水電站資產(chǎn)統(tǒng)一身份編碼建設(shè)數(shù)據(jù)模型研究與應(yīng)用探索

楊貴程，施經(jīng)緯，鄭 波，常玉紅,李建光

（1.中國(guó)電建集團(tuán)華東勘測(cè)設(shè)計(jì)研究院有限公司，浙江 杭州 310014；2.安徽績(jī)溪抽水蓄能有限公司，安徽 宣城 245300； 3.國(guó)網(wǎng)新源控股有限公司，北京 100052）

1 引言

電網(wǎng)企業(yè)以投資建設(shè)運(yùn)營(yíng)電網(wǎng)業(yè)務(wù)為核心，水電站作為電網(wǎng)企業(yè)的重要組成部分，其資產(chǎn)管理水平亦與電網(wǎng)的安全穩(wěn)定運(yùn)行息息相關(guān)[1]。目前，國(guó)網(wǎng)新源控股有限公司（簡(jiǎn)稱新源公司）在水電站基建期、運(yùn)維期都有不同的管理系統(tǒng)支撐相應(yīng)階段的業(yè)務(wù)，對(duì)設(shè)備數(shù)據(jù)的收集和錄入工作由不同部門負(fù)責(zé)，往往只關(guān)注到現(xiàn)階段的設(shè)備管理環(huán)節(jié)，導(dǎo)致后續(xù)階段需要的數(shù)據(jù)很難追溯，缺乏對(duì)設(shè)備全局管理的重視。各管理系統(tǒng)內(nèi)的設(shè)備數(shù)據(jù)冗雜，且處于各自的孤島上，無(wú)法對(duì)后續(xù)階段提供有效依據(jù)，更無(wú)法與資產(chǎn)形成有效映射，是水電站設(shè)備全壽命周期管理亟須解決的關(guān)鍵問(wèn)題。

實(shí)物資產(chǎn)管理是對(duì)資產(chǎn)全壽命周期管理理念的創(chuàng)新深化應(yīng)用。楚慧 等[2]提出了以二維碼和RFID碼為基礎(chǔ)的電網(wǎng)資產(chǎn)信息追蹤機(jī)制。李智威 等[3]人提出了電網(wǎng)存量設(shè)備數(shù)據(jù)源追溯思路，提出了數(shù)據(jù)源的基本架構(gòu)。2016年至今，國(guó)家電網(wǎng)公司電網(wǎng)實(shí)物資產(chǎn)身份ID建設(shè)研究成果已陸續(xù)在網(wǎng)省公司實(shí)施應(yīng)用[4]。與變電站相比，水電站各系統(tǒng)設(shè)備種類更加繁多，尤其是承壓及轉(zhuǎn)動(dòng)設(shè)備的在設(shè)備運(yùn)輸、安裝及運(yùn)行時(shí)技術(shù)要求高，設(shè)備“建轉(zhuǎn)運(yùn)”時(shí)間跨度久，因此對(duì)水電設(shè)備的全壽命周期管理顯得尤為重要。文中提出了基于水電設(shè)備資產(chǎn)統(tǒng)一身份編碼的資產(chǎn)全壽命過(guò)程管理的業(yè)務(wù)邏輯，同時(shí)提出了水電設(shè)備資產(chǎn)全過(guò)程的數(shù)據(jù)模型，實(shí)現(xiàn)全業(yè)務(wù)流程階段的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通，為水電設(shè)備資產(chǎn)全壽命周期管理各個(gè)階段提供管理支持。

2 研究理論基礎(chǔ)

2.1 水電設(shè)備實(shí)物ID業(yè)務(wù)邏輯

新源公司與各網(wǎng)省公司同屬資產(chǎn)密集型企業(yè)，但在資產(chǎn)的類別及相關(guān)業(yè)務(wù)邏輯上又不盡相同[5]。結(jié)合水電站自身業(yè)務(wù)狀況特點(diǎn)及全壽命周期管理理念，將水電設(shè)備全壽命周期管理劃分為規(guī)劃設(shè)計(jì)、物資采購(gòu)、設(shè)備制造、物資供應(yīng)、安裝調(diào)試、運(yùn)維修試、資產(chǎn)管理7個(gè)業(yè)務(wù)流程階段。

