物聯(lián)網技術在電網資產價值管理中的應用探討

芮筠，呂桂萍，胡朱周

（1.國網江蘇省電力有限公司；2.國網江蘇南京供電公司，江蘇 南京 210024）

資產價值管理是電網企業(yè)的核心管理內容，物聯(lián)網技術作為第三次信息化浪潮的代表技術，能夠通過技術手段覆蓋人工所不能及的管理領域，為電網資產管理提供先進的技術支撐，幫助電網企業(yè)提高資產管理效率，實現(xiàn)資產價值最大化的管理目標，提升電網企業(yè)整體效益。本文結合國內電網企業(yè)的資產管理實踐，探討物聯(lián)網技術在電網資產價值管理中的相關應用與實踐，包括開展基于RFID 的資產全過程價值管理、應用移動設備開展電網資產智能盤點、使用機器人進行電網資產運行維護工作以及應用電能采集技術進行資產投入產出評價等。

1 物聯(lián)網概述

物聯(lián)網（Internet of Things）是通過新型通信網絡實現(xiàn)眾多末端設備接入互聯(lián)網的技術，是借助RFID 技術、紅外感應器、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器等信息傳感設備，把任何物品與互聯(lián)網連接起來進行信息交換和通訊，以實現(xiàn)智能化識別、定位、跟蹤、監(jiān)控和管理的一種網絡。

物聯(lián)網自2009 年起被正式列入國家五大戰(zhàn)略性新興產業(yè)之一，并被多次寫入政府工作報告，引發(fā)全社會的高度關注。在電網企業(yè)資產管理領域，由于電網資產種類繁多、價值巨大、變動頻率高、管理難度大，加之復雜的內外部發(fā)展環(huán)境變化和信息化建設的發(fā)展對電網資產管理工作提出更高要求，傳統(tǒng)資產管理方式已難以滿足電網企業(yè)管理需求，基于物聯(lián)網的資產管理技術和方案應運而生。

國家電網公司提出要以建設樞紐型、平臺型、共享型特征的現(xiàn)代企業(yè)和運營堅強智能電網、泛在電力物聯(lián)網為核心，扎實推進“三型兩網”世界一流能源互聯(lián)網企業(yè)建設，強調大力推動“大云物移”信息技術等在電網中的融合應用，實現(xiàn)電力系統(tǒng)各個環(huán)節(jié)萬物互聯(lián)、人機交互，打造狀態(tài)全面感知、信息高效處理、應用便捷靈活的泛在電力物聯(lián)網。通過融合RFID、移動設備、機器人、無人機、視頻監(jiān)測、智能電表等技術，實現(xiàn)對整個網絡內的資產進行實時管理和控制，推進資產全壽命周期管理智能化，保障資產安全，提高資產管理效率，降低資產管理成本。

國網江蘇電力目前已開展物聯(lián)網技術在資產價值管理中的應用研究，利用物聯(lián)網技術實現(xiàn)對電網資產的實時跟蹤和集中監(jiān)控，優(yōu)化資產運維業(yè)務管理與財務價值管理流程，建立資產信息協(xié)同機制，確保業(yè)務流與價值流的實時一致，推進資產的精益化和智能化管理，提升管理質效。

2 開展基于RFID 的資產全過程價值管理

射頻識別（Radio Frequency Identification，縮寫：RFID）是一種非接觸式自動識別技術，最早起源于二戰(zhàn)時期的英國，它作為物聯(lián)網核心技術之一，與無線通信、智能傳感等技術相互融合，憑借自動識別、群體識別、無線感應、自主聯(lián)網、抗污損性強、壽命周期長等特點，逐漸被應用于解決企業(yè)資產管理難題。

RFID 技術主要應用于各類電網資產的識別和定位、資產狀態(tài)的跟蹤以及資產相關數(shù)據(jù)的儲存，通過資產信息的實時更新實現(xiàn)電網資產的動態(tài)管理，從而提高電網企業(yè)的資產管理效率。例如，德國萊茵能源集團通過實施基于RFID 技術的CheckedOK 資產跟蹤系統(tǒng)，掌握電網資產的實時狀態(tài)，實現(xiàn)更有效率的資產管理和控制；美國西方能源公司使用RFID技術對數(shù)量龐大的電網資產進行追蹤，在降低管理成本的同時保證庫存數(shù)量的準確性，資產管理效率大幅提高。

