基于RFID技术的电力计量资产管理系统

一、应用背景

电力计量中心是电力行业的电能计量检测机构，承担辖区内电能计量器具安全生命周期管理的职能，包括采购、仓储、检测、配送、安装、运行监测等各个环节。随着城网改造和居民一户一表工作的深入进行，电力新装用表数量急剧增加，传统的计量中心难以满足要求。新的电力计量中心不断的新建，电能计量器管理“各自为阵”，物流成本极高，经常引发客户投诉。对计量装置实行全寿命周期管理，包括采购、仓储、检定、配送、质量监测等环节。计量中心为了实现集约化管理，给每只电能表附上惟一的“条形码身份证”，从送达、校验、检测、铅封到出库、使用，每个环节都经过“扫描管理”，可随时查找到任何一只电表的状态。

使用条形码技术进行电表数据采集的方式从一定程度上提高了对电表的管理能力，但这种采集方式需要仓库工作人员对每只需要出入库的电表进行单独一个个的扫描，而且扫描的时候条码枪光束必须对准电表标签条形码表面，条形码表面必须保持清洁、整齐，效率低下、准确率不高。同时，由于电表是四层放置电表周转箱，所以在扫描电表条码的时候工作人员需要把底层电表翻出来进行扫描操作，这样就给工作人员带来很大的不便，大大的降低了仓库管理人员的工作效率，增加工作量。电表扫描的时候不停的翻动对电表的外观将会有磨损，影响了电表的质量。有时候不小心电表跌落在地将会导致电表的直接报废，给仓库管理增加了成本。仓库管理人员每扫描一只电表条形码数据就需要实时上传到数据中心同时进行数据校验，在网络状态不好的情况下出入库工作将无法正常进行下去或者工作进度非常缓慢。

条码技术改变了电力计量中心资产的管理方式，但随着计量中心业务的发展，和对管理效率提升的迫切需求，条码技术越来越“力不从心”，构建一个更先进的数据采集方式，大幅提高仓库管理效益具有重要的意义。

二、系统简介

RFID是既条码技术之后，又一引起自动识别领域变革的技术。其采用无线电磁波达到对标识物品的识别，相比与传统的条码技术，RFID拥有更快的数据通讯速度，识别距离更远，对标识物品的表面清洁程度要求不严格，读取精度更高；同时，其特有的标签防碰撞算法支持对大量物品信息的同时读取，可以每秒读取多达几十只资产电子标签，并且无线射频可以穿透塑料箱体读取底层资产电子标签的数据信息，大大减少工作量，提高管理效益，降低运营成本。
利用RFID技术，借鉴全生命周期和物流管理模式，进行业务流程再造，建立计量装置全过程动态化、精细化管理，并建立与配套的信息技术支持系统，实现计量资产从仓储、现场到报废都能够准确、高效的识别，对计量资产物流过程及现场工作过程实现全过程动态管理，建立生产管理与营销管理的集成，实现计量设备的资产全寿命周期管理。

1、建立基于RFID技术和现代物流技术的计量装置管理工作流程，改进和优化现有操作方式，逐步替代了现有的通过条形码管理设备的方式，引入了新的管理方式和手段，提高计量标准化作业水平和效率，建立一套新的管理模式；
2、通过射频识别技术的引入，使计量资产从仓储、现场到报废都能够方便的识别，解决计量资产基础薄弱，现场台账数据采集难的问题，为用户提供了全方位的资产跟踪管理手段；
3、加强对现场运维工作的管控，通过RFID技术能准确识别现场设备，同时在现场能及时查询到相关设备和用户信息，并录入现场运维信息，提高了现场运维的工作效率，加强了对现场运维工作的监督和管理，同时客户的满意度得到了提高；
4、实现与SG186营销系统和仓储管理系统接口，建立更加准确的数据基础和更加高效的数据交换，全面提高计量资产物流管理效率；
5、通过为每个计量资产粘贴复合式电子标签，为每个计量资产建立了唯一标识，为今后的营销业务工作的改进和相关信息化管理手段的运用打下了坚实的数据基础。

