神東煤炭集團智能資產管理系統的設計與展望

王海濤

(神華神東煤炭集團公司，陜西 神木 719315)

0 引言

隨著物聯網的發展，未來無處不在的末端設備和設施都將內置各種傳感器，通過各種傳感網絡實現信息交流，并通過安全的保障機制提供安全可控乃至個性化的服務功能。實現對物體的“高效、節能、安全、環保”的“管、控、營”一體化。

神東公司為國家重點單位，該單位內電腦、筆記本、打印機、投影儀等電子設備眾多。因工作需要，各種電子設備經常被攜帶到不同的工作地點使用。同時有些電子設備會被帶出大樓，存在丟失的可能。因此，為了及時掌握單位電子設備的分布情況，防止電子設備未經允許帶出單位，加強電子產品的監管，需要建設智能資產管理系統。

1 系統設計原則

1.1 系統概述

神東公司智能資產綜合管理系統，是基于物聯網核心的RFID射頻技術，擬采用有源雙頻RFID技術，集計算機軟硬件、信息采集處理、數據傳輸和標識卡制作等技術為一體的資產自動識別和物聯監管系統。該系統可將各類型資產的日常管理和防盜監控有效整合在一起，可實現對重要、貴重資產進行狀態監控、防盜報警、跟蹤定位，以及資產盤點、檢驗、借還、出入庫和統計等智能管理。解決傳統資產管理的工作效率低、防盜差等問題，將真正實現智能化的資產綜合管理。

1.2 系統需求

神東資產綜合管理系統要求廠區信號全覆蓋，總共資產需要20 000個資產標簽。13個礦井全覆蓋、3個維修中心廠區占地300畝、4個物資總庫占地400畝、3個閑置設備存放場地占地300畝，總計占地1 000畝。

1.3 設計原則

先進性及實用性原則：系統設計和設備規格符合行業技術規范和技術發展潮流，適應數字技術發展的要求，在功能和性能方面體現技術發展的先進性。系統的各項技術和功能應以智能資產管理建設需要為原則，系統的操作和維護應體現簡捷、方便、易用。

標準化及可擴展性原則：系統應用到的各類設備以及通信軟件和協議應符合相關的技術標準。在技術發展和業務增加時系統應具有擴展能力，且留有對外接口，方便客戶根據實際需要進行二次開發。

開放性及兼容性原則：系統具有開發性接口，可以與其它應用系統進行無縫對接。系統可最大限度兼容原有系統，可根據需求配置功能模塊和硬件設備，避免資源浪費。

可靠性及實用性原則：系統應具有在各種情況下的高可靠運行能力。采用物聯網智能傳感技術，可實時對監控范圍內資產異常情況進行實時感知、智能判別、視頻聯動、智能警示等。

可維護性及保密原則：在系統出現故障、需要升級時系統應具有可擴展能力。系統應保證數據不能泄露，有功能和數據權限授權機制。

2 系統架構

2.1 系統組成說明

系統包括4大部分，如圖1所示。

前端數據采集系統：為RFID無線傳輸系統，主要由無線射頻資產卡、低頻定位器、信號基站、現場無線/有線局域網組成。其主要作用是以無線方式采集資產卡發送的目標位置數據和其他報警數據。

數據傳輸系統：主要由數據采集計算機、數據服務器組成，主要作用是將采集的數據上傳到數據中心進行存儲及相關邏輯過濾。

數據處理服務系統：主要對應用服務器、數據庫服務器進行數據分析及處理，并為上層應用系統提供各種數據服務。

Web上層應用系統：主要是將采集系統采集的數據通過軟件平臺，實現各種業務功能展示和監控，給特定的區域管理方進行直觀的效果顯示，并實現各種數據報表統計管理。

圖1 系統組成

2.2 系統區域分配

礦井使用區域：神東公司現有13個礦井，11個礦井人員定位系統使用RFID技術，井下信號已實現全覆蓋，資產卡可以通過現有設備上傳到智能資產綜合管理系統。同時對神東公司現有分站進行升級。基站系統采用2.4G和433M雙頻段工作方式，采用基于ZigBee無線技術，定位精度為5 m，信號覆蓋半徑為700 m。設備采用雙頻2.4G/433M，可以兼容現有所有設備，可平滑升級。

設備存放區域：地面采用TZBS-6024基站，是一款長距離有源RFID讀寫設備，具有識別距離遠、靈敏度高、識別速度快、抗干擾能力強等特點，通過螺釘直接固定，安裝牢固，可用于室內外。TZBS-6024基站采用433M頻段，數據上傳有多種模式，有線或無線上傳方式。有線采用以太網方式，無線采用電信CDMA及移動GSM 上傳。TZBS-6024基站內嵌鋰電池，遇廠區停電，鋰電池獨立供電時不少于48 h。資產卡采用有源433 MHz+無源915 MHz結合方式，電池壽命可5 a以上，安裝方式可通過粘貼、捆綁等方式。手機外擴讀寫設備可以針對特殊存放位置進行出入庫管理、盤點、維修、借用、報損等業務處理，是有源管理方式的特色補充。