聚焦國內，國網江蘇電力為解決資產全壽命周期跨業(yè)務信息貫通不暢的問題，已開展RFID 在資產管理中的應用研究，全面開展電網實物“ID”建設，優(yōu)化資產信息在資產管理各階段的流程及管控要求，加強資產價值管理。

基于適用性、兼容性和通用性原則，國網江蘇電力研究設計了一套采用24 位十進制數(shù)據(jù)組成的電網資產實物“ID”編碼，代碼結構由公司代碼段、識別碼、流水號和校驗碼四部分構成，如圖1 所示。

圖1 電網資產實物“ID”編碼構成圖

實物“ID”編碼作為實物資產唯一、終身的身份編號，在采購階段或運行檢修階段生成，生成后不可變更。通過實物“ID”實現(xiàn)全過程“多碼聯(lián)動”，促進部門間信息共享，打通物資管理、設備管理與財務等部門間信息傳遞的壁壘，實現(xiàn)公司級資產全壽命周期的數(shù)據(jù)的貫通和融合。

國網江蘇電力深入分析實物“ID”對現(xiàn)有業(yè)務的影響，梳理優(yōu)化資產管理業(yè)務流程，制定相關管理辦法以保障實物“ID”在各業(yè)務環(huán)節(jié)的協(xié)同貫通。同時，以專業(yè)部門業(yè)務需求為出發(fā)點，對規(guī)劃計劃、采購建設、運維檢修、退役處置四大業(yè)務階段涉及的信息系統(tǒng)進行升級改造，實現(xiàn)項目、物資、設備、資產的信息貫通，并在系統(tǒng)功能貫通的基礎上，開展智能物流、智能倉儲、移動運檢、智能盤點等實物“ID”深化應用功能開發(fā)。

隨著電網資產統(tǒng)一身份編碼建設的全面推廣和深化應用，國網江蘇電力實現(xiàn)了電網資產全過程信息的互聯(lián)共享，資產管理關鍵環(huán)節(jié)的管控能力明顯提升，為實現(xiàn)價值創(chuàng)造和管理提質目標提供有力支撐，促進電網資產效率效益提升。

打破瓶頸、夯實信息基礎?；谫Y產全壽命周期管理數(shù)據(jù)貫通的信息化建設與改造，進一步提升了資產信息的標準化和規(guī)范化水平，突破了信息化數(shù)據(jù)瓶頸，實現(xiàn)了電網資產在全壽命周期內各類信息的互聯(lián)互通。以實物“ID”為紐帶，解決了臺賬與實物難以完全對應的難題，提升了基礎數(shù)據(jù)質量，實現(xiàn)了資產關鍵信息干凈透明、一致有效，源頭一次錄入、終身共享使用。

強化協(xié)同、穿透業(yè)務流程。以“流程驅動”為導向，上游業(yè)務服務及支撐于下游業(yè)務，推進業(yè)務流程在各專業(yè)、各層級的穿透貫通。技術參數(shù)由物資制造環(huán)節(jié)到運檢環(huán)節(jié)貫穿，大幅提高建賬效率質量，工程臺賬創(chuàng)建時間縮短50%以上。制造商出廠試驗報告和調試單位交接試驗報告、缺陷隱患信息電子化，有效支撐運檢環(huán)節(jié)設備狀態(tài)準確評價。基于實際到貨物資生成項目驗收清冊，解決以往手工錄入帶來的設備驗收清冊交叉引用等問題，進一步提升項目自動轉資質量。業(yè)務管理信息的高效追溯與共享，促進資產分段管理模式向整體資產管理模式轉變，提高了資源綜合統(tǒng)籌平衡能力，精準輔助電網投資決策。

注重實效、深化精益管理。創(chuàng)新建立“實物ID+”管理理念，全面推進實物“ID”在相關專業(yè)內部和跨專業(yè)關鍵環(huán)節(jié)的深化應用研究，進一步強化電網資產的全過程精益管理。

