摘要：智能电网构建了完整、全面、坚强、可靠的物理电网和信息交互平台, 能够整合多种运营信息和生产信息, 为电网的运行和管理决策提供了参考依据。因此, 智能电网与物联网技术有着密切的关系。笔者探讨了物联网的含义和架构, 分析了当前用户对电力物资服务提出的要求, 并从不同角度探讨了物联网技术运用于电力物资领域给电力资产管理服务带来的巨大影响。
关键词：物联网; 电力资产管理; 供电单位;
Application of Key Technology of IOT in Power Material Domain
Wang Dehui Zhang Wenfei Zou Shirong Yan Xiaoqiang
Guangzhou Power Supply Bureau Co., Ltd. Cantone Technology Co., Ltd.
Abstract：Smart grid constructs a complete, comprehensive, strong and reliable physical grid and information exchange platform, which integrates various operation information and production information, and provides a reference for the operation and management of power grid. Therefore, smart grid has a close relationship with Internet of Things technology. This paper discusses the meaning and structure of the Internet of Things, analyses the requirements of current users for power material services, and discusses the great impact of the application of Internet of Things technology in power material field on power asset management services from different perspectives.
1 引言
随着电力技术的不断发展和工作范围的不断扩大, 电力涉及的物资、材料种类和出入库频率不断增加, 仓库管理作业更加复杂多样, 传统的人工仓库作业模式和数据采集方式已难以满足仓库管理的快速、准确要求, 严重影响了电力企业运行的工作效率[1]。电力物资领域中运用物联网技术能极大提升电力资产管理质量, 以下将展开具体探讨。
2 物联网概述
2.1 物联网的含义
物联网 (Internet of Things, IOT) 是采用互联网将事物连接起来。当前对物联网公认的定义是:采用多种信息传感设备, 在规定的通信协议下将互联网与物品相连接以实现信息的交互, 进而实现智能化监控和管理的网络系统[2]。
2.2 物联网的架构
物联网的架构包括感知层、网络层与应用层。
2.2.1 感知层
感知层是物联网实现的基础, 感知层负责通过感知设备与全球定位系统 (Global Positioning System, GPS) 获得物品的相关信息, 具有协同互动、标识感知以及嵌入智能的特点。
2.2.2 网络层
网络层负责建立网络连接, 并将感知层获得的数据予以传输, 为上层提供网络服务, 通过移动通信网、WLAN或者互联网等方式实现该功能。网络层的主要功能包括网络管理、网络连接的控制、选择路由、选择服务、信息查询、存储、流量控制与排序以及检测差错等。
2.2.3 应用层
网络层传输的感知数据由应用层进行分析与处理, 进而为用户提供多种方式的服务与应用, 将行业、家庭以及个人的信息化需求与互联网相结合, 这是物联网发展的前提。
3 电力物资管理
电网的物资管理主要包括供应商管理、需求管理、采购管理、合同管理、品控管理、仓库管理、配送管理、储备管理、闲置物资管理和报废物置管理。物联网技术可以应用于仓库管理的出入库操作, 通过RFID进行批量登记、仓储监管、库存盘点等操作, 可以大大提高仓库管理的工作效率。应用于配送管理的环境监测、物品跟踪、防盗等业务, 可提高物资配送过程中的透时度和安全性。应用于闲置设备的识别和封存环境的监测, 提高设备闲置管理的效率, 确保设备有效封存。应用于报废设备的处置监测, 跟踪有害物资的运输和处理情况[3]。
4 物联网技术在电力物资域的运用
4.1 智能仓库管理
随着电力技术的不断发展和工作范围的不断扩大, 电力涉及的物资、材料种类和出入库频率不断增加, 仓库管理作业更加复杂多样, 传统的人工仓库作业模式和数据采集方式已难以满足仓库管理的快速、准确要求, 严重影响了电力企业的运行工作效率。因此, 引入基于实物标识的智能仓库管理系统, 对仓库到货、入库、出库、调拨、移库移位以及库存盘点等各个作业环节的数据进行自动化数据采集, 可以提高数据收集的准确性和效率, 在整个环节中提高工作效率。
基于RFID资产管理系统构建的智能仓储管理, 可以实现快速资产盘点与管理, 具备可远程批量识别、不怕污损、数据可读写等特点。将基于实物标识的物联网技术应用于智能仓库管理, 主要是通过阅读终端读取库存物资、材料的标签信息, 并通过后台应用系统的智能决策, 快速、准确地办理入、出、调、退与盘点等仓库管理业务, 为管理者提供实时、快速、准确的仓库作业和库存信息。
4.2 供应商管理库存监控