三、系统方案

RFID打印机可以打印RFID电子标签，完成电子标签的初始化。通过RFID电子标签与计量资产的物理绑定，并通过后台数据将电子标签信息与计量资产的身份信息进行关联，在后续各个节点，通过RFID读写设备对电子标签信息的获取，达到对计量资产身份的识别。这是整个系统的核心，其框架图如下：

超高频RFID电力应用

2、流程设计
建立基于RFID技术的电力计量资产精细化管理应用系统，优化现有业务流程，实现动态的物流管理模式，对电力计量资产从出厂、入库、检定、出库到配送、安装、运维和报废等节点实现全生命周期的精细化、动态化管理。系统流程设计如下：

2．1发卡子系统
结合计量表资产管理和现场工作的实际环境，设计符合实际工作要求的具有复合式电子标签设计，在表计粘贴上除了使用RFID标签外，仍然保留条形码标签，为其他业务应用提供便利，同时保留现有技术应用方式的连续性。
RFID打印机可以很好的完成这个工作，除了高效的完成RFID数据的写入外，还可以在电子标签的表面打印出条形码，是一个很好的发卡方式。

2.2仓储管理子系统
电力计量资产在生产线的末端将已经打印好的RFID标签粘贴在设备内侧，该标签事先已经写入了这批设备的资产号等信息。在流转到计量中心后，即可实现高效的仓储管理。
入库环节：
资产管理班将供货厂商粘贴好电子标签的计量装置拆箱后码放到周转箱中，通过安装在仓库传送带上的RFID固定式读写器，自动获得到货计量资产信息，并将该信息传递给仓储管理系统，实现计量资产的大批量，快读的入库操作。

出库环节：
根据业务受理情况以及库存情况，同样通过出库RFID读取设备通道，能够同时将托盘级计量资产进行批量出库操作；一次性采集多个周转箱标签及周转箱内的计量资产标签信息，与出库任务单进行自动核对。提供出库资产清单显示，并可以打印当前出库的资产清单；对出库的资产进行比对校验，如果出现出库设备与出库清单的信息不一致，系统会给报警提示，需要仓库管理员检查核对；设备出库成功后，更改状态改为“预领待装”。
在仓储其他环节，可根据要操作资产的数量，使用RFID手持设备和RFID固定式设备，对资产进行检定、配送等其他操作，包括电子标签数据的修正操作，核对操作等等。

2.3现场管理子系统
这部分主要是使用RFID手持机对出库后的计量资产，在现场，工作人员进行安装、运维和报废操作。
在现场安装时，读取设备上的RFID标签，确认设备的信息与业务工作单上的信息一致后才允许安装，防止在记录和业务流程结转过程的人为差错，还可以将业务工单下载到手持机中，在安装完成后直接将安装的设备信息填写到业务工单里，保证数据的准确性。在设备安装后可以通过手持机更改资产状态。业务换表时可以通过手持机记录下换表以及装表指数，并且可以方便的将信息回传到营销系统。在日常维护中，工作人员通过先读取RFID电子标签来获取计量资产以往的运维信息并添加并更新最新的维护信息。对达到报废处理的设备，系统将会自动提醒工作人员对其进行报废处理，从而完成对计量资产全生命周期的管理。

四、系统亮点
系统运用国际最新自动识别技术——无线射频识别RFID，结合现代计算机、自动控制等多个跨领域综合技术，依靠ThingMagicM6强大的多标签防碰撞算法，高速的信息读取和处理能力，性能稳定易于集成的特点，实现电力计量资产自动识别和信息化、智能化管理。

ThingMagicM6具有750张标签每秒的读取速度，核心的防碰撞算法，高速的信息读取与处理能力可以在最大化的提高电力计量资产的仓储管理运转效率的同时，保证正确率。效率的提升必须建立在正确率的基础之上，ThingMagicM6将两者的平衡发挥到极致。

同时，ThingMagicM6具有体积小、防护等级高，适合恶劣工作环境，并具备POE功能，特别适合工业环境中实现简便稳定的应用。ThingMagicM6拥有企业级MercuryOS嵌入式操作系统，提供强有力的软件支持，为计量中心提供完善的基于RFID技术的电力计量资格管理系统。