Отраслевые применения

Глубокое погружение в восемь отраслевых сценариев, предоставляя сквозные RFID-решения

Решение для управления полным жизненным циклом активов электросетей на основе RFID

I. Предпосылки

Электросетевые компании выдвинули конкретные требования к управлению полным жизненным циклом активов, провели взаимосвязь данных PMS, PM и AM по существующим активам и включили результаты в «Интегрированную платформу управления полным жизненным циклом активов» для оценки показателей. Однако изменения активов по-прежнему приводят к снижению качества данных. Если не принять новые методы управления, предыдущие результаты взаимосвязи невозможно будет эффективно закрепить. Поэтому необходимо применять новые технологии к управлению жизненным циклом активов, обеспечивая своевременную передачу и обратную связь информации об изменениях активов, тесно связывая бизнес на всех этапах с «физическими объектами на месте» и формируя горизонтальные и вертикальные замкнутые циклы.

II. Цели решения

Создав систему физической идентификации оборудования, интегрируя физический поток активов, информационный поток и поток стоимости, можно достичь «постоянной согласованности между счетами, картами и объектами» и обмена информацией на всех этапах. Государственная электросетевая корпорация Китая (State Grid) и Южная электросетевая корпорация (China Southern Power Grid) активно проводят исследования и применение технологии RFID в управлении активами, интеллектуальном складском управлении и других системах. Однако для RFID в отслеживании полного жизненного цикла активов электросетей пока нет стандартной модели и отсутствует систематическая справочная база.

Данное решение позволяет точно управлять жизненным циклом оборудования, обеспечивая динамическое отслеживание через ежедневное обслуживание данных физической идентификации, устраняя сложности, слепые зоны и препятствия в управлении активами, достигая точного позиционирования.

III. Обзор решения

Данное решение разработано FineJoin после анализа потребностей предприятия, объединяет технологию RFID, сетевые технологии, компьютерные технологии, технологии баз данных и беспроводной связи. Решение обеспечивает управление RFID-устройствами, обмен данными с системами PMS, SAP и другими, анализ сравнения соответствия счетов-карт-объектов, формирование отчетов; загрузку и выгрузку бизнес-данных с RFID-терминалами, ежедневное динамическое управление физическими идентификаторами.

IV. Проектирование системы

1. Выбор оборудования сбора данных

Применение технологии RFID в управлении отслеживанием активов электросетей требует массового использования ручных терминалов сбора. При работе в электромагнитном поле необходимо учитывать следующие факторы:

  • Факторы помехоустойчивости:Работа трансформаторного оборудования создает электрические и магнитные поля промышленной частоты, которые относятся к низкочастотным индуктивным помехам. При выборе ручного терминала необходимо учитывать электромагнитное экранирование считывателя.
  • Дальность считывания:Физические идентификаторы электросетей обычно устанавливаются на заземляющей плоской стали основания оборудования, на определенной высоте от земли. Дальность считывания важна для сокращения расстояния обхода инспекторов, снижения трудоемкости и повышения эффективности.
  • Время автономной работы ручного устройства:Подстанции напряжением выше 220 кВ имеют большую площадь, много оборудования и длительное время установки идентификаторов. Аккумулятор ручного устройства должен иметь длительное время работы и возможность автоматического сохранения данных при отключении питания.

    • 2. Характеристики физического идентификатора

    RFID-метки обладают преимуществами: водонепроницаемость, устойчивость к магнитным полям, высокая термостойкость, длительный срок службы, большая дальность считывания, шифрование данных, большой объем памяти, возможность изменения хранимой информации. В основном используются металлические метки ISO18000-6C. При проектировании необходимо учитывать:

  • Дальность считывания:В УВЧ-электромагнитной среде подстанций металлические поверхности экранируют электромагнитные волны. После прикрепления метки к заземляющей плоской стали сигнал значительно ослабевает, «дальность считывания снижается на 50–70%». Эту проблему необходимо решить при разработке корпуса метки, герметизации и материалах крепления.
  • Устойчивость к ультрафиолету:Корпуса УВЧ-пассивных электронных меток обычно изготавливаются из материала ABS, который со временем выцветает под воздействием ветра и солнца на подстанциях. Поэтому необходимо рассмотреть добавление УФ-стабилизаторов.
  • Механизм защиты от коллизий:На подстанциях много оборудования, поэтому конструкция меток должна учитывать алгоритмы защиты от коллизий для быстрого и точного одновременного считывания множества меток.

