一、方案背景

近年來，電網(wǎng)公司對電網(wǎng)資產(chǎn)全壽命周期管理提出了具體的管理要求，不少電網(wǎng)公司積極開展了存量資產(chǎn)PMS、PM與AM數(shù)據(jù)間的聯(lián)動對應，同時將聯(lián)動成果數(shù)據(jù)納入到“資產(chǎn)全壽命周期管理一體化平臺”進行指標考核，但依舊存在著因資產(chǎn)變動造成數(shù)據(jù)質(zhì)量下降的問題。如果不進一步采取新的管理手段，前期資產(chǎn)聯(lián)動的成果將無法有效鞏固。因此，有必要將新技術、新方法應用到資產(chǎn)全壽命周期管理中去，實現(xiàn)對資產(chǎn)變動信息的及時傳遞與反饋，將資產(chǎn)全壽命周期管理的各階段業(yè)務與“現(xiàn)場實物”緊密聯(lián)系在一起，形成資產(chǎn)管理與實物管理的橫向及縱向閉環(huán)，為實現(xiàn)資產(chǎn)整體優(yōu)化打下堅實的基礎。

二、方案目標

通過建立設備實物標識系統(tǒng)，集成資產(chǎn)實物流、信息流、價值流，實現(xiàn)賬、卡、物永續(xù)聯(lián)動一致，實現(xiàn)資產(chǎn)管理各階段的信息共享。開展電網(wǎng)輸變電設備全壽命各階段的跟蹤管理，將對資產(chǎn)管理模式帶來考驗，同時也為提高輸變電設備現(xiàn)代化管理水平帶來契機。目前，國家電網(wǎng)公司、南方電網(wǎng)公司正在積極開展RFID技術在資產(chǎn)、智能倉儲管理等系統(tǒng)的研究和應用。但RFID技術在電網(wǎng)資產(chǎn)全壽命周期跟蹤管理應用中，還沒有一種標準的模式，缺乏系統(tǒng)性的參考依據(jù)，因此，有必要研究RFID技術在電網(wǎng)資產(chǎn)管理的應用模式，對進一步的推廣應用具有重要的積極意義。

此方案可以實現(xiàn)對設備的全壽命周期的精準管理，通過對實物標識數(shù)據(jù)的日常運維，實現(xiàn)對設備的動態(tài)跟蹤管理，消除資產(chǎn)管理的難點、盲點和障礙，實現(xiàn)對資產(chǎn)設備的精確定位管理，其在資產(chǎn)管理領域的應用將有著非常良好的前景，并由此帶來高效率和經(jīng)濟效益。

三、方案概述

本方案由上海孚恩通過分析企業(yè)的需求，為客戶量身定做。它綜合了RFID技術、網(wǎng)絡技術、計算機技術、數(shù)據(jù)庫技術和無線通訊技術。結合公司實際需求及孚恩豐富的經(jīng)驗和獨到的技術。

我們提出如下的RFID電網(wǎng)資產(chǎn)全壽命周期管理解決方案。本方案實現(xiàn)對RFID設備的管理，實現(xiàn)與PMS、SAP等系統(tǒng)的數(shù)據(jù)交換和賬、卡、物相符數(shù)據(jù)的比對、分析，生成各種管理報表;實現(xiàn)與RFID手持終端業(yè)務數(shù)據(jù)的上傳與下載，實現(xiàn)對實物標識的日常動態(tài)管理。

四、系統(tǒng)設計

1、采集設備選型

RFID技術應用于電網(wǎng)資產(chǎn)跟蹤管理將大量使用手持采集終端對現(xiàn)場實物標識進行信息采集，由于在電磁場環(huán)境下進行操作，需要考慮終端設備的抗干擾性、讀寫距離、穩(wěn)定性、可靠性等因素。

（1）抗干擾因素。

變電設備在運行環(huán)境下，會產(chǎn)生工頻電場和工頻磁場，工頻電磁場干擾屬于低頻感應場干擾。由于手持終端內(nèi)部的信號沒有以大地作為回流路徑，因此，在手持終端選型設計上要考慮讀寫器的電磁防護設計。

（2）讀寫距離。

電網(wǎng)實物標識安裝位置一般都為設備基座的接地扁鐵上，且離開地面一定的高度，方便操作人員讀寫數(shù)據(jù)，因此，手持機讀寫距離遠近對減少資產(chǎn)巡查人員行走距離，降低工作強度，提高巡查效率有重要的意義。

（3）手持設備續(xù)航時間。

220kV以上變電站占地面積較大，設備較多，且標識實施安裝時間長，因此，手持設備電池必須具備較長的續(xù)航能力，且掉電后可自動保存數(shù)據(jù)，保證工作人員在現(xiàn)場工作沒有后顧之憂。

