基于RFID技術的電力物資質量管理系統應用研究

徐 雨，許瑾瑾，劉 杰，蔣若何

（1.寧波永耀電力投資集團有限公司，浙江 寧波 315000；2.寧波送變電建設有限公司永耀科技分公司，浙江 寧波 315000）

隨著物聯網技術水平的日益提高，RFⅠD技術開始逐步被應用于電力企業的物資管理過程中，并起到不可替代的作用。RFⅠD技術可以實時感知和采集物資信息，高效傳輸，在多種應用平臺和系統共享數據，實現電力物資智能化管理。

電力物資管理工作中，質量檢測是重要控制手段，而電力物資品類繁多、采購需求量大、項目施工與設備安裝的環境復雜，增加了相關部門物資質量管理工作的難度。本文在文獻[1]的基礎上，從智慧運營中心建設的角度，加入“物聯網”和“業務鏈”兩大基礎數據，將寧波永耀電力集團集體企業各個區縣的物資管控流程進行統一和整合，通過RFⅠD技術和創新的運作機制，進一步優化電力物資管理系統，大幅提升寧波永耀電力集團電力物資質量管理水平。

1 電力物資質量管理工作現狀

電力物資質量檢測是電力物資全流程管控中很重要的一部分。現行的電力物資質量檢測體系，主要由省物資質量檢測中心和具有相應資質能力的第三方檢測機構構成，其中，電力物資質量管控主要分抽檢和駐廠監造兩種方式。但是，在監造和抽檢實踐中，因為監造和抽檢對象的特殊性，現行抽檢取樣送檢的監督跟蹤機制不完善，流程不嚴密，造成了質量監督的盲區和難點。

隨著各省電網公司深入開展電力物資質量管理工作，電網物資檢測覆蓋范圍和檢測要求不斷提升，現行的電力物資質量管理體系暴露出一系列不足，如物資檢測承載能力略顯不夠、資源沒有得到有效利用、未對各類數據進行充分的深度分析等，已無法適應寧波電網快速發展、以及電力物資集約化、智能化管理的現實需求。

1.1 質量監督管理有待完善

目前很多電力公司均缺少有效的電力物資質量監管策略，問題主要集中體現在以下幾個方面：第一，電力物資到貨驗收把關不嚴，不能及時發現鐵構件等材料類物資外觀問題，問題處理滯后。第二，在樣品抽取和運輸過程中，項目部門、監理方和施工方參與和監督較弱，樣品失真風險高。第三，對于已發現的質量問題，一般的處理方法是要求供應商更換不合格產品，將該不良行為記錄上報，并未從根源上思考如何降低此類問題的發生，導致相同的問題頻頻復發。第四，電力物資質量管理工作和技術監督工作分屬不同的部門，容易出現部門間工作協調跟進不及時，檢測效率低下的問題。

1.2 質檢管理工作存在不足

目前，電力物資質檢分為抽檢和全檢。

全檢：在電力物資出廠時，供應商會對物資進行質量檢查并發放合格證，而電網企業在對該批物資進行全檢時，需要將其送往質檢機構進行逐件檢查，重復的質量檢查工作造成大量的人力、物力浪費。同時，由于全檢耗時較長，對于一些急需物資的電力施工項目，容易拖延施工周期，并對后續工作造成一系列影響。

抽檢：供應商按照電網公司要求，將生產完的電力物資全部送往指定倉庫后，由質檢部門進行抽檢，等抽檢完畢顯示合格后，同批次入庫的物資才能被運往項目工地進行安裝使用，大大降低了倉庫周轉率。同時，物資抽檢缺乏固定周期，抽檢時間隨機性強，抽檢結果信息不能及時傳遞給物資供應鏈上的其他關聯方，缺乏明確的不合格品處理方案等，是現行電力物資質量管理工作中存在的問題。

1.3 物資深入解體分析有待提升

鑒于現行電力物資質量的檢測往往是圍繞單一物資展開，對于檢測不合格的樣品并不進行深入解體分析，結果導致同樣的質量問題屢屢發生。隨著全國電網工程不斷加快建設，各省電網公司物資采購規模在不斷增加，電力物資的集約化、智能化管理需求日益迫切，電力物資管理部門應對的挑戰也越來越強。技術部門須對技術標準進行進一步完善、采購部門須對招標采購的流程和管理系統進行結構優化、檢測中心須對不合格品進行深度解體分析等，電力公司物資管理部門須不斷提升技術支撐能力。

