周轉(zhuǎn)箱編碼自動綁定裝置的設(shè)計與應(yīng)用

陳明珠

【摘 要】為提高在電能計量資產(chǎn)全生命周期管理中的配送登記、調(diào)撥登記及工程領(lǐng)用等環(huán)節(jié)的工作效率，減少手工操作量，減輕計量工作人員的工作強度，提高登記的準(zhǔn)確率，文章討論采用高速條碼識別裝置對電能計量表計上具有唯一性的資產(chǎn)編號條碼標(biāo)簽進行掃描識別的方法，研制出一種將周轉(zhuǎn)箱內(nèi)所有計量表計的編號條碼與該周轉(zhuǎn)箱編號條碼進行自動綁定的平臺。通過物資管理信息系統(tǒng)實現(xiàn)對計量表計流轉(zhuǎn)的位置和狀態(tài)的準(zhǔn)確跟蹤，形成不漏記、不錯記的管理機制和環(huán)境。

【關(guān)鍵詞】周轉(zhuǎn)箱；編碼；數(shù)據(jù)采集；綁定

【中圖分類號】TM933.4 【文獻標(biāo)識碼】A 【文章編號】1674-0688（2017）09-0043-05

電能計量中心是電力行業(yè)的電能計量檢測機構(gòu)，承擔(dān)著轄區(qū)內(nèi)電能計量器具全生命周期管理的職能。就拿電能表的資產(chǎn)管理來說，每只電能表都存在從采購預(yù)建檔、入庫建檔、檢定、成品、配送、領(lǐng)用、安裝、退運和報廢的9種狀態(tài)，形成一個閉環(huán)的生命周期。隨著國家經(jīng)濟的發(fā)展和人民生活水平的提高，企業(yè)和居民的用電需求越來越多，電能表的需求量不斷增多，電能表每年的流轉(zhuǎn)量從過去的十幾萬只劇增到現(xiàn)在幾十萬只甚至更多。以江門供電局電能計量中心為例，2016年電能計量器具表計計劃為150萬只，配送范圍輻射全江門市轄區(qū)，配送對象為12個供電局、23個供電公司，最遠的配送點距離電能計量中心約60 km。采用傳統(tǒng)的電能計量資產(chǎn)管理手段根本無法適應(yīng)當(dāng)前的需要，因此采用現(xiàn)代信息化管理手段對電能表的生命周期進行管理，高效、準(zhǔn)確地跟蹤每只電能表的狀態(tài)和位置，并方便地進行統(tǒng)計分析，成為電力部門的必然選擇。

1 利用管理信息系統(tǒng)對計量資產(chǎn)管理的必要性和可能性

隨著集抄項目的進展，計量倉庫物資種類及數(shù)量與日俱增。電能計量資產(chǎn)管理表現(xiàn)出資產(chǎn)種類多、數(shù)量大；價值較高，占用資金量大；分布廣，資產(chǎn)歸屬多樣；全生命周期管理，流程復(fù)雜等特征[1]。傳統(tǒng)的人工記錄管理辦法必然造成庫存積壓、資金占用、表計周轉(zhuǎn)緩慢、資產(chǎn)漏登記等情況，資產(chǎn)管理水平很難提高。主要問題表現(xiàn)在以下幾個方面。

（1）營銷系統(tǒng)中計量倉庫管理不夠完善，表計配送時沒有出庫登記環(huán)節(jié)，配送到各單位后由各接收人員再逐只進行表計的配送登記工作。

（2）因為接收人員收到主材物資以后需逐只進行手工登記，不但登記數(shù)量大，耗費時間多，而且容易出現(xiàn)登記滯后或者部分物資未登記的情況。

物資倉儲管理一直是每個企業(yè)最為繁瑣同時也是極其重要的一個部分[2]，尤其是對于有些大批量的主材物資，需要對每件物資的流轉(zhuǎn)位置及狀態(tài)進行監(jiān)控。就以供電物資中電能表為例，每只表流轉(zhuǎn)的地點和狀態(tài)必須在管理系統(tǒng)中正確反映。上述兩處管理方面的漏洞會造成部分物資在一定時間內(nèi)處于失蹤狀態(tài)，所以傳統(tǒng)的人工記錄管理辦法不但效率低、工作量大，而且無法保證100%的準(zhǔn)確率，對物資管理造成較大的影響。

