省级计量器具检定配送业务管控平台构建与实现

余 波，姬德森，汤振华，徐 振，汤荣华

（1.国网江西省电力科学研究院，江西 南昌 330019；2.安徽南瑞中天电力电子有限公司，安徽合肥 230088；3.国网景德镇供电公司，江西 景德镇 333000）

0 引言

随着国家电网公司加快推进采集系统建设，大规模安装应用智能电能表，对计量器具检定配送工作的质量效率提出了更高的要求。全省各地市由于受经济发展不平衡、地理环境条件差异大、人口数量及分布不均等因素影响，造成各地市公司计量工作流程不统一，标准设备配置参差不齐，计量检定质量不一致，生产和仓储设施建设差异大，统一配送范围受限，资源相对分散，工作效率较低，运营成本较高，投入的人力、物力大，承受的阻力和压力多，制约了公司计量整体授权工作的开展。

成立集约高效的省级计量中心，通过自动化检定流水线和智能仓储技术的研究应用，消除人为和地域因素引起的检定质量差异，有效提高检定和配送工作质量效率和计量管理水平，实现省级计量检定整体授权，将增强公司系统计量工作的管控力和影响力，是公司深化“集团化运作、集约化发展”的必然要求，也必将进一步提高计量的透明度、公信力，确保准确公正计量，塑造公司系统良好的服务形象。

自动化检定、智能仓储技术的发展和应用为集中检定、统一配送提供了技术保证，建设集中高效运转的省级计量中心已经具备实施条件。本文主要对全省计量器具的集中检定、配送及其与之密切相关的仓储管理需求和相应的信息化要素进行分析和论述。

1 原理与设计

1.1 全过程透明化计量装置检定配送需求

1.1.1 业务场景描述

在实际运行中，计量装置资产始终处于动态流动过程，即资产库中的计量装置数量和计量装置位置时刻处于动态变化。当前，虽然有成熟的SG186营销系统、库管系统等运行系统分别对资产使用和出入库进行管理，却无法实现对计量装置资产情况的实时跟踪、分析和管控，这需要建立一个能全面跟踪和监控计量资产物流状态的系统，以满足精细化管理的需要。

计量装置全过程管理分为四个主要场景，如图1所示：

1）仓储管理：主要完成计量装置的接收、退货、入库、出库任务，该过程需要向营销系统和库管系统提供批量的计量资产信息和状态信息；

2）计量装置检定：主要完成计量装置的检定任务，该过程需要更改计量装置的状态信息；

3）配送过程：从仓储到现场安装，从一级库到二级库之间，其状态时脱离仓储管理范围的，需要相应的技术手段进行跟踪；

4）现场运维管理：主要完成计量装置新装、业务更换、到期轮换时的现场工作，该过程将产生新一轮的仓储、检定及配送管理需求。

图1 计量业务场景图

1.1.2 业务过程模块功能描述

计量业务监控管理平台是计量中心管理、生产的信息交互平台，对各项业务实现全过程管理监控，与营销业务应用系统及相关信息系统无缝衔接，全面支撑省级计量中心各项业务开展。模块化设计涵盖计划管理、集中检定、仓储配送、现场运行管理等。

其中计量资产全部使用RFID标签来进行过程控制，相比较计量资产以前使用的条码技术，RFID技术的优势在于数据采集时间缩短，读取精度提高，对电表表面的清洁程度要求不是很严格。RFID技术可以多标签读取，每秒可以读取多达20只以上的电表电子标签。

图2 业务过程功能框架图

1）计划管理：省计量中心上报全省需求计划给省公司招标中心，再上报国网公司统一招标采购，国网公司招标后，省计量中心负责签订技术协议，各物资需求单位签订采购合同。生产厂家根据技术协议开展生产并按省计量中心的到货时间要求集中发货。

2）统一抽检及入库验收：省级计量中心承担电能计量装置出厂（到货）前抽检工作。各级电能计量中心承担所辖电能计量装置入库验收和存贮管理。

3）集中检定：各级电能计量中心承担所辖电能计量设备和电能信息采集终端检定、检测工作，分析评价产品质量，协助有关部门处理不合格电能计量设备和电能信息采集终端。

4）统一配送：地市计量中心负责根据地市公司营销部批复的计划，向所辖县级供电企业配送电能计量设备和电能信息采集终端。县级供电企业可对其所辖供电所配送电能计量设备，但应具有严格的管控措施。

5）现场管理：地市计量中心负责地市公司供电营业区内计量装置投运前管理、现场检验（测）、周期检定(轮换)、监督抽检、故障处理等工作。县级供电企业负责其公司内部考核关口电能计量装置安装与运行维护工作。

1.2 计量装置全生命周期信息管控需求

为了提高计量资产的全寿命周期管理水平，需要在整个物流管理上设置不同节点来控制，这些状态间的改变必须经过特定的操作，即对每个计量资产的任何一次状态改变都需要至少进行一次识读确认。如果是用手工录入或是条码逐一扫描方式难以满足大规模计量资产出入的需求。这要求我们利用RFID射频技术，对计量装置进行快速、准确识读批量设备的方式。

