智能電能表庫在計量精益化管理中的應(yīng)用

韓霄漢，黃金娟，孫 鋼

（國網(wǎng)浙江省電力公司電力科學(xué)研究院，杭州 310014）

智能電能表庫在計量精益化管理中的應(yīng)用

韓霄漢，黃金娟，孫 鋼

（國網(wǎng)浙江省電力公司電力科學(xué)研究院，杭州 310014）

國網(wǎng)浙江省電力公司按照國家電網(wǎng)公司關(guān)于加強(qiáng)計量資產(chǎn)精益化管理的要求，將機(jī)械傳送、無線掃描、智能監(jiān)控等技術(shù)應(yīng)用融入傳統(tǒng)計量資產(chǎn)管理領(lǐng)域，逐步打造覆蓋省計量中心、地市（縣）公司、供電所的三級智能表庫體系，并以此為中心，同步完善配送、裝接、報廢等業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的智能化改造。通過智能表庫與營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的深度對接，實(shí)現(xiàn)計算機(jī)運(yùn)行、調(diào)度、統(tǒng)計、分析一體化，提高資產(chǎn)管理效率，降低人為差錯風(fēng)險，全面提升計量精益化管理水平。

智能表庫；計量資產(chǎn)；計量管理；精益化

0 引言

國網(wǎng)浙江省電力公司（以下簡稱公司）采用省級集中的計量資產(chǎn)（以下簡稱表計）檢定配送模式，省計量中心負(fù)責(zé)全省表計的采購、驗(yàn)收、檢定、配送等工作。各地市（縣）公司和供電所分別建立二、三級表庫用于表計的逐級配送及倉儲管理。省計量中心自2011年建立起全自動檢定流水線和一級智能表庫（以下簡稱一級表庫）后，基本實(shí)現(xiàn)了“整體式授權(quán)、自動化檢定、智能化倉儲、物流化配送”的目標(biāo)，但仍有數(shù)量眾多的二、三級傳統(tǒng)人工表庫停留于“紙質(zhì)登記、肉眼檢索、人工搬運(yùn)”的傳統(tǒng)工作模式。

近年來，隨著經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，電力用戶數(shù)量增長迅速，公司2014年完成智能電能表推廣五百余萬只，表計大量、頻繁出入庫，對二、三級倉儲管理的準(zhǔn)確性和及時性提出了更高的要求。傳統(tǒng)工作模式下，地市（縣）公司計量班資產(chǎn)人員工作負(fù)荷重，基層供電所日常領(lǐng)表人車資源消耗大，不利于企業(yè)長遠(yuǎn)發(fā)展。為從根本上改變?nèi)斯ぷ鳂I(yè)模式，做精做優(yōu)計量管理，公司近年來大力開展二、三級表庫智能化建設(shè)工作。

1 智能表庫建設(shè)原則

浙江省二、三級傳統(tǒng)人工表庫超過400個，點(diǎn)多面廣。智能化表庫建設(shè)旨在改變傳統(tǒng)人工表庫形式、規(guī)模、管理方式各異以及效率相對低下的現(xiàn)狀，統(tǒng)一打造逐級支撐全覆蓋的標(biāo)準(zhǔn)化、智能化資產(chǎn)管理鏈。建設(shè)過程充分結(jié)合實(shí)際生產(chǎn)管理的需要，并遵循以下建設(shè)原則：

（1）因地制宜、繼承發(fā)展。根據(jù)實(shí)際情況，充分整合、優(yōu)化、利用現(xiàn)有資源，實(shí)現(xiàn)與省計量中心配送模式有效對接，規(guī)范工作、提高效率。

（2）科學(xué)規(guī)劃、合理儲備。倉儲庫容以滿足日常營業(yè)用表為前提，合理確定儲備總量，科學(xué)規(guī)劃表庫，合理設(shè)計，經(jīng)濟(jì)實(shí)用。

（3）加快周轉(zhuǎn)、保質(zhì)可用。綜合平衡庫存表計的種類和數(shù)量，利用平衡利庫，加快表計周轉(zhuǎn)，提高庫存表計的周轉(zhuǎn)效率。

