黑龍江電網資產統一身份編碼建設及應用

曲利民，張弘鯤，孫 巍，王 超，張 航

(1.國網黑龍江省電力有限公司電力科學研究院，哈爾濱 150030；2.國網黑龍江省電力有限公司，哈爾濱 150090)

0 引 言

電網企業是典型的資金密集型、技術密集型企業，國網黑龍江省電力有限公司電網實物資產比重超過總資產規模的三分之二，而且每年都有大量的資金、技術投在電網建設及實物資產上，這就決定了資產管理必然是國家電網企業精益化管理的基礎和重點，但隨著電網發展速度的加快，電網資產的運維、更新、改造任務愈加繁重。國家電網以前采取的是資產分段管理模式，每個部門均有不同的編碼規則，且存儲在不同的信息系統中，這就造成了編碼對應困難、易出錯、管理顆粒度不一致等問題。

針對資產管理過程中出現的流程不貫通、數據對應困難、管理顆粒度不一致等問題，從2008年開始，公司逐步建立了一整套適合電網企業特點的資產全壽命周期管理體系。但由于長期形成的資產分段管理模式，每個部門的編碼規則不同導致電網資產沒有統一的身份編碼，同一設備在物資部、運檢部、財務部的編碼各不相同，所以帶來數據質量不高、電網資產身份不唯一、同一設備數據在不同部門有不同口徑等問題，因此數據共享困難，同一設備的多個身份為數據共享設置了人為的障礙，也帶來重復錄入、數據冗余等問題，對深化資產全壽命周期管理形成了嚴重的制約[1-3]。

針對上述問題，2018年黑龍江省電力有限公司開展了電網資產統一身份編碼(以下簡稱“實物ID”)建設工作，基于“物聯網+”和大數據應用，以實物ID為紐帶，在物資質量管控、工程建設管理、運維檢修智能化管理等環節開展專業深化應用，促進設備精益化管理水平的提升。

1 實物ID概述

實物ID是指國家電網公司給實物資產設備設置的唯一、終身不變的身份編碼，貫穿電網實物資產規劃計劃、采購建設、生產運行、退役報廢等資產全壽命周期各階段。實物ID的設計緊密圍繞國家電網公司“一平臺、一系統、多場景、微應用”的核心信息化理念，是聯系實物與信息的紐帶，通過實物ID可以真正實現“實物流、信息流、價值流”的三流合一，實現實物與系統信息的綁定與關聯，在物流、倉儲、生產運行等諸多業務管理中，起到精準定位、提高效率、輔助決策等實效。

通過帶實物ID的RFID標簽或二維碼標簽的粘貼，實現系統信息與資產實物對應；通過與項目編碼、WBS(Work Breakdown Structure)編碼、物料編碼、資產編碼、設備編碼等信息的關聯，實現資產全壽命周期全信息共享。圖1為實物ID的信息貫通示意圖，規劃設計階段，項目單位完成項目儲備和立項生成項目編碼，根據項目標準結構產生WBS編碼；物資采購階段，項目單位基于項目WBS提報物資需求計劃，初步建立項目編碼、WBS編碼、物資編碼及設備資產分類的對應關系，物資部門根據物資需求計劃提報物資招標并簽訂物資合同；在物資采購環節，生成實物ID預置設備參數信息，實現3碼與實物ID編碼的關聯；工程建設階段，確立物資編碼、實物ID編碼與設備資產分類之間的關系；生產運行階段，運維單位根據實物ID編碼獲取項目定義、WBS編碼及物資編碼，建立對應的設備臺賬并自動生成資產卡片；退役報廢階段，物資部門通過對實物ID掃碼入庫建立廢舊物資入庫單并生成廢舊物資編號，建立實物ID與廢舊物資編號對應關系，實現“多碼聯動”[4-7]。

圖1 實物ID的信息貫通示意圖

2 實物ID的建設與實施

2.1 賦碼貼簽及數據追溯范圍

截至2020年6月，黑龍江省電力有限公司計劃對29類變電設備、6類輔助系統、24類換流設備、9類輸電設備、5類配電設備進行賦碼貼簽，并對2012年及以后投運的變電設備、換流設備、輸電設備以及配電設備進行數據追溯工作，具體設備類型如下：

