基于实物“ID”的仪器仪表智能化管理探索

杜茗茗

(国网重庆市电力公司，重庆 400014)

近十多年来，国家经济高速发展,因配套而密集投入的电网设备规模快速增长，设备数量多，种类复杂，检测要求高，然而，担当检测重任的仪器仪表却无完善管理体系支撑，管理分散，检测数据应用还是“纸+笔”的原始方式等。如国网重庆电力超高压公司在作业中需使用到电气试验、电测等多个门类仪器仪表，在仪器仪表管理方面存在诸多问题。一是仪器仪表造价高，易损坏丢失。如高压发生器、局放检测仪等，单价高，体积小，流动性强，难以妥善管理，设备丢失、损坏的情况极易发生，造成公司资产流失。二是检测数据应用方式原始。设备的领用、归还、送校管理需人工记录；各类仪器仪表的检测结果数据格式各不相同，作业人员需花费大量时间、精力整理归档，严重制约生产效率。三是仪器仪表管理体系不完善。仪器仪表种类、型号繁多，命名编号规则各异，很难对仪器仪表的“身份”进行界定；公司两大主要生产、资产管理系统PMS、ERP没有可高效贯通的线索，不同系统分类目录也存在差异，实物与资产两条线的管理不协调。四是仪器仪表管理分散。在公司内部多个生产车间，仪器仪表的存放方式、检验周期、使用要求差异较大，各车间对仪器仪表的使用、管理需求不尽相同，难以全公司统一。由于传统的管理方式效率低下，专业检测人员又配置不足，快速增长的仪器仪表类型和电网检测需求矛盾日益突出，所以迫切需要借助先进的信息通信技术实现仪器仪表智能化、精益化管理。

1 研究目标与思路

1.1 目标

将种类繁杂、使用频繁、难以精确管理的仪器仪表类资产与实物“ID”[1]相结合，全方位重塑仪器仪表管理流程，优化检测和试验模式，升级仓库管理系统，科学辅助管理决策，构建集被检设备、检测人员、仪器仪表及地域环境于一体的自动感知、自动识别、自动控制的网络新生态，逐步形成仪器仪表的“三智”(智巧检测、智能仓储、智慧决策)管理体系，实现由“定性管理”向“定量管理”、“设备管理”向“资产管理”的转型升级。

1.2 思路

针对长期困扰及影响仪器仪表规范和智能化管理的问题，通过引入实物“ID”，借助移动物联网技术[2]，打破信息和业务壁垒，实现仪器仪表的资产全寿命周期信息贯通和数据共享。一是完成增、存量设备实物“ID”赋码贴签，给予仪器仪表唯一“身份证”，实现设备身份识别。二是打通智能仓储系统与PMS系统、ERP系统、移动终端应用，构建需求规划、招标采购、合同履约、验收检验、物资入库、智能维护、设备转资和退役报废全寿命周期流程管控应用。三是改造仪器仪表，加装智能模块，完成作业、人机信息绑定，规范检测数据传输格式，实现采集数据自动上传。四是改造仪器仪表库房，加装智能门禁货架，通过人脸识别等身份鉴别方式记录出入仓库人员，利用智能门禁货架实现仪器仪表领用归还自动登记，智能货架自动盘点。五是融合多渠道信息，构建智慧决策服务场景，指导仪器仪表采买、使用、校验等服务，最大化发挥设备价值。

2 研究内容

2.1 赋予仪器仪表统一身份

制约仪器仪表规范管理的一大因素即各类仪器仪表没有统一的身份编码，不能有效地进行识别和数据贯通。电力公司可借鉴输变配电设备实物“ID”应用思路，开发仪器仪表智能仓储系统、智能检测平台(见图1)，通过移动APP，将人员、设备、仪器仪表通过实物“ID”相互关联、智能识别，实现人、机、设备深度融合、互联互通。以实物“ID”编码为基础对仪器仪表进行统一赋码贴标，确保每台仪器仪表具有统一规范的身份编码，通过后台数据库实现信息的索引和查询，并应用实物“ID”新技术，衔接资产管理各专业业务活动，实现资产管理数据一体化存储、分析、应用，实现资产建设环节、物资环节、财务环节、运检环节的统筹管理。持续提升各业务环节资产管理能力，最终在资产管理中促进电网企业的瘦身健体与提质增效。

