物联网技术在电网资产价值管理中的应用探讨

芮筠，吕桂萍，胡朱周

（1.国网江苏省电力有限公司；2.国网江苏南京供电公司，江苏 南京 210024）

资产价值管理是电网企业的核心管理内容，物联网技术作为第三次信息化浪潮的代表技术，能够通过技术手段覆盖人工所不能及的管理领域，为电网资产管理提供先进的技术支撑，帮助电网企业提高资产管理效率，实现资产价值最大化的管理目标，提升电网企业整体效益。本文结合国内电网企业的资产管理实践，探讨物联网技术在电网资产价值管理中的相关应用与实践，包括开展基于RFID 的资产全过程价值管理、应用移动设备开展电网资产智能盘点、使用机器人进行电网资产运行维护工作以及应用电能采集技术进行资产投入产出评价等。

1 物联网概述

物联网（Internet of Things）是通过新型通信网络实现众多末端设备接入互联网的技术，是借助RFID 技术、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，把任何物品与互联网连接起来进行信息交换和通讯，以实现智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

物联网自2009 年起被正式列入国家五大战略性新兴产业之一，并被多次写入政府工作报告，引发全社会的高度关注。在电网企业资产管理领域，由于电网资产种类繁多、价值巨大、变动频率高、管理难度大，加之复杂的内外部发展环境变化和信息化建设的发展对电网资产管理工作提出更高要求，传统资产管理方式已难以满足电网企业管理需求，基于物联网的资产管理技术和方案应运而生。

国家电网公司提出要以建设枢纽型、平台型、共享型特征的现代企业和运营坚强智能电网、泛在电力物联网为核心，扎实推进“三型两网”世界一流能源互联网企业建设，强调大力推动“大云物移”信息技术等在电网中的融合应用，实现电力系统各个环节万物互联、人机交互，打造状态全面感知、信息高效处理、应用便捷灵活的泛在电力物联网。通过融合RFID、移动设备、机器人、无人机、视频监测、智能电表等技术，实现对整个网络内的资产进行实时管理和控制，推进资产全寿命周期管理智能化，保障资产安全，提高资产管理效率，降低资产管理成本。

国网江苏电力目前已开展物联网技术在资产价值管理中的应用研究，利用物联网技术实现对电网资产的实时跟踪和集中监控，优化资产运维业务管理与财务价值管理流程，建立资产信息协同机制，确保业务流与价值流的实时一致，推进资产的精益化和智能化管理，提升管理质效。

2 开展基于RFID 的资产全过程价值管理

射频识别（Radio Frequency Identification，缩写：RFID）是一种非接触式自动识别技术，最早起源于二战时期的英国，它作为物联网核心技术之一，与无线通信、智能传感等技术相互融合，凭借自动识别、群体识别、无线感应、自主联网、抗污损性强、寿命周期长等特点，逐渐被应用于解决企业资产管理难题。

RFID 技术主要应用于各类电网资产的识别和定位、资产状态的跟踪以及资产相关数据的储存，通过资产信息的实时更新实现电网资产的动态管理，从而提高电网企业的资产管理效率。例如，德国莱茵能源集团通过实施基于RFID 技术的CheckedOK 资产跟踪系统，掌握电网资产的实时状态，实现更有效率的资产管理和控制；美国西方能源公司使用RFID技术对数量庞大的电网资产进行追踪，在降低管理成本的同时保证库存数量的准确性，资产管理效率大幅提高。

聚焦国内，国网江苏电力为解决资产全寿命周期跨业务信息贯通不畅的问题，已开展RFID 在资产管理中的应用研究，全面开展电网实物“ID”建设，优化资产信息在资产管理各阶段的流程及管控要求，加强资产价值管理。

基于适用性、兼容性和通用性原则，国网江苏电力研究设计了一套采用24 位十进制数据组成的电网资产实物“ID”编码，代码结构由公司代码段、识别码、流水号和校验码四部分构成，如图1 所示。

图1 电网资产实物“ID”编码构成图

实物“ID”编码作为实物资产唯一、终身的身份编号，在采购阶段或运行检修阶段生成，生成后不可变更。通过实物“ID”实现全过程“多码联动”，促进部门间信息共享，打通物资管理、设备管理与财务等部门间信息传递的壁垒，实现公司级资产全寿命周期的数据的贯通和融合。

