電能表智能倉儲與智能檢定一體化系統的設計和應用

孟 磊，謝 烽，毛一豐

（紹興電力局，浙江 紹興 312000）

電能表智能倉儲與智能檢定一體化系統的設計和應用

孟 磊，謝 烽，毛一豐

（紹興電力局，浙江 紹興 312000）

電能表智能倉儲與智能檢定一體化系統是將先進、成熟的倉儲物流輸送技術與近年來發展的電能表智能化檢定系統有機集成，實現電能表檢定出庫、上料檢定、下料裝箱、箱表入庫、物流配送等全過程作業的智能化、自動化，形成電能表倉儲、檢定的一體化管理。系統符合國家電網公司集團化運作、集約化發展、精益化管理、標準化建設的總體要求，具有良好的經濟效益、社會效益和很好的發展前景。

智能電能表；智能倉儲；智能檢定；一體化；設計應用

1 電能表智能倉儲與智能檢定一體化系統的總體需求

國家電網公司明確電能計量的發展方向和發展要求，是以“公平、公正、公開”為準則，以智能化、自動化、信息化為手段，實現計量器具的集中檢定、集中倉儲、統一配送、統一監督，達到“自動化檢定、集中倉儲、物流化配送”。電能表智能倉儲與智能檢定一體化系統（以下簡稱一體化系統）的研發基于上述要求提出，可以滿足三大需要。

（1）電能計量集約化發展的需要。當前，各省電力公司正在進行省級計量中心籌建，并將實行集中檢定、集中倉儲、統一配送、統一監督的管理模式。因此，省級計量中心的電能表檢定量將十分巨大，而人力、設施、裝備等方面資源配置卻十分緊張，從而使得現有檢定方式存在明顯的不適應性。

（2）電能計量精益化管理的需要。現有的電能表檢定方式存在大量人工作業環節，檢定作業過程中搬運、外觀檢查、掛表、定位、接線等工作均屬重復性、機械性勞動，勞動強度大，工作效率低，占用了檢定過程的大量時間。盡快擺脫大量重復性、機械性勞動，成為檢定方式改進的現實需要。

（3）電能計量標準化建設的需要。隨著智能電能表的推廣應用，電能表已具備了設備標準化、方案通用化、功能智能化、數據完善化、軟件規范化、通信模塊化等前提條件，為智能倉儲與智能檢定一體化系統的應用提供了條件。

一體化系統將先進、成熟的倉儲物流輸送技術與近年來發展的電能表智能化檢定系統集成在一起，實現電能表檢定出庫、上料檢定、下料裝箱、箱表入庫、物流配送等全過程作業的智能化、自動化，形成智能倉儲與智能檢定一體化管理模式，將全面促進電能表檢定“人、財、物”的集約化管理，全面推進電能計量業務應用的信息化、自動化、互動化、標準化建設。

2 一體化系統設計原則

電能表智能倉儲與智能檢定一體化系統的設計應遵循以下原則：

（1）嚴格按照計量檢定規程要求進行設計與建設，具有合法性。

（2）系統設計應充分考慮其先進性、實用性、完整性、可靠性、安全性和經濟性，并采用模塊化設計，方便拓展，結構簡單。

（3）系統主要由智能倉儲物流輸送系統與智能檢定系統兩大部分組成，通過兩大系統的相互協調，完成各類表計入庫、出庫、檢定、智能分揀、物流配送等作業任務。

（4）電力營銷業務應用系統是面向電力企業營銷的主體業務平臺，應有效結合電力營銷業務應用系統的業務功能及流程，通過設計合理高效的接口規范，實現各系統間的信息交互，完成電力營銷業務應用系統的各項業務功能。

3 一體化系統設計方案

3.1 智能倉儲物流輸送系統

智能倉儲物流輸送系統是將信息管理和高架立體倉庫及物流輸送線控制集成在一起，按照控制指令要求實現各類狀態電能表倉儲管理、出入庫管理、物流輸送管理的智能化、自動化。

構建智能倉儲物流輸送系統時，要先計算供電企業的表計流轉規模及流轉規劃，并考慮企業今后的發展及所需的倉儲能力，確定立體表庫的庫位數（Bin）、出入庫托盤（Pallet）數、存儲單元（Storage Unit）尺寸這3個決定倉儲系統規模、設備數量、整體運作效率和投資、操作成本的主要參數。

整體構架主要由立體貨架、巷道式堆垛機、傳輸帶、周邊出入庫配套機械設施、控制終端、監控計算機、后臺程序及管理軟件等組成。

智能倉儲物流輸送系統應具有新表入庫、待檢出庫、合格回庫、配送出庫、自動貨位調整、自動清點統計等功能。根據電力營銷業務應用系統的業務流程，對庫內新表、合格品電能表按預先電能表出庫原則，生成待檢出庫與配送出庫方案，按不同的作業任務分配至不同的出庫口。