1)變電設備29類，分別為主變壓器、斷路器、組合電器、隔離開關、電流互感器、電壓互感器、電抗器、電力電容器、耦合電容器、接地變、站用變、開關柜、避雷器、消弧線圈、充氣柜、高壓熔斷器、消防系統、串聯補償裝置、母線、避雷針、接地網、穿墻套管、擴展接地電阻、站內電纜、隔直裝置、交直流電源及站用電系統、直流電源系統、交流電源系統、交直流一體化電源系統。

2)輔助系統6類，分別為擴展消防系統、視頻監控系統、輔助設施集成控制系統、防盜報警裝置、排水系統、防誤閉鎖裝置。

3)換流設備24類，分別為換流變壓器、油浸式平波電抗器、干式平波電抗器、晶閘管換流閥、IGBT換流閥、直流轉換開關、直流斷路器、直流隔離開關、直流分壓器、光電流互感器、零磁通電流互感器、閥內水冷系統、閥外水冷系統、閥外風冷系統、直流穿墻套管、直流濾波器、交流濾波器、直流避雷器、接地極、直流電容器、換流一次電抗器、閥廳空調、直流PLC調諧裝置、調相機。

4)輸電設備9類，分別為架空線路、物理(運行)桿塔、電纜段、電纜終端、電纜接頭、電纜接地箱、電纜分支箱、交叉互聯箱、避雷器。

5)配電設備5類，分別為配電變壓器、環網柜、柱上開關、電纜分支箱、中壓電桿。

2.2 增量設備賦碼貼簽

由物資部門在ERP系統中創建采購訂單，并生成所采購的資產及設備對應的實物ID編碼，并將生成的編碼自動推送至微應用，同時由供應商在設備出廠前完成帶有實物ID編碼的RFID標簽和二維碼銘牌的安裝，并在相關微應用系統中進行物資技術參數維護。

二維碼銘牌安裝在原銘牌位置，RFID標簽優先安裝在設備銘牌周圍，按照下、上、左、右的優先級進行安裝，如圖2所示。二維碼銘牌安裝方式可采用螺絲固定、鉚接或焊接等，RFID標簽可采用螺絲、不銹鋼扎帶、支架、鉚接、背膠粘貼等方式安裝。

圖2 RFID標簽安裝位置示意圖

2.3 存量設備賦碼貼簽

存量設備由設備運維管理單位在PMS2.0系統中生成實物ID編碼，根據實物ID編碼生成二維碼圖形，并制作和安裝RFID標簽。標簽安裝的位置可結合現場實際，在保證安全的前提下，安裝在不影響設備運行與操作、無遮擋、表面平整的地方。在不影響設備質量和安全運行的前提下，標簽可采用螺絲固定、不銹鋼扎帶固定、鉚接或背膠粘貼等方式安裝，安裝位置原則上與增量設備相同。

RFID標簽安裝方向分為橫向和豎向2種，在安裝區域充足的情況下優先采用橫向安裝，當需要安裝在柱狀或其他不規則物體上時可以采取豎向安裝方式，RFID標簽安裝示意如圖3所示。標簽安裝結束后，利用移動運檢APP掃碼核查實物ID標簽信息與現場設備的一致性，確保信息準確無誤。

圖3 RFID標簽安裝示意圖

2.4 存量設備信息追溯

信息追溯方法有正序追溯和逆序追溯2種，黑龍江公司采取逆序追溯法開展存量設備數據清理貫通工作，逆序追溯以PMS2.0設備臺賬為源頭，以WBS編碼為關鍵字段，追溯設備信息、資產信息、項目信息、合同信息及收發貨信息進而確認基礎碼信息[8]。信息逆序追溯流程圖如圖4所示。

圖4 信息逆序追溯流程圖

具體流程如下：

1)PMS項目組按照整站原則，針對每臺設備生成實物ID，并導出帶有實物ID的設備臺賬，設備臺賬中應包含WBS元素字段；

2)ERP項目組將PMS項目組導出的設備臺賬導入到ERP系統中；

3)根據ERP系統PM模塊中的設備編碼與PMS設備臺賬中PM編碼間的對應關系，獲取ERP系統設備臺賬中的資產編碼；

4)根據PMS項目組導出的設備臺賬中的WBS元素，在ERP系統PS模塊中查找對應的項目以及對應的采購申請信息，獲取項目編碼、掛接采購申請的WBS元素以及物料編碼；