2、實物標識性能

RFID 實物標識具有條形碼所不具備的防水、防磁、耐高溫、使用壽命長、讀取距離大、數(shù)據(jù)可以加密、存儲數(shù)據(jù)量大、存儲信息可以修改等優(yōu)點，已被廣泛應用在電網(wǎng)資產(chǎn)跟蹤管理上。因此，用于資產(chǎn)跟蹤管理基本采用ISO18000—6C金屬標識。電網(wǎng)設備常年在室外和高溫的環(huán)境下，在標識設計及材料選型時需要充分考慮 防紫外線、讀寫距離、多標識讀取等因素。

（1）讀寫距離

在變電站超高頻電磁環(huán)境中，金屬表面對電磁波產(chǎn)生屏蔽作用，當標識內(nèi)天線靠近金屬表面后天線性能會發(fā)生明顯的惡化。經(jīng)現(xiàn)場應用測試，標識在附著接地扁鐵表面 后，信號會大幅衰竭，讀寫距離會降低50%～70%，因此，在標識外殼設計、封裝以及標識張貼材料上要考慮到讀寫距離問題。

（2）抗紫外線

目前，超高頻無源電子標識封裝外殼普遍采用ABS材料，對已安裝標識回訪，電子標識長期在變電站風吹日曬，容易褪色，因此，在標識外殼封裝時考慮添加抗紫外線的材料。

（3）防沖撞機制

變電站設備數(shù)量眾多，為加快資產(chǎn)盤點和巡查速度，實物標識在設計時必須考慮防沖撞算法，實現(xiàn)對各工作區(qū)域的多標識批量、快速、準確讀取的功能。

3、標識貼標規(guī)范制定

實物標識貼標規(guī)范就是對每種類型的設備明確規(guī)定標識的安裝位置，便于今后的安裝、識別和讀取。電網(wǎng)設備貼標規(guī)范的制定應考慮室外設備、室內(nèi)設備、各單元設備特點、手持設備與標識的讀寫距離、角度等因素來制定，總的原則必須從實際應用出發(fā)。當前，變電站RFID技術應用基本采用無源金屬電子標識，但將該類標識直接安裝在室外電流互感器、電壓互感器、避雷器等設備本體上開展應用尚不切合實際。經(jīng)對國內(nèi)外手持式讀寫設備在各電壓等級變電站的使用測試，無法讀取超過 2m外的標識信息。因此，RFID貼標規(guī)范的制定要考慮這種因素的存在。

4、實物標識中間件與系統(tǒng)集成

目前，電網(wǎng)公司的RFID中間件系統(tǒng)普遍采用基于SOA架構的模式開發(fā)，并在中間件中將RFID讀寫設備廠家提供的PAI接口通過各種方式集成在中間件系統(tǒng)中，如IP地址、端口設定等，便于RFID設備讀寫標識數(shù)據(jù)，同時將采集的數(shù)據(jù)結合標識業(yè)務進行有效的過濾、處理和數(shù)據(jù)傳遞，最后存儲到中間件數(shù)據(jù)庫中。中間件還可起到監(jiān)視RFID設備的作用，檢查RFID設備的運行情況。此外，采用RFID中間件可以方便地實現(xiàn)與ERP等系統(tǒng)進行數(shù)據(jù)接口和數(shù)據(jù)交換。

當前，電網(wǎng)企業(yè)普遍應用資產(chǎn)全壽命周期管理評估決策系統(tǒng)開展結果性指標評價。系統(tǒng)主要從PMS系統(tǒng)和SAP系統(tǒng)抽取數(shù)據(jù)，但缺少現(xiàn)場實物數(shù)據(jù)的信息，而通過RFID中間件系統(tǒng)及現(xiàn)場采集設備對實物標識進行數(shù)據(jù)采集，通過接口及時將實物信息反饋到資產(chǎn)全壽命周期管理評估決策系統(tǒng)，實現(xiàn)真正意義上的賬、卡、物相符的縱向閉環(huán)，為資產(chǎn)全壽命周期管理提供更加精準的資產(chǎn)營運狀態(tài)數(shù)據(jù)。

5、實物標識數(shù)據(jù)存儲及數(shù)據(jù)安全

目前，電網(wǎng)實物資產(chǎn)管理采用的ISO18000—6C標準電子標識具有標準成熟、產(chǎn)品穩(wěn)定、應用廣泛、ID號全球唯一、多標識同時讀取的特點，可存儲 1024b或2048b容量的數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)讀取速度為40kb/s。實物標識中存放信息的多少要考慮到在現(xiàn)場運維工作時手持設備與后臺數(shù)據(jù)交換的問題，現(xiàn)主要供應廠商的手持設備基本配備了GPRS功能，但鑒于通訊傳輸穩(wěn)定性問題，不能保證在任何時候能順利獲得中間件系統(tǒng)后臺數(shù)據(jù)，因此，要考慮設備信息在標識 內(nèi)數(shù)據(jù)存儲內(nèi)容。