图3 是计量装置从出厂到报废全过程的状态节点控制图。

图3 计量装置状态节点控制图

1.3 计量装置信息管理相关系统集成需求

系统作为SG186工程营销系统的外延，在计量资产采购、登记入库、检定、出库、业务报装/变更时，计量中心运营监控国债管理平台都需要与营销系统实现数据交互，接收并执行营销系统发出的各种操作信息，以及反馈成功的标志信息；同时还可以将入库、出库设备信息与智能表库系统实现交互，告知控制系统有新设备入库，自动安排入库和出库任务等。平台与营销系统及智能表库交互内容分别见表1及表2。

各系统之间完成的功能如图4所示：

图4 各系统功能

表1 与营销系统交互的数据

表2 与智能表库系统交互的数据

2 实验

根据前述的需求分析，省级计量中心要建立和完善业务管理信息系统。省级计量中心业务管理信息系统是营销业务应用系统的重要组成部分，按照营销业务应用系统标准化设计的要求，实现与营销业务应用系统的充分融合，通过执行营销业务应用系统下发的指令和工单，实现计量中心各业务环节的全过程管控，保证计量中心各项工作流程顺畅，运转高效。

2.1 系统建设原则

2.1.1 可靠性

为了保障系统的可靠性，系统从以下方面考虑规划。1）对选定的RFID硬件设备，严格进行性能和识别测试，保障产品的可靠性；2）整个系统基于分布式的隔离机制，任何一个节点或某个环节的问题，不会蔓延扩散到整个系统，尽可能的将问题隔离在可控范围内；3）系统运行经过严格的测试，确保运行稳定可靠。

2.2.2 开放性

系统作为计量装置精细化管理平台，从计量装置的采购、库存、检定到装置配送管理，都需要与SG186 工程营销系统、以及智能表库系统数据交互，以实现计量资产数据共享，为营销系统计量资产管理和智能表库系统提供基础性数据，系统的开放性原则是实现数据共享的基础。

2.1.3 实用性和灵活性

系统设计应充分了解现场运行环境，以及考虑到未来的变化、调整、升级等各个方面的问题。射频读取技术是本系统的关键技术应用，充分考虑在各种环境下的应用测试。在硬件设备选型上，以固定设备为主，以手持移动式设备为辅。

系统在功能上，以模块化为主，尽量简化系统手工操作和数据录入操作，设计友好的、人性化的操作界面，使系统直观易懂，易于使用和推广，达到最大的灵活性，最好的实用性和适应能力。

2.1.4 可扩展性

目前国网SG186 工程营销系统和SG-ERP 的规划正在逐步完善和建立中，同时市县供电公司的智能表库系统也在建设中。所以，本系统应建立适用未来业务和外围系统变化的客户信息模型和技术架构，应能满足新增的需求，而系统的体系结构不需做较大的改变。

2.2 系统架构

2.2.1 系统逻辑架构

逻辑结构见图5所示。

图5 系统逻辑结构图

2.2.2 逻辑结构描述

从逻辑结构上来看，系统由客户端应用程序、应用服务器、数据服务器、外部数据交换接口等部分组成：

1）客户端应用程序。由于要适应不同的应用场景，本系统客户端应用程序为B/S 应用程序，主要实现计量装置的入库、检定、出库、配送、资产跟踪等功能。

2）应用服务器。提供业务应用服务和RFID 中间件。其中业务应用服务实现计量装置精细化管理系统的所有业务逻辑。RFID 中间件 实现与RFID 硬件以及配套设备的信息交互与管理，同时作为一个软硬件集成的桥梁，完成与上层复杂应用的信息交换。

3）数据服务器。用来存储系统的各种数据，实现计量装置业务应用数据以及与营销系统、库管系统交互时的数据存储。

4）外部数据交换。系统与营销系统的计量业务、智能仓储系统等有数据交换要求，交换数据类型包括计量装置资产信息、状态信息、业务工单信息、出入库信息、存放位置信息等。

2.2.3 系统网络架构

网络结构图见图6所示。

图6 网络结构图

该系统主要有计划管理、运营监控、配送管理等主要功能模块组成，实现计量装置的出入库、设备检定以及资产跟踪等主要功能，以及信息查询等功能，系统数据库是存放系统的运行数据，它需要与营销系统数据库和智能表库系统数据库交互数据，系统业务功能和展现发布在WEB应用服务器上。

这些模块可以通过供电公司局域网络连接，可以分散在不同位置。

3 结论

本研究通对全省计量器具集中检定配送的相关业务需求进行了完整分析,并结合供电公司实际案例做了流程优化设计。对计量器具集中检定配送的业务流程、数据信息交互流程、全生命周期管控需求以及各信息化系统之间的集成需求进行了详尽分析，最终实现计量器具全过程透明化物流追踪管理，以及资产全生命周期管理的目的。

通过系统建设使得原先较为粗放的计量资产管理模式变得规范有序，对数量众多的计量资产实现了精细化、高效率的管理，降低了管理成本。通过系统的实施，提高了计量资产在物流过程中的处理效率，使计量资产在物流各个环节都能被有效管控，通过将计量各业务系统进行业务、数据和流程的整合，实现了统一计量资产监控、统一计量业务调控的目标，提升计量营销业务综合管理水平。

系统将会极大提升目前供电公司计量装置资产的管理水平，降低资产管理人员的劳动强度，提高工作效率，满足计量装置精细化、专业化的发展要求。

[1]国家电网公司.国家电网公司省级计量中心建设规范[S].2010.

[2]黄学成，何远标.RFID 及其在物流管理中的应用[J].中国高新技术企业，2010.

[3]刘新亮，姜同强，王雯.RFID在仓储物流中的应用[J].商场现代化，2008.