水電站設(shè)備分類細(xì)、種類多，將設(shè)備按系統(tǒng)功能進(jìn)行劃分，設(shè)備構(gòu)成部件按所屬系統(tǒng)進(jìn)行歸集。從電站層到物料層，將水電站設(shè)備劃分為5個(gè)不同層級(jí)，賦予水電站設(shè)備終身不變的“身份證”信息，以實(shí)物ID貫通項(xiàng)目編碼、WBS編碼、物料編碼、設(shè)備編碼和資產(chǎn)編碼等信息，建立水電設(shè)備資產(chǎn)實(shí)物ID編碼體系，水電設(shè)備資產(chǎn)實(shí)物ID貫通業(yè)務(wù)邏輯如圖1所示。

圖1 水電設(shè)備資產(chǎn)實(shí)物ID貫通業(yè)務(wù)邏輯示意圖

2.2 RFID技術(shù)

RFID射頻識(shí)別技術(shù)，是一種通過(guò)閱讀器和電子標(biāo)簽之間非接觸式的數(shù)據(jù)通信識(shí)別技術(shù)。RFID技術(shù)穿透性強(qiáng)，電子標(biāo)簽抗污染性、耐久性良好[6]。近年來(lái)，利用RFID技術(shù)對(duì)物體進(jìn)行標(biāo)示和數(shù)據(jù)的存取管理，在水電站人員定位、電力企業(yè)資產(chǎn)管理等方向已經(jīng)有了新應(yīng)用[7，8]。

3 全壽命周期數(shù)據(jù)模型研究及應(yīng)用

3.1 特征數(shù)值的概念

在水電設(shè)備全壽命周期管理的7個(gè)業(yè)務(wù)流程階段，設(shè)備將產(chǎn)生大量不同數(shù)據(jù)信息，包括靜態(tài)數(shù)據(jù)、動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)、過(guò)程數(shù)據(jù)和最終數(shù)據(jù)，而所需關(guān)注的有價(jià)值的數(shù)據(jù)有限。這些在不同階段所關(guān)注的并能為后續(xù)階段提供輔助管理的數(shù)據(jù)即形成了該設(shè)備在全壽命周期管理過(guò)程中獨(dú)有的特征數(shù)值。

每個(gè)設(shè)備在資產(chǎn)全壽命周期管理的不同階段擁有唯一的實(shí)物ID碼，通過(guò)智能設(shè)備識(shí)別RFID電子標(biāo)簽，錄入設(shè)備全壽命周期各階段不同業(yè)務(wù)流程的特征數(shù)值。水電設(shè)備全壽命周期業(yè)務(wù)流程數(shù)據(jù)模型以各階段的特征數(shù)值為基礎(chǔ)，結(jié)合水電設(shè)備資產(chǎn)實(shí)物ID貫通業(yè)務(wù)邏輯，實(shí)現(xiàn)水電設(shè)備全壽命周期內(nèi)的數(shù)據(jù)互聯(lián)互通。

3.2 數(shù)據(jù)模型架構(gòu)及應(yīng)用探索

水電設(shè)備全壽命周期數(shù)據(jù)模型除包括各業(yè)務(wù)流程階段的特征參數(shù)項(xiàng)外，還包含了各參數(shù)項(xiàng)在該階段所需遵循的標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)參數(shù)范圍。在各業(yè)務(wù)流程階段，以特征參數(shù)項(xiàng)所執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)及相應(yīng)閾值范圍來(lái)指導(dǎo)和約束生產(chǎn)任務(wù)。水電設(shè)備全壽命周期數(shù)據(jù)模型架構(gòu)及數(shù)據(jù)流轉(zhuǎn)如圖2所示。

圖2 水電設(shè)備全壽命周期數(shù)據(jù)模型架構(gòu)

3.2.1 規(guī)劃設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)流程

將設(shè)備設(shè)計(jì)技術(shù)參數(shù)作為規(guī)劃技術(shù)業(yè)務(wù)流程階段的主要特征數(shù)值。在設(shè)備招投標(biāo)過(guò)程中，招標(biāo)文件的編制即可直接調(diào)用規(guī)劃設(shè)計(jì)業(yè)務(wù)流程數(shù)據(jù)模型，投標(biāo)商根據(jù)統(tǒng)一的數(shù)據(jù)模板填寫投標(biāo)參數(shù)，可極大地減輕設(shè)備招投標(biāo)過(guò)程中的數(shù)據(jù)整理工作。