（4）規(guī)范作業(yè)、信息一致。智能表庫與營銷業(yè)務(wù)系統(tǒng)深度對接，實(shí)時同步，確保表計接收、倉儲、配送等作業(yè)環(huán)節(jié)實(shí)物操作與系統(tǒng)信息一致。

2 智能表庫建設(shè)方案

2.1 硬件方面

2.1.1 二級智能表庫硬件配置

二級智能表庫（以下簡稱二級表庫）用于各地市（縣）公司表計倉儲，作為省中心一級表庫和供電所三級智能表庫（以下簡稱三級表庫）之間的中轉(zhuǎn)站，兼具了集中倉儲、日常配送、批量配表和所在城區(qū)裝接班零星領(lǐng)表的多重職能。在硬件方面除了根據(jù)庫容與場地條件選擇合理的主體庫房形式之外，還增設(shè)了智能單表柜用于小品規(guī)表計和零星散表的倉儲與出入庫，形成托盤庫、箱表庫、單表柜3種倉儲單元并存的格局，主動適應(yīng)單個流程下任意數(shù)量的“托、箱、單”智能組合出庫，減少庫房揀選頻次，提高工作效率。

就主體庫房而言，托盤庫單位面積表計倉儲量大，單次出入庫作業(yè)數(shù)量多，但進(jìn)行少量揀選出入庫的靈活度相對較差，故適用于庫容在2萬只以上、場地條件充裕、多執(zhí)行大批量配送出入庫業(yè)務(wù)的單位。托盤庫按照貨物取放原理和所用設(shè)備的不同，大致可分為穿梭車托盤庫和堆垛機(jī)托盤庫2種類型。其中，穿梭車托盤采用子母車在固定巷道內(nèi)做水平運(yùn)動進(jìn)行取放料（見圖1），不同巷道之間可獨(dú)立作業(yè)，相對靈活，但貨架層數(shù)過多時建設(shè)經(jīng)濟(jì)性較低，適用于占地面積大、層高受限的庫房；堆垛機(jī)托盤庫利用堆垛機(jī)水平和垂直方向的同步運(yùn)動定位巷道兩側(cè)的每一個貨架進(jìn)行出入庫，堆垛機(jī)運(yùn)行軌跡范圍廣，但單個設(shè)備投資較大，適用于大縱深的多層立體貨架庫，貨架層數(shù)越多，巷道越長，建設(shè)經(jīng)濟(jì)性相對越明顯。

箱表庫以周轉(zhuǎn)箱作為最小存儲單元，同時支持按單表揀選出庫，庫容量根據(jù)場地條件的設(shè)計彈性較大，普遍適用于庫容量在2萬只以下的二級表庫。箱表庫主要由倉儲貨架、傳動裝置和控制系統(tǒng)等組成。主流的箱表庫采用標(biāo)準(zhǔn)一體式封閉貨柜，高度約3 m，占地約12 m2，每個貨柜約可存儲100只標(biāo)準(zhǔn)紙質(zhì)周轉(zhuǎn)箱。貨柜可根據(jù)庫容需要靈活拼接，由同一套控制系統(tǒng)進(jìn)行管理?？紤]到庫房場地和視覺外觀等因素，標(biāo)準(zhǔn)柜體拼接一般不多于4個，若庫容要求在500箱以上，則建議根據(jù)庫房實(shí)際場地條件專門設(shè)計方案，敷設(shè)貨架，利用輕型堆垛機(jī)、滾筒線等設(shè)備實(shí)現(xiàn)箱表的出入庫傳輸。

圖1 穿梭車托盤庫

2.1.2 三級智能表庫硬件配置

三級智能表庫主要用于廣大供電所日常零星業(yè)擴(kuò)新裝、搶修用表的管理，庫容需求小但出入庫頻次高且時間不固定。針對該特點(diǎn)，三級表庫不同于二級表庫由資產(chǎn)管理人員操作控制出入庫的作業(yè)模式，而是仿效自動售賣機(jī)，采用“權(quán)限驗(yàn)證、智能提示、自主領(lǐng)用”的全封閉式智能周轉(zhuǎn)柜，實(shí)現(xiàn)“一掃”（裝接單）“一取”（按提示取表）的最簡化作業(yè)流程。

