基于泛在物聯(lián)網(wǎng)思想的電力生產(chǎn)物資及工器具管理系統(tǒng)

李 彤 何艷琪 鐘 興 胡 志 李毅勇

（云南電網(wǎng)有限責(zé)任公司昆明供電局）

0 引言

在我國經(jīng)濟、通訊技術(shù)的快速發(fā)展以及全球范圍內(nèi)市場競爭不斷加劇的形勢下，國網(wǎng)公司制定了建設(shè)“三型兩網(wǎng)，世界一流”的發(fā)展戰(zhàn)略。其中，構(gòu)建泛在電力物聯(lián)網(wǎng)，要將移動互聯(lián)、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)和先進通信技術(shù)進行全面應(yīng)用，讓電力系統(tǒng)的每一個環(huán)節(jié)都可以做到萬物互聯(lián)。在生產(chǎn)管理過程中，運用“移動互聯(lián)，智能識別”的技術(shù)，有效地識別、定位并記錄電力生產(chǎn)工器具，對其進行標(biāo)準(zhǔn)化的全生命周期管理，以保證其產(chǎn)品品質(zhì)和安全使用，這是運用物聯(lián)網(wǎng)思想，來解決電力安全生產(chǎn)中存在的現(xiàn)實問題。長久以來，大部分的電力生產(chǎn)物資及工器具管理都依靠人工的方式，通過紙質(zhì)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(shè)備的數(shù)目不斷增多，對設(shè)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(lǐng)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(chǎn)損壞或丟失的責(zé)任無法確定，從而造成了資產(chǎn)損失和安全隱患。

1 技術(shù)架構(gòu)

該體系的總體思路是利用各種傳感器將電能資源與電網(wǎng)中的電能資源聯(lián)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(shù)依據(jù)是使用射頻識別技術(shù)，將傳感器或讀寫終端與網(wǎng)絡(luò)及管理服務(wù)終端進行連接，從而達到對設(shè)備進行智能管理的目的。通過讀寫裝置和電子標(biāo)簽的結(jié)合，可以實現(xiàn)在非接觸狀態(tài)下，對設(shè)備進行自動識別，從而可以對設(shè)備器具進行快速準(zhǔn)確的定位，減少資產(chǎn)的庫存成本，提高存貨的利用率。對網(wǎng)上的資源信息進行實時共享，實現(xiàn)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(zhǔn)確地反饋。通過對該系統(tǒng)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(wǎng)絡(luò)通信層、交互層以及核心處理層。通過設(shè)置本地數(shù)據(jù)服務(wù)器和web服務(wù)器，構(gòu)建了基于B／S架構(gòu)的集控安全工器具柜管理系統(tǒng)，實現(xiàn)了分層管理。該系統(tǒng)由一個集控系統(tǒng)管理終端組成，用于對被控各子站點的數(shù)據(jù)進行統(tǒng)一的處理和保存［2］。

2 典型應(yīng)用

2.1 電力資產(chǎn)管理

電力生產(chǎn)物資及工器具管理系統(tǒng)的外觀如圖所示，它運用無線射頻識別（RFID）技術(shù)，將生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)需要管理的設(shè)備儀器、儀表、專用工器具、光纜和電纜等生產(chǎn)物資與RFID電子標(biāo)簽相關(guān)聯(lián)，寫上資產(chǎn)編碼、規(guī)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(xiàn)了對轄區(qū)材料規(guī)范、地點等方面的自動化采集。以原來的物資管理系統(tǒng)為依托，構(gòu)建出一個生產(chǎn)資產(chǎn)管理信息數(shù)據(jù)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(xiàn)對各類資產(chǎn)的變動、使用、維修等項目的詳細管理，讓生產(chǎn)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(yōu)分配。與此同時，在資產(chǎn)數(shù)據(jù)庫的基礎(chǔ)上，由后臺程序?qū)Y源使用和折舊情況進行動態(tài)分析，并及時提出資產(chǎn)清查、清退、購置建議，為資產(chǎn)管理提供科學(xué)依據(jù)。

