电网实物资产统一身份编码深化应用探索与展望

2018-12-06国网湖北省电力有限公司经济技术研究院李智威孙利平廖晓红柯方超唐学军

电子世界 2018年22期

国网湖北省电力有限公司经济技术研究院李智威孙利平廖晓红柯方超唐学军

国网湖北省电力有限公司王江华卢萍

国网荆门供电公司方钊

引言：开展电网资产统一身份编码（实物ID）建设是全面深化资产全寿命周期管理体系的重要举措。本文分析电网实物资产统一身份（实物ID）编码建设的背景和重要意义。全面梳理了电网企业开展实物ID建设的背景，论述实物资产编码体系理论，构建实物物ID贯通业务逻辑。通过调研分析了RFID技术在实物ID建设中的理论技术基础。通过实物ID初期建设，全面探索实物资产ID深化建设探索，并提出研究计划展望，致力于推动实物ID应用场景化和系统化。

1.前言

高质量的设备对降低电网企业运维与设备检修成本、提高电网运行安全具有重要意义。随着信息化、智能化的不断发展，国家对智能电网建设也提出了更高要求。近年来，资产全寿命周期管理研究与应用逐步深入。何庆丰建立了基于全寿命周期的资产管理协同模型。梁樑等人研究了基于全寿命周期的电网资产协同管理模式，并分析各阶段运作机制、反馈及评价机制等。王璟儒等人开展了资产全寿命周期理论在设备寿命中的应用研究，建立了最小化风险且最大化收益的双目标优化模型。目前资产全寿命周期管理体系已经在电网企业逐步深入。随着实物资产管理技术的普及应用，电网企业逐渐意识到可通过数据挖掘技术分析海量设备运行维护数据（包括设备状态、缺陷、故障、检修等），进行参数关联挖掘，定量总结设备运维管理经验，为各个阶段提供管理支持。

电网资产实物ID是指为了实现资产全寿命管理过程中项目编码、WBS编码、设备编码和资产编码等信息贯通，而引入的资产实物标识编码，是终身不变且唯一的身份编码。根据电网资产不同的物理特性、安装环境等因素，实物ID使用二维码、RFID标签等作为载体。增量资产的实物ID标签在物资采购、调试阶段安装，存量资产的实物ID标签在运行维护阶段安装。国网上海市电力公司已经试点开展实物ID建设工作，并完成规划、物资、建设、运检等阶段信息系统改造。在电网资产管理中应用射频识别技术（RFID），可以实现信息的采集和传输、资产快速准确管理，提高电网的智能化和信息化管理水平。

近年来，“大云物移”（大数据、云计算、物联网、移动互联网）技术迅猛发展，“国家大数据战略”顶层设计文件相继出台。随着计算机信息与控制技术的快速发展，电力与信息技术融合日益紧密。国家电网公司已经提出基于“大云物移”的智能运检技术推动运检模式变革，指出要以大数据分析为数据基础，以云计算为信息处理基础，以物联网为生产要素的互联基础，以移动互联技术为作业基础，推进“大云物移”技术与运检的融合。国家电网公司已于2018年全面开展电网实物ID试点建设，确定了试点单位，以实物ID编码为纽带，力求实现资产在规划、建设、运检和退役报废全寿命周期内信息共享与追溯。

开展电网资产统一身份编码试点建设是深化资产全寿命周期管理的抓手。本文全面梳理了电网企业开展实物ID建设的背景，论述实物资产ID建设的有关基础理论，构建实物ID贯通业务逻辑。通过实物ID初期建设，全面探索实物资产ID深化应用，并提出研究展望，致力于推动实物ID应用的场景化和系统化。

2.实物ID的应用理论基础

2.1 实物资产编码体系

按照实物ID管理要求，打通各专业信息壁垒，贯通电网资产各阶段管理中存在的编码。实物ID是为实现项目编码、WBS编码、物料编码、设备编码和资产编码联动而引入的实物标识编码，是该实物唯一终身的身份编码。项目编码是工程（项目）的唯一编码，用来标识项目。WBS编码是工作分解结构（Work Breakdown Structure，简称WBS），是以层次结构的形式将一个项目层层细分成更细小、更容易落实责任和更易管理的单元使用。物料编码是物料的唯一编码，采用9位代码，即固定码“5”+8位流水码。废旧物资编码是废旧物资的唯一编码，编码格式为“F”+物料分类+流水码。设备编码是设备台帐的唯一编码，资产编码是资产的唯一编码，采用12位代码。

以实物ID为索引，设计的业务逻辑图如图1所示。通过实物ID建设，贯通电网实物资产信息在规划设计、物资采购、工程建设、运行维护、退役处置等各业务环节的信息，全面服务和支撑资产全寿命周期管理深化建设。

图1 实物ID贯通业务逻辑示意图

多码联动指通过实物ID编码对设备资产进行实物身份管理，通过实物ID编码，建立项目编码、WBS编码、物料编码、设备编码、资产编码等之间的关联对应关系。电网资产实物ID设计遵从SG-ERP 3.0的“一平台、一系统、微应用、多场景”总体架构设计要求，形成规范统一、可落地有实效、可推广的资产实物ID应用信息系统典型设计，推动全范围实物ID建设落地。