    • 3. Разработка стандартов маркировки

    Стандарты маркировки четко определяют места установки меток для каждого типа оборудования. При разработке следует учитывать особенности уличного/внутреннего оборудования, дальность считывания и угол между ручными устройствами и метками. В настоящее время на подстанциях в основном используются пассивные металлические электронные метки RFID, но их установка непосредственно на корпуса уличных трансформаторов тока, трансформаторов напряжения, разрядников и другого оборудования пока нецелесообразна — «невозможно считать информацию с метки за пределами 2 м».

    4. Промежуточное ПО для физических идентификаторов и системная интеграция

    Система промежуточного ПО RFID для электросетевых компаний обычно разрабатывается на основе архитектуры SOA, интегрируя API-интерфейсы производителей RFID-считывателей. Промежуточное ПО может отслеживать работу RFID-устройств, облегчая интерфейсы данных и обмен с системами ERP и другими.

    Промежуточное ПО RFID и устройства сбора на месте собирают данные физических идентификаторов и через интерфейсы передают информацию об объектах в систему оценки и принятия решений по полному жизненному циклу активов, обеспечивая вертикальную замкнутость счетов-карт-объектов.

    5. Хранение данных физических идентификаторов и безопасность данных

    Электронные метки стандарта ISO18000-6C являются зрелыми, стабильными, широко используемыми, имеют глобально уникальный ID и поддерживают одновременное считывание нескольких меток. Они могут хранить 1024b или 2048b данных со скоростью чтения 40 кбит/с. Информация, хранящаяся в метке, должна учитывать обмен данными между ручными устройствами и сервером во время полевого обслуживания — из-за проблем стабильности передачи по GPRS нельзя гарантировать, что данные сервера будут получены в любое время.

    6. Безопасность передачи данных

    Электросетевые компании применяют строгие меры изоляции для внешних мобильных устройств хранения или способов передачи, чтобы предотвратить риски для данных. Это затрудняет своевременную выгрузку собранной информации с ручных устройств, а бизнес-документы в промежуточном ПО не могут быть удобно загружены на ручные терминалы — требуется многократное преобразование через защищенные USB-накопители. Такая излишняя сложность может снизить заинтересованность персонала в применении RFID, поэтому необходимо принципиально решить проблемы передачи и безопасности данных.

    7. Гранулярность маркировки

    Электросетевые компании уже провели синхронизацию оборудования между PMS и SAP PM, включая первичное и вторичное оборудование, пока только для основного оборудования. Маркировка на основе данных PMS имеет наименьшую гранулярность и наибольший объем работы, но в процессе маркировки можно проверить качество синхронизации PMS и PM, а также качество связи с AM, что положительно влияет на повышение согласованности счетов (PM), карт (AM) и объектов (RFID-меток).

    V. Операционные потоки системы

    1. Операции маркировки после поступления оборудования на склад

    После закупки и поступления оборудования на склад для материалов, у которых коды уже связаны с типами оборудования и категориями активов, можно заранее начинать прикреплять физические метки. Менеджеры в промежуточном ПО на основе синхронизированной информации о поступлении из модуля SAP MM создают «Заказ на прикрепление физических меток», с помощью RFID-считывателя записывают код материала и тип оборудования в метку, прикрепляют её двусторонним скотчем к соответствующему материалу.

  • После успешного поступления оборудования статус метки для нового оборудования: «Принято»
  • Для оборудования, возвращенного на склад после модернизации, ремонта или замены, статус метки: «Снято, ожидает обработки»

    • 2. Операции маркировки для материалов, доставляемых напрямую на объект

    Большая часть оборудования электросетей доставляется производителями непосредственно на строительные площадки. Сотрудники формируют в промежуточном ПО RFID «Задание на прикрепление физических меток», уведомляя полевых менеджеров о загрузке задания через RFID-терминал для приемки материалов и прикрепления меток.