與檢定系統有機集成，完成待檢出庫的表計輸送至相應檢定系統的上料口。各檢定系統完成檢定裝箱后，箱表由智能倉儲物流輸送系統完成箱表的入庫。同時對出入庫狀態進行實時監管，動畫顯示動作過程，有效保證出入庫工作質量。

3.2 智能檢定系統

智能檢定系統采用成熟的智能化程控式電能表檢定裝置和先進的機械、電子自動化生產控制技術，實現智能電能表檢定全過程自動化、智能化，擺脫智能電能表的裝拆線、裝箱等大量重復、機械性的工作，提高工作效率，降低勞動強度。充分發揮電能計量集約化、標準化管理的規模效應，進一步提升電能計量規范化、精益化管理水平。

智能檢定系統由單相和三相電能表檢定裝置、耐壓裝置、上料裝置、傳輸裝置、自動接拆線裝置、圖像識別裝置、自動封印裝置、下料裝箱裝置等組成。實現電能表的自動上料、自動傳輸、智能分揀、自動定位、自動接線、動檢定、自動費控功能檢測、智能圖像識別、自動拆線、智能裝箱等檢定、檢測作業的全過程自動化、智能化。

智能檢定系統采用自動化控制技術，將智能電能表自動從周轉箱取出放入系統的輸送裝置，由輸送裝置依次送入系統內部，在傳輸過程中自動掃描電能表條碼局號，分揀機構自動分配至各檢定裝置表位并準確定位，自動接線裝置對各表位電能表的電壓、電流、輔助接線端子實施可靠壓接。確認接插正常后，檢定裝置再開始進行檢定、檢測。

檢定、檢測內容包括耐壓試驗、電能表銘牌核對、常數校核、參數核對、啟動試驗、潛動試驗、基本誤差測試、標準偏差測試、秒脈沖檢測、時段投切試驗、費控功能檢測、安全認證檢查等。

在智能電能表檢定、檢測過程中，通過數字式溫度傳感器對每一塊被檢定電能表的電流接線柱進行直接測溫，當溫度超過預定的閥值時，系統報警并自動短接該表位的電流回路。液晶圖像識別系統對每一塊被檢定電能表的液晶圖像及工作狀態進行識別和比對。

檢定、檢測完畢后，系統自動向營銷系統上裝檢定結果，并由自動接拆線裝置分離已檢的電能表，將表計送入系統的傳輸裝置，對輸送過程中已檢電能表進行識別分流，合格的電能表正常下線自動裝箱，不合格的電能表則通過不合格出口下線，從而實現電能表檢定作業過程的自動化。

4 一體化系統業務流程設計與接口定義

為使一體化系統的運作與電力營銷業務功能有效結合，真正體現一體化模式，需根據一體化模式的具體業務流程，從各系統功能節點上設計其與營銷系統信息交互的接口規范。具體接口定義如下：

（1）待檢表出庫。當電力營銷業務應用系統進行校驗任務安排后（任務來源有抽檢、裝用前校驗等），流程發送至出庫環節，同時電力營銷業務應用系統通過接口向智能倉儲物流輸送系統傳遞出庫信息，倉儲物流輸送系統在接收到相應的出庫信息后，根據庫存情況向電力營銷業務應用系統反饋將出庫的詳細信息，待電力營銷業務應用系統根據出庫要求驗證通過后，由倉儲物流輸送系統生成出庫訂單并觸發出庫。

（2）獲取檢定任務。當電力營銷業務應用系統中的檢定流程流轉到檢定環節時，智能檢定系統通過接口向電力營銷業務應用系統查詢下載檢定流程的內容，作為檢定的作業任務。

（3）查詢智能電能表參數。智能檢定系統根據檢定內容的不同，通過接口向電力營銷業務應用系統查詢檢定流程內所需的被檢表參數，作為檢定方案及相關檢定參數的設置依據。

（4）上傳耐壓結果。當智能檢定系統完成對電能表的耐壓檢測后，將被檢表的耐壓結果上傳電力營銷業務應用系統的檢定流程。

（5）上傳檢定、檢測結果。當智能檢定系統完成對電能表的檢定、檢測后，將被檢表的檢定結果上傳至電力營銷業務應用系統的檢定流程。

（6）獲取合格電能表倉位碼。當智能檢定系統上傳檢定、檢測數據后，向電力營銷業務應用系統查詢合格電能表可裝箱的倉位碼信息。

（7）上傳裝箱明細。裝箱完成后，智能檢定系統向電力營銷業務應用系統返回裝箱明細信息。

（8）合格表回庫。當智能檢定系統上傳裝箱明細信息后，由電力營銷業務應用系統觸發入庫，通過接口向倉儲物流輸送系統傳遞合格表的裝箱入庫信息，倉儲物流輸送系統接收到入庫信息后根據入庫方案入庫。