2.2 RFID技术

近年来，射频识别（radio frequency identification，RFID）技术在物联网建设发展中得到大量应用，逐步在物资供应链管理和资产管理等众多领域深度应用，有效推动了物联网的建设。以RFID通信技术为核心的物联网是继计算机、互联网与移动通信网之后又一次的信息产业革命浪潮。近年来，RFID电子标签在电网建设工程领域的应用也逐渐展开。借鉴物联网建设与发展中的先进经验与典型做法，结合目前电网企业建设与生产实际需求，逐步开展适合电网业务的RFID标签，实现标签与电网设备、生产管理工器具、各级运行和管理人员的关联绑定，可有效提高管理能力。国家电网公司、南方电网公司正在积极开展RFID技术在实物资产、物资仓储管理中等的应用，整体而言RFID技术在电网全面深化仍然存在一定的问题，目前没有统一的技术标准和管理模式。

在电网实物资产管理中，基于RFID技术的手持（移动）采集终端设备应具有较强的抗干扰能力和可靠性。基于RFID技术的电网设备管理系统包括数据管理系统、标签、中间件和阅读器等。数据管理系统是整个系统数据的处理中心，实现对标签的管理。阅读器专门用于接收到数据管理系统下达的指令，对标签发出读写信息，其结构框图如下所示。阅读器可实现对标签信息的读写操作。目前RFID技术已经完全成熟，应用在电网实物ID中不存在技术难题。

图2 RFID技术中的阅读器结构框架

3.实物ID的建设

实物ID建设可以有效打通专业管理壁垒，解决信息难共享。实物ID典设数据架构设计必须基于电网企业现有的SG-GIM3.0信息系统，针对各个阶段的业务数据需求，遵循SG-EA数据架构规范要求。实物ID业务数据架构涉及SG-EA财务、资产、物资、项目等4个一级主题域12个二级主题域与实物ID应用相关，如图3所示。

图3 实物ID数据架构遵从图

对于实物ID建设，遵照全业务统一数据中心分析技术框架整体要求，数据源采用定时抽取、同步复制、实时接入、文件采集等方式进行数据获取，并通过统一分析服务实现基于实物ID的资产全寿命周期专题分析，基于分析域的数据访问技术架构如图4所示。

图4 基于分析域的数据访问技术架构示意图

按照资产全寿命周期管理业务主线，结合国网公司相关要求，明确存量设备标签贴签范围、贴签标准等要求，保障实物ID建设推进及成果落地。

（1）赋码贴签范围

设备范围：依据《国家电网公司固定资产目录》及实际业务需求，以变电站为单位，开展主网14类设备赋码工作，可视具体情况扩展至站内其他设备；以馈线为单位，开展配网2类设备赋码工作。

（2）赋码贴签标准

首先是确定赋码标准：针对“14+2”类设备，对在运状态的自有资产进行赋码，其中资产打包子设备（如组合电器内的隔离开关等）暂不作赋码要求，若国网公司有统一要求再做适应调整。

其次是确定贴签标准：存量设备选取RFID标签，标签型号、外观、物理参数及电气性能等相关技术标准应满足《电网资产统一身份编码技术规范》〔Q/GDW 11712—2017〕等相关技术标准要求。标签安装工作依据《电网资产统一身份编码物联网标签制作安装指导手册（存量分册）》要求进行。RFID标签应具备信息安全加密功能，并满足公司信息安全管理相关规定。

（3）信息系统改造

完成PMS2.0整站、整线（含“14+2”类设备）实物ID生成功能改造工作，按照业务需求实现单个或整站批量生成设备的实物ID编码，并提供对应的查看、下载、统计等功能。完成PMS2.0、ERP等系统适应性功能改造与相关微应用、微服务的部署及应用。在运维环节，实现通过移动终端扫描现场实物ID标签，满足设备运维场景实际需求，并支持高效开展账卡物核查及现场盘点工作。

（4）实物ID编码生成

各单位应按照整站、整线原则，明确本单位设备赋码范围，提前勘查现场，确保实物与PMS台帐一一对应，落实设备赋码数量，并通过PMS设备实物ID编码生成程序，分批次批量生成存量设备实物ID编码。

（5）移动终端管理

对当前各运维检修现场班组的移动终端使用情况进行调研，依据公司移动终端配置规范合理配置各专业移动终端，满足安全性、规范性、兼容性等配置要求。对于已有移动终端但不满足实物ID应用要求的，应进行适当改造。移动终端应满足国网公司移动应用平台及安全接入平台相关标准，满足电网公司接口规范。

4.实物ID深化应用探索

以实物ID为纽带，汇集资产全寿命周期全业务、全过程数据，开展资产管理关键环节、关键指标等在线监测和辅助分析，深入挖掘数据关联关系和潜在价值，实现专业深化应用、跨专业业务衔接，为公司资产管理智能辅助决策提供有力支撑，全面提升资产管理精益化和智能化水平。