国网江苏电力深入分析实物“ID”对现有业务的影响，梳理优化资产管理业务流程，制定相关管理办法以保障实物“ID”在各业务环节的协同贯通。同时，以专业部门业务需求为出发点，对规划计划、采购建设、运维检修、退役处置四大业务阶段涉及的信息系统进行升级改造，实现项目、物资、设备、资产的信息贯通，并在系统功能贯通的基础上，开展智能物流、智能仓储、移动运检、智能盘点等实物“ID”深化应用功能开发。

随着电网资产统一身份编码建设的全面推广和深化应用，国网江苏电力实现了电网资产全过程信息的互联共享，资产管理关键环节的管控能力明显提升，为实现价值创造和管理提质目标提供有力支撑，促进电网资产效率效益提升。

打破瓶颈、夯实信息基础。基于资产全寿命周期管理数据贯通的信息化建设与改造，进一步提升了资产信息的标准化和规范化水平，突破了信息化数据瓶颈，实现了电网资产在全寿命周期内各类信息的互联互通。以实物“ID”为纽带，解决了台账与实物难以完全对应的难题，提升了基础数据质量，实现了资产关键信息干净透明、一致有效，源头一次录入、终身共享使用。

强化协同、穿透业务流程。以“流程驱动”为导向，上游业务服务及支撑于下游业务，推进业务流程在各专业、各层级的穿透贯通。技术参数由物资制造环节到运检环节贯穿，大幅提高建账效率质量，工程台账创建时间缩短50%以上。制造商出厂试验报告和调试单位交接试验报告、缺陷隐患信息电子化，有效支撑运检环节设备状态准确评价。基于实际到货物资生成项目验收清册，解决以往手工录入带来的设备验收清册交叉引用等问题，进一步提升项目自动转资质量。业务管理信息的高效追溯与共享，促进资产分段管理模式向整体资产管理模式转变，提高了资源综合统筹平衡能力，精准辅助电网投资决策。

注重实效、深化精益管理。创新建立“实物ID+”管理理念，全面推进实物“ID”在相关专业内部和跨专业关键环节的深化应用研究，进一步强化电网资产的全过程精益管理。

在专业管理方面，实施智能物流应用，建立实物“ID”与现有运输管理系统的关联关系，实时掌握物资的运输状态，保障物资供货的及时性。推行智能仓储应用，将实物“ID”与仓位码绑定，搭建物资、自动化设备、仓位之间的桥梁纽带，实现“物-物”互联的仓位级应用，提升仓库物资管理精细度。开展智能移动运检，基于实物“ID”标签实时获取设备运维“线上”数据，实现现场巡检、缺陷、隐患等信息与PMS2.0实时交互，提升设备状态管控力和运检管理穿透力。

在跨专业管理方面，构建实物“ID”监测分析平台，多层次、多维度透视实物“ID”在各单位、各专业的应用，实时监测核心环节业务协同运转情况，分析跨专业管理存在的问题，提升资产全业务链实时管控能力。建立电网资产全景信息平台，实现资产全寿命周期各环节信息的追溯、归集和共享，有效提升项目储备和后评价、投资预测和成本分析、运维计划和检修策略等业务管理能力和效率。完善运检设备生命大事记，打破实物资产管理的时间和空间限制，通过实物“ID”追溯设备投运前端环节信息，开展基于生命周期的综合统计分析，助推设备采购和运检质量提升。拓展全过程质量监督管控手段，实现设备在全过程质量信息的收集与追溯，为完善物资采购策略，从源头提升物资质量提供支撑与保障。

3 应用移动设备开展电网资产智能盘点

移动设备（Mobile Device），也被称为手持装置、行动终端、移动通信终端等，能够作为综合信息处理平台独立处理一些较为复杂的任务，实现即时通讯、定位、拍照和摄像、数据查询、信息处理等多种功能。企业资产管理系统的前端应用正在逐渐向移动化方向发展，为企业资产管理带来了颠覆性影响和革命性变化。