智能周轉(zhuǎn)柜的最小存儲單位為單只表計（包括低壓電流互感器、采集終端等），一般由控制柜、單表柜、箱表柜3部分組成?？刂乒褡鳛檎麄€周轉(zhuǎn)柜的控制和管理中樞，內(nèi)設(shè)本地管理控制系統(tǒng)，與營銷業(yè)務(wù)系統(tǒng)深度對接，接收并執(zhí)行各類出入庫指令，反饋執(zhí)行結(jié)果。單表柜用于單只表計的存儲，通過光電感應(yīng)、紅外掃描等硬件設(shè)備實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確的倉儲定位和資產(chǎn)信息獲取。箱表柜用于暫存入庫溢出新表和拆回舊表，便于定期開展二、三級表庫新表配送與舊表返配送的剛性計劃管理，有效降低物流成本，提高工作效率。

2.2 軟件方面

2.2.1 軟件總體架構(gòu)

智能表庫的軟件架構(gòu)包括3個層面：

（1）調(diào)度監(jiān)視層，在營銷信息系統(tǒng)與計量生產(chǎn)調(diào)度平臺中部署二、三級表庫智能化管理功能模塊，基于營銷信息系統(tǒng)集中開展表計出入庫任務(wù)調(diào)度，基于計量生產(chǎn)調(diào)度平臺實(shí)時開展日常業(yè)務(wù)的監(jiān)控。

（2）通信層，在營銷信息系統(tǒng)、計量生產(chǎn)調(diào)度平臺及表庫本地管理系統(tǒng)三者間開發(fā)規(guī)范化的統(tǒng)一數(shù)據(jù)接口，實(shí)現(xiàn)業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)流的可靠、及時傳遞。

（3）本地執(zhí)行層，在表庫管理系統(tǒng)中根據(jù)作業(yè)任務(wù)的需求開發(fā)本地執(zhí)行功能，體現(xiàn)智能化倉儲和出入庫策略。

2.2.2 軟件設(shè)計特點(diǎn)

軟件的設(shè)計開發(fā)是整個智能表庫建設(shè)的核心任務(wù)，其架構(gòu)是否合理、邏輯是否順暢直接關(guān)系到整個硬件的執(zhí)行效率和可靠性，也是計量精益化水平的直觀體現(xiàn)。智能表庫軟件具有以下特點(diǎn)：

（1）合理布局、逐級支撐。為使全省各級資產(chǎn)管理員能夠通過營銷系統(tǒng)直觀掌握資產(chǎn)庫存與流轉(zhuǎn)情況，統(tǒng)一規(guī)范管理，各級智能表庫與營銷系統(tǒng)之間采用直連形式，以營銷系統(tǒng)為中心呈輻射狀布局。出入庫調(diào)度、信息統(tǒng)計、盤點(diǎn)分析等核心業(yè)務(wù)均統(tǒng)一部署在營銷系統(tǒng)表庫管理功能模塊中。營銷系統(tǒng)與表庫之間開發(fā)統(tǒng)一接口，確保后期建設(shè)的連續(xù)性與擴(kuò)展性，減小后續(xù)接入聯(lián)調(diào)的成本。

（2）梳理業(yè)務(wù)、精簡流程。按照國家電網(wǎng)公司計量資產(chǎn)全壽命周期管理要求，表計自省計量中心完成檢定配送出庫開始直至拆回報廢，需依次經(jīng)歷二級表庫接收入庫、二級表庫配送（批量配表）出庫、三級表庫接收入庫、三級表庫裝接（搶修預(yù)領(lǐng)）出庫、三級表庫舊表返配送、二級表庫舊表分揀入庫等環(huán)節(jié)，結(jié)合智能表庫的功能定位和業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)要求，歸納為“三配表三配送”六大業(yè)務(wù)流程。以批量領(lǐng)表出庫業(yè)務(wù)為例，其具體流程如圖2所示。

