智能电能表库在计量精益化管理中的应用

韩霄汉，黄金娟，孙 钢

（国网浙江省电力公司电力科学研究院，杭州 310014）

智能电能表库在计量精益化管理中的应用

韩霄汉，黄金娟，孙 钢

（国网浙江省电力公司电力科学研究院，杭州 310014）

国网浙江省电力公司按照国家电网公司关于加强计量资产精益化管理的要求，将机械传送、无线扫描、智能监控等技术应用融入传统计量资产管理领域，逐步打造覆盖省计量中心、地市（县）公司、供电所的三级智能表库体系，并以此为中心，同步完善配送、装接、报废等业务环节的智能化改造。通过智能表库与营销业务应用系统的深度对接，实现计算机运行、调度、统计、分析一体化，提高资产管理效率，降低人为差错风险，全面提升计量精益化管理水平。

智能表库；计量资产；计量管理；精益化

0 引言

国网浙江省电力公司（以下简称公司）采用省级集中的计量资产（以下简称表计）检定配送模式，省计量中心负责全省表计的采购、验收、检定、配送等工作。各地市（县）公司和供电所分别建立二、三级表库用于表计的逐级配送及仓储管理。省计量中心自2011年建立起全自动检定流水线和一级智能表库（以下简称一级表库）后，基本实现了“整体式授权、自动化检定、智能化仓储、物流化配送”的目标，但仍有数量众多的二、三级传统人工表库停留于“纸质登记、肉眼检索、人工搬运”的传统工作模式。

近年来，随着经济的飞速发展，电力用户数量增长迅速，公司2014年完成智能电能表推广五百余万只，表计大量、频繁出入库，对二、三级仓储管理的准确性和及时性提出了更高的要求。传统工作模式下，地市（县）公司计量班资产人员工作负荷重，基层供电所日常领表人车资源消耗大，不利于企业长远发展。为从根本上改变人工作业模式，做精做优计量管理，公司近年来大力开展二、三级表库智能化建设工作。

1 智能表库建设原则

浙江省二、三级传统人工表库超过400个，点多面广。智能化表库建设旨在改变传统人工表库形式、规模、管理方式各异以及效率相对低下的现状，统一打造逐级支撑全覆盖的标准化、智能化资产管理链。建设过程充分结合实际生产管理的需要，并遵循以下建设原则：

（1）因地制宜、继承发展。根据实际情况，充分整合、优化、利用现有资源，实现与省计量中心配送模式有效对接，规范工作、提高效率。

（2）科学规划、合理储备。仓储库容以满足日常营业用表为前提，合理确定储备总量，科学规划表库，合理设计，经济实用。

（3）加快周转、保质可用。综合平衡库存表计的种类和数量，利用平衡利库，加快表计周转，提高库存表计的周转效率。

（4）规范作业、信息一致。智能表库与营销业务系统深度对接，实时同步，确保表计接收、仓储、配送等作业环节实物操作与系统信息一致。

2 智能表库建设方案

2.1 硬件方面

2.1.1 二级智能表库硬件配置

二级智能表库（以下简称二级表库）用于各地市（县）公司表计仓储，作为省中心一级表库和供电所三级智能表库（以下简称三级表库）之间的中转站，兼具了集中仓储、日常配送、批量配表和所在城区装接班零星领表的多重职能。在硬件方面除了根据库容与场地条件选择合理的主体库房形式之外，还增设了智能单表柜用于小品规表计和零星散表的仓储与出入库，形成托盘库、箱表库、单表柜3种仓储单元并存的格局，主动适应单个流程下任意数量的“托、箱、单”智能组合出库，减少库房拣选频次，提高工作效率。

就主体库房而言，托盘库单位面积表计仓储量大，单次出入库作业数量多，但进行少量拣选出入库的灵活度相对较差，故适用于库容在2万只以上、场地条件充裕、多执行大批量配送出入库业务的单位。托盘库按照货物取放原理和所用设备的不同，大致可分为穿梭车托盘库和堆垛机托盘库2种类型。其中，穿梭车托盘采用子母车在固定巷道内做水平运动进行取放料（见图1），不同巷道之间可独立作业，相对灵活，但货架层数过多时建设经济性较低，适用于占地面积大、层高受限的库房；堆垛机托盘库利用堆垛机水平和垂直方向的同步运动定位巷道两侧的每一个货架进行出入库，堆垛机运行轨迹范围广，但单个设备投资较大，适用于大纵深的多层立体货架库，货架层数越多，巷道越长，建设经济性相对越明显。

箱表库以周转箱作为最小存储单元，同时支持按单表拣选出库，库容量根据场地条件的设计弹性较大，普遍适用于库容量在2万只以下的二级表库。箱表库主要由仓储货架、传动装置和控制系统等组成。主流的箱表库采用标准一体式封闭货柜，高度约3 m，占地约12 m2，每个货柜约可存储100只标准纸质周转箱。货柜可根据库容需要灵活拼接，由同一套控制系统进行管理。考虑到库房场地和视觉外观等因素，标准柜体拼接一般不多于4个，若库容要求在500箱以上，则建议根据库房实际场地条件专门设计方案，敷设货架，利用轻型堆垛机、滚筒线等设备实现箱表的出入库传输。

图1 穿梭车托盘库

2.1.2 三级智能表库硬件配置

三级智能表库主要用于广大供电所日常零星业扩新装、抢修用表的管理，库容需求小但出入库频次高且时间不固定。针对该特点，三级表库不同于二级表库由资产管理人员操作控制出入库的作业模式，而是仿效自动售卖机，采用“权限验证、智能提示、自主领用”的全封闭式智能周转柜，实现“一扫”（装接单）“一取”（按提示取表）的最简化作业流程。