图1 仪器仪表智能化管理系统流程

对仪器仪表设备进行统一赋码后，完成仪器仪表身份贴标。考虑基于实物“ID”的仪器仪表管理已扩充功能，优选无源射频RFID标签,预留二维码、非接触式、手动输入3种读码方式，为仪器仪表的单体、批量管理预留远程式、接触式等多种采集方式，编制仪器仪表实物“ID”贴标规范，确保全公司仪器仪表赋码贴标统一规范。在仪器仪表采购、租借、调拨、送校等业务流程上，各公司、检测机构均可通过一块实物“ID”标签完成所有业务环节。通过仪器仪表实物“ID”的贯穿及智能管理流程的优化，PMS系统将实现对各管理环节数据的记录能力，通过详细的数据对仪器仪表全寿命周期及日常使用情况进行管理分析，以可视化智能数据分析报表向用户展示具体分析结果，可以大幅减少管理人员线下工作量，提升工作效率。

设备赋码主要有以下两类。

一是存量设备赋码。全面开展存量仪器仪表设备梳理，针对有账无物设备核查，明确其去向予以报废(多建、误建台账予以删除)，针对有物无账设备，开展台账和资产卡片补录工作，完成账卡物一致性治理。在PMS仪器仪表管理模块对存量设备进行赋码，通过柔性RFID标签打印机打印包含实物“ID”的二维码标签，完成存量仪器仪表的标签贴附。

二是增量设备赋码。采购订单生效后，同时在ERP中生成仪器仪表实物“ID”码，并同步到ECP系统，供应商登陆ECP下载包含实物“ID”的二维码信息，打印张贴在仪器仪表及外包装上。物资到货后将交相关部门检验，以仪器仪表实物“ID”为索引，将检验报告提供给供应商，后者去物资部门办理物资收发货手续。保管部门根据四方核查结果创建设备台账，并同步信息到ERP系统，实现实物“ID”的全过程贯通。

2.2 创新仪器仪表管理流程

对PMS、ERP及物料编码进行贯通梳理，确保各业务系统、各使用环节紧扣实物“ID”线索，将PMS系统、供应商服务系统、移动终端应用系统、ERP与ECP系统之间的接口打通，实现在需求规划、招标采购、合同履约、验收检验、物资入库、人工维护、设备转资和退役报废的业务贯通。打通智能仓储系统与PMS系统、ERP系统、移动终端应用系统之间的接口，将仪器仪表的智能管理环节与其他业务环节深度融合，构建基于实物“ID”的需求规划、招标采购、合同履约、验收检验、物资入库、智能维护、设备转资和退役报废全寿命周期[3]管控平台。

一是仪器仪表设备资产全寿命周期管理。优化仪器仪表管理模式，通过实物“ID”赋码及信息追溯，实现从新增、检验、退役到报废的全流程闭环管理。将仪器仪表的静态信息(如设备履历信息)、动态信息(如领用、归还、检测等信息)进行全景展示，实现仪器仪表的规范化管理。二是仪器仪表领用和归还管理。将仪器仪表、工器具的领用情况与工作任务单进行关联，根据工作任务自动推荐需要使用的仪器仪表、工器具类型，匹配具体设备和最近库存地，并据此建立仪器仪表领用单，详细记录领用人、领用及归还时间等信息。三是仪器仪表定额配置预警。系统自动根据仪器仪表定额标准核查设备库存数量，当库存不足时及时推送消息通知，方便管理人员及时了解仪器仪表库存数量配置情况，为仪器仪表采购计划提供依据。

2.3 创新仪器仪表智巧检测

2.3.1 设备智能化改造

开展存量仪器仪表(局放、红外测温等)的智能化改造，对PMS、ERP等贯通梳理，确保各业务系统、专业环节紧扣实物“ID”线索，将移动APP、PMS、ERP、智能仓储等系统之间的交互接口贯通，打通仪器仪表检测数据向PMS系统传递的实时路径，使其具备内网通信能力。将被检设备、检测人员和仪器仪表实物“ID”标签关联，通过扫码实物“ID”精准挂接三者信息，做到工作历程的实时追溯。