海外电力企业已广泛应用移动设备开展电网资产管理。例如，澳大利亚国有电力基础设施公司使用PDA 收集上传资产检修现场数据、美国Exelon 公司使用iPad 采集输配电线路运维检修数据等，改善业务前端与后台数据之间的交互体验，提高运检人员的工作效率和绩效，从而提高资产管理整体效率。

由于电网资产数量大、使用分布范围广、环境恶劣，传统线下盘点需要耗费大量人力、物力，耗时较长，国网江苏电力致力于研究移动设备在资产盘点中的应用，于2018 年试点开展了基于移动设备和实物“ID”的电网资产智能盘点管理工作。

国网江苏电力基于物联网和移动作业管理技术在ERP 系统中建设资产智能盘点管理功能，应用移动设备开展资产盘点管理，实现盘点效率和质量的有效提升。

部署应用智能盘点功能后，现场盘点人员无需再携带大量纸质材料，只需要一台平板就可以进行盘点工作。盘点人员通过扫描设备实物二维码，获取设备类型、生产厂家、型号等信息，点击匹配成功，该设备即盘点完成。匹配完成的数据能够自动上传至ERP 系统，并自动生成盘点报表。盘点人员工作量大大缩减，人工盘点失误减少，固定资产清查盘点工作效率和质量显著提高。

智能盘点应用不但有助于保证资产真实性和完整性，同时可以使资产管理人员及时发现资产管理中的漏洞，防止资产价值流失，优化资源配置、避免资产浪费并强化资产管理，从而利于保证资产账卡物的高度一致，充分挖掘现有资产价值，提高资产使用效率。

除资产智能盘点外，国网江苏电力目前已将移动作业终端应用于输电线路巡检、变电站巡视和检修、配网抢修等领域，例如应用移动终端实现特高压智能运维，实时检测和记录输电线路通道环境和输电设备本体状态等，促进数据流转的移动化和自动化，实现资产状态监测能力和运检作业现场管理穿透力的显著提升。未来可以在此基础上加强移动设备与RFID 标签、GPS 定位、视频监控等技术的融合应用，实现其他资产管理应用场景的拓展。

4 使用机器人进行电网资产运行维护工作

机器人（Robot）在广义上包括一切模拟人类行为或思想与模拟其他生物的机械，狭义上通常是指依靠自身动力和控制能力自动执行工作的机器装置。关于机器人的研究最早可追溯到20 世纪50 年代，如今机器人借助感知、理解、行动和学习等技能，正变得越来越聪明，可以替代人工完成多种工作，提升企业工作效率。

电力机器人是专用带电作业工具设计、多轴运动控制技术、激光导航技术等关键技术与电网企业应用相结合的成果，能够在电网资产建设、运维和检修的各个环节替代人工进行作业。以变电站智能巡检机器人为例，它可以搭载可见光CCD 摄像机、红外成像仪、高保真监控拾音器等设备，实现视频监控、红外热像采集、声光报警联动等功能，辅助运维人员进行资产巡视和检测，以便及时发现设备异常现象，并进行自动报警处理。

电力机器人主要被用于替代人力完成以下几类工作：一是操作简单、重复性强的资产运维工作，以变电站资产状态示数读取为例，机器人能够自主完成变电站巡逻和巡逻日志记录等工作，准确收集并快速整理作业数据，借助物联网通信技术将作业结果实时回传至控制室；二是针对问题排查耗时较多或存在地理阻隔的资产的相关作业，在水下、小岛、山区、管道、沟道等特殊作业环境下，使用小型机器人、水下机器人等辅助人工进行巡视，以降低人力工作强度和频度，例如日本关西电力公司使用Expliner 机器人进行超高压架空输电线路巡检、南苏格兰电力公司研发架空线路实时检测机器人，实现了巡检效率的大幅提升；三是急、难、险、重或有毒、辐射作业环境下的资产巡视和运维工作，这类作业环境会严重威胁员工的人身安全，需要由机器人代为完成，例如东京电力公司派遣机器人进入核电站辐射区进行作业，员工可以通过远程操控获得相关数据并开展下一步工作，资产运维工作的安全性大大提高，间接降低了企业整体资产管理成本。