每只電能表都有唯一的資產(chǎn)編號即ID，電能表到貨、檢定和配送時都需進行ID登記。由于數(shù)量越來越多，如果人工對每只電能表進行逐只登記，效率低且耗時長[3]。鑒于每只電能表的ID是唯一的，有利于跟蹤每一只電能表的狀態(tài)和位置。通過技術(shù)手段，將每一箱內(nèi)多個電能表資產(chǎn)編號，在物資管理系統(tǒng)中綁定到周轉(zhuǎn)箱號中，這樣計量物資管理員只需掃描周轉(zhuǎn)箱號，便可登記此箱內(nèi)所有表計的資產(chǎn)編號，提高在物資管理系統(tǒng)流程中的配送登記、調(diào)撥登記及工程領(lǐng)用的工作效率。

通過營銷數(shù)據(jù)接口提取營銷MIS中表計的安裝信息，可有效地監(jiān)控電能表在配送至各縣區(qū)局和供電所后各計量表計安裝情況的信息，有利于考察計量表計需求計劃的合理性和掌握計量項目進度。整個過程借助設(shè)備實現(xiàn)，避免人為操作帶來的誤差，可實現(xiàn)登記信息的100%準(zhǔn)確率。

2 周轉(zhuǎn)箱編碼自動綁定裝置的設(shè)計

2.1 計量物質(zhì)運轉(zhuǎn)流程設(shè)計

（1）電能表物流到貨后，物資管理員直接在物資流轉(zhuǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中進行預(yù)建檔，表計處于預(yù)建檔狀態(tài)。

（2）電能表送實驗室進行倉內(nèi)檢定室，物資管理員將此批次物資建檔，表計處于入庫待檢狀態(tài)。

（3）表計檢定完成后，電能表在計量中心周轉(zhuǎn)倉進行裝箱，在周轉(zhuǎn)箱綁定平臺進行表計編號與周轉(zhuǎn)箱編號進行綁定，表計處于成品狀態(tài)。

（4）若該批表計將要配送的單位已明確，在進行周轉(zhuǎn)箱綁定平臺進行表計編號與周轉(zhuǎn)箱編號進行綁定時，還可以選定將要配送的單位進行預(yù)配送操作，表計仍處于成品狀態(tài)，但記錄了將要配送的單位。

（5）表計配送時，倉庫管理員掃描表箱出庫；也可以在物資流轉(zhuǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中查找已做了預(yù)配送的表計，在系統(tǒng)里操作出庫。

（6）縣區(qū)局營業(yè)部收到表計后，在物資流轉(zhuǎn)監(jiān)控系統(tǒng)中操作掃描周轉(zhuǎn)箱編號，完成入庫后可導(dǎo)出入庫表計的資產(chǎn)編號文件，打開營銷系統(tǒng)，利用營銷自動登記器進行配送登記。

（7）表計領(lǐng)出安裝后，通過營銷接口提取表計狀態(tài)進行監(jiān)控。實現(xiàn)計量表計的生命周期有效管理。

2.2 周轉(zhuǎn)箱編碼自動綁定裝置的設(shè)計與選型原則

在系統(tǒng)設(shè)計中，在充分滿足計量中心生產(chǎn)系統(tǒng)功能需求的前提下，遵循系統(tǒng)完整、安全可靠、規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)的原則進行系統(tǒng)設(shè)計和設(shè)備選型，并充分考慮先進性、實用性和經(jīng)濟性相結(jié)合。

安全可靠性：系統(tǒng)能夠在多個層次上實現(xiàn)安全控制，包括硬件設(shè)備的可靠性和軟件系統(tǒng)的容錯性。主要設(shè)備部件和關(guān)鍵部件選用國內(nèi)外知名的、標(biāo)準(zhǔn)的、成熟的、可靠的產(chǎn)品。若必須采用非標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備的，只有經(jīng)過嚴格測試后才能投入使用。工具軟件選用成熟的優(yōu)秀平臺和工具軟件，采用模塊化設(shè)計，具有安全管理的策略和功能，并盡可能地優(yōu)化系統(tǒng)。

