近年来,电网公司对电网资产全寿命周期管理提出了具体的管理要求。尽管许多电网公司已经积极开展了存量资产PMS、PM与AM数据间的联动对应,并将联动成果数据纳入到“资产全寿命周期管理一体化平台”进行指标考核,但仍然存在因资产变动导致数据质量下降的问题。如果不采取新的管理手段,前期资产联动的成果将无法有效巩固。因此,有必要将新技术、新方法应用到资产全寿命周期管理中,实现对资产变动信息的及时传递与反馈,将资产全寿命周期管理的各阶段业务与实物紧密联系在一起,形成资产管理与实物管理的横向及纵向闭环,为实现资产整体优化打下坚实的基础。
本方案旨在通过建立设备实物标识系统,集成资产实物流、信息流、价值流,实现账、卡、物的永续联动一致,实现资产管理各阶段的信息共享。通过开展电网输变电设备全寿命各阶段的跟踪管理,将对资产管理模式带来考验,同时也为提高输变电设备现代化管理水平带来契机。目前,国家电网公司、南方电网公司正在积极开展RFID技术在资产、智能仓储管理等系统的研究和应用。
本方案旨在实现对设备全寿命周期的精准管理,通过对实物标识数据的日常运维,实现对设备的动态跟踪管理,消除资产管理的难点、盲点和障碍,实现对资产设备的精确定位管理。
本方案由广东航连科技根据企业需求量身定制,综合了RFID技术、网络技术、计算机技术、数据库技术和无线通讯技术,结合航连科技丰富的经验和独到的技术,该方案实现对RFID设备的管理,实现与PMS、SAP等系统的数据交换和账、卡、物相符数据的比对、分析,生成各种管理报表;同时实现与RFID手持终端业务数据的上传与下载,实现对实物标识的日常动态管理。
1、采集设备选型
RFID技术应用于电网资产跟踪管理将大量使用手持采集终端对现场实物标识进行信息采集,由于在电磁场环境下进行操作,需要考虑终端设备的抗干扰性、读写距离、稳定性、可靠性等因素。
(1)抗干扰因素
变电设备在运行环境下,会产生工频电场和工频磁场,工频电磁场干扰属于低频感应场干扰。由于手持终端内部的信号没有以大地作为回流路径,因此,在手持终端选型设计上要考虑读写器的电磁防护设计。
(2)读写距离
电网实物标识安装位置一般都为设备基座的接地扁铁上,且离开地面一定的高度,方便操作人员读写数据,因此,手持机读写距离远近对减少资产巡查人员行走距离,降低工作强度,提高巡查效率有重要的意义。
(3)手持设备续航时间
220kV以上变电站占地面积较大,设备较多,且标识实施安装时间长,因此,手持设备电池必须具备较长的续航能力,且掉电后可自动保存数据,保证工作人员在现场工作没有后顾之忧。
2、实物标识性能
RFID 实物标识具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、数据可以加密、存储数据量大、存储信息可以修改等优点,已被广泛应用在电网资产跟踪管理上。因此,用于资产跟踪管理基本采用ISO18000—6C金属标识。电网设备常年在室外和高温的环境下,在标识设计及材料选型时需要充分考虑 防紫外线、读写距离、多标识读取等因素。
(1)读写距离
在变电站超高频电磁环境中,金属表面对电磁波产生屏蔽作用,当标识内天线靠近金属表面后天线性能会发生明显的恶化。经现场应用测试,标识在附着接地扁铁表面 后,信号会大幅衰竭,读写距离会降低50%~70%,因此,在标识外壳设计、封装以及标识张贴材料上要考虑到读写距离问题。
(2)抗紫外线
目前,超高频无源电子标识封装外壳普遍采用ABS材料,对已安装标识回访,电子标识长期在变电站风吹日晒,容易褪色,因此,在标识外壳封装时考虑添加抗紫外线的材料。
(3)防冲撞机制
变电站设备数量众多,为加快资产盘点和巡查速度,实物标识在设计时必须考虑防冲撞算法,实现对各工作区域的多标识批量、快速、准确读取的功能。
