基于泛在物联网思想的电力生产物资及工器具管理系统

李 彤 何艳琪 钟 兴 胡 志 李毅勇

（云南电网有限责任公司昆明供电局）

0 引言

在我国经济、通讯技术的快速发展以及全球范围内市场竞争不断加剧的形势下，国网公司制定了建设“三型两网，世界一流”的发展战略。其中，构建泛在电力物联网，要将移动互联、人工智能等现代信息技术和先进通信技术进行全面应用，让电力系统的每一个环节都可以做到万物互联。在生产管理过程中，运用“移动互联，智能识别”的技术，有效地识别、定位并记录电力生产工器具，对其进行标准化的全生命周期管理，以保证其产品品质和安全使用，这是运用物联网思想，来解决电力安全生产中存在的现实问题。长久以来，大部分的电力生产物资及工器具管理都依靠人工的方式，通过纸质文档或者条形码等方式对其进行记录和管理，但是这些方式存在着信息不能实时更新、错误率高、工作效率低等问题［1］。由于设备的数目不断增多，对设备进行编号、清点和巡检等工作，给工作人员造成了很大的工作量。工器具领取归还过程混乱、工器具随意放置、无记录保留等情况，造成了电力资产损坏或丢失的责任无法确定，从而造成了资产损失和安全隐患。

1 技术架构

该体系的总体思路是利用各种传感器将电能资源与电网中的电能资源联系在一起，以达到电能资源智能辨识与管理的目的。它的技术依据是使用射频识别技术，将传感器或读写终端与网络及管理服务终端进行连接，从而达到对设备进行智能管理的目的。通过读写装置和电子标签的结合，可以实现在非接触状态下，对设备进行自动识别，从而可以对设备器具进行快速准确的定位，减少资产的库存成本，提高存货的利用率。对网上的资源信息进行实时共享，实现资源信息的电子化管理，从而提升清点的精确度和运作效率，并能对报告的输出和查询进行及时准确地反馈。通过对该系统的分析，提出了一种新的解决方案。从逻辑上看，该体系的总体框架分为物理层、网络通信层、交互层以及核心处理层。通过设置本地数据服务器和web服务器，构建了基于B／S架构的集控安全工器具柜管理系统，实现了分层管理。该系统由一个集控系统管理终端组成，用于对被控各子站点的数据进行统一的处理和保存［2］。

2 典型应用

2.1 电力资产管理

电力生产物资及工器具管理系统的外观如图所示，它运用无线射频识别（RFID）技术，将生产区域内需要管理的设备仪器、仪表、专用工器具、光缆和电缆等生产物资与RFID电子标签相关联，写上资产编码、规格型号、资本化日期和使用年限等基本信息，利用多个阅读器、记录器，实现了对辖区材料规范、地点等方面的自动化采集。以原来的物资管理系统为依托，构建出一个生产资产管理信息数据库，利用软件平台来显示资源的基本情况、变动情况以及位置信息，实现对各类资产的变动、使用、维修等项目的详细管理，让生产部门可以对资源的使用情况进行实时地了解，并对资源进行最优分配。与此同时，在资产数据库的基础上，由后台程序对资源使用和折旧情况进行动态分析，并及时提出资产清查、清退、购置建议，为资产管理提供科学依据。

图 电力生产物资及工器具管理系统的外观

2.2 班组工器具管理

在团队中安装智能化的RFID安全工具箱，实现团队特有的安全工具箱的电子管理。在柜中的上下两端，都要安装一个标签读写器，这样可以确保其阅读范围能够涵盖整个工器具柜内的全部空间。利用RFID技术，可以对每个所需管理的工具或者物品的RFID电子标签展开身份识别和实时监测［3］。在机柜上设置了一个中央控制器，用控制线将其连接到机柜的其他部分，并用网络连接到机柜的后端。中央控制器主要是对工器具柜所生成的各类信息进行采集，包括开门信息、柜门状态信息、阅读器扫描到的工器具标签信息等，然后将这些信息传送到后台进行处理。工作人员可以用工作证和指纹来验证，也可以用来开门。储物柜中的RFID模块可对存放或移出物品进行识别，并以无线讯号将物品信息反馈至系统。将物资的储存纪录以电子方式储存于服务器，取代了纸张与人力的纪录方式，并记录了使用者的身份。