5)根據采購申請關聯設備對應的采購訂單信息，并根據采購訂單獲取采購合同編號、供應商編號、采購批次以及物資收發貨信息；

6)在系統中核查實物ID、設備編號、資產編碼、項目編號、WBS元素、物料編碼的對應關系；

7)完成對應關系確認，并在ERP系統將各編碼對應關系導入到RFID確認表中。

3 基于實物ID的深化應用

3.1 規劃設計環節

在規劃設計環節，開發了提報設備材料清冊微應用，項目建設單位通過微應用編制設備材料清冊，并通過微應用將編制好的設備材料清冊推送至ERP中，完成采購申請創建。同時，為解決物資掛接層級出錯、掛接位置不準確、指定采購物料的設備分類錯誤等問題，在維護設備材料清冊時，微應用系統自動進行項目WBS與物料組、物料組與設備類型的匹配關系校驗，確保后期轉資的準確性。具體功能包括：

1)提報設備材料清冊

開發微應用，實現設備材料清冊編制、提報功能；規范標準WBS應用，增加WBS與物料組匹配關系校驗。

2)標準WBS與物料組對應關系匹配

規范標準WBS與物料組匹配關系，在提報設備材料清冊、項目驗收時，自動校驗掛接WBS與物料組的匹配關系。

3)物料組與設備類型對應關系匹配

規范物料組與設備類型對應關系，在提報設備材料清冊、項目驗收時，自動校驗物料與設備類型匹配關系的正確性。

3.2 物資采購環節

物資采購環節實物ID的深化應用如圖5所示，主要包括實物ID倉儲移動作業、監造管控策略優化、抽檢計劃編制與策略優化、供應商征信采集及風險預控、基于產品質量的LCC精準分析等。

3.2.1 實物ID移動倉儲管理微應用

基于實物ID與自動化物流設施設備，開發了移動倉儲管理微應用，微應用移動終端能夠快速獲取物資身份信息，輔助核實實物出入庫信息，自動校驗實物、單據、倉位等信息的一致性，實現物資出入庫、庫存盤點、物資上下架、廢舊物資出入庫等掃碼移動式作業，規避倉庫現場作業與辦公室系統記賬時空分離的情況，降低人為疏忽導致的倉儲管理風險，全面提升倉儲作業效率和管理精益化水平，推動物資倉儲管理向“自動化、智能化”方向發展。

3.2.2 基于泛在電力物聯網技術的物資質量檢測智能管控系統

開發了物資質量檢測智能管控系統，該系統覆蓋物資到貨、物資待檢、物資檢測中、物資檢測完畢、物資返回等環節，實現物資質量檢測的標準化過程閉環管理。該系統通過掃描實物ID編碼，實現試驗原始記錄、試驗報告、貨運信息、歷史檢測結果等信息的錄入與報告生成及實時查詢等功能，能夠有效提升物資質量檢測工作效率，推動物資質量監督管理不斷向智能化、標準化、流程化、精益化邁進。

圖5 物資采購環節實物ID的應用

3.3 工程建設環節

工程建設環節實物ID的深化應用如圖6所示，主要包括工程建設數據錄入、基于實物ID的工程現場驗收盤點及PMS設備臺賬維護等。

圖6 工程建設環節實物ID的應用

3.3.1 工程建設數據錄入

梳理基建和技改項目工程建設現場業主單位、設計方、施工方、監理方、試驗方等不同責任主體在共同完成工程竣工時所需的各類紙質報告單據，統一數據建模固化成電子模板，并將電子模板固化在系統管理中；結合設備的實物ID編碼，通過手持終端掃碼，實現各種單據的查詢功能以及在線或離線錄入各項報告單據功能；數據錄入支持語音識別自動轉換，應用OCR技術實現現場照片自動提取文字，并將其轉化為格式化數據；按照不同維度對過程資料維護及時率、過程資料缺失情況、數據錄入質量進行統計、分析及展示。

3.3.2 基于實物ID的工程現場驗收盤點及PMS設備臺賬維護

項目竣工并已具備驗收條件，項目建設單位出具帶有實物ID的工程現場盤點驗收單，會同運檢部門、財務部門現場盤點驗收，在ERP中生成帶有實物ID的設備轉資清冊，并通過接口發送給PMS2.0。PMS2.0接收帶有實物ID的設備轉資清冊，設備專責在現場實物驗收時可根據現場設備實物ID與設備轉資清冊中實物ID進行現場核查。核查完畢后，設備運檢人員在PMS2.0中根據設備轉資清冊創建設備臺帳，維護設備的實物ID信息，并調用接口將設備數據信息發送至ERP，ERP自動創建設備臺帳，聯動創建固定資產卡片。