3 系統功能

3.1 資產監控及防盜

資產監控管理功能是通過集成的多類型資產卡，根據預先設定的報警規則，對資產的異常情況進行報警提醒，由報警規則設定、異常情況監控和報警提醒3部分組成。

報警規則設定：資產管理員在系統中可預設各種管理規則(包括資產狀態異常、分時/分區/分狀態布防規則、人員授權規則等)、各種異常情況所對應的報警方式(網頁提醒、視頻聯動等)，以及報警解除規則(包括限時解除、制定人員到場解除、系統操作解除等)。

布防分類：①分區布防—可對任意指定區域進行單獨布防，便于管理維護工作；②分時布防—可預先設定布防時間，便于形成有序的管理體系；③分狀態布防—可對指定物件的特定狀態進行設定，實現靈活、實用的監控布防模式。例如對資產A無需進行震動監控，對資產B只需進行傾斜監控，對資產C只需進行位置監控。

異常情況監控：通過集成的多種類型資產卡，系統可根據預先設定的報警規則，對資產的異常情況進行緊急報警。資產一旦出現下列異常情況，系統將自動智能報警。

實時定位監控：通過布控在區域內的各個基站及定位器，可及時了解某個室內外的附著資產卡的資產位置、分布等信息，并記錄其歷史位置信息。①實時定位—管理員可實時查詢指定資產的實時位置，并在系統電子地圖進行標注；②分布查詢—實時查詢各個存放處資產的分布情況，并可查看某分布處的詳細資產信息；③軌跡記錄—可對資產的歷史移動軌跡、歷史數據報表等查詢回放。

匹配報警提醒：系統根據現實檢測到情況與預設報警規則進行匹配，篩選異常情況，并啟動報警提醒。

網頁提醒：系統實時彈出報警框、在地圖上定位報警源位置、顯示報警詳情等。

報警種類：現場聲光報警。

視頻聯動：自動調用報警源附近監控畫面，并啟動現場視頻錄像。

3.2 資產管理

盤點管理：通過系統配置的信號基站和手持數據采集終端，管理員可按照常規的要求進行周期性的貨物清點工作，以便及時掌握庫存現狀。生成各種不同的盤點結果報表，如：盤盈、盤虧、庫存、位置報表等。系統可通過區域布設的基站自動盤點綁定有源標簽的資產，對于綁定無源標簽的資產，管理員可使用手持數據采集終端進行盤點。同時，也可通過盤點數據的導入功能直接生成盤點統計結果。

出入庫管理：通過在資產存放位置的出入口安裝信號基站，當已發放電子標簽的資產經過出入口時，系統會自動在數據庫中產生資產出庫、入庫記錄并生成相應的出入庫單；操作人員也可手動增加資產出入庫信息。系統根據信號基站采集的信息以及管理員錄入的出入庫信息，還可自動修改對應資產的出入庫狀態、以及庫存信息。

3.3 資產信息管理

資產信息管理：系統提供資產信息數據的批量導入導出功能，并可生成各種報表統計數據，利于系統中心的查詢和統計。

資產卡發放：預先在系統錄入資產及資產存庫信息，通過讀取有源卡或無源RFID卡信息，并與實際資產信息相關聯。即可貼在相應資產上，實現資產卡發放。

資產信息查詢：可通過手持機或信號基站讀取資產卡，顯示該資產信息，如資產編號、類型、存放位置等信息，也可以在系統中輸入資產編號、類型、名稱等進行查詢。

資產申請審批：提供資產的借用、領用、報損、維修、出庫等申請、審批和記錄，并可對申請記錄導出、打印和統計分析。

資產檢驗管理：根據資產檢驗需求，進行資產檢驗周期提醒，并支持制定檢驗計劃和檢驗結果記錄。

3.4 其他應用功能

可將庫存數據、井下資產數據進行分析，分析報損相關數據、庫存量相關數據、維修相關等數據，通過綜合展示提供管理層，幫助用戶全面了解各項工作的管理運作情況，輔助用戶日常管理，提高工作效率，并分析及解決工作中的瓶頸。

4 結語

神東公司智能資產綜合管理系統的設計，可改變資產清查數據的采集方式，解決資產實物清查的瓶頸問題，大大提高清查效率，同時可增加資產的形態方面的管理，有效解決企業資產的管理難題，能使企業更輕松、更有效地管理資產。如果在企事業單位內部建立資產管理，將使各級相關管理人員及有關領導快速查詢、統計資產情況，實現合理配置資源、決策，提供依據，提高工作效率。神東公司所設計開發的基于RFID技術的資產管理系統已經在中國科學院武漢植物園、禪城區博物館、武漢國電集團成功投入使用。

射頻識別技術(RFID)技術作為一項先進的自動識別和數據采集技術，被公認為21世紀十大重要技術之一，已經成功應用到生產制造、物流管理、公共安全等各個領域。在后勤日常管理工作中，運用現代化高科技管理理念指導企事業單位資產管理工作的發展，進一步加快后勤信息化的建設進程，為企事業單位資產管理工作提供全方位、可靠、高效的動態數據與決策依據，實現資產管理工作的信息化、規范化與標準化，全面提升企事業單位資產管理工作的工作效率與管理水平，使資產的管理變得輕松、準確，快捷和全面。