基于RFID技术的电网资产全寿命周期管理解决方案

一、方案背景

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,许多电网公司积极开展股票资产PMS、PM与AM同时,将联动成果数据纳入数据之间的联动对应“资产全寿命周期管理一体化平台”进行指标评估,但仍存在资产变化导致数据质量下降的问题。若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、新方法应用于资产全寿命周期管理,及时传递和反馈资产变更信息,管理资产全寿命周期的各个阶段的业务和“现场实物”资产管理与实物管理的横向和纵向闭环紧密相连,为实现资产整体优化奠定了坚实的基础。

二、方案目标

通过建立设备物理识别系统,整合资产物流、信息流、价值流,实现账户、卡、物品的可持续联动,实现资产管理各阶段的信息共享。对电网输变电设备全寿命各阶段的跟踪管理,将考验资产管理模式,为提高输变电设备现代化管理水平带来机遇。目前,国家电网公司和南方电网公司正在积极发展RFID研究和应用资产、智能仓储管理等系统。但RFID在电网资产全寿命周期跟踪管理应用中,技术没有标准模式,缺乏系统的参考。因此,有必要研究它RFID电网资产管理中技术的应用模式对进一步推广应用具有重要的积极意义。

该方案可以实现设备整个生命周期的精确管理,通过物理识别数据的日常运行和维护,实现设备的动态跟踪管理,消除资产管理的难点、盲点和障碍,实现资产设备的精确定位管理,其在资产管理领域的应用将有很好的前景,从而带来高效和经济效益。

三、方案概述

本方案由上海富恩通过分析企业需求为客户量身定制。它是集成的RFID技术、网络技术、计算机技术、数据库技术和无线通信技术。结合公司的实际需求和丰富的经验和独特的技术。

我们提出们提出的RFID电网资产全寿命周期管理解决方案。实现本方案RFID实现和管理设备PMS、SAP对账、卡、物等系统的数据交换进行比较分析,生成各种管理报表;实现与RFID上传下载手持终端业务数据,实现实物标识的日常动态管理。

四、系统设计

1.采集设备选型

RFID应用于电网资产跟踪管理的技术将使用大量的手持收集终端来收集现场物理标志的信息。由于在电磁场环境运行,需要考虑终端设备的抗干扰、读写距离、稳定性、可靠性等因素。

(1)抗干扰因素。

变电站设备在运行环境中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。由于手持终端内的信号不以地球为回流路径,因此在手持终端选择设计中应考虑读写器的电磁保护设计。

(2)读写距离。

电网物理标志的安装位置一般为设备基础的接地扁铁,离地一定高度,方便操作人员读写数据。因此,手持机读写距离对降低资产检查人员的行走距离、降低工作强度、提高检查效率具有重要意义。

(3)手持设备的续航时间。

220kV上述变电站占地面积大,设备多,标志安装时间长。因此,手持式设备电池必须具有较长的耐久性,数据可以在断电后自动保存,以确保工作人员在现场工作。

2.实物识别性能

RFID 实物标识具有防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、数据加密、数据存储量大、信息存储可修改等优点,已广泛应用于电网资产跟踪管理。因此,基本上用于资产跟踪管理ISO18000—6C金属标识。在室外和高温环境下,需要充分考虑电网设备的标识设计和材料选择 防紫外线、读写距离、多标识读取等因素。

(1)读写距离

在变电站的超高频电磁环境中,金属表面屏蔽电磁波,当标志内的天线靠近金属表面时,天线性能会明显恶化。经现场应用测试,标志附着在接地扁铁表面 之后信号会大幅耗尽,读写距离会降低50%~70%。因此,读写距离应考虑在标识外壳的设计、包装和贴标材料中。

(2)抗紫外线

目前,超高频无源电子标志包装外壳广泛应用ABS材料,回访已安装的标志,电子标志在变电站长时间暴露在阳光下,容易褪色。因此,在包装标志外壳时,应考虑添加抗紫外线材料。

