基于RFID技术的电力物资质量管理系统应用研究

徐 雨，许瑾瑾，刘 杰，蒋若何

（1.宁波永耀电力投资集团有限公司，浙江 宁波 315000；2.宁波送变电建设有限公司永耀科技分公司，浙江 宁波 315000）

随着物联网技术水平的日益提高，RFⅠD技术开始逐步被应用于电力企业的物资管理过程中，并起到不可替代的作用。RFⅠD技术可以实时感知和采集物资信息，高效传输，在多种应用平台和系统共享数据，实现电力物资智能化管理。

电力物资管理工作中，质量检测是重要控制手段，而电力物资品类繁多、采购需求量大、项目施工与设备安装的环境复杂，增加了相关部门物资质量管理工作的难度。本文在文献[1]的基础上，从智慧运营中心建设的角度，加入“物联网”和“业务链”两大基础数据，将宁波永耀电力集团集体企业各个区县的物资管控流程进行统一和整合，通过RFⅠD技术和创新的运作机制，进一步优化电力物资管理系统，大幅提升宁波永耀电力集团电力物资质量管理水平。

1 电力物资质量管理工作现状

电力物资质量检测是电力物资全流程管控中很重要的一部分。现行的电力物资质量检测体系，主要由省物资质量检测中心和具有相应资质能力的第三方检测机构构成，其中，电力物资质量管控主要分抽检和驻厂监造两种方式。但是，在监造和抽检实践中，因为监造和抽检对象的特殊性，现行抽检取样送检的监督跟踪机制不完善，流程不严密，造成了质量监督的盲区和难点。

随着各省电网公司深入开展电力物资质量管理工作，电网物资检测覆盖范围和检测要求不断提升，现行的电力物资质量管理体系暴露出一系列不足，如物资检测承载能力略显不够、资源没有得到有效利用、未对各类数据进行充分的深度分析等，已无法适应宁波电网快速发展、以及电力物资集约化、智能化管理的现实需求。

1.1 质量监督管理有待完善

目前很多电力公司均缺少有效的电力物资质量监管策略，问题主要集中体现在以下几个方面：第一，电力物资到货验收把关不严，不能及时发现铁构件等材料类物资外观问题，问题处理滞后。第二，在样品抽取和运输过程中，项目部门、监理方和施工方参与和监督较弱，样品失真风险高。第三，对于已发现的质量问题，一般的处理方法是要求供应商更换不合格产品，将该不良行为记录上报，并未从根源上思考如何降低此类问题的发生，导致相同的问题频频复发。第四，电力物资质量管理工作和技术监督工作分属不同的部门，容易出现部门间工作协调跟进不及时，检测效率低下的问题。

1.2 质检管理工作存在不足

目前，电力物资质检分为抽检和全检。

全检：在电力物资出厂时，供应商会对物资进行质量检查并发放合格证，而电网企业在对该批物资进行全检时，需要将其送往质检机构进行逐件检查，重复的质量检查工作造成大量的人力、物力浪费。同时，由于全检耗时较长，对于一些急需物资的电力施工项目，容易拖延施工周期，并对后续工作造成一系列影响。

抽检：供应商按照电网公司要求，将生产完的电力物资全部送往指定仓库后，由质检部门进行抽检，等抽检完毕显示合格后，同批次入库的物资才能被运往项目工地进行安装使用，大大降低了仓库周转率。同时，物资抽检缺乏固定周期，抽检时间随机性强，抽检结果信息不能及时传递给物资供应链上的其他关联方，缺乏明确的不合格品处理方案等，是现行电力物资质量管理工作中存在的问题。

1.3 物资深入解体分析有待提升

鉴于现行电力物资质量的检测往往是围绕单一物资展开，对于检测不合格的样品并不进行深入解体分析，结果导致同样的质量问题屡屡发生。随着全国电网工程不断加快建设，各省电网公司物资采购规模在不断增加，电力物资的集约化、智能化管理需求日益迫切，电力物资管理部门应对的挑战也越来越强。技术部门须对技术标准进行进一步完善、采购部门须对招标采购的流程和管理系统进行结构优化、检测中心须对不合格品进行深度解体分析等，电力公司物资管理部门须不断提升技术支撑能力。

