基于泛在物聯網思想的電力生產物資及工器具管理系統

李 彤 何艷琪 鐘 興 胡 志 李毅勇

（云南電網有限責任公司昆明供電局）

0 引言

在我國經濟、通訊技術的快速發展以及全球范圍內市場競爭不斷加劇的形勢下，國網公司制定了建設“三型兩網，世界一流”的發展戰略。其中，構建泛在電力物聯網，要將移動互聯、人工智能等現代信息技術和先進通信技術進行全面應用，讓電力系統的每一個環節都可以做到萬物互聯。在生產管理過程中，運用“移動互聯，智能識別”的技術，有效地識別、定位并記錄電力生產工器具，對其進行標準化的全生命周期管理，以保證其產品品質和安全使用，這是運用物聯網思想，來解決電力安全生產中存在的現實問題。長久以來，大部分的電力生產物資及工器具管理都依靠人工的方式，通過紙質文檔或者條形碼等方式對其進行記錄和管理，但是這些方式存在著信息不能實時更新、錯誤率高、工作效率低等問題［1］。由于設備的數目不斷增多，對設備進行編號、清點和巡檢等工作，給工作人員造成了很大的工作量。工器具領取歸還過程混亂、工器具隨意放置、無記錄保留等情況，造成了電力資產損壞或丟失的責任無法確定，從而造成了資產損失和安全隱患。

1 技術架構

該體系的總體思路是利用各種傳感器將電能資源與電網中的電能資源聯系在一起，以達到電能資源智能辨識與管理的目的。它的技術依據是使用射頻識別技術，將傳感器或讀寫終端與網絡及管理服務終端進行連接，從而達到對設備進行智能管理的目的。通過讀寫裝置和電子標簽的結合，可以實現在非接觸狀態下，對設備進行自動識別，從而可以對設備器具進行快速準確的定位，減少資產的庫存成本，提高存貨的利用率。對網上的資源信息進行實時共享，實現資源信息的電子化管理，從而提升清點的精確度和運作效率，并能對報告的輸出和查詢進行及時準確地反饋。通過對該系統的分析，提出了一種新的解決方案。從邏輯上看，該體系的總體框架分為物理層、網絡通信層、交互層以及核心處理層。通過設置本地數據服務器和web服務器，構建了基于B／S架構的集控安全工器具柜管理系統，實現了分層管理。該系統由一個集控系統管理終端組成，用于對被控各子站點的數據進行統一的處理和保存［2］。

2 典型應用

2.1 電力資產管理

電力生產物資及工器具管理系統的外觀如圖所示，它運用無線射頻識別（RFID）技術，將生產區域內需要管理的設備儀器、儀表、專用工器具、光纜和電纜等生產物資與RFID電子標簽相關聯，寫上資產編碼、規格型號、資本化日期和使用年限等基本信息，利用多個閱讀器、記錄器，實現了對轄區材料規范、地點等方面的自動化采集。以原來的物資管理系統為依托，構建出一個生產資產管理信息數據庫，利用軟件平臺來顯示資源的基本情況、變動情況以及位置信息，實現對各類資產的變動、使用、維修等項目的詳細管理，讓生產部門可以對資源的使用情況進行實時地了解，并對資源進行最優分配。與此同時，在資產數據庫的基礎上，由后臺程序對資源使用和折舊情況進行動態分析，并及時提出資產清查、清退、購置建議，為資產管理提供科學依據。

圖 電力生產物資及工器具管理系統的外觀

2.2 班組工器具管理

在團隊中安裝智能化的RFID安全工具箱，實現團隊特有的安全工具箱的電子管理。在柜中的上下兩端，都要安裝一個標簽讀寫器，這樣可以確保其閱讀范圍能夠涵蓋整個工器具柜內的全部空間。利用RFID技術，可以對每個所需管理的工具或者物品的RFID電子標簽展開身份識別和實時監測［3］。在機柜上設置了一個中央控制器，用控制線將其連接到機柜的其他部分，并用網絡連接到機柜的后端。中央控制器主要是對工器具柜所生成的各類信息進行采集，包括開門信息、柜門狀態信息、閱讀器掃描到的工器具標簽信息等，然后將這些信息傳送到后臺進行處理。工作人員可以用工作證和指紋來驗證，也可以用來開門。儲物柜中的RFID模塊可對存放或移出物品進行識別，并以無線訊號將物品信息反饋至系統。將物資的儲存紀錄以電子方式儲存于服務器，取代了紙張與人力的紀錄方式，并記錄了使用者的身份。