節(jié)點(diǎn)1：在營銷系統(tǒng)中發(fā)起批量配表流程，申請配表。

圖2 二級表庫批量領(lǐng)表出庫業(yè)務(wù)流程

節(jié)點(diǎn)2：資產(chǎn)班根據(jù)二級表庫的庫存量統(tǒng)籌把握資產(chǎn)流轉(zhuǎn)，在庫存受限的情況下協(xié)調(diào)各三級庫房的批量用表計劃。

節(jié)點(diǎn)3：二級庫房管理員根據(jù)批量配表需求信息和庫存情況按照“最大單元出庫”原則生成出庫方案，倉儲系統(tǒng)按照“先檢先出”的原則出庫。二級庫房管理員掃描確定后，存放至出庫暫存區(qū)。倉儲系統(tǒng)將出庫明細(xì)上傳至營銷系統(tǒng)，以地址排序自動匹配計量點(diǎn)。

節(jié)點(diǎn)4：裝接人員在2個工作日內(nèi)完成表計領(lǐng)用。

節(jié)點(diǎn)5：表計領(lǐng)回后存放于三級表庫待裝暫存區(qū)，限期安裝。

（3）輔助支撐、環(huán)環(huán)相扣。公司在開展智能表庫建設(shè)的同時，全面梳理計量檢定、裝接、復(fù)核、分揀等各個關(guān)聯(lián)工作環(huán)節(jié)的業(yè)務(wù)開展情況，充分利用現(xiàn)場作業(yè)終端、平板電腦等先進(jìn)工具和用電信息采集系統(tǒng)、自動檢定流水線等成熟平臺，試點(diǎn)研發(fā)了一系列輔助作業(yè)工具，簡化工作流程，提升智能化作業(yè)水平，最大程度減少人為干預(yù)，提高工作效率，以智能表庫為核心提升計量專業(yè)整體精益化管理水平。

軟件的優(yōu)化改進(jìn)工作貫穿整個現(xiàn)場聯(lián)調(diào)和試運(yùn)行過程，公司在開發(fā)過程中緊扣國家電網(wǎng)公司關(guān)于計量精益化管理尤其是計量資產(chǎn)全壽命周期管理的工作要求，融入諸多創(chuàng)新管理策略，例如由傳統(tǒng)的“先進(jìn)先出”改為“先檢先出”，有效壓縮表齡，加速流轉(zhuǎn)。同時，軟件采用模塊化設(shè)計，建立完善的升級渠道，為后期業(yè)務(wù)更新調(diào)整提供了便利。

3 智能表庫建設(shè)效益

目前，浙江已建成包括省計量中心一級表庫在內(nèi)的二十余座智能表庫，并按照“智能表庫全覆蓋，打造一體化資產(chǎn)供應(yīng)鏈”的目標(biāo)迅速推進(jìn)二、三級智能表庫建設(shè)步伐，成效顯著。

（1）減少倉儲用地，節(jié)省土地成本。大庫容二級表庫采用立體式貨架倉儲，利用機(jī)械設(shè)備取放貨物，對空間的利用率大幅提升。以某縣公司二級表庫為例，原先的傳統(tǒng)人工表庫占地面積220 m2，由4個辦公室改建而成，受場地和設(shè)備限制，庫存表計直接按箱堆疊于地面上，單位面積的表計存放限量為75只。二級表庫采用托盤貨架的倉儲形式，占地面積150 m2，庫容23 000只，每個托盤可存放表計240只，相當(dāng)于單位面積倉儲量增加了220%。

（2）加快出入庫速度，降低人力勞動成本。傳統(tǒng)模式下的表計出入庫依靠資產(chǎn)人員肉眼查找、人工搬運(yùn)，勞動強(qiáng)度大，效率低。智能表庫通過數(shù)據(jù)接口與營銷系統(tǒng)進(jìn)行信息交換，對目標(biāo)箱體和表計智能定位，通過升降傳動裝置出入庫，資產(chǎn)存取速度提升200%以上。