  • Если оборудование на месте не соответствует информации в задании, система выдает сигнал тревоги
  • После установки метки её статус автоматически обновляется до «В стадии строительства»

    • 3. Операции по завершению информации о метке после ввода в эксплуатацию

    После завершения строительного проекта и ввода в эксплуатацию информация об оборудовании и диспетчерские имена вносятся в PMS. После сбора промежуточным ПО RFID информации из PMS сотрудники формируют «Заказ на обслуживание информации о метке оборудования после ввода», уведомляют о загрузке задания на ручной терминал для дополнения или изменения информации в уже прикрепленной метке на месте.

  • Можно дополнить информацию на метке (например, диспетчерское имя оборудования)
  • Если оборудование на месте не соответствует информации в задании, система выдает сигнал тревоги
  • После обслуживания информации статус метки автоматически изменяется на «В эксплуатации»

    • 4. Управление маркировкой при модернизации и капитальном ремонте

    При добавлении оборудования на подстанции из-за модернизации требуется прикрепление меток, а после капитального или текущего ремонта необходимо обновлять информацию на метках. Сотрудники создают в промежуточном ПО RFID «Задание на установку меток и обслуживание информации», загружают задание через ручной RFID-терминал.

  • Маркировка нового оборудования
  • Для выведенного из эксплуатации оборудования ручной терминал меняет статус метки на «Выведено из эксплуатации»
  • Для демонтированного оборудования ручной терминал меняет статус метки на «Снято, ожидает обработки»
  • Для оборудования после капитального ремонта ручной терминал изменяет информацию, связанную с оборудованием в метке
  • Для оборудования после текущего обслуживания ввести информацию об обслуживании в ручной терминал и загрузить в промежуточное ПО RFID

    • 5. Бизнес-операции, реализуемые RFID-терминалом

    Система RFID-терминала обеспечивает интеграцию с промежуточным ПО RFID, загружая на терминал задачи по добавлению, списанию и инвентаризации активов, и после сбора выгружая результаты. Ручное устройство также может самостоятельно выполнять ежедневные задачи проверки меток оборудования.

    #### 5.1 Ежедневные операции по обслуживанию меток

    Эксплуатационные бригады электросетевого оборудования регулярно проводят ежедневное сканирование меток для проверки соответствия информации на метке и на оборудовании.

  • Автоматически идентифицировать проверяемое оборудование, сравнить со списком оборудования из RFID-задания, отобразить текущие параметры и историческое состояние
  • После сканирования с помощью считывателя изменить статус оборудования на «Проверено», для оборудования с проблемами изменить статус на «Ожидает проверки»

    • #### 5.2 Инвентаризация и проверка активов

    Прежняя «бумажная инвентаризация» имела недостатки: дублирование ввода данных, пропуски или повторные проверки, отсутствие контроля процесса, высокая трудоемкость, формальность проверок. Использование меток позволяет полностью контролировать процесс инвентаризации, избегая недостатков ручной проверки, сокращая время и повышая качество.

    Загрузить задания инвентаризации через промежуточное ПО RFID, начать инвентаризацию после загрузки задания на ручной терминал, записывать обнаруженные проблемы в терминале.

    VI. Развертывание основного оборудования

    1. УВЧ-антиметаллическая электронная метка

    UT503超高频抗金属标签

    Метка UT503 в пластиковом корпусе УВЧ подходит для крепления на металлические поверхности и нормальной работы. Корпус из ABS-пластика, герметизированный ультразвуковой сваркой, имеет хорошую влагозащиту, степень защиты IP65, внутренняя антенна специальной конструкции, устойчивая к металлу, может быть закреплена на металле. Дальность считывания до 8 метров, низкая цена, широко применяется в управлении поддонами, стеллажами, активами.