3.4 生產運行環節

生產運行環節實物ID的深化應用如圖7所示，主要包括移動運檢、數據溯源平臺等。

圖7 生產運行環節實物ID的應用

3.4.1 智能巡檢管理系統

研究了基于移動互聯的巡檢管理新模式，開發了智能巡檢移動應用系統(智能巡檢APP)，APP展示界面如圖8所示，主要包括基礎功能、變電巡檢、輸電巡檢、配電巡檢、水電巡檢5大功能模塊，共有63項細分功能。以實物ID建設和PMS2.0系統數據為基礎，以標準化管理為目標，貫通資產管理全過程關鍵信息，將現場工作與信息系統無線互聯，將智能巡檢與大數據應用深度融合，打造出設備運檢全業務移動應用平臺，并已在部分單位完成試點應用，實現了生產運行環節多維智能分析、作業流程標準化等功能。通過信息化手段，減少班組“數、表、賬”反復手工錄入，固化專業工作流程，革除過去依賴紙質文件與不利于過程控制、數據對比、統計分析的弊端，達到了班組減負增效的目的。

3.4.2 數據溯源工作平臺

開發了數據溯源管控展示平臺，通過與PMS、ERP系統集成，實現進度展示、基礎數據展示、數據溯源、賬卡物一致性治理、系統管理5大功能模塊，具體展示及操作界面如圖9所示。平臺獲取PMS、ERP系統數據，利用數據間對應關系，輔助用戶進行數據溯源，提升數據溯源的準確性和工作效率，為“賬、卡、物”一致性治理工作提供有力的支撐，推動實現公司資產管理全業務、全流程、全壽命的業務協同和信息共享，有效提升公司資產管理水平。

圖8 智能巡檢APP展示界面

3.5 財務環節

財務環節實物ID的深化應用為財務盤點，如圖10所示，通過與ERP、PMS等系統集成，實現了包含掃碼查詢、盤點任務、資產盤點、盤盈記錄、數據同步、盤點結果6大基礎功能模塊的應用開發。該應用可以精準識別盤點任務信息、降低資產盤點難度、減少資產管理成本，精準識別盤點任務、減少人為信息采集錄入的失誤、提升盤點數據的準確性和完整性。

4 實施效果

1)信息貫通共享。目前，部分項目通過設備的統一身份編碼已實現直接關聯項目立項、工程預算、物資采購、設備監造、安裝調試、交接驗收、資產原值、檢修工單等30余類100多項功能，資產管理關鍵信息實現全過程貫通，為公司全業務統一數據中心與大數據建設應用提供了有益的經驗。

2)業務應用。在實物ID建設過程中，各單位廣泛應用移動物聯網技術，全面提高基層工作效率、減輕一線員工負擔。公司通過移動智能終端后臺關聯ERP系統，實現物資掃碼收發貨，出入庫作業效率提高1倍；通過自動集成供應商錄入的設備參數，變電設備臺賬平均建賬時間壓縮80%以上；通過現場掃碼開展設備、財務盤點，變電站設備核查效率提高2.5倍；通過掃碼創建設備臺賬，臺賬創建效率提高2倍；移動巡檢微應用的使用可減少全部變電專業紙質記錄填寫，輸電專業減少8種，配電專業減少8種，共計減少144種紙質記錄填寫，班組平均減負88.89%。

3)質量管控。通過對出廠試驗報告、物資抽檢、監造質量信息進行數字化采集和統計分析，不但為運檢環節設備質量提供前端技術支撐，也為供應質量評估提供數據支持，為公司實現“選好設備、招好設備、用好設備”創造條件。

圖9 數據溯源平臺展示界面

圖10 財務環節實物ID的應用

4)賬卡物一致性治理。數據溯源管控展示平臺不但實現了溯源數據展示、數據溯源情況分析、輔助用戶信息追溯等功能，還實現了系統間賬卡物一致性校驗、設備壽命分析等功能，為公司電網實物資產管理與評價奠定基礎，促進公司設備全壽命周期管理水平持續提升。

5 結 語

全面梳理了黑龍江電網建設實物ID的設計理念和實施方法，同時開發了基于實物ID的提報設備材料清冊微應用、移動倉儲管理微應用、物資質量檢測智能管控系統、工程建設數據錄入微應用、現場驗收盤點微應用、智能巡檢管理系統、數據溯源工作平臺、財務盤點微應用，在信息貫通共享、業務應用、質量管控、賬卡物一致性治理等方面取得了實質性成效，實現了信息共享、班組減負增效的目標，有效促進了設備精益化管理水平的提升。