(国网内蒙古东部电力有限公司呼伦贝尔供电公司)
摘要:作为物资管理的新模式,智慧供应链结合物联网技术和现代供应链管理的理论、方法和技术,对促进电力物资管理水平提高和增益增效具有重要意义。分析电力智慧供应链的概念、作用和意义,研究作为电力智慧供应链核心环节的电力物流跟踪系统。结合当前信息技术的发展,研发了基于RFID的智慧电力物流跟踪系统。
关键词:电力物资管理;智慧供应链;物流跟踪
1智慧供应链
“智慧供应链”是结合物联网技术和现代供应链管理的理论、方法和技术,在企业中和企业间构建的,实现供应链的智能化、网络化和自动化的技术与管理综合集成系统。电力智慧供应链将信息技术和电力管理进行综合集成,系统化的论述技术和管理的综合集成理论、方法和技术,从而成系统地指导现代电力供应链管理与运营的实践。
电力智慧供应链主动将电力物资管理过程适应引入新技术带来的变化,使用可视化的手段来表现数据,采用移动化的手段来访问数据,考虑人机系统的协调性,实现人性化的电力物资技术和电力管理系统。电力智慧供应链,依托成熟可靠的信息技术手段对招标采购、合同执行、仓储配送、应急供应等关键业务信息进行整合监控,具备供应监控、服务监控、安保监控、评标监控等业务功能。电力智慧供应链可以实现项目物资供应、资金支付进度、库存物资状态等关键指标的全程有效监控,以往碎片化、分散化的信息被整合在一起,通过监控系统可以直观展示供应链各个环节的运作情况,有效解决当前因为物资供应问题既定工期被压缩,工程进度受阻的情况。准确的电力资产物流跟踪系统,是电力智慧供应链的关键技术之一。
2电力物流跟踪
针对当前电力物资管理信息沟通阻塞、作业现场不可视、任务进度不可控的难题,构建基于RFID的智慧电力物流跟踪系统,如图1所示。
构建基于RFID的物流跟踪系统,电力物资的存储和运送过程中,通过RFID采集物资的信息,实现电力物资从厂家仓库、物资运送过程、电力企业仓库和现场投运的全程跟踪和管理。
电力物资管理人员通过无线网关,接收来自于RFID的电力物资信息,电力物资管理人员在监控中心便可以及时获知电力物资的位置和物流情况,而且还可以跟踪产品信息的查询,及时获得电力物资的质量情况。基于全覆盖的电力物资聚集系统,可以灵活实现多种手段的电力物流跟踪方法,主要包括3个跟踪方法:
①跟踪电力物资指定批号,定义电力物资在电力生产过程中的分布与关系结构。
②追踪生产记录,有效进行供应商品质和操作等管理。
③跟踪电力工作流程,实时发现产品质量缺陷,及时分析材料、技术、人员因素等可能影响电力物资质量的原因。
通过电力物资管理的智能化、可控化、网络化和可视化,电力物资管理人员便可在监控中心集中观察分散在各处的电力物资情况,实现电力物流的有效溯源和跟踪。
3电力物资RFID设备
电力物资RFID设备是实现电力物流跟踪的主要设备,采用C51单片机为控制器,在电路设计上可省去外接程序存储器,缩小了PCB板的面积,也提高了整个系统的可靠性。单片机是电力物资扫描码读写设备的数据处理控制核心,它不仅要控制射频处理模块完成对RFID卡的读写,还要负责通过GPRS通信与电力物资管理中心进行通信,如图2所示。
RFID处理模块负责射频信号的处理和数据的传输,完成对RFID卡的读写。天线的作用有2个:一是产生电磁能量,为卡片提供电源;二是在读写设备和卡片之间传送信息。天线的有效电磁场范围就是系统的工作区域。RFID电力物流追踪设备采集到的电力物资信息,GPRS调制解调器发送出去。本系统是利用短消息方式发送的,发送的指令编码在短消息中,当从机接收到主机的短消息后,通过对短消息解码,提取控制命令,执行相应的操作,把操作结果编码成短消息串并传回主机。电力物流追踪设备的无线数据传输模块采用MOTOR⁃OLA的G20GPRS无线模块,通过拨号的方式登陆中国移动的GPRS网络。GPRS无线通讯网络是在GSM网络的基础上构建的,由GSM的电路交换过渡到分组交换,支持TCP/IP协议,理论最高速率可达171Kbps。GPRS网络很适合数据量少、瞬时性的环保数据的无线传输。
C51单片机通过具有隔离功能的RS-232接口与G20GPRS进行通信,因为C51模块串口与G20模块串行接口间电平不一致,需加电平转换和隔离电路。由于光电耦合器具有体积和功耗小、抗干扰性能强等优点,因此,采用光电耦合器进行C51单片机与G20GPRS的信号隔离,可以防止现场强电磁干扰或工频电压通过输出通道反串到测控系统,可以有效地隔离电信号。RFID电力物流追踪设备通过RFID实现电力物资信息采集,并结合GPRS所获得的时间和位置信息,一起打包传送到电力物资管理中心。主要流程如图3所示,具体内容包括:
①C51单片机通过RFID进行电力物资的扫描码操作;
②C51单片机读取电力物资的信息;
③C51单片机根据所获得的电力物资信息进行格式处理,整理成GPRS报文格式;
④C51单片机等待G20GPRS处于空闲状态;
⑤C51单片机结合G20GPRS获得的地理和实际信息,与电力物资信息一起打包后发控制中心。
4应用与效果
聚乙烯的导电方式有了很大的变化。当添加剂共聚物浓度为30%时,电导率分布曲线有两段不同的斜率,但是两段曲线分界处场强值有小幅度的升高,并且我们可清楚看到非欧姆区的电流密度减小。当添加的共聚物浓度为50%时,电导曲线变化和共聚物浓度为30%趋势基本一样。对比不同添加共聚物浓度的影响发现,随着添加浓度的升高,阈值场强有了微微的提升,但是提升空间不大,在非欧姆区我们看到电流密度逐渐变大。
由图2-3可知,添加0.5phr苯乙酮的复合介质电导曲线呈现出三段式,相比于纯 LDPE,阈值场强降低(10.5kV/mm),欧姆区电流密度减小,非欧姆区的电流密度增大。
综合分析,图2-2中电导率的下降可能是介质内的载流子浓度降低或迁移率下降。其中,势垒的逐渐导致电子跃迁困难,共聚物的加入有可能导致内部产生很多陷阱,都将使得载流子浓度降低。图2-3中,随着电场强度的增加电导率迅速升高,导致这种现象的原因可能是高场强下,大量苯环在电子弹性碰撞下先行电离,使载流子浓度升高导致其电导率升高。
2 结论
本文通过对PE/PS共聚物(PS含量为30%)和苯乙酮与LDPE构成复合材料相关电性能的研究,得到如下结论:
与纯LDPE电导测试结果相比,添加PE/PS共聚物的复合材料电导率有所降低,阈值场强略有升高。随着添料浓度的升高复合材料电导率下降,阈值场强升高,但升高幅度不大。添加0.5phr苯乙酮的复合材料电场强度与电导率曲线呈现两段式,阈值场强降低,当电场强度高于阈值场强电导率高于纯LDPE。
参考文献
[1]郭文敏. 聚合物/无机填料复合材料非线性电导特性及机理[D].哈尔滨:哈尔滨理工大学(博士论文).2010:10-12.
[2]赵洪,徐明忠等.LDPE/MgO纳米复合材料抑制空间电荷及电树枝化特性[J].中国电机工程学报.2012,32(16):196-202.