3.2.2 物資采購(gòu)業(yè)務(wù)流程

物資采購(gòu)階段重點(diǎn)關(guān)注采購(gòu)合同商務(wù)數(shù)據(jù)，整合設(shè)備采購(gòu)合同編號(hào)、名稱、金額及合同對(duì)方等參數(shù)作為該業(yè)務(wù)流程階段的特征數(shù)值，實(shí)現(xiàn)對(duì)采購(gòu)合同的參數(shù)化，為電站后續(xù)的設(shè)備維護(hù)、更換提供參考。

3.2.3 設(shè)備制造業(yè)務(wù)流程

設(shè)備制造階段的特征數(shù)值應(yīng)綜合考慮生產(chǎn)制造和監(jiān)造兩個(gè)環(huán)節(jié)，設(shè)備自身性能參數(shù)是設(shè)備生產(chǎn)制造的基礎(chǔ)，而關(guān)注設(shè)備的材質(zhì)探傷、加工等見證驗(yàn)收特征值則是在監(jiān)造環(huán)節(jié)對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量的另一層保障。

當(dāng)設(shè)備處于廠內(nèi)制造階段時(shí)，即在設(shè)備本體上賦予設(shè)備實(shí)物ID信息，用戶通過(guò)掃碼了解該設(shè)備制造階段的特征參數(shù)項(xiàng)，并結(jié)合各參數(shù)項(xiàng)的閾值范圍以生產(chǎn)滿足合同要求的產(chǎn)品；在設(shè)備監(jiān)造環(huán)節(jié)，結(jié)合已給定的監(jiān)造特征參數(shù)項(xiàng)可避免遺漏重要見證環(huán)節(jié)。設(shè)備制造階段的特征數(shù)值作為設(shè)備制造廠商交付的產(chǎn)品重要組成部分，同時(shí)也能為設(shè)備到貨驗(yàn)收、安裝調(diào)試提供指導(dǎo)。

3.2.4 物資供應(yīng)業(yè)務(wù)流程

在物資供應(yīng)階段，重點(diǎn)關(guān)注物資的運(yùn)輸尺寸、運(yùn)輸重量、保護(hù)措施等特征值，同時(shí)將物資出入庫(kù)管理表單做好歸集整理。設(shè)備運(yùn)輸特征數(shù)值可有效指導(dǎo)物資的運(yùn)輸及倉(cāng)儲(chǔ)過(guò)程，避免工作人員因不清楚保護(hù)措施而造成設(shè)備的損壞。結(jié)合智能終端的定位功能，倉(cāng)儲(chǔ)管理人員可實(shí)時(shí)了解到設(shè)備的物流信息，提前安排符合設(shè)備倉(cāng)儲(chǔ)要求的倉(cāng)庫(kù)，保證倉(cāng)儲(chǔ)過(guò)程的順利進(jìn)行。

3.2.5 安裝調(diào)試業(yè)務(wù)流程

安裝調(diào)試階段包含了設(shè)備安裝、調(diào)試、驗(yàn)收過(guò)程中的主要參數(shù)。水電站各系統(tǒng)設(shè)備的安裝、調(diào)試、驗(yàn)收標(biāo)準(zhǔn)不同，同一設(shè)備在安裝、調(diào)試、驗(yàn)收環(huán)節(jié)的特征數(shù)值各異。結(jié)合水電站設(shè)備安裝單元工程劃分，梳理水電設(shè)備實(shí)物ID各層級(jí)設(shè)備與不同安裝單元工程、調(diào)試單元工程的對(duì)應(yīng)關(guān)系，將設(shè)備安裝、調(diào)試單元工程質(zhì)量評(píng)定要求作為該階段的特征數(shù)值。

在安裝調(diào)試階段，嚴(yán)格按設(shè)備的安裝、調(diào)試單元工程特征參數(shù)項(xiàng)要求進(jìn)行施工，并將單元工程質(zhì)量評(píng)定表與設(shè)備掛接，項(xiàng)目管理人員可隨時(shí)了解設(shè)備施工所處環(huán)節(jié)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)施工過(guò)程中存在的缺陷、隱患問(wèn)題，有助于施工質(zhì)量管控；同時(shí)，在安裝調(diào)試階段即采集重要的施工數(shù)據(jù)，極大地減輕了項(xiàng)目竣工資料整理的工作量。