在專業(yè)管理方面，實施智能物流應用，建立實物“ID”與現(xiàn)有運輸管理系統(tǒng)的關聯(lián)關系，實時掌握物資的運輸狀態(tài)，保障物資供貨的及時性。推行智能倉儲應用，將實物“ID”與倉位碼綁定，搭建物資、自動化設備、倉位之間的橋梁紐帶，實現(xiàn)“物-物”互聯(lián)的倉位級應用，提升倉庫物資管理精細度。開展智能移動運檢，基于實物“ID”標簽實時獲取設備運維“線上”數(shù)據(jù)，實現(xiàn)現(xiàn)場巡檢、缺陷、隱患等信息與PMS2.0實時交互，提升設備狀態(tài)管控力和運檢管理穿透力。

在跨專業(yè)管理方面，構建實物“ID”監(jiān)測分析平臺，多層次、多維度透視實物“ID”在各單位、各專業(yè)的應用，實時監(jiān)測核心環(huán)節(jié)業(yè)務協(xié)同運轉情況，分析跨專業(yè)管理存在的問題，提升資產全業(yè)務鏈實時管控能力。建立電網資產全景信息平臺，實現(xiàn)資產全壽命周期各環(huán)節(jié)信息的追溯、歸集和共享，有效提升項目儲備和后評價、投資預測和成本分析、運維計劃和檢修策略等業(yè)務管理能力和效率。完善運檢設備生命大事記，打破實物資產管理的時間和空間限制，通過實物“ID”追溯設備投運前端環(huán)節(jié)信息，開展基于生命周期的綜合統(tǒng)計分析，助推設備采購和運檢質量提升。拓展全過程質量監(jiān)督管控手段，實現(xiàn)設備在全過程質量信息的收集與追溯，為完善物資采購策略，從源頭提升物資質量提供支撐與保障。

3 應用移動設備開展電網資產智能盤點

移動設備（Mobile Device），也被稱為手持裝置、行動終端、移動通信終端等，能夠作為綜合信息處理平臺獨立處理一些較為復雜的任務，實現(xiàn)即時通訊、定位、拍照和攝像、數(shù)據(jù)查詢、信息處理等多種功能。企業(yè)資產管理系統(tǒng)的前端應用正在逐漸向移動化方向發(fā)展，為企業(yè)資產管理帶來了顛覆性影響和革命性變化。

海外電力企業(yè)已廣泛應用移動設備開展電網資產管理。例如，澳大利亞國有電力基礎設施公司使用PDA 收集上傳資產檢修現(xiàn)場數(shù)據(jù)、美國Exelon 公司使用iPad 采集輸配電線路運維檢修數(shù)據(jù)等，改善業(yè)務前端與后臺數(shù)據(jù)之間的交互體驗，提高運檢人員的工作效率和績效，從而提高資產管理整體效率。

由于電網資產數(shù)量大、使用分布范圍廣、環(huán)境惡劣，傳統(tǒng)線下盤點需要耗費大量人力、物力，耗時較長，國網江蘇電力致力于研究移動設備在資產盤點中的應用，于2018 年試點開展了基于移動設備和實物“ID”的電網資產智能盤點管理工作。

國網江蘇電力基于物聯(lián)網和移動作業(yè)管理技術在ERP 系統(tǒng)中建設資產智能盤點管理功能，應用移動設備開展資產盤點管理，實現(xiàn)盤點效率和質量的有效提升。

部署應用智能盤點功能后，現(xiàn)場盤點人員無需再攜帶大量紙質材料，只需要一臺平板就可以進行盤點工作。盤點人員通過掃描設備實物二維碼，獲取設備類型、生產廠家、型號等信息，點擊匹配成功，該設備即盤點完成。匹配完成的數(shù)據(jù)能夠自動上傳至ERP 系統(tǒng)，并自動生成盤點報表。盤點人員工作量大大縮減，人工盤點失誤減少，固定資產清查盤點工作效率和質量顯著提高。

智能盤點應用不但有助于保證資產真實性和完整性，同時可以使資產管理人員及時發(fā)現(xiàn)資產管理中的漏洞，防止資產價值流失，優(yōu)化資源配置、避免資產浪費并強化資產管理，從而利于保證資產賬卡物的高度一致，充分挖掘現(xiàn)有資產價值，提高資產使用效率。