圖 電力生產(chǎn)物資及工器具管理系統(tǒng)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(xiàn)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(biāo)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(nèi)的全部空間。利用RFID技術(shù)，可以對每個所需管理的工具或者物品的RFID電子標(biāo)簽展開身份識別和實時監(jiān)測［3］。在機柜上設(shè)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(wǎng)絡(luò)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(tài)信息、閱讀器掃描到的工器具標(biāo)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(tǒng)。將物資的儲存紀(jì)錄以電子方式儲存于服務(wù)器，取代了紙張與人力的紀(jì)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(fā)卡機構(gòu)對進出的物資進行電子標(biāo)識。做好資產(chǎn)所屬部門和領(lǐng)用人員的記錄，并在相應(yīng)的標(biāo)牌上記錄相關(guān)信息。進出庫房的材料名稱、種類、時間、數(shù)量、采購和領(lǐng)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(xiàn)實時定位和清點。與物資管理工作流程相結(jié)合，對資產(chǎn)的申購、領(lǐng)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(chǎn)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(yīng)用效果

以泛在物聯(lián)網(wǎng)思想為基礎(chǔ)的電力資產(chǎn)及安全工器具管理系統(tǒng)，采取的是一種分布式部署、集中式管理結(jié)構(gòu)，分布在各倉庫、工器具柜內(nèi)的集中控制器與后臺管理使用的是有線無線的靈活組網(wǎng)方式，利用網(wǎng)絡(luò)來實現(xiàn)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(tǒng)還可為企業(yè)的全電子管理過程中的物料管理工作提供技術(shù)支持，從而使企業(yè)能夠全面、完整地管理電力設(shè)備。

（1）基礎(chǔ)信息管理。對設(shè)備儀表、工裝、標(biāo)牌、材料等進行電子標(biāo)記，并賦予獨特的ID編號，從而對標(biāo)牌進行身份識別?；拘畔艘韵聝?nèi)容：類別、名稱、實物圖片、編碼、生產(chǎn)廠家、購買日期、啟用日期、使用次數(shù)、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(shù)參數(shù)、存放庫房名稱等。符合《國家電網(wǎng)公司電力安全工器具管理規(guī)定》中關(guān)于建立安全工器具的統(tǒng)一歸類及編號方式的有關(guān)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(guān)員工發(fā)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(tǒng)會自動地對該工器具、標(biāo)牌、材料的基礎(chǔ)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(zé)任人相關(guān)信息。

（3）實時監(jiān)控。對倉庫、工器具柜中的視頻、庫存變化進行實時監(jiān)視，并對其進行自動的記錄和報警。后端的管理系統(tǒng)可為客戶提供有關(guān)的資源和工具查詢服務(wù)。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(guān)責(zé)任人信息。也可以依據(jù)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(tǒng)計等［5］。

（4）周期預(yù)警。如果出現(xiàn)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(shù)超過了規(guī)定，則會有一個顯著提醒，并會出現(xiàn)一個處理列表，然后按照列表中的內(nèi)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(jù)材料和工具的測試情況或者壽命，對相關(guān)材料進行廢棄處理，經(jīng)過審查后，將其保存起來，并形成廢棄處理表。

4 結(jié)束語

綜上所述，在泛在物聯(lián)網(wǎng)思想的電力資產(chǎn)及安全工器具管理系統(tǒng)的基礎(chǔ)上，利用信息化手段，為安全工器具管理提供了新的監(jiān)控手段和有價值的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。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(zhǔn)確查詢和統(tǒng)計，并在此基礎(chǔ)上制定物資采購、檢驗、試驗、巡檢、報廢計劃。這個系統(tǒng)的功能覆蓋了電力物資管理的全周期，它還解決了傳統(tǒng)的管理方法沒有軟件支撐、監(jiān)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(yīng)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(chǎn)管理中進行推廣。