6、數(shù)據(jù)傳輸安全

電網(wǎng)公司對外界的移動存儲設備或移動傳 輸方式采用嚴格隔離的手段來防范數(shù)據(jù)風險，造成手持設備采集信息無法及時上傳到中間件系統(tǒng)，同樣，中間件系統(tǒng)的業(yè)務單據(jù)也無法方便地上傳到手持終端，而必 須通過安全U盤經(jīng)過多次轉換才能實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換。由于操作過于繁瑣，會影響資產(chǎn)管理人員開展RFID技術應用的積極性，因此，需要從根本上解決設備采集信息數(shù)據(jù)傳輸及安全問題。

7、貼標顆粒度

隨著電網(wǎng)公司資產(chǎn)全壽命周期管理工作的深 入開展，電網(wǎng)公司已開展PMS系統(tǒng)與SAP系統(tǒng)PM模塊設備同步的工作，主要包括一次設備和二次設備的同步。同步工作只針對主要設備，附屬設備暫不同步。 由于同步工作對PMS系統(tǒng)的設備類型和某些字段維護要求很高，如PMS系統(tǒng)操作人員因業(yè)務不熟練或責任心不強，就無法同步到PM模塊，所以會影響與財務AM模塊的轉資及聯(lián)動工作。因此，以PMS系統(tǒng)數(shù)據(jù)為依據(jù)進行標識貼標，盡管顆粒度最細，工作量大，但可以在標識的貼標過程檢查PMS與PM的同步質(zhì)量， 并檢查與AM聯(lián)動的質(zhì)量，這種模式對于提高賬（PM）、卡（AM）、物（RFID實物標識）相符率有著積極的作用。

五、系統(tǒng)操作流程

1、設備入倉庫后標識業(yè)務

設備采購入庫后，對于物資代碼已經(jīng)和設備類型、資產(chǎn)分類建立聯(lián)動關系的物資，可以先期開始實施粘貼實物標識。管理人員在中間件系統(tǒng)中根據(jù)同步的SAPMM模 塊入庫單信息生成“實物標識粘貼業(yè)務單”，通過RFID讀寫器將物資代碼和設備類型等信息寫入實物標識，并將實物標識用雙面膠粘貼到對應的物資上。該階段 實現(xiàn)以下功能：

（1）設備入庫成功后，新設備入庫時標識狀態(tài)為“已驗收”：

（2）對于設備技改、維修或變更拆回的電網(wǎng)設備入庫，標識狀態(tài)為“拆除待處理”。

2、物資直送現(xiàn)場標識業(yè)務

大多數(shù)電網(wǎng)設備直接由廠家送到施工現(xiàn)場，工作人員在RFID中間件系統(tǒng)發(fā)出“實物標識粘貼任務單”，通知現(xiàn)場管理人員及時通過RFID手持終端下載任務單，對現(xiàn)場物資設備進行驗收并開展標識粘貼工作。

該階段可實現(xiàn)以下功能：

（1）能夠對直送現(xiàn)場電網(wǎng)設備進行核對和驗收，對于下列問題系統(tǒng)可以做出提示或處理：

如果出現(xiàn)現(xiàn)場設備與“實物標識粘貼任務單”中清單信息不一致，系統(tǒng)會給出報警提示，由現(xiàn)場人員及時和倉庫管理員檢查核對。

（2）實物標識安裝后，標識狀態(tài)自動更新為“在建”。

3、完工投運后標識信息完善業(yè)務

基建工程完工投運后，在規(guī)定的時間在PMS系統(tǒng)錄入設備相關信息、調(diào)度名稱，RFID中間件向PMS系統(tǒng)采集信息后，由工作人員發(fā)出“設備投運標識信息維護單”，通知工作人員及時下載任務單到手持機中，在現(xiàn)場對已粘貼標識內(nèi)信息進行完善或變更。

該階段可實現(xiàn)以下功能：

（1）能夠對現(xiàn)場設備的標識信息進行完善，如設備調(diào)度名稱，對于下列問題系統(tǒng)可以做出提示或處理：

如果出現(xiàn)現(xiàn)場設備與“實物標識粘貼任務單”中清單信息不一致，系統(tǒng)會給出報警提示，需要現(xiàn)場人員及時和PMS維護人員檢查核對。