（9）配送出庫。根據電力營銷業務應用系統流程，對庫內合格品表計按出庫原則生成配送出庫方案，按不同的配送地點分配至相應出庫口。

5 一體化系統應用效益分析

5.1 經濟效益

（1）應用電能表智能檢定與倉儲一體化系統后，檢定人員可減少80%，檢定裝置可減少70%，單臺裝置單相電能表檢定量能提高一倍。

按年檢定量200萬只考慮，平均日檢定量為10 000只，按照傳統檢定模式，采用60表位單相電能表檢定裝置，每臺裝置配備1名檢定人員，檢定60只單相智能電能表需要180 min，加上人工出庫領用、裝箱入庫時間及上下班準備工作時間，日檢定量只有二批即120只/人，要完成每日10 000只單相電能表檢定，需要配備檢定裝置80臺，檢定員80人。采用電能表智能檢定模式，檢定一批60只單相智能電能表需100 min，其中固有電能表檢定時間為90 min，其他自動化作業過程10 min。由于采用智能作業，可實現連續工作方式，完成日檢定量10 000臺單相電能表，只需要配備檢定裝置30臺，檢定員16人。

（2）智能倉儲輸送系統庫容量大，節省庫房面積。

采用人工堆放管理模式時，表計由人工疊放，高度受到限制，空間利用率低。采用多層次存放貨物的高架自動化立體倉庫后，庫房空間得到充分利用，與人工堆放管理模式相比，庫容量增加二倍以上，可節省70%庫房面積。

（3）智能倉儲輸送系統工作效率高，人員得到精簡。

按人工堆放管理模式，采用箱子存放，人工疊放、取用，疊放相互交叉，造成表計查找困難，取用不便，工作效率低下，日平均吞吐量僅有10 000只左右。采用倉儲輸送系統后，運用先進的技術和手段，表計的入庫、存貯、配送全部實現自動化，工作效率明顯提高，表庫管理人員從15人降至5人，精簡三分之二。

綜合上述經濟效益分析，預計每年可節省成本1 000萬元以上。可見該項目在電力系統、電能表生產廠家及相關領域推廣應用的經濟效益十分顯著。

5.2 社會效益

（1）檢定能力提高150%，出入庫能力提高100%，配送服務能力提高150%，提升優質服務水平。一體化系統的應用大幅提高了檢定量，有效改變原來營業用表數量不確定，月度用表計劃超量引起的供需緊張局面，用表需求得到及時滿足，保證企業正常生產和居民正常生活，提升了電力營銷優質服務水平，樹立了電力企業良好的社會形象。

（2）技術標準、管理標準、工作標準得到有效執行，提升安全生產保障能力。一體化系統應嚴格按照技術標準、管理標準、工作標準要求設計研制，做到電能表檢定程序化，圖象識別、接線監控智能化，作業過程自動化，實現電能表檢定作業過程標準化，使電能表檢定可控、能控、在控，提升了安全生產保障能力。

（3）作業過程無人工干預，避免人為因素，提升計量公信力。

6 結語

智能倉儲與智能檢定一體化系統通過規范的接口協議實現作業流程與電力營銷業務應用系統的有效結合，根據電力營銷業務應用系統派發業務，自動完成電能表的出入庫和自動檢定。電能表智能倉儲與智能檢定一體化系統代表著電能計量技術的發展方向，具有很好的經濟效益、社會效益和發展前景。

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（本文編輯：龔 皓）

Design and Application of Integrated System of Intelligent Storage and Verification for Smart Meter

MENG Lei，XIE Feng，MAO Yi-feng

（Shaoxing Electric Power Bureau，Shaoxing Zhejiang 312000，China）

The integrated system ofintelligent storage and verification for smart meter integrates the advanced and mature storage and logistics technology and the recent smart meter verification system to achieve the intellectualization and automation of operation in the whole process，including smart meter verification and delivery,load verification,unload packing,warehousing,logistics etc.and realize the all-in-one management of storage and verification.This system is of high economic benefit,social benefit and a promising prospect as it's in accordance with the requirements of State Grid such as collectivized operation,intensified development, advanced managementand standardized construction,.

smartmeter；intelligentstorage；intelligentverification；all-in-one；design and application

TP274

B

1007-1881（2010）12-0018-04

2010-10-15

孟 磊（1964-），男，浙江紹興人，從事電能計量技術管理工作。