1.4 信息共享程度須進一步提高

電力物資的質量管理貫穿整條物資供應鏈，工作復雜煩瑣，各部門之間、管理部門與供應鏈各關聯方之間聯系密切。電力企業現行信息管理系統中，存在模塊設計不合體、調整不靈活、部門信息共享層度低等一系列問題。以比較成熟的ERP 系統為例，其在質量管理功能上比較欠缺，無法很好滿足質量管理工作要求，加上軟件模塊設計相對固定，不能靈活變動，當電力公司物資管理策略發生更改時，調整系統的難度凸顯。管理系統的不完善，容易進一步加劇信息系統與工作流程同步與匹配難度，使得各部門之間、管理部門與供應鏈各關聯方之間的溝通復雜化。

2 RFID在質量檢測管理中的應用

2.1 RFID的構成和工作原理

RFⅠD系統由電子標簽、讀寫器和應用系統軟件3部分構成，結構框圖如圖1所示。

圖1 RFID結構框圖

RFⅠD電子標簽：它由耦合組件及芯片構成，每個電子標簽都有獨特的電子編碼，放在被測目標上以達到標記目標物體的目的。

RFⅠD讀寫器：無線射頻識別系統的主要組成部分之一，不僅能夠讀取電子標簽上的信息，而且可以把處理完的數據寫入電子標簽。

應用軟件系統：把接收的數據進一步處理成人們所需要的數據。

RFⅠD系統的基本工作原理為：電子標簽進入電磁場后，接收讀寫器發出的射頻信號后傳送被檢測物的信息，讀寫器讀取信息并且進行解碼，將信息傳送到中央信息系統進行相應的數據處理。

2.2 RFID的優勢

讀取方便：識別距離大，數據讀取無需光源，可穿透外包裝識別。

識別速度快：有效距離內可批量識別多個電子標簽。

數據存貯容量大：RFⅠD電子標簽的數據存貯容量能夠根據用戶的需求擴大到更大的容量。

應用范圍廣：由于RFⅠD電子標簽的無線電通信方式，它能夠在粉塵、油漬等惡劣環境和放射性環境下正常工作。

數據更改：標簽數據可動態更改。

安全性高：能夠對數據讀寫進行密碼保護，更好地提高了安全指數。

動態實時通信：在讀寫器識別范圍內，能夠對被測物體進行動態追蹤和監控。如表1所示。

表1 RFID技術對電網物資管理的適應性

2.3 RFID對物資管理的作用

3 電力物資質量管理系統的應用設計

3.1 系統的總體結構

永耀電力物資質量管理系統由前端訪問層模塊、數據庫和后臺模塊構成。系統操作時，業務層首先進行數據采集構建數據庫，工作人員通過前端瀏覽器向后臺服務器發送指令，后臺接收指令并處理，將處理結果返回前端。系統總體結構如圖2所示。

3.2 系統實現

3.2.1 物資管理

針對不同的物資類型進行不同的系統操作，有些需要給每個物資維護設備信息，有些則只需要在訂單下維護物資信息以及生產進度。供應商須在收到訂單信息后立刻上傳原材料名稱、類型，原材料供應商、聯系方式等信息，信息錄入后由物資管理指定部門進行審核。同時系統可以預設交貨期提醒和延遲交貨預警功能，方便物資部和供應商處理特殊情況的訂單。

3.2.2 物資盤點

對于倉庫中的電力物資數量和質量情況進行檢查，及時淘汰過期或者損壞物資。系統設置物資數量安全限額提醒，當抽檢的庫存物資數量低于該限額數值時，系統自動觸發警告，提醒管理員及時向供應商訂貨。

3.2.3 訂單抽檢

適用3 種訂單抽檢場景：一是批量選擇生產訂單，一鍵生成抽檢訂單；二是選擇生產訂單，自動生成抽檢訂單，并選擇性地關聯抽檢計劃；三是直接創建抽檢訂單，適用于現場抽檢。

企業為了消除信息孤島這一問題，必須制定一個通用的、統一的標準，不同系統與軟件可以真正實現交流信息、共享資源。企業在運用系統的時候，盡量使用同一軟件公司的產品，從而提升不同企業之間的交流以及聯系。此外，我國企業有必要不斷完善、優化基礎管理工作，盡量做到數據的及時、完備、準確、客觀。在實施信息化管理的過程中，企業可以獲得充分的基礎支持。企業可以考慮到現實狀況，對已有的、大量的軟硬件資源進行充分運用，并對企業信息化系統進行有效的集成，不斷提升企業的經濟效益以及競爭力。

同時支持多種查詢方式：一是按生產訂單查詢，每條訂單可顯示已抽檢量、應抽檢量以及剩余抽檢量；二是按生產單位查詢，可以顯示每個生產單位未完成抽檢的訂單數，不良行為記錄數，最近一次不良記錄日期，最近一次到場抽檢日期等。訂單抽檢過程中，對收樣員抽檢不過關或者檢測中心檢測不過關的抽檢訂單進行狀態管理，抽檢結果與生產商評價系統關聯。