国网江苏电力目前已在部分试点推行机器人配电设备室内巡视，并在500kV 及以上的变电站开展智能机器人巡检，使用机器人进行变电站运维专业的测温、拍照等作业，辅助运维人员对变电资产进行巡视和检测，以及时发现资产异常，实现变电站智能化和无人值守。

智能巡检机器人系统的控制和运行方式相对灵活，能够实现实时监测、及时反馈、精确分析和全面覆盖，弥补传统人工巡检方式劳动强度大、检测质量差、主观因素多等缺陷，及时发现设备潜伏性故障和缺陷，有效降低事故率，确保电网资产的安全运行，提高设备使用率和运行效率，从而实现电网资产保值增值。

未来可以进一步拓展机器人的应用场景。一是智能机器人巡检扩展至500kV 以下的变电站，推广至35kV、110kV、220kV 变电站，实现机器人巡检在变电站的全覆盖。二是实现变电资产盘点的无人化、自动化、周期化。三是逐渐配置配电线路带电作业机器人、架空线路巡检机器人等电力特种机器人，实现全自主、高效率、全天候巡检，降低一线员工劳动危险性，提升资产运维自动化水平，有效保障供电可靠性。

5 应用电能采集技术进行资产投入产出评价

智能电表（Smart Meter）是一种新型全电子式电能表，它不仅仅是传统意义上的电能表，而是智能电网采集、计量和传输原始电能数据的核心载体，除了基本的用电量计量功能以外，还具备双向多种费率计量、用户端自动控制、信息存储及处理、实时监测等强大的自动化和智能化功能。

智能电表作为智能终端，可以充分发挥电网智能传感器的作用，采集整个电力系统的运行数据，实时监测电网的运行状态，及时识别上游配网设备故障，辅助配电网资产管理，提高资产管理效率，从而合理优化资产的维护和更换计划，为电网实现安全、可靠、经济、高效运行提供保障。各国已根据各自的科技优势和电力行业发展特点开展各具特色的智能电网研究项目和实践探索。例如，美国佛罗里达电力照明公司（Florida Power & Light Company）利用智能电表测量数据辅助配电网资产管理，对故障配电变压器的二次侧电压数据进行回溯分析，找出故障成因，并基于这一规律实施全系统变压器的故障预警监测，由被动的故障消除转变为主动的计划维护，资产更新开支得以减少，资产效益显著提升。

随着电网资产信息采集的深入，智能电表提供的采集数据将在电网企业的资产管理中发挥更为显著的作用，帮助电网企业实现被动式资产管理向主动式资产管理的转变。

目前国网江苏电力已开展基于智能电表的电网资产信息采集，借助电能信息遥测采集技术实时采集智能电表终端的电能数据，监测电能使用情况，实现对电能数据资源的充分利用，并基于采集数据对电网资产进行投入产出评价。

为实现资产管理的“精益、高效”目标，国网江苏公司着手构建电网资产投入产出评价体系，选取停电损失、电量损耗损失、平均负载率、单位资产售电收益等指标，以电能采集数据为基础搭建投入产出模型，以年度及月度为时间维度，综合评价资产投入产出能力及历史趋势，计算每个资产组的投入产出水平，采用“价值实现度指数”反映其投入产出综合效能。该评价体系推动资产价值管理从单向反映向多维分析转变、从资产设备联动向资产效益联动转变，不断提升资产价值管理的效率和效益。

6 结语

物联网技术是电网企业提高资产管理效率、实现管理精细化的有力工具。本文重点阐述RFID、移动设备、机器人以及电能采集等物联网技术在电网资产价值管理中的应用与实践，电网企业通过综合运用物联网先进技术手段，更加高效地开展资产价值管理，有效提升核心电网资产管控能力，显著提升资产管理效率与资产运营效益。

电网企业未来可以进一步探索物联网技术与电网资产价值管理的融合，深入研究实物“ID”等技术应用，开发资产智能分析、智能预警等辅助管理功能，深化全寿命周期管控闭环，确保资产管理风险可控、在控，持续提升电网资产价值管理水平与效率。