（2）標識信息維護后，標識狀態(tài)自動變?yōu)椤巴哆\”。

4、技改大修標識管理業(yè)務

變電站因技術改造會增加部分設備，同樣需要粘貼標識，而大修或日常維修后，則需對標識信息進行更新。工作人員在RFID中間件系統(tǒng)中創(chuàng)建“標識安裝及信息維 護任務單”，并通過手持式RFID讀寫終端下載任務單。對技改中新增的設備，需要粘貼標識;對拆除設備，則須將原電子標識拆除后重新安裝在拆除設備本體 上，便于今后的再利用或報廢跟蹤處理;對于退役設備，則變更標識中設備狀態(tài)信息。

該階段可實現(xiàn)以下功能：

（1）對新安裝設備進行貼標。

（2）對退役設備，手持終端將標識狀態(tài)改為“退役”。

（3）對于拆除設備，手持終端將標識狀態(tài)改為“拆除待處理”。

（4）對于大修過的設備，手持終端將更改標識相關設備信息。

（5）對于日常維護后設備，在手持終端中輸入維護信息，上傳到RFID中間件系統(tǒng)。

5、RFID手持終端實現(xiàn)的業(yè)務

RFID手持終端系統(tǒng)實現(xiàn)與RFID中間件的業(yè)務對接，主要作用將RFID中間件上傳的資產(chǎn)新增、資產(chǎn)報廢、資產(chǎn)清查等任務下載到手持終端，完成采集工作后將結果上傳。手持設備也可以單獨完成設備標識的日常巡查業(yè)務。

5.1 標識日常運維業(yè)務

由電網(wǎng)設備運行班組定期開展標識日常信息掃描任務，同時核對標識信息內(nèi)容與現(xiàn)場設備信息是否相符。

該階段可實現(xiàn)以下功能：

（1）能夠自動識別被巡檢的設備，自動與RFID巡檢任務單中的設備清單比對，只有是設備狀態(tài)任務單的設備才允許被讀取，系統(tǒng)能夠顯示當前設備的屬性參數(shù)信息以及歷史狀態(tài)信息。

（2）設備狀態(tài)掃描完成后，掃描完成的設備通過讀寫器更改電網(wǎng)設備狀態(tài)為“已校驗”，對存在問題的的電網(wǎng)設備，設備狀態(tài)改為“待核實”。

5.2 資產(chǎn)清查盤點業(yè)務

以往“紙質(zhì)清查模式”存在數(shù)據(jù)重復錄入、設備漏查重查、過程失控、勞動強度大、清查流于形式等弊端，利用標識清查可以實現(xiàn)對清查過程全程監(jiān)控的管理，避免了手工清查所產(chǎn)生的弊端，縮短了資產(chǎn)清查時間，提高了清查質(zhì)量。

通過RFID中間件下載清查任務，手持終端下載清查任務單后即可開始清查，并將清查過程發(fā)現(xiàn)的問題在手持終端中予以記錄。

六、主要設備部署

1，超高頻抗金屬電子標簽

UT503超高頻塑料外殼標簽為適合于附著在金屬表面并正常工作的超高頻RFID標簽，該產(chǎn)品采用ABS塑料外殼超聲波焊接封裝，具有良好的防水特性，防護等級達到IP65，內(nèi)部天線為特殊設計的抗金屬Inlay，可固定在金屬表面工作。

UT503超高頻塑料外殼標簽具有非常優(yōu)秀而穩(wěn)定的識別性能，讀距可達8米，且價格低廉，易于附著在金屬物體表面?？蓮V泛應用于托盤管理、貨架管理、資產(chǎn)管理等。

2，孚恩M10超高頻遠距離手持終端

FN M10 高工業(yè)級安卓UHF手持終端是一款專為超高頻RFID遠距離應用設計的高工業(yè)等級的安卓手持終端，它集成基于impinj公司的R2000芯片的902~928Mhz ISO18000-6C（EPC GEN2） 的RFID模塊，讀取距離達到5-10米，多標簽防碰撞能力達到200個/秒，平均功耗只有650mA左右，是一款難得的高性能、低功耗、超穩(wěn)定的UHF手持機。同時，它又是一款堅固耐用、集多功能于一體的工業(yè)級移動數(shù)據(jù)采集終端，它將RFID識別、一維條碼/二維條碼掃描、800萬攝像、GPS/北斗定位等數(shù)據(jù)采集模塊，和WCDMA/EVDO、GPRS/CDMA、Wi-Fi、藍牙、433MHz無線數(shù)傳等無線通信技術結合在一起，讓您隨時隨地能夠方便的采集各種數(shù)據(jù)，并且通過無線通訊與后臺服務器實時交互，可滿足各種移動作業(yè)的需求。

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