2.3 防汛物資管理

在防洪物資儲存點的進出入口安裝RFID閱讀機，并由發卡機構對進出的物資進行電子標識。做好資產所屬部門和領用人員的記錄，并在相應的標牌上記錄相關信息。進出庫房的材料名稱、種類、時間、數量、采購和領用的價格，由進出庫房的條形碼閱碼機進行識別和記錄。此外，將閱碼機裝在較大的架子上，用于確定物料存放地點，利用便攜式閱碼機對貨架上的物品實現實時定位和清點。與物資管理工作流程相結合，對資產的申購、領用、維護、報廢的全過程進行了詳細地記錄，為管理和使用部門提供了一種可以迅速找到資產的工具，從而達到對防汛物資進行有效、可靠管理的目的［4］。

3 應用效果

以泛在物聯網思想為基礎的電力資產及安全工器具管理系統，采取的是一種分布式部署、集中式管理結構，分布在各倉庫、工器具柜內的集中控制器與后臺管理使用的是有線無線的靈活組網方式，利用網絡來實現與后臺的實時通信，物資管理部門、運維部門、檢修班組對各地倉庫物資進行集中式管理。

該系統還可為企業的全電子管理過程中的物料管理工作提供技術支持，從而使企業能夠全面、完整地管理電力設備。

（1）基礎信息管理。對設備儀表、工裝、標牌、材料等進行電子標記，并賦予獨特的ID編號，從而對標牌進行身份識別?；拘畔艘韵聝热荩侯悇e、名稱、實物圖片、編碼、生產廠家、購買日期、啟用日期、使用次數、試驗日期、試驗周期、下次試驗日期、日常檢查周期、下次檢查時間、技術參數、存放庫房名稱等。符合《國家電網公司電力安全工器具管理規定》中關于建立安全工器具的統一歸類及編號方式的有關要求，便于各部門或班組建立電力安全工器具的管理臺賬。

（2）出入庫管理。給有關員工發放驗證卡，讓員工憑卡進入倉庫。在出入庫及進行日常管理查詢的時候，系統會自動地對該工器具、標牌、材料的基礎信息進行分配，對實際進出庫的情況進行精確地記錄，包括借用、歸還責任人相關信息。

（3）實時監控。對倉庫、工器具柜中的視頻、庫存變化進行實時監視，并對其進行自動的記錄和報警。后端的管理系統可為客戶提供有關的資源和工具查詢服務。在查詢中，具體包括了以下幾個方面：庫存情況、使用情況（借出／在庫）、是否存在超期工具及必須進行試驗的物品、日常出入庫情況及相關責任人信息。也可以依據存貨狀況，進行綜合分析，例如資料查詢、超期查詢、即將到期查詢、試驗記錄、綜合查詢、報廢查詢以及試驗統計等［5］。

（4）周期預警。如果出現了超期、即將到期的測試工具和日常巡邏工具，或者如果使用次數超過了規定，則會有一個顯著提醒，并會出現一個處理列表，然后按照列表中的內容，進行送檢、巡邏、報廢等處理，生成報告，可以將報告輸出到EXCEL文檔。

（5）報廢提示。根據材料和工具的測試情況或者壽命，對相關材料進行廢棄處理，經過審查后，將其保存起來，并形成廢棄處理表。

4 結束語

綜上所述，在泛在物聯網思想的電力資產及安全工器具管理系統的基礎上，利用信息化手段，為安全工器具管理提供了新的監控手段和有價值的基礎數據。這讓管理人員可以對各類物資的使用總量、時間、分布等展開準確查詢和統計，并在此基礎上制定物資采購、檢驗、試驗、巡檢、報廢計劃。這個系統的功能覆蓋了電力物資管理的全周期，它還解決了傳統的管理方法沒有軟件支撐、監控不到位等問題，讓電力物資及工器具的變動、使用、維修過程可查可控，還提升了日常運維、應急搶修、零散使用等多個場景下各類電力物資的使用效率，可以很好地在電力生產管理中進行推廣。