3、标识贴标规范制定
实物标识贴标规范就是对每种类型的设备明确规定标识的安装位置,便于今后的安装、识别和读取。电网设备贴标规范的制定应考虑室外设备、室内设备、各单元设备特点、手持设备与标识的读写距离、角度等因素来制定,总的原则必须从实际应用出发。当前,变电站RFID技术应用基本采用无源金属电子标识,但将该类标识直接安装在室外电流互感器、电压互感器、避雷器等设备本体上开展应用尚不切合实际。经对国内外手持式读写设备在各电压等级变电站的使用测试,无法读取超过 2m外的标识信息。因此,RFID贴标规范的制定要考虑这种因素的存在。
4、实物标识中间件与系统集成
目前,电网公司的RFID中间件系统普遍采用基于SOA架构的模式开发,并在中间件中将RFID读写设备厂家提供的PAI接口通过各种方式集成在中间件系统中,如IP地址、端口设定等,便于RFID设备读写标识数据,同时将采集的数据结合标识业务进行有效的过滤、处理和数据传递,最后存储到中间件数据库中。中间件还可起到监视RFID设备的作用,检查RFID设备的运行情况。此外,采用RFID中间件可以方便地实现与ERP等系统进行数据接口和数据交换。
当前,电网企业普遍应用资产全寿命周期管理评估决策系统开展结果性指标评价。系统主要从PMS系统和SAP系统抽取数据,但缺少现场实物数据的信息,而通过RFID中间件系统及现场采集设备对实物标识进行数据采集,通过接口及时将实物信息反馈到资产全寿命周期管理评估决策系统,实现真正意义上的账、卡、物相符的纵向闭环,为资产全寿命周期管理提供更加精准的资产营运状态数据。
5、实物标识数据存储及数据安全
目前,电网实物资产管理采用的ISO18000—6C标准电子标识具有成熟的标准、稳定的产品、广泛的应用、全球唯一的ID号以及同时读取多个标识的特点,可存储1024b或2048b容量的数据,并且具有40kb/s的数据读取速度,在确定实物标识中存放的信息量时,需要考虑到现场运维工作时手持设备与后台数据交换的问题,虽然目前主要供应厂商的手持设备基本配备了GPRS功能,但由于通讯传输的稳定性问题,无法保证在任何时候都能顺利获得中间件系统后台数据,因此,在确定设备信息存储在标识内的数据内容时需要谨慎考虑。
6、数据传输安全
为了防范数据风险,电网公司采取严格的隔离措施来管理外界的移动存储设备或移动传输方式,这样做可以防止手持设备采集的信息无法及时上传到中间件系统,同时也可以防止中间件系统的业务单据无法方便地上传到RFID手持终端。目前,数据交换必须通过安全U盘经过多次转换才能实现。
7、贴标颗粒度
随着电网公司资产全寿命周期管理工作的深入开展,已经开始了PMS系统与SAP系统PM模块设备的同步工作,主要包括一次设备和二次设备的同步,但同步工作仅针对主要设备,附属设备暂时不进行同步,由于同步工作对PMS系统的设备类型和某些字段维护要求很高,如果PMS系统操作人员由于业务不熟练或责任心不强而无法同步到PM模块,将会影响与财务AM模块的转资和联动工作。因此,建议以PMS系统的数据为依据进行标识贴标,尽管这种方式的颗粒度最细,工作量较大,但可以在标识贴标的过程中检查PMS与PM的同步质量,并检查与AM的联动质量。这种模式对于提高账(PM)、卡(AM)、物(RFID实物标识)的一致性有着积极的作用。
1、设备入库后标识业务
当设备采购入库后,对于已经与物资代码、设备类型和资产分类建立联动关系的物资,可以开始进行实物标识的粘贴工作。管理人员在中间件系统中根据同步的SAP MM模块入库单信息生成“实物标识粘贴业务单”,然后通过RFID读写器将物资代码和设备类型等信息写入实物标识,并将实物标识用双面胶粘贴到相应的物资上。这一阶段实现以下功能:
(1)设备入库成功后,新设备的标识状态被设置为“已验收”。
(2)对于进行设备技改、维修或变更拆回的电网设备入库,标识状态被设置为“拆除待处理”。
2、物资直送现场标识业务
大多数电网设备直接由厂家送到施工现场,工作人员在RFID中间件系统中发出“实物标识粘贴任务单”,通知现场管理人员及时通过RFID手持终端下载任务单,并对现场的物资设备进行验收和标识粘贴工作。
这一阶段实现以下功能:
(1)能够对直送到现场的电网设备进行核对和验收,系统会在以下情况下进行提示或处理:
如果现场设备与“实物标识粘贴任务单”中的清单信息不一致,系统会发出报警提示,要求现场人员与仓库管理员进行核对。
(2)实物标识安装后,标识状态会自动更新为“在建”。
3、完工投运后标识信息完善业务
在基建工程完工并投入运行后,需要在规定的时间内在PMS系统中录入设备的相关信息和调度名称,当RFID中间件系统从PMS系统中采集到信息后,工作人员会发出“设备投运标识信息维护单”,通知工作人员及时在RFID手持终端上下载任务单,并在现场对已粘贴标识内的信息进行完善或变更。
这一阶段实现以下功能:
(1)能够对现场设备的标识信息进行完善,例如设备调度名称,系统会在以下情况下进行提示或处理:
如果现场设备与“实物标识粘贴任务单”中的清单信息不一致,系统会发出报警提示,要求现场人员与PMS维护人员进行核对。
(2)标识信息维护后,标识状态会自动变为“投运”。
4、技改大修标识管理业务
在进行变电站的技术改造或大修时,会增加一些设备,因此需要进行相应的标识管理,工作人员在RFID中间件系统中创建“标识安装及信息维护任务单”,然后通过RFID手持终端下载任务单,对于技改中新增的设备,需要进行标识粘贴;对于拆除的设备,需要将原有的电子标识拆除并重新安装在拆除设备本体上,以便今后的再利用或报废跟踪处理;对于退役设备,需要更新标识中的设备状态信息。
这一阶段可以实现以下功能:
(1)对于新安装的设备,进行标识粘贴。
(2)对于退役设备,RFID手持终端将标识状态改为“退役”。
(3)对于拆除的设备,RFID手持终端将标识状态改为“拆除待处理”。
(4)对于经过大修的设备,RFID手持终端可以更新标识中的相关设备信息。
(5)对于日常维护后的设备,可以在RFID手持终端中输入维护信息,并上传到RFID中间件系统。
5、RFID手持终端实现的业务
RFID手持终端系统与RFID中间件系统进行业务对接,主要是将RFID中间件上传的资产新增、资产报废、资产清查等任务下载到RFID手持终端,完成采集工作后再将结果上传,RFID手持终端还可以单独完成设备标识的日常巡查业务。
5.1 标识日常运维业务
电网设备运行班组定期进行标识日常信息扫描任务,同时核对标识信息内容与现场设备信息是否相符。
这一阶段可以实现以下功能:
(1)能够自动识别被巡检的设备,并与RFID巡检任务单中的设备清单进行比对,只有任务单中的设备才允许被读取,系统能够显示当前设备的属性参数信息以及历史状态信息。
(2)设备状态扫描完成后,扫描完成的设备通过RFID读写器更改电网设备状态为“已校验”,对于存在问题的设备,设备状态会改为“待核实”。
5.2 资产清查盘点业务
以往的“纸质清查模式”存在数据重复录入、设备漏查重查、过程失控、劳动强度大、清查流于形式等问题,利用标识清查可以实现对清查过程全程监控的管理,避免了手工清查所产生的问题,缩短了资产清查时间,提高了清查质量。
通过RFID中间件系统下载清查任务,RFID手持终端下载清查任务单后即可开始清查,并将清查过程中发现的问题记录在RFID手持终端中。