模塊化和開放性：模塊化設(shè)計便于系統(tǒng)集成和維護、流程修改及業(yè)務(wù)變更，具有良好的可擴展性和互操作性。采用統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)的系統(tǒng)接口、通信協(xié)議，使系統(tǒng)能兼容不同廠家的同類設(shè)備，同時又能適應(yīng)未來新技術(shù)的發(fā)展。在系統(tǒng)設(shè)計中，盡可能地選用符合國際或國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的通用設(shè)備，為系統(tǒng)升級、擴展留有余地。

易維護性：采用集中式的控制管理與分布式的具體應(yīng)用相結(jié)合的模式。應(yīng)用系統(tǒng)應(yīng)具備較好的自適應(yīng)能力，關(guān)鍵硬件設(shè)備模塊化結(jié)構(gòu)，具有熱插拔功能，易于維護并降低維護成本。

2.3 周轉(zhuǎn)箱編碼自動綁定裝置的系統(tǒng)構(gòu)成

（1）研制計量物資周轉(zhuǎn)箱編碼綁定裝置。電能表裝箱后，采用高速條碼掃描器[3]，對周轉(zhuǎn)箱內(nèi)全部電能表的編號、周轉(zhuǎn)箱的編號進行識別和綁定。高速條碼掃描器可以通過自行開發(fā)的軟件調(diào)整不同物資的識別參數(shù)，實現(xiàn)同時對多個電能表資產(chǎn)編號進行采集并識別，真正達到快速掃描的目的。在計量物資管理軟件中，將識別的資產(chǎn)編號綁定至周轉(zhuǎn)箱號。

（2）開發(fā)計量物資管理軟件。在物資配送至縣區(qū)局時，倉管員只需掃描周轉(zhuǎn)箱號，即可在計量物資管理軟件中導(dǎo)出資產(chǎn)編號，并可導(dǎo)入營銷系統(tǒng)進行配送登記或調(diào)撥登記。

（3）通過營銷MIS系統(tǒng)軟件接口，計量物資管理軟件提取表計的狀態(tài)信息，監(jiān)控表計實時狀態(tài)，可提取顯示已配送但未進行配送登記表計和超過時限仍未安裝的表計。

2.4 周轉(zhuǎn)箱編碼自動綁定裝置的實現(xiàn)方案

（1）電能表在出廠時，由電能表廠家負責(zé)粘貼資產(chǎn)編號條碼標(biāo)簽在電能表頂部，電能表檢定完畢放置在周轉(zhuǎn)箱時，條碼標(biāo)簽朝外。

（2）每個周轉(zhuǎn)箱正面安裝有一個唯一編號的條碼標(biāo)簽。

（3）當(dāng)整箱電能表進入周轉(zhuǎn)箱編碼綁定裝置時，裝置龍門架的3個高速條碼掃描器分別掃描電能表和周轉(zhuǎn)箱的條形碼，并將電能表資產(chǎn)編號和周轉(zhuǎn)箱號上傳至計量物資管理系統(tǒng)進行綁定。周轉(zhuǎn)箱編碼綁定裝置主要由工控機、高速條碼識別模塊、紅外線位置傳感器和自動傳輸模塊等部分組成（如圖1所示）。

2.5 周轉(zhuǎn)箱編碼自動綁定裝置的控制軟件流程

為滿足該周轉(zhuǎn)箱編碼綁定裝置運行的需要，我們開發(fā)了相應(yīng)的控制軟件加以操控，該控制軟件流程如圖2所示。

周轉(zhuǎn)箱編碼綁定裝置的運行過程包括下面幾個步驟。

（1）啟動前，在工控機上設(shè)置該箱的物資數(shù)量，將周轉(zhuǎn)箱置于自動傳輸帶上。

（2）當(dāng)周轉(zhuǎn)箱經(jīng)過紅外線位置傳感器時，紅外線位置傳感器發(fā)出位置信號觸發(fā)龍門頂部2個高速條碼識別器對物資條碼編號進行讀取，同時側(cè)邊高速條碼識別器讀取周轉(zhuǎn)箱號；若周轉(zhuǎn)箱在送入識別區(qū)前沒有貼條碼，則該裝置在讀取該箱物資數(shù)量后直接打印周轉(zhuǎn)箱編號條形碼，人工貼上即完成周轉(zhuǎn)箱與箱內(nèi)物資的綁定過程。