1.4 信息共享程度须进一步提高

电力物资的质量管理贯穿整条物资供应链，工作复杂烦琐，各部门之间、管理部门与供应链各关联方之间联系密切。电力企业现行信息管理系统中，存在模块设计不合体、调整不灵活、部门信息共享层度低等一系列问题。以比较成熟的ERP 系统为例，其在质量管理功能上比较欠缺，无法很好满足质量管理工作要求，加上软件模块设计相对固定，不能灵活变动，当电力公司物资管理策略发生更改时，调整系统的难度凸显。管理系统的不完善，容易进一步加剧信息系统与工作流程同步与匹配难度，使得各部门之间、管理部门与供应链各关联方之间的沟通复杂化。

2 RFID在质量检测管理中的应用

2.1 RFID的构成和工作原理

RFⅠD系统由电子标签、读写器和应用系统软件3部分构成，结构框图如图1所示。

图1 RFID结构框图

RFⅠD电子标签：它由耦合组件及芯片构成，每个电子标签都有独特的电子编码，放在被测目标上以达到标记目标物体的目的。

RFⅠD读写器：无线射频识别系统的主要组成部分之一，不仅能够读取电子标签上的信息，而且可以把处理完的数据写入电子标签。

应用软件系统：把接收的数据进一步处理成人们所需要的数据。

RFⅠD系统的基本工作原理为：电子标签进入电磁场后，接收读写器发出的射频信号后传送被检测物的信息，读写器读取信息并且进行解码，将信息传送到中央信息系统进行相应的数据处理。

2.2 RFID的优势

读取方便：识别距离大，数据读取无需光源，可穿透外包装识别。

识别速度快：有效距离内可批量识别多个电子标签。

数据存贮容量大：RFⅠD电子标签的数据存贮容量能够根据用户的需求扩大到更大的容量。

应用范围广：由于RFⅠD电子标签的无线电通信方式，它能够在粉尘、油渍等恶劣环境和放射性环境下正常工作。

数据更改：标签数据可动态更改。

安全性高：能够对数据读写进行密码保护，更好地提高了安全指数。

动态实时通信：在读写器识别范围内，能够对被测物体进行动态追踪和监控。如表1所示。

表1 RFID技术对电网物资管理的适应性

2.3 RFID对物资管理的作用

3 电力物资质量管理系统的应用设计

3.1 系统的总体结构

永耀电力物资质量管理系统由前端访问层模块、数据库和后台模块构成。系统操作时，业务层首先进行数据采集构建数据库，工作人员通过前端浏览器向后台服务器发送指令，后台接收指令并处理，将处理结果返回前端。系统总体结构如图2所示。

3.2 系统实现

3.2.1 物资管理

针对不同的物资类型进行不同的系统操作，有些需要给每个物资维护设备信息，有些则只需要在订单下维护物资信息以及生产进度。供应商须在收到订单信息后立刻上传原材料名称、类型，原材料供应商、联系方式等信息，信息录入后由物资管理指定部门进行审核。同时系统可以预设交货期提醒和延迟交货预警功能，方便物资部和供应商处理特殊情况的订单。

3.2.2 物资盘点

对于仓库中的电力物资数量和质量情况进行检查，及时淘汰过期或者损坏物资。系统设置物资数量安全限额提醒，当抽检的库存物资数量低于该限额数值时，系统自动触发警告，提醒管理员及时向供应商订货。

3.2.3 订单抽检

适用3 种订单抽检场景：一是批量选择生产订单，一键生成抽检订单；二是选择生产订单，自动生成抽检订单，并选择性地关联抽检计划；三是直接创建抽检订单，适用于现场抽检。

企业为了消除信息孤岛这一问题，必须制定一个通用的、统一的标准，不同系统与软件可以真正实现交流信息、共享资源。企业在运用系统的时候，尽量使用同一软件公司的产品，从而提升不同企业之间的交流以及联系。此外，我国企业有必要不断完善、优化基础管理工作，尽量做到数据的及时、完备、准确、客观。在实施信息化管理的过程中，企业可以获得充分的基础支持。企业可以考虑到现实状况，对已有的、大量的软硬件资源进行充分运用，并对企业信息化系统进行有效的集成，不断提升企业的经济效益以及竞争力。

同时支持多种查询方式：一是按生产订单查询，每条订单可显示已抽检量、应抽检量以及剩余抽检量；二是按生产单位查询，可以显示每个生产单位未完成抽检的订单数，不良行为记录数，最近一次不良记录日期，最近一次到场抽检日期等。订单抽检过程中，对收样员抽检不过关或者检测中心检测不过关的抽检订单进行状态管理，抽检结果与生产商评价系统关联。

