RFID技术在电网资产全寿命周期管理应用模式探讨

摘要：为了配合电网企业建立RFID资产实物标识电子身份证系统，集成资产的实物流、信息流和价值流，实现账、卡、物相符一致，实现资产管理各阶段信息共享及开展资产全生命周期的跟踪管理，同时也为了提高电网设备的现代化管理水平，文章总结了多年来在电网设备RFID实物标识实施的切身体会，对RFID在国内外电力电网设备的应用方面进行了研究，重点对RFID技术在电网资产全寿命周期管理模式进行了探讨。
关键词：RFID技术；实物标识；资产全寿命周期管理

0 引言
近年来，电网公司对电网资产全寿命周期管理提出了具体的管理要求，不少电网公司积极开展了存量资产PMS、PM与AM数据间的联动对应，同时，将联动成果数据纳入到“资产全寿命周期管理一体化平台”进行指标考核，但依旧存在着因资产变动造成数据质量下降的问题。如果不进一步采取新的管理手段，前期资产联动的成果将无法有效巩固。因此，有必要将新技术、新方法应用到资产全寿命周期管理中去，实现对资产变动信息的及时传递与反馈，将资产全寿命周期管理的各阶段业务与“现场实物”紧密联系在一起，形成资产管理与实物管理的横向及纵向闭环，为实现资产整体优化打下坚实的基础。
电网公司通过建立设备实物标识系统，集成资产实物流、信息流、价值流，实现账、卡、物永续联动一致，实现资产管理各阶段的信息共享。开展电网输变电设备全寿命各阶段的跟踪管理，将对资产管理模式带来考验，同时也为提高输变电设备现代化管理水平带来契机。目前，国家电网公司、南方电网公司正在积极开展RFID技术在资产、智能仓储管理等系统的研究和应用。但RFID技术在电网资产全寿命周期跟踪管理应用中，还没有一种标准的模式，缺乏系统性的参考依据，因此，有必要研究RFID技术在电网资产管理的应用模式，对进一步的推广应用具有重要的积极意义。

1 RFID技术在资产全寿命周期管理中的应用需求
1．1 采集设备选型的需求
RFID技术应用于电网资产跟踪管理将大量使用手持采集终端对现场实物标识进行信息采集，由于在电磁场环境下进行操作，需要考虑终端设备的抗干扰性、读写距离、稳定性、可靠性等因素。
(1)抗干扰因素。变电设备在运行环境下，会产生工频电场和工频磁场，工频电磁场干扰属于低频感应场干扰。由于手持终端内部的信号没有以大地作为回流路径，因此，在手持终端选型设计上要考虑读写器的电磁防护设计。
(2)读写距离。电网实物标识安装位置一般都为设备基座的接地扁铁上，且离开地面一定的高度，方便操作人员读写数据，因此，手持机读写距离远近对减少资产巡查人员行走距离，降低工作强度，提高巡查效率有重要的意义。
(3)手持设备续航时间。220 kV以上变电站占地面积较大，设备较多，且标识实施安装时间长，因此，手持设备电池必须具备较长的续航能力，且掉电后可自动保存数据，保证工作人员在现场工作没有后顾之忧。
1．2 实物标识性能需求
RFID实物标识具有条形码所不具备的防水、防磁、耐高温、使用寿命长、读取距离大、数据可以加密、存储数据量大、存储信息可以修改等优点，已被广泛应用在电网资产跟踪管理上。因此，用于资产跟踪管理基本采用ISO18000—6B金属标识。电网设备常年在室外和高温的环境下，在标识设计及材料选型时需要充分考虑防紫外线、读写距离、多标识读取等因素。
(1)读写距离。在变电站超高频电磁环境中，金属表面对电磁波产生屏蔽作用，当标识内天线靠近金属表面后天线性能会发生明显的恶化。经现场应用测试，标识在附着接地扁铁表面后，信号会大幅衰竭，读写距离会降低50％～70％，因此，在标识外壳设计、封装以及标识张贴材料上要考虑到读写距离问题。
(2)抗紫外线。目前，超高频无源电子标识封装外壳普遍采用ABS材料，对已安装标识回访，电子标识长期在变电站风吹日晒，容易褪色，因此，在标识外壳封装时考虑添加抗紫外线的材料。
(3)防冲撞机制。变电站设备数量众多，为加快资产盘点和巡查速度，实物标识在设计时必须考虑防冲撞算法，实现对各工作区域的多标识批量、快速、准确读取的功能。
1．3 标识贴标规范制定需求
实物标识贴标规范就是对每种类型的设备明确规定标识的安装位置，便于今后的安装、识别和读取。电网设备贴标规范的制定应考虑室外设备、室内设备、各单元设备特点、手持设备与标识的读写距离、角度等因素来制定，总的原则必须从实际应用出发。当前，变电站RFID技术应用基本采用无源金属电子标识，但将该类标识直接安装在室外电流互感器、电压互感器、避雷器等设备本体上开展应用尚不切合实际。经对国内外手持式读写设备在各电压等级变电站的使用测试，无法读取超过2 m外的标识信息。因此，RFID贴标规范的制定要考虑这种因素的存在。
1．4 实物标识中间件与系统集成的需求
RFID技术的应用可以提高电网资产管理的效率，但是，RFID读写设备应用技术复杂，与电网公司的PMS系统、SAP系统之间的集成难度较大，系统间耦合度高，对业务变化的适应性差。这使得企业对于实施RFID技术持谨慎的态度，而中间件有助于RFID设备与电网公司ERP系统及SAP等系统的集成。
目前，电网公司的RFID中间件系统普遍采用基于SOA架构的模式开发，并在中间件中将RFID读写设备厂家提供的PAI接口通过各种方式集成在中间件系统中，如IP地址、端口设定等，便于RFID设备读写标识数据，同时将采集的数据结合标识业务进行有效的过滤、处理和数据传递，最后存储到中间件数据库中。中间件还可起到监视RFID设备的作用，检查RFID设备的运行情况。此外，采用RFID中间件可以方便地实现与ERP等系统进行数据接口和数据交换。