3.2.4 生產評價

電力物資管理部門可以在抽檢訂單下指定某個供應商進行生產評價，檢測中心可在委托訂單下指定某個供應商進行生產質量評價。后臺根據管理需求，針對不同物資類型配置供應商建立的多種不同的評價模型。

3.2.5 物資監控

電力物資項目施工安裝時，安裝人員手持設備掃描標簽和個人編號信息，及時記錄物資的安裝狀態，同時明確安裝人員責任。設備維護人員手持設備掃描標簽時，手持設備自動讀取坐標信息，維護人員掃描后點擊上傳，生成電力物資使用分布地圖。

3.2.6 標簽管理

后臺配置各類物資所需的標簽類型，供應商在中標并與電網公司簽訂物資采購合同后，根據所要生產的物資性質和數量向電網公司領用相應的RFⅠD標簽，供應商也可以申請額外的標簽用于替換損壞的標簽。

3.3 質量管理系統應用

3.3.1 供應商應用

在整個電力物資供應鏈管理工作中，電力物資供應商是起點，承擔領用和黏貼電子標簽、生產電力物資的任務，其通過電網物資管理系統將物資生產信息與供應鏈上的各個參與方實時共享，達到整條供應鏈的完整化操作。

領用RFⅠD 標簽：物資管理部門選擇生產訂單，編輯并確認物資管理明細，包括：標簽類型，標簽數量，是否需要生成實物ⅠD等。確認后，供應商會可以在系統中向電網公司領用相應的RFⅠD標簽。

粘貼RFⅠD 標簽：物資供應商在完成合同物資生產后，將RFⅠD標簽按要求粘貼在物資上，登記錄入生產信息。如果有實物ⅠD，物資供應商須要選擇對應的實物ⅠD，錄入原材料信息、生產信息、標簽外部編碼。如果沒有實物ⅠD，物資供應商需要在物資管理系統中上傳生產進度，進度內容包括但不局限于原材料信息、生產信息、生產量，物資供應商通過手持設備掃描已經貼好標簽的物資，批量錄入物資編號，核對讀取數量和實際數量，準確無誤后，點擊上傳。

3.3.2 質量檢測應用

收樣檢測。收樣員到場收樣，對沒有安裝標簽的物資，根據物資性質選擇對應標簽，貼好后將標簽編號錄入系統，然后安排入倉或送檢。對易碎紙類型的標簽，直接掃描錄入系統，然后安排入倉或送檢。具體方式如下：

方式1：收樣員收到抽檢任務→駐場監造。

方式2：收樣員現場檢查→手動創建檢測任務→掃描標簽→提交檢查結果。

方式3：收樣員現場檢查→手動創建檢測任務→填寫檢測信息→拿出標簽掃描綁定→提交檢測任務→送到檢測中心→掃描標簽快速創建檢測任務→開始檢測→檢測中心出具檢測報告。

方式4：收樣員收到抽檢任務→現場隨機抽取物資→填寫檢測信息→拿出標簽掃描綁定→提交檢測任務→送到檢測中心→掃描標簽快速創建檢測任務→開始檢測→檢測中心出具檢測報告。

檢測結果和報告審核。

結果審核：各檢測組對本組內實驗項目結果數據進行審核，審核通過后提交流轉至報告編制環節，如審核不通過，則退回試驗檢測頁面重新進行結果錄入。

報告編制：將收樣信息、被檢品信息、檢測信息等數據自動載入報告模板，報告下載后實驗員核對報告內容，微調后上傳到服務器。

報告審核：質量檢測負責人可以查看檢測結果和報告詳情，進行審核通過和審核駁回操作。審核通過的報告會自動加載審核人電子簽名，審核駁回的報告退回至報告編制環節。

報告發放和歸檔。

對檢測報告進行發放和歸檔，同時記錄檢測報告發放和歸檔情況。

4 結束語

RFⅠD技術作為一項具有發展前景的信息識別技術，將其引入電網工程中電力物資質量管理環節，從信息的自動化采集、標準化錄入、實時更新共享、集成物資管理信息系統，實現電力物資質量管理的信息化、智能化、數字化、自動化目標。

在推動RFⅠD技術在電力物資管理應用中，同樣存在著種種問題，如：當前電力物資供應商對RFⅠD技術不了解，RFⅠD 技術的實際應用處于剛起步階段，倉庫存儲等單個環節單獨應用RFⅠD技術，并未實現貫穿整個物資供應鏈的應用。真正實現RFⅠD技術在電力物資管理系統中的推廣應用，需要電力物資供應鏈參與方的共同協作，克服供應鏈新技術應用、RFⅠD 標簽成本、供應鏈投資規模、RFⅠD 現有技術等主要障礙，更好地推廣RFⅠD技術，從而實現電力物資的質量管理、全壽命周期管理和全過程精益化管理。