    2. FN M11 УВЧ-терминал

    FN M11手持终端

    FN M11 — это прочный, многофункциональный промышленный мобильный терминал сбора данных, объединяющий модули сбора данных, такие как RFID, 1D/2D-штрихкод, отпечатки пальцев, изображения, GPS, с беспроводными технологиями: 4G, WiFi, Bluetooth, 433 МГц. Он может собирать различные данные в любое время и в любом месте и взаимодействовать с сервером в реальном времени через беспроводную связь, удовлетворяя потребности различных мобильных работ.

    M11多角度展示 M11展示2 M11展示3 M11展示4 M11展示5 M11展示6 M11展示7 M11展示8
    Назад

    Автоматическое решение для управления информацией об активах инструментов мобильных инженерных машин на основе технологии RFID

    Далее

    Инновационное применение технологии RFID компании FineJoin при цифровой трансформации оптоволокна

    Часто задаваемые вопросы

    В интеллектуальном производстве RFID используется для отслеживания технологических процессов, управления инструментом и защиты от ошибок на производстве. Промышленные HF- и LF-считыватели Fuen Electronics устанавливаются на производственных станциях для считывания в режиме реального времени носителей данных на поддонах и носителях, автоматической фиксации этапов обработки и проверки параметров для предотвращения ошибок в материалах и последовательности. Типичные применения включают управление процессами на заводах по выращиванию кремниевых слитков для фотоэлектрических панелей, отслеживание кузовов на автомобильных конвейерах и нестандартные автоматизированные линии контроля.
    RFID обеспечивает автоматическую регистрацию приёмки, проверку отгрузки и инвентаризацию в реальном времени. UHF-считыватели Fuen Electronics с портальными конструкциями (G15) массово считывают метки при прохождении товаров без поштучного сканирования. В сочетании с решениями по модернизации вилочных погрузчиков обновление ячеек хранения происходит прямо в процессе перемещения грузов. Fuen Electronics успешно реализовала проект модернизации вилочных погрузчиков для логистического порта Shen International, повысив эффективность приёмки более чем на 60%.
    RFID переводит ручную поштучную проверку в автоматическую массовую инвентаризацию, значительно снижая долю пропущенных объектов и трудозатраты. Решение Fuen Electronics по управлению инструментами мобильных инженерных автомобилей с помощью портативных терминалов позволяет провести полную инвентаризацию инструмента за одно сканирование — 10 секунд вместо 1 часа вручную. В управлении жизненным циклом активов электросетей RFID-метки, закреплённые на оборудовании, обеспечивают сквозное отслеживание от закупки и развёртывания до списания.
    Защита от подделок на основе RFID осуществляется путём наклейки шифрованных электронных меток на продукцию в сочетании с серверной базой данных для прослеживаемости каждого изделия по всей цепочке. Хрупкая метка Fuen Electronics с защитой от переноса (UT203) разрушается при попытке снятия, предотвращая повторное использование метки. Типичные применения включают прослеживание цепочки поставок свинины и фармацевтические системы защиты от подделок с полным контролем от производства и дистрибуции до конечного потребителя.
    RFID помогает сетевым розничным магазинам реализовать быструю приёмку товаров, интеллектуальную инвентаризацию и защиту от краж. Портативные терминалы массово сканируют поступающие товары, а полная инвентаризация магазина занимает несколько минут. Комплексное решение Fuen Electronics для магазинов одежды сочетает HF-метки и UHF-портативные терминалы для сквозного контроля видимости от распределительного центра до полок магазина, повышая точность учёта запасов до более чем 99%.
    RFID в «умных городах» в основном применяется для управления транспортом и общественной безопасности. Интеллектуальная система позиционирования и измерения скорости автомобилей от Fuen Electronics использует активные метки для дальнего опознавания и фиксации превышения скорости; решения по защите электровелосипедов от краж отслеживают меченые транспортные средства через считыватели на перекрёстках для быстрого поиска; системы управления парковками обеспечивают проезд без остановки и автоматический расчёт. Эти решения уже развернуты в нескольких городах.