（3）改善存儲條件，提升管理水平。傳統(tǒng)模式下的表庫多數(shù)非定向建設(shè)，表計倉儲所需的“三防”條件得不到充分保障。智能表庫嚴(yán)格按照計量資產(chǎn)存儲條件裝修、施工，并且由系統(tǒng)自動記錄操作日志等信息，無論硬件條件還是軟件管理水平都有顯著提升。

（4）優(yōu)化資產(chǎn)配送體系，提高企業(yè)綜合效益。二、三級智能表庫的建設(shè)實(shí)現(xiàn)了與省計量中心的智能化對接，形成了逐級支撐的倉儲配送體系。合理的庫存控制與配送策略既保障了基層單位實(shí)際的用表需求，又提高了資產(chǎn)流轉(zhuǎn)率。

4 結(jié)語

浙江省智能表庫體系以精益生產(chǎn)和供應(yīng)鏈管理理念為引導(dǎo)，以營銷系統(tǒng)為中心，統(tǒng)一協(xié)調(diào)各級表庫的運(yùn)行，建立起省公司計量中心、地市（縣）局二級表庫、供電所三級表庫以及搶修備表庫全覆蓋的資產(chǎn)管理體系，實(shí)現(xiàn)電能計量器具的集中倉儲、統(tǒng)一配送。其作業(yè)過程精簡了很多人工干預(yù)環(huán)節(jié)，避免人為因素影響，充分保障數(shù)據(jù)的實(shí)時性與一致性，有效執(zhí)行技術(shù)管理標(biāo)準(zhǔn)，為全面提升供電服務(wù)水平提供了技術(shù)支撐。

對計量管理工作而言，依托營銷系統(tǒng)的統(tǒng)一調(diào)度，各級資產(chǎn)管理部門能實(shí)時把控每個單位的資產(chǎn)應(yīng)用情況，清楚追蹤每塊表計的流程狀態(tài)，實(shí)現(xiàn)“盈虧實(shí)時監(jiān)控、全盤科學(xué)流轉(zhuǎn)”，有利于計量資產(chǎn)在全省范圍內(nèi)科學(xué)、統(tǒng)籌配置，符合“三集五大”對計量資產(chǎn)標(biāo)準(zhǔn)化、精益化管理要求，具有廣闊的應(yīng)用前景。

[1]何蓓.電能計量精益化管理思考與探索[J].大眾用電，2015，30（6）∶15-16.

[2]吳宏波，胡涵清，王杉杉.電力行業(yè)全自動化智能倉儲系統(tǒng)的應(yīng)用[J].物流技術(shù)與應(yīng)用，2014，19（2）∶104-107.

[3]朱海衛(wèi)，肖濤，葉丹，等.智能變電站計量中的量化誤差分析[J].浙江電力，2015，34（3）∶20-22.

[4]肖艷煒，余虹.基于集約化統(tǒng)一模式的電能量計量系統(tǒng)的設(shè)計與開發(fā)[J].浙江電力，2011，30（12）∶35-38.

[5]陳麗萍.智能電能表在計量管理中的應(yīng)用[J].農(nóng)村電氣化，2013（S1）∶74.

（本文編輯：方明霞）

Application of Smart Meter Library in Lean Metering Management

HAN Xiaohan，HUANG Jinjuan，SUN Gang

（State Grid Zhejiang Electric Power Research Institute，Hangzhou 310014，China）

In accordance with SGCC's requirements of strengthening lean metering asset management，State Grid Zhejiang Electric Power Company integrates mechanical transmission,wireless scanning and intelligent monitoring into traditional asset management to create a smart meter library system covering provincial metering center，municipal（county-level）companies and power supply substations.On this basis，intelligentization transformations of distribution，connection and discard are perfected simultaneously.Through deep joint of smart meter library and marketing application system，the operation，dispatching，collection and analysis are integrated to improve asset management efficiency，reduce manual errors and comprehensively enhance lean metering management level.

smart meter library；metering assets；metering management；lean

TM933.4

B

1007-1881（2016）11-0010-04

2016-09-22

韓霄漢（1962），男，高級工程師，長期從事電力營銷管理工作。