3.2.6 運(yùn)維修試業(yè)務(wù)流程

運(yùn)維修試階段包含了水電站的日常運(yùn)行和檢修維護(hù)兩部分，重點(diǎn)關(guān)注設(shè)備的工作票管理、操作票管理、缺陷管理、隱患管理和定值管理等。為避免了數(shù)據(jù)的重復(fù)采集，將結(jié)合生產(chǎn)管理系統(tǒng)已有功能模塊和數(shù)據(jù)，對(duì)生產(chǎn)管理系統(tǒng)的中的特征數(shù)值進(jìn)行展示。在日常巡檢過(guò)程中，運(yùn)檢人員無(wú)需在系統(tǒng)內(nèi)按設(shè)備名稱進(jìn)行繁瑣的檢索操作，通過(guò)智能終端掃碼即可全面感知設(shè)備的工作、操作狀態(tài)信息以及設(shè)備的缺陷、隱患信息等。

3.2.7 資產(chǎn)管理業(yè)務(wù)流程

資產(chǎn)管理階段包括資產(chǎn)在役管理和退役資產(chǎn)管理兩部分。水電設(shè)備分類比資產(chǎn)更為精細(xì)，設(shè)備分類與資產(chǎn)分類不是簡(jiǎn)單的一對(duì)一的關(guān)系，因此對(duì)資產(chǎn)管理階段的研究，必須綜合考慮生產(chǎn)技術(shù)和財(cái)務(wù)資產(chǎn)管理，梳理設(shè)備與資產(chǎn)之間的映射關(guān)系。對(duì)于在役資產(chǎn)的管理，資產(chǎn)來(lái)源、責(zé)任單位、使用年限及健康狀況等特征值必不可少，同時(shí)還應(yīng)關(guān)注資產(chǎn)價(jià)值、資產(chǎn)折舊等財(cái)務(wù)特征值；對(duì)于退役資產(chǎn)管理則重點(diǎn)關(guān)注資產(chǎn)的處置、回收價(jià)值等特征值。

基于水電設(shè)備實(shí)物ID的資產(chǎn)管理，建立了設(shè)備與資產(chǎn)之間的映射關(guān)系。實(shí)物資產(chǎn)管理部門無(wú)需通過(guò)生產(chǎn)技術(shù)部門，即可了解到在役資產(chǎn)的基礎(chǔ)資料；待設(shè)備達(dá)到退役條件時(shí)，即開展退役資產(chǎn)技術(shù)鑒定工作，極大地減輕了生產(chǎn)技術(shù)人員的工作量，優(yōu)化了資產(chǎn)退役管理流程。將退役處理意見掛接于資產(chǎn)本體，對(duì)相關(guān)人員區(qū)分報(bào)廢資產(chǎn)性質(zhì)和處理報(bào)廢資產(chǎn)具有指導(dǎo)意義；另一方面，資產(chǎn)的原值、折舊率、回收價(jià)值特征值也可為財(cái)務(wù)部門管理提供便利。

4 結(jié)論與展望

（1）水電設(shè)備資產(chǎn)全壽命周期數(shù)據(jù)模型以水電設(shè)備資產(chǎn)實(shí)物ID為基礎(chǔ)，以全壽命周期業(yè)務(wù)流程邏輯為導(dǎo)向，關(guān)注設(shè)備在不同業(yè)務(wù)流程階段的特征數(shù)值。

（2）水電設(shè)備資產(chǎn)全壽命周期數(shù)據(jù)模型以設(shè)備特征數(shù)值為約束，可規(guī)范各業(yè)務(wù)流程的信息編制，同時(shí)以特征參數(shù)項(xiàng)所執(zhí)行的標(biāo)準(zhǔn)、閾值范圍來(lái)指導(dǎo)生產(chǎn)任務(wù)。

（3）結(jié)合RFID技術(shù)，水電設(shè)備資產(chǎn)全壽命周期業(yè)務(wù)流程特征數(shù)值可實(shí)現(xiàn)多個(gè)不同階段的互聯(lián)互通，簡(jiǎn)化數(shù)據(jù)采集工作流程，提高設(shè)備采購(gòu)、生產(chǎn)制造、建設(shè)、運(yùn)維、資產(chǎn)處置各階段內(nèi)責(zé)任管控，推動(dòng)水電設(shè)備資產(chǎn)管理水平提升。

（4）隨著技術(shù)進(jìn)步和生產(chǎn)管理需求，水電設(shè)備資產(chǎn)全壽命周期數(shù)據(jù)模型可不斷完善，補(bǔ)充設(shè)備運(yùn)行狀態(tài)實(shí)時(shí)特征數(shù)值，為實(shí)現(xiàn)設(shè)備的健康狀態(tài)分析等智能化應(yīng)用奠定數(shù)據(jù)基礎(chǔ)。