除資產智能盤點外，國網江蘇電力目前已將移動作業(yè)終端應用于輸電線路巡檢、變電站巡視和檢修、配網搶修等領域，例如應用移動終端實現(xiàn)特高壓智能運維，實時檢測和記錄輸電線路通道環(huán)境和輸電設備本體狀態(tài)等，促進數(shù)據(jù)流轉的移動化和自動化，實現(xiàn)資產狀態(tài)監(jiān)測能力和運檢作業(yè)現(xiàn)場管理穿透力的顯著提升。未來可以在此基礎上加強移動設備與RFID 標簽、GPS 定位、視頻監(jiān)控等技術的融合應用，實現(xiàn)其他資產管理應用場景的拓展。

4 使用機器人進行電網資產運行維護工作

機器人（Robot）在廣義上包括一切模擬人類行為或思想與模擬其他生物的機械，狹義上通常是指依靠自身動力和控制能力自動執(zhí)行工作的機器裝置。關于機器人的研究最早可追溯到20 世紀50 年代，如今機器人借助感知、理解、行動和學習等技能，正變得越來越聰明，可以替代人工完成多種工作，提升企業(yè)工作效率。

電力機器人是專用帶電作業(yè)工具設計、多軸運動控制技術、激光導航技術等關鍵技術與電網企業(yè)應用相結合的成果，能夠在電網資產建設、運維和檢修的各個環(huán)節(jié)替代人工進行作業(yè)。以變電站智能巡檢機器人為例，它可以搭載可見光CCD 攝像機、紅外成像儀、高保真監(jiān)控拾音器等設備，實現(xiàn)視頻監(jiān)控、紅外熱像采集、聲光報警聯(lián)動等功能，輔助運維人員進行資產巡視和檢測，以便及時發(fā)現(xiàn)設備異?，F(xiàn)象，并進行自動報警處理。

電力機器人主要被用于替代人力完成以下幾類工作：一是操作簡單、重復性強的資產運維工作，以變電站資產狀態(tài)示數(shù)讀取為例，機器人能夠自主完成變電站巡邏和巡邏日志記錄等工作，準確收集并快速整理作業(yè)數(shù)據(jù)，借助物聯(lián)網通信技術將作業(yè)結果實時回傳至控制室；二是針對問題排查耗時較多或存在地理阻隔的資產的相關作業(yè)，在水下、小島、山區(qū)、管道、溝道等特殊作業(yè)環(huán)境下，使用小型機器人、水下機器人等輔助人工進行巡視，以降低人力工作強度和頻度，例如日本關西電力公司使用Expliner 機器人進行超高壓架空輸電線路巡檢、南蘇格蘭電力公司研發(fā)架空線路實時檢測機器人，實現(xiàn)了巡檢效率的大幅提升；三是急、難、險、重或有毒、輻射作業(yè)環(huán)境下的資產巡視和運維工作，這類作業(yè)環(huán)境會嚴重威脅員工的人身安全，需要由機器人代為完成，例如東京電力公司派遣機器人進入核電站輻射區(qū)進行作業(yè)，員工可以通過遠程操控獲得相關數(shù)據(jù)并開展下一步工作，資產運維工作的安全性大大提高，間接降低了企業(yè)整體資產管理成本。

國網江蘇電力目前已在部分試點推行機器人配電設備室內巡視，并在500kV 及以上的變電站開展智能機器人巡檢，使用機器人進行變電站運維專業(yè)的測溫、拍照等作業(yè)，輔助運維人員對變電資產進行巡視和檢測，以及時發(fā)現(xiàn)資產異常，實現(xiàn)變電站智能化和無人值守。

智能巡檢機器人系統(tǒng)的控制和運行方式相對靈活，能夠實現(xiàn)實時監(jiān)測、及時反饋、精確分析和全面覆蓋，彌補傳統(tǒng)人工巡檢方式勞動強度大、檢測質量差、主觀因素多等缺陷，及時發(fā)現(xiàn)設備潛伏性故障和缺陷，有效降低事故率，確保電網資產的安全運行，提高設備使用率和運行效率，從而實現(xiàn)電網資產保值增值。