（1）移动智能巡检功能

基于PMS2.0开发基于设备实物ID的移动巡检微应用，通过扫描设备实物ID，快速确认设备信息，通过移动终端实现设备信息与现场巡视作业实时联动。利用ID标签扫描方式丰富现场作业数据采集手段、简化现场作业流程、提高工作效率。

开发预移动智能检修微应用，通过扫描设备实物ID，查看设备全寿命信息，综合分析设备状态信息，通过移动终端及实物ID完成现场检修作业两票管理。

（2）单体设备LCC成本分析展示微应用

开发单体设备LCC成本分析展示微应用，通过实物ID关联设备各阶段成本数据，将获取的各系统原始数据，依据数据模型、分摊计算展示LCC成本运算结果，支持不同维度要求，以报表形式出据各单体资产成本运算结果。

（3）资产全寿命周期信息一键展示及智能分析功能

通过对ERP、PMS2.0、ECP等现有平台进行改造及数据分析，开发资产全寿命周期信息一键展示平台微应用，通过扫描设备ID后可自动推送设备的疾病历史、当前运行状态、健康程度评估、潜在风险告警，实现设备状态的智能评估与预警，在综合考虑设备全寿命周期安全、效能、成本指标综合最优的基础上，支撑现场作业及管理决策。

（4）基于实物ID的现场试验和标准化检修应用

基于实物ID的现场试验应用，通过扫描实物ID，展示本次需要开展的试验项目，可以查找历史试验数据，方便试验人员现场分析比对试验结果，提升试验分析效果；试验过程中，移动终端提示标准化操作步骤，提升现场标准化作业水平。

基于实物ID的现场标准化检修应用，通过扫描实物ID，展示本次需要检修内容，可以通过手持终端查找历史检修记录，方便调整现场检修策略；检修过程中，移动终端提示标准化操作步骤，提升现场标准化作业水平。

（5）数据分析评价功能

通过实物ID更加高效、便捷地将设备全寿命周期信息汇集，构建分析评价模型，开展“14+2”类存量设备综合分析评价，挖掘设备全寿命周期管理中存在的问题，包括规划计划、采购建设、运维检修等环节，辅助设备型号比选、物资采购决策、检修计划制定及检修运维资源分配等。

（6）基于实物ID的变电五通业务应用目标

依据变电“五通一措”管理规定，建立以满足变电验收、运维、检测、评价、检修实际业务需求为目标的信息化“五通”管理辅助工具。通过辅助工具，推进标准化、移动化作业管理，促进“五通”各项管理要求落实，实现全过程管控和痕迹管理，通过采用实物ID扫码技术，快速定位设备，在变电站全面巡时登记变电五通全面巡视作业卡，降低数据整理和报告编制的工作量、减少重复劳动，节省成本，提高管理水平和效率。

（7）基于实物ID的配电巡视业务应用

建立统一的智能线路巡视管理系统，在配电班组范围内建立一个线路巡视网络平台，通过采用实物ID扫码技术，提供线路巡视的即时定位和设备信息快速查询，同时与设备坐标范围搜索、巡视轨迹展示、现场图片视频拍摄等多种技术手段融合集成，实现统一、规范、高效的现场巡视作业过程管理。

5.研究展望

（1）需求调研

开展实物ID应用需求调研工作，充分了解业务管理部门和运维班组的实际业务需要、工作流程和相关交接流程，同时结合典型数据和实物ID管理应用的工作要求，编制可行性研究报告。

（2）应用开发实施

开发多码贯通校验应用，对增量资产，将ERP传递过来的设备移交清册数据及PMS2.0中电系铭牌等相关信息打包生成可供现场移动端进行实物设备名称对应的作业包，实物设备名称对应核对及设备PMS台帐信息自动生成；对存量资产，完成标签安装后，记录设备编码与实物ID对应关系，后续追溯设备资产、项目、物料等信息时，每完成一项就接入一项信息，实现数据贯通校验。

根据用户需求，完成基于现有信息系统的改造和新应用的开发工作。确保现场环境具备部署安装条件，规定相关厂商安装、调试人员工作标准，明确相关人员在部署阶段的职责，对照系统配置完成系统部署，并确认系统功能和性能。开发过程中应充分考虑资产管理现状，满足建设方案中实物ID试点建设要求，后续随着实物ID深化应用，逐步完善。

（3）应用培训

分层、分级、分批次原则，开展实物ID有关信息系统、使用终端、微应用和移动APP使用培训，确保用户能够熟练掌握系统功能，培养关键用户梯队，引领深入实用化应用。

（4）应用上线试运行与验收

组织信息系统上线试运行工作，开展变电运维、检修、试验、验收、评价、配网巡视等移动作业功能使用和验证工作，持续开展系统功能优化完善和提升工作。

（5）持续深化完善

在完成典型功能部署应用的基础上，深化实物ID专业应用，明确应用场景，总结实践经验，完善电网实物资产管理体系。