2.3.2 建设智能检测平台

建设智能检测[4]平台，基于仪器仪表实物“ID”信息，将作业过程与人员、设备、装备信息自动绑定，规范检测数据传输格式，实现采集数据自动上传；精确调用被检设备的历史检测记录，完成仪器仪表检测一手数据的再处理和再运算，同时结合现场气象信息、负荷信息等，形成检测结果的对比、分析报告，转换后推送至PMS系统自动生成检测报告。这大大缩短了数据处理、结果分析和编制报告的时间，极大程度提高了班组工作效率。扩展仪器仪表应用方式，针对检测出的异常或疑似异常设备，将连入智能检测平台的仪器仪表快速改造部署成准固定式监测装置，以被检设备和仪器仪表的实物“ID”为索引，通过智能检测平台实时推送检测数据并智能告警，替代传统特巡模式，将有效巡视次数由每天若干次提升至每天数百次，传统人工检测生成的离散数据点质变成生成连续的监视曲线，为提升设备健康水平、预防电网事故发生提供坚实、可靠的技术数据支撑。

2.4 物联加持赋能智能仓库

建设智能仓库和智能货架，与智能仓库系统配套实现仪器仪表出入库自动识别。在库房出入口安装自动检测RFID通道门、人脸识别检测装置，配置红外检测设备等。通过人脸或工作牌，联动人员身份数据、门禁、安防系统，在设备出入库时，仓储系统自动感应识别仪器仪表实物“ID”标签和领用人员身份，用于监控仪器仪表实时出入库信息。同时智能仓储与PMS系统打通，PMS自动更新设备台账，保障设备的领用更加规范化，杜绝多领、私领的情况出现。通过智能货架，系统可以实时感知库房内存放的具体仪器仪表情况，为一线员工提供仪器仪表仓储点智能查询及定位的功能，对日常仪器仪表领用查询等工作提供了便利。

2.5 数据融合助力智慧决策

通过实物“ID”赋码、信息追溯，对仪器仪表的静态(如设备基础信息)、动态(如领用、归还、检测等)信息进行全景展示，同时横向对比仪器仪表的使用、维修等情况，综合各级单位(公司、车间、班组)运维设备规模、班组人员数量、仪器仪表使用频率等因素，优化仪器仪表送检周期，指导定额配置标准修订、供应商评价和装置采购，确保仪器仪表设备健康优质。

基于实物“ID”的仪器仪表管理系统，可为管理人员提供仪器仪表待检、已检、未检等数据内容。同时对检验结果进行分类展示，管理人员可以全面了解设备状态，及时报废检验不合格设备，避免其投入工作之中；统计检测机构报告记录，汇总设备检验不合格原因，规范设备的使用要求，延长仪器仪表使用寿命，充分利用仪器仪表设备的使用价值，同时为供应商评价和前端采购提供参考依据。深度挖掘仪器仪表资产全寿命周期各项数据价值，达到设备选型最优、时间配置最优的效果，极大地提升了资源调配合理利用率与班组工作效率，保障了生产效率和生产安全。

3 结论

国网某电力公司基于实物“ID”的仪器仪表智能化管理建设，取得丰硕成果。一是实现仪器仪表全寿命周期管理，贯通了规划、招标、采购、运维、退役处置等核心业务流程环节，打通了业务壁垒，实现了信息共享，完成了仪器仪表设备全寿命周期管理管控，实现了仪器仪表的“数字化管理”转变。二是实现仪器仪表智能检测，仪器仪表试验报告自动生成、同步挂接等支撑电网设备的精益化管理，作业人员完成试验报告的时间由平均1.5小时缩短为1分钟，报告数据准确率由87%提升至100%。三是实现仪器仪表智能仓储管理，出入库自动登记、自动盘点等，设备库房领用和归还时间由人均每次30分钟降低为5分钟左右，同时将为期1天的仪器仪表实物盘点缩短为1分钟内完成。四是实现仪器仪表管理辅助决策、检测结果分类展示、设备状态自动分析等，极大地提升了仪器仪表利用率与班组工作效率，保障了运检效率和生产安全。公司仪器仪表的智能建设提高了仪器仪表设备维护的自动化、智能化、精细化水平，延伸了仪器仪表管理环节覆盖范围，有力促进了仪器仪表设备全寿命周期的规范化管理，提升了资产管理和运检工作效率，为全公司安全生产技术及管理保障、提质增效建设卓越企业提供了全新的支点。