未來可以進一步拓展機器人的應用場景。一是智能機器人巡檢擴展至500kV 以下的變電站，推廣至35kV、110kV、220kV 變電站，實現(xiàn)機器人巡檢在變電站的全覆蓋。二是實現(xiàn)變電資產盤點的無人化、自動化、周期化。三是逐漸配置配電線路帶電作業(yè)機器人、架空線路巡檢機器人等電力特種機器人，實現(xiàn)全自主、高效率、全天候巡檢，降低一線員工勞動危險性，提升資產運維自動化水平，有效保障供電可靠性。

5 應用電能采集技術進行資產投入產出評價

智能電表（Smart Meter）是一種新型全電子式電能表，它不僅僅是傳統(tǒng)意義上的電能表，而是智能電網采集、計量和傳輸原始電能數(shù)據(jù)的核心載體，除了基本的用電量計量功能以外，還具備雙向多種費率計量、用戶端自動控制、信息存儲及處理、實時監(jiān)測等強大的自動化和智能化功能。

智能電表作為智能終端，可以充分發(fā)揮電網智能傳感器的作用，采集整個電力系統(tǒng)的運行數(shù)據(jù)，實時監(jiān)測電網的運行狀態(tài)，及時識別上游配網設備故障，輔助配電網資產管理，提高資產管理效率，從而合理優(yōu)化資產的維護和更換計劃，為電網實現(xiàn)安全、可靠、經濟、高效運行提供保障。各國已根據(jù)各自的科技優(yōu)勢和電力行業(yè)發(fā)展特點開展各具特色的智能電網研究項目和實踐探索。例如，美國佛羅里達電力照明公司（Florida Power & Light Company）利用智能電表測量數(shù)據(jù)輔助配電網資產管理，對故障配電變壓器的二次側電壓數(shù)據(jù)進行回溯分析，找出故障成因，并基于這一規(guī)律實施全系統(tǒng)變壓器的故障預警監(jiān)測，由被動的故障消除轉變?yōu)橹鲃拥挠媱澗S護，資產更新開支得以減少，資產效益顯著提升。

隨著電網資產信息采集的深入，智能電表提供的采集數(shù)據(jù)將在電網企業(yè)的資產管理中發(fā)揮更為顯著的作用，幫助電網企業(yè)實現(xiàn)被動式資產管理向主動式資產管理的轉變。

目前國網江蘇電力已開展基于智能電表的電網資產信息采集，借助電能信息遙測采集技術實時采集智能電表終端的電能數(shù)據(jù)，監(jiān)測電能使用情況，實現(xiàn)對電能數(shù)據(jù)資源的充分利用，并基于采集數(shù)據(jù)對電網資產進行投入產出評價。

為實現(xiàn)資產管理的“精益、高效”目標，國網江蘇公司著手構建電網資產投入產出評價體系，選取停電損失、電量損耗損失、平均負載率、單位資產售電收益等指標，以電能采集數(shù)據(jù)為基礎搭建投入產出模型，以年度及月度為時間維度，綜合評價資產投入產出能力及歷史趨勢，計算每個資產組的投入產出水平，采用“價值實現(xiàn)度指數(shù)”反映其投入產出綜合效能。該評價體系推動資產價值管理從單向反映向多維分析轉變、從資產設備聯(lián)動向資產效益聯(lián)動轉變，不斷提升資產價值管理的效率和效益。

6 結語

物聯(lián)網技術是電網企業(yè)提高資產管理效率、實現(xiàn)管理精細化的有力工具。本文重點闡述RFID、移動設備、機器人以及電能采集等物聯(lián)網技術在電網資產價值管理中的應用與實踐，電網企業(yè)通過綜合運用物聯(lián)網先進技術手段，更加高效地開展資產價值管理，有效提升核心電網資產管控能力，顯著提升資產管理效率與資產運營效益。

電網企業(yè)未來可以進一步探索物聯(lián)網技術與電網資產價值管理的融合，深入研究實物“ID”等技術應用，開發(fā)資產智能分析、智能預警等輔助管理功能，深化全壽命周期管控閉環(huán)，確保資產管理風險可控、在控，持續(xù)提升電網資產價值管理水平與效率。