(3)防撞机制

变电站设备数量众多。为了加快资产库存和检查速度,在设计实物标识时必须考虑防碰撞算法,以实现批量、快速、准确读取各工作区域的功能。

3.制定标识标签标准

实物标识标签规范是明确各类设备标识的安装位置,便于以后的安装、识别和阅读。电网设备标签规范的制定应考虑室外设备、室内设备、各单元设备的特点、手持设备与标志的读写距离和角度。一般原则必须从实际应用出发。目前,变电站RFID技术应用基本采用无源金属电子标志,但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进行应用是不现实的。国内外手持读写设备在各电压等级变电站使用试验后,不能读取超过 2m外部标识信息。因此,RFID标签规范的制定应考虑这一因素的存在。

4.实物识别中间件与系统集成

目前,电网公司RFID基于中间件系统的一般应用SOA开发架构模式,并将在中间件中RFID由读写设备制造商提供PAI接口以各种方式集成在中间件系统中,如IP地址、端口设置等,方便RFID设备读写识别数据,结合识别业务有效过滤、处理和传输收集到的数据,最后存储在中间数据库中。中间件也可以监控RFID检查设备的功能RFID设备的运行。此外,采用RFID中间件可以很容易地实现和实现ERP数据接口和数据交换等系统。

目前,电网企业普遍采用资产全寿命周期管理评价决策系统进行结果性指标评价。系统主要从PMS系统和SAP系统通过现场实物数据提取数据,但缺乏信息RFID中间件系统和现场采集设备采集实物识别数据,通过接口及时将实物信息反馈给资产全寿命周期管理评价决策系统,实现账户、卡、物体真实意义上的垂直闭环,为资产全寿命周期管理提供更准确的资产运行状态数据。

5.实物识别数据存储和数据安全

目前,电网实物资产管理采用ISO18000—6C标准电子标志标准成熟,产品稳定,应用广泛。ID世界上唯一、多标识同时读取的特征可以存储 1024b或2048b数据读取速度为40kb/s。实物标志中存储的信息应考虑现场操作和维护工作中手持设备与背景数据交换的问题。目前,主要供应商的手持设备基本配备GPRS但是,鉴于通信传输的稳定性,不能保证中间件系统的后台数据随时顺利获取。因此,应考虑设备信息的识别 内部数据存储内容。

6.数据传输安全

电网公司向外界移动存储设备或移动传输 采用严格隔离的方式防范数据风险,导致手持设备收集信息不能及时上传到中间件系统。同样,中间件系统的业务文件也不能方便地上传到手持终端,这是必要的 数据交换只能通过安全U盘多次转换来实现。由于操作过于繁琐,会影响资产管理人员的发展RFID因此,需要从根本上解决设备采集信息数据传输和安全问题。

7.贴标颗粒度

随着电网公司资产全寿命周期管理的深入 电网公司已进入发展PMS系统与SAP系统PM模块设备的同步主要包括一次设备和二次设备的同步。同步工作仅针对主要设备,辅助设备暂时不同步。 因为同步工作是对的PMS系统的设备类型和某些字段维护要求很高,如PMS由于业务不熟练或责任心不强,系统操作人员无法同步PM因此,模块会影响和财务AM模块的转移和联动工作。因此,以PMS根据系统数据进行标识贴标,虽然粒度最细,工作量大,但可在标识贴标过程中进行检查PMS与PM同步质量, 并检查与AM这种模式旨在提高联动质量(PM)、卡(AM)、物(RFID物理标识)符合率起着积极的作用。

五、系统操作流程

1.设备进入仓库后,识别业务

设备采购入库后,材料代码与设备类型和资产分类建立联动关系的材料可以提前粘贴实物标志。管理人员在中间件系统中同步SAPMM模 生成块入库单信息“实物标识粘贴业务单”,通过RFID读写器将材料代码、设备类型等信息写入实物标识,并用双面胶粘贴到相应的材料上。该阶段 实现以下功能:

(1)设备入库成功后,新设备入库时标识状态为“已验收”:

(2)设备技术改造、维修或拆卸的电网设备入库,标识状态为“拆除待处理”。

2.物资直送现场标识业务

大部分电网设备由厂家直接送到施工现场,工作人员在RFID发出中间件系统“实物标识粘贴任务单”,及时通知现场管理人员RFID手持终端下载任务单,验收现场物资设备,粘贴标识。

现阶段可实现以下功能:

(1)可对直送现场电网设备进行检查验收,对以下问题系统进行提示或处理:

现场设备和“实物标识粘贴任务单”如果列表信息不一致,系统会给出报警提示,现场人员会及时与仓库管理员核对。

(2)物理标志安装后,标志状态自动更新“在建”。

3.完成投产后,识别信息完善业务

基础设施工程竣工投产后,在规定时间内PMS系统输入设备相关信息和调度名称,RFID中间件向PMS系统收集信息后,由工作人员发送“设备投运标志信息维护单”,通知工作人员及时将任务单下载到手机上,在现场完善或更改粘贴标志内的信息。

现阶段可实现以下功能:

(1)可完善现场设备的标识信息,如设备调度名称,系统可提示或处理以下问题:

现场设备和“实物标识粘贴任务单”如果列表信息不一致,系统会给出报警提示,要求现场人员及时和谐PMS检查和检查维修人员。

(2)标识信息维护后,标识状态自动变为“投运”。

4.技改大修标识管理业务

由于技术改造,变电站会增加一些设备,也需要粘贴标志,大修或日常维护后,需要更新标志信息。工作人员RFID创建在中间件系统中“标识安装及信息维度 护任务单”,并通过手持式RFID读写终端下载任务单。对于技术改造中的新设备,需要粘贴标志;拆除设备后,拆除原电子标志并重新安装在拆除设备本体上 方便以后再利用或报废跟踪处理;对于退役设备,更改标识中的设备状态信息。

现阶段可实现以下功能:

(1)贴标新安装设备。

(2)手持终端将退役设备的标识状态改为“退役”。

(3)拆卸设备时,手持终端将标识状态改为“拆除待处理”。

(4)手持终端将更改大修设备的相关设备信息。

(5)日常维护后,将维护信息输入手持终端,上传至RFID中间件系统。

5、RFID实现手持终端的业务

RFID实现和实现手持终端系统RFID业务对接中间件的主要作用将是RFID中间件上传的新资产、资产报废、资产清查等任务下载到手持终端,收集完成后上传结果。手持设备还可以单独完成设备标识的日常检查业务。

5.1 日常运维业务标识

电网设备运行组定期扫描标识的日常信息,检查标识信息内容是否与现场设备信息一致。

现阶段可实现以下功能:

(1)能自动识别检查设备、自动和RFID检查任务表中的设备清单比较只允许读取设备状态任务表中的设备,系统可以显示当前设备的属性参数和历史状态信息。

(2)扫描设备状态后,扫描设备通过读写器更改电网设备状态“已校验”,对于有问题的电网设备,设备状态改为“待核实”。

5.2 资产清查盘点业务

以往“纸质清查模式”存在数据重复输入、设备泄漏检查、过程失控、劳动强度大、检查流于形式等缺点。使用标志检查可以实现对检查过程的全过程监控管理,避免手动检查的缺点,缩短资产检查时间,提高检查质量。

通过RFID中间件下载清查任务,手持终端下载清查任务单后即可开始清查,并在手持终端记录清查过程中发现的问题。

六、部署主要设备

1.超高频抗金属电子标签

UT503超高频塑料外壳标签适用于着在金属表面并正常工作RFID本产品采用标签ABS塑料外壳超声波焊接包装,防水性能好,保护等级达到IP65内部天线是专门设计的抗金属Inlay,可固定在金属表面。

UT503超高频塑料外壳标签识别性能优异稳定,读距8米,价格低廉,易于附着在金属物体表面。可广泛应用于托盘管理、货架管理、资产管理等。

2,孚恩M10超高频手持终端

FN M10 高工业级安卓UHF手持终端是专门为超高频而设计的RFID基于远程应用设计的高工业级安卓手持终端集成impinj公司的R2000芯片的902~928Mhz ISO18000-6C(EPC GEN2) 的RFID读取距离5-10米,多标签防碰撞能力200个/秒,平均功耗只有650mA左右是一种罕见的高性能、低功耗、超稳定性UHF手持机。同时,它也是一个集多功能于一体的坚固耐用的工业级移动数据采集终端RFID识别、一维条码/二维条码扫描、800万摄像头、GPS/北斗定位等数据采集模块WCDMA/EVDO、GPRS/CDMA、Wi-Fi、蓝牙、433MHz结合无线数传等无线通信技术,让您随时随地方便地收集各种数据,并通过无线通信与后台服务器实时交互,满足各种移动操作的需要。

本文来源:rfid世界网
本文标签:RFID技术资产管理