（3）綁定完成后，操作人員可以在工控機上啟動上傳軟件把數(shù)據(jù)上傳到物資管理系統(tǒng)。

（4）當(dāng)物資配送到各分點時，分點倉管員只需要在物資管理系統(tǒng)中錄入周轉(zhuǎn)箱號即可獲取該箱號內(nèi)物資的數(shù)量和物資編號信息。

（5）表計的配送流轉(zhuǎn)可在計量物資管理系統(tǒng)中跟蹤，物資系統(tǒng)通過營銷接口提取表計狀態(tài)信息，可跟蹤表計是否在規(guī)定時限內(nèi)安裝。

為確保綁定過程的可靠性，該裝置加入了報警機制。當(dāng)周轉(zhuǎn)箱通過感應(yīng)區(qū)時，若箱號或物資編號識別失敗，則自動啟動報警裝置，提示工作人員查明原因；此外，參照綁定前設(shè)置的物資數(shù)量，若讀取的編號數(shù)量和預(yù)先設(shè)定的數(shù)量不符，報警裝置也會被觸發(fā)，由此確保了物資綁定100%的準(zhǔn)確率。

3 系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲圖

電能計量裝置周轉(zhuǎn)箱編碼自動綁定裝置與營銷MIS相連，便可構(gòu)成周轉(zhuǎn)箱編碼智能識別系統(tǒng)。其系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)拓撲圖如圖3所示。

4 周轉(zhuǎn)箱編碼自動綁定裝置后的運行成效

4.1 周轉(zhuǎn)箱編碼綁定裝置可實現(xiàn)的功能

（1）周轉(zhuǎn)箱編碼綁定裝置完成研制后，已實現(xiàn)單相電子式電能表、三相電子式電能表、負控終端、配變終端及低壓電流互感器的資產(chǎn)編號綁定箱號。

（2）物資流轉(zhuǎn)監(jiān)控系統(tǒng)已完成物資流轉(zhuǎn)及查詢功能模塊，可實現(xiàn)物資由入庫建檔到工程領(lǐng)用的流程操作，提供了搜索查詢、編號查詢、日期查詢和精確查詢等功能。

4.2 大大提高了物資登記的效率，縮短了物資登記的時間

利用周轉(zhuǎn)箱編碼自動綁定裝置后，計量物資的登記效率大大提高，大幅度地縮短了單位數(shù)量物資的登記耗時。圖4所示為單相電能表、三相電能表和低壓互感器利用人工登記和采用自動綁定裝置登記的耗時和登記效率對比圖。

以2016年1～6月計量中心實際物資流轉(zhuǎn)總量為參照，物資流轉(zhuǎn)環(huán)節(jié)優(yōu)化后相比優(yōu)化前，節(jié)省時間達614.06 h，具體情況見表1。

5 結(jié)語

周轉(zhuǎn)箱編碼自動綁定裝置自2016年1月初投入試運行，至今運行狀態(tài)良好，各項功能和性能指標(biāo)均達到國內(nèi)先進水平。通過實際運行證明該系統(tǒng)功能齊全，操作簡單，自動化程度高，大幅度地減輕了電能計量資產(chǎn)管理人員的勞動強度，提高了工作效率，也確保了計量物資編碼登記工作100%的準(zhǔn)確率，實現(xiàn)了電能計量資產(chǎn)的智能化管理。

參 考 文 獻

[1]常濤，侯興哲.電能計量中心自動化物流系統(tǒng)建設(shè)[J].權(quán)威，2008（1）.

[2]滕俊.物流技術(shù)在倉庫管理中的應(yīng)用[J].企業(yè)科技與發(fā)展，2015（6）.

[3]林炳鋒，余健.電能表生命周期信息化管理的實現(xiàn)[J].資源節(jié)約與環(huán)保，2017（4）.

[責(zé)任編輯：鐘聲賢]