2.3 防汛物资管理

在防洪物资储存点的进出入口安装RFID阅读机，并由发卡机构对进出的物资进行电子标识。做好资产所属部门和领用人员的记录，并在相应的标牌上记录相关信息。进出库房的材料名称、种类、时间、数量、采购和领用的价格，由进出库房的条形码阅码机进行识别和记录。此外，将阅码机装在较大的架子上，用于确定物料存放地点，利用便携式阅码机对货架上的物品实现实时定位和清点。与物资管理工作流程相结合，对资产的申购、领用、维护、报废的全过程进行了详细地记录，为管理和使用部门提供了一种可以迅速找到资产的工具，从而达到对防汛物资进行有效、可靠管理的目的［4］。

3 应用效果

以泛在物联网思想为基础的电力资产及安全工器具管理系统，采取的是一种分布式部署、集中式管理结构，分布在各仓库、工器具柜内的集中控制器与后台管理使用的是有线无线的灵活组网方式，利用网络来实现与后台的实时通信，物资管理部门、运维部门、检修班组对各地仓库物资进行集中式管理。

该系统还可为企业的全电子管理过程中的物料管理工作提供技术支持，从而使企业能够全面、完整地管理电力设备。

（1）基础信息管理。对设备仪表、工装、标牌、材料等进行电子标记，并赋予独特的ID编号，从而对标牌进行身份识别。基本信息包括了以下内容：类别、名称、实物图片、编码、生产厂家、购买日期、启用日期、使用次数、试验日期、试验周期、下次试验日期、日常检查周期、下次检查时间、技术参数、存放库房名称等。符合《国家电网公司电力安全工器具管理规定》中关于建立安全工器具的统一归类及编号方式的有关要求，便于各部门或班组建立电力安全工器具的管理台账。

（2）出入库管理。给有关员工发放验证卡，让员工凭卡进入仓库。在出入库及进行日常管理查询的时候，系统会自动地对该工器具、标牌、材料的基础信息进行分配，对实际进出库的情况进行精确地记录，包括借用、归还责任人相关信息。

（3）实时监控。对仓库、工器具柜中的视频、库存变化进行实时监视，并对其进行自动的记录和报警。后端的管理系统可为客户提供有关的资源和工具查询服务。在查询中，具体包括了以下几个方面：库存情况、使用情况（借出／在库）、是否存在超期工具及必须进行试验的物品、日常出入库情况及相关责任人信息。也可以依据存货状况，进行综合分析，例如资料查询、超期查询、即将到期查询、试验记录、综合查询、报废查询以及试验统计等［5］。

（4）周期预警。如果出现了超期、即将到期的测试工具和日常巡逻工具，或者如果使用次数超过了规定，则会有一个显著提醒，并会出现一个处理列表，然后按照列表中的内容，进行送检、巡逻、报废等处理，生成报告，可以将报告输出到EXCEL文档。

（5）报废提示。根据材料和工具的测试情况或者寿命，对相关材料进行废弃处理，经过审查后，将其保存起来，并形成废弃处理表。

4 结束语

综上所述，在泛在物联网思想的电力资产及安全工器具管理系统的基础上，利用信息化手段，为安全工器具管理提供了新的监控手段和有价值的基础数据。这让管理人员可以对各类物资的使用总量、时间、分布等展开准确查询和统计，并在此基础上制定物资采购、检验、试验、巡检、报废计划。这个系统的功能覆盖了电力物资管理的全周期，它还解决了传统的管理方法没有软件支撑、监控不到位等问题，让电力物资及工器具的变动、使用、维修过程可查可控，还提升了日常运维、应急抢修、零散使用等多个场景下各类电力物资的使用效率，可以很好地在电力生产管理中进行推广。