3.2.4 生产评价

电力物资管理部门可以在抽检订单下指定某个供应商进行生产评价，检测中心可在委托订单下指定某个供应商进行生产质量评价。后台根据管理需求，针对不同物资类型配置供应商建立的多种不同的评价模型。

3.2.5 物资监控

电力物资项目施工安装时，安装人员手持设备扫描标签和个人编号信息，及时记录物资的安装状态，同时明确安装人员责任。设备维护人员手持设备扫描标签时，手持设备自动读取坐标信息，维护人员扫描后点击上传，生成电力物资使用分布地图。

3.2.6 标签管理

后台配置各类物资所需的标签类型，供应商在中标并与电网公司签订物资采购合同后，根据所要生产的物资性质和数量向电网公司领用相应的RFⅠD标签，供应商也可以申请额外的标签用于替换损坏的标签。

3.3 质量管理系统应用

3.3.1 供应商应用

在整个电力物资供应链管理工作中，电力物资供应商是起点，承担领用和黏贴电子标签、生产电力物资的任务，其通过电网物资管理系统将物资生产信息与供应链上的各个参与方实时共享，达到整条供应链的完整化操作。

领用RFⅠD 标签：物资管理部门选择生产订单，编辑并确认物资管理明细，包括：标签类型，标签数量，是否需要生成实物ⅠD等。确认后，供应商会可以在系统中向电网公司领用相应的RFⅠD标签。

粘贴RFⅠD 标签：物资供应商在完成合同物资生产后，将RFⅠD标签按要求粘贴在物资上，登记录入生产信息。如果有实物ⅠD，物资供应商须要选择对应的实物ⅠD，录入原材料信息、生产信息、标签外部编码。如果没有实物ⅠD，物资供应商需要在物资管理系统中上传生产进度，进度内容包括但不局限于原材料信息、生产信息、生产量，物资供应商通过手持设备扫描已经贴好标签的物资，批量录入物资编号，核对读取数量和实际数量，准确无误后，点击上传。

3.3.2 质量检测应用

收样检测。收样员到场收样，对没有安装标签的物资，根据物资性质选择对应标签，贴好后将标签编号录入系统，然后安排入仓或送检。对易碎纸类型的标签，直接扫描录入系统，然后安排入仓或送检。具体方式如下：

方式1：收样员收到抽检任务→驻场监造。

方式2：收样员现场检查→手动创建检测任务→扫描标签→提交检查结果。

方式3：收样员现场检查→手动创建检测任务→填写检测信息→拿出标签扫描绑定→提交检测任务→送到检测中心→扫描标签快速创建检测任务→开始检测→检测中心出具检测报告。

方式4：收样员收到抽检任务→现场随机抽取物资→填写检测信息→拿出标签扫描绑定→提交检测任务→送到检测中心→扫描标签快速创建检测任务→开始检测→检测中心出具检测报告。

检测结果和报告审核。

结果审核：各检测组对本组内实验项目结果数据进行审核，审核通过后提交流转至报告编制环节，如审核不通过，则退回试验检测页面重新进行结果录入。

报告编制：将收样信息、被检品信息、检测信息等数据自动载入报告模板，报告下载后实验员核对报告内容，微调后上传到服务器。

报告审核：质量检测负责人可以查看检测结果和报告详情，进行审核通过和审核驳回操作。审核通过的报告会自动加载审核人电子签名，审核驳回的报告退回至报告编制环节。

报告发放和归档。

对检测报告进行发放和归档，同时记录检测报告发放和归档情况。

4 结束语

RFⅠD技术作为一项具有发展前景的信息识别技术，将其引入电网工程中电力物资质量管理环节，从信息的自动化采集、标准化录入、实时更新共享、集成物资管理信息系统，实现电力物资质量管理的信息化、智能化、数字化、自动化目标。

在推动RFⅠD技术在电力物资管理应用中，同样存在着种种问题，如：当前电力物资供应商对RFⅠD技术不了解，RFⅠD 技术的实际应用处于刚起步阶段，仓库存储等单个环节单独应用RFⅠD技术，并未实现贯穿整个物资供应链的应用。真正实现RFⅠD技术在电力物资管理系统中的推广应用，需要电力物资供应链参与方的共同协作，克服供应链新技术应用、RFⅠD 标签成本、供应链投资规模、RFⅠD 现有技术等主要障碍，更好地推广RFⅠD技术，从而实现电力物资的质量管理、全寿命周期管理和全过程精益化管理。