供应商管理库存是将部分物资材料库存管理交给供应商, 是一种供应链环境下的库存管理模式。典型的供应商管理库存一般是指卖方把物资材料存放在买方附近的仓库 (可以是买方、卖方或者第三方仓库) , 买方需要使用物资材料时才进行物权的转移, 库存水平的控制和物资材料的物理管理都由卖方负责。随着供应链管理理念的深入, 越来越多的电力企业开始改善其供应链。其中, 电力企业采用供应商管理库存的模式, 可以降低物资材料特别是重要备品备件的供应周期和其所占现金流量。
基于电力企业物资材料的特点和电力企业生产运维的特殊性, 电力企业供应商管理库存对象一般是以比较贵重的备品, 比如配网变压器等。然而, 即使采用了供应商管理库存的模式, 对于电力企业来说, 安全供电可靠性必须放在第一位。因此, 电力企业自身也需要对供应商管理库存进行监控, 确保供应商按照合同约定执行。此外, 因为现阶段电力企业设备的规格种类相当复杂, 不可能完全按照现有设备储备完整的备品库存, 只能根据一些规格替代或者集聚效应进行储备。所以电力企业在使用这些备品时, 需要第一时间了解这些备品的规格和参数等条件, 以便进行合理的安排。
4.3 抢修物资调配管理
物联网技术应用于抢修资源调配管理, 一方面通过软硬件技术实现抢修车辆准确定位, 另一方面应用定位技术解决生产业务问题。
抢修监控室及时接收95598停电报修地址信息, 抢修监控室根据报修信息掌握停电范围、停电地址预判停电故障, 安排空置的抢修资源前往事发地点, 并通过无线通信技术将抢修信息发送抢修人员的PDA中。抢修车辆根据报修地址信息携带嵌入GPS导航设备的PDA到达抢修现场, 抢修人员在现场开展抢修工作。
在抢修时, 通过PDA内嵌的GPS实现抢修资源实时定位, 通过无线网络技术实时回传抢修车辆地理位置信息和抢修作业计划完成时间回传后台抢修车辆调度系统, 抢修车辆调度系统掌握抢修车辆位置信息、故障报修信息以及抢修作业计划信息, 以集中抢修资源, 优化资源调配管理[4]。
4.4 物资配送在途监控
将物联网技术应用于配送在途监控, 在配送车辆上装载GPS终端, 在配送初始阶段将GPS终端信息和配送信息进行集成, 并在配送过程中通过移动通信网络将GPS信息传回服务器, 实时追踪在途物资的配送情况, 包括配送物资、车辆、位置信息和预计剩余时间等, 及时通知配送现场, 针对异常情况提供警报, 并可根据需要人工干预行车路线等, 以达到对配送物资的在途监控。
配送在途监控的整体框架包括感知层、网络层和应用层。其中, 感知层包括配送车辆上装载GPS终端。网络层主要为移动通信网络。应用层则是将配送信息和GPS信息在配送初始阶段进行集成, 并对配送全过程进行实时监控和记录。
4.5 物资运输防盗监控
电力设施设备物资种类众多, 部分重要设备价值较高, 对电网的可靠运行至关重要。在设备物资运输过程中, 大部分属敞厢运输, 对运输物资的防盗管理不严格, 可能存在被外人破坏或偷盗的情况, 甚至可能存在司机本身参与违法行为。但是由于监控手段落后, 司机或者管理人员无法对运输安全状况实行监控。此外, 由于对运输过程中物资的安全状况缺少实时监控手段, 一旦异常情况发生难以明确责任, 进而无法对运输部门或单位进行双方均认可的考核。因此, 在物资运输过程中, 需要采用智能化的手段加强对物资的安全保护与监控, 特别是针对重点货物的运输货箱, 对开箱时间、地点、状态等进行实时监控, 并对异常情况予以警告, 以达到对物资运输安全监控的目的。
4.6 物资退役回收管理
通过基于实物标识的物联网技术对退役设备资产进行回收管理, 主要通过预先编制资产报废计划及回收清单, 在退役资产回收时通过扫描其RFID标签获得回收清单列表, 并与实际回收资产作对比, 达到对退役资产回收的监控管理。
4.7 仓库环境监测
将基于实物标识的物联网技术应用于库存环境监测, 主要是在计量设备等物资仓库各关键监测点粘贴配有传感器模块的有源RFID, 通过接收天线和无线通信网络, 实时监控仓库的温度、湿度等信息, 并对监控范围预警, 加强对仓库环境监控。
库存环境监测应用点的基于实物标识物联网技术架构体系包括感知层、网络层和应用层。其中, 感知层包括在仓库各关键监测点上粘贴的有源RFID标签和仓库内分散布置的RFID接收天线。RFID标签带有温、湿度传感器以及传感模块, 可以采集仓库的温、湿度等环境信息, 并将环境监测信息以一定时间间隔向外发送给RFID接收天线。网络层采用仓库内部的无线局域网络, 通过内部网络与服务器相连接。在应用层系统能够记录通过无线局域网络发送的仓库环境信息, 并根据设定的范围进行预警, 以实现对库存环境的实时监测与管理。
5 结语
电力改革的不断推进使得电力物资面临更大的挑战, 当前在电力物资过程中, 物联网技术的使用程度还不高, 需要积极借鉴国外的物联网技术标准。为了确保电力资产管理的规范性, 为用户提供更好的服务, 需要尽快制定电力物资管理服务中的物联网技术的应用规范。这也对电力工作者提出了更高的要求, 要求我们不断思考、总结并展开深层次的探索与研究, 确保在电力物资管理过程中能够充分发挥出物联网技术的作用。
参考文献
[1]艾欣, 乐小江, 孙英云.基于物联网的未来电网资产管理形态[J].电力科学与技术学报, 2011, 26 (4) :57-62.
[2]黄淦畴.物联网技术在东莞电网若干应用研究[D].广州:华南理工大学, 2016:45.
[3]吴文宣, 陈祥伟, 李天友, 等.基于计量经济学综合分析法的电力设备全寿命周期成本管理[J].电力科学与技术学报, 2010, 25 (4) :53-57.
[4]李晓慧.浅谈电网企业的固定资产管理[J].电力技术经济, 2004, 16 (6) :43-44.