智能周转柜的最小存储单位为单只表计（包括低压电流互感器、采集终端等），一般由控制柜、单表柜、箱表柜3部分组成。控制柜作为整个周转柜的控制和管理中枢，内设本地管理控制系统，与营销业务系统深度对接，接收并执行各类出入库指令，反馈执行结果。单表柜用于单只表计的存储，通过光电感应、红外扫描等硬件设备实现准确的仓储定位和资产信息获取。箱表柜用于暂存入库溢出新表和拆回旧表，便于定期开展二、三级表库新表配送与旧表返配送的刚性计划管理，有效降低物流成本，提高工作效率。

2.2 软件方面

2.2.1 软件总体架构

智能表库的软件架构包括3个层面：

（1）调度监视层，在营销信息系统与计量生产调度平台中部署二、三级表库智能化管理功能模块，基于营销信息系统集中开展表计出入库任务调度，基于计量生产调度平台实时开展日常业务的监控。

（2）通信层，在营销信息系统、计量生产调度平台及表库本地管理系统三者间开发规范化的统一数据接口，实现业务数据流的可靠、及时传递。

（3）本地执行层，在表库管理系统中根据作业任务的需求开发本地执行功能，体现智能化仓储和出入库策略。

2.2.2 软件设计特点

软件的设计开发是整个智能表库建设的核心任务，其架构是否合理、逻辑是否顺畅直接关系到整个硬件的执行效率和可靠性，也是计量精益化水平的直观体现。智能表库软件具有以下特点：

（1）合理布局、逐级支撑。为使全省各级资产管理员能够通过营销系统直观掌握资产库存与流转情况，统一规范管理，各级智能表库与营销系统之间采用直连形式，以营销系统为中心呈辐射状布局。出入库调度、信息统计、盘点分析等核心业务均统一部署在营销系统表库管理功能模块中。营销系统与表库之间开发统一接口，确保后期建设的连续性与扩展性，减小后续接入联调的成本。

（2）梳理业务、精简流程。按照国家电网公司计量资产全寿命周期管理要求，表计自省计量中心完成检定配送出库开始直至拆回报废，需依次经历二级表库接收入库、二级表库配送（批量配表）出库、三级表库接收入库、三级表库装接（抢修预领）出库、三级表库旧表返配送、二级表库旧表分拣入库等环节，结合智能表库的功能定位和业务实现要求，归纳为“三配表三配送”六大业务流程。以批量领表出库业务为例，其具体流程如图2所示。

节点1：在营销系统中发起批量配表流程，申请配表。

图2 二级表库批量领表出库业务流程

节点2：资产班根据二级表库的库存量统筹把握资产流转，在库存受限的情况下协调各三级库房的批量用表计划。

节点3：二级库房管理员根据批量配表需求信息和库存情况按照“最大单元出库”原则生成出库方案，仓储系统按照“先检先出”的原则出库。二级库房管理员扫描确定后，存放至出库暂存区。仓储系统将出库明细上传至营销系统，以地址排序自动匹配计量点。

节点4：装接人员在2个工作日内完成表计领用。

节点5：表计领回后存放于三级表库待装暂存区，限期安装。

（3）辅助支撑、环环相扣。公司在开展智能表库建设的同时，全面梳理计量检定、装接、复核、分拣等各个关联工作环节的业务开展情况，充分利用现场作业终端、平板电脑等先进工具和用电信息采集系统、自动检定流水线等成熟平台，试点研发了一系列辅助作业工具，简化工作流程，提升智能化作业水平，最大程度减少人为干预，提高工作效率，以智能表库为核心提升计量专业整体精益化管理水平。

软件的优化改进工作贯穿整个现场联调和试运行过程，公司在开发过程中紧扣国家电网公司关于计量精益化管理尤其是计量资产全寿命周期管理的工作要求，融入诸多创新管理策略，例如由传统的“先进先出”改为“先检先出”，有效压缩表龄，加速流转。同时，软件采用模块化设计，建立完善的升级渠道，为后期业务更新调整提供了便利。

3 智能表库建设效益

目前，浙江已建成包括省计量中心一级表库在内的二十余座智能表库，并按照“智能表库全覆盖，打造一体化资产供应链”的目标迅速推进二、三级智能表库建设步伐，成效显著。

（1）减少仓储用地，节省土地成本。大库容二级表库采用立体式货架仓储，利用机械设备取放货物，对空间的利用率大幅提升。以某县公司二级表库为例，原先的传统人工表库占地面积220 m2，由4个办公室改建而成，受场地和设备限制，库存表计直接按箱堆叠于地面上，单位面积的表计存放限量为75只。二级表库采用托盘货架的仓储形式，占地面积150 m2，库容23 000只，每个托盘可存放表计240只，相当于单位面积仓储量增加了220%。

（2）加快出入库速度，降低人力劳动成本。传统模式下的表计出入库依靠资产人员肉眼查找、人工搬运，劳动强度大，效率低。智能表库通过数据接口与营销系统进行信息交换，对目标箱体和表计智能定位，通过升降传动装置出入库，资产存取速度提升200%以上。

（3）改善存储条件，提升管理水平。传统模式下的表库多数非定向建设，表计仓储所需的“三防”条件得不到充分保障。智能表库严格按照计量资产存储条件装修、施工，并且由系统自动记录操作日志等信息，无论硬件条件还是软件管理水平都有显著提升。

（4）优化资产配送体系，提高企业综合效益。二、三级智能表库的建设实现了与省计量中心的智能化对接，形成了逐级支撑的仓储配送体系。合理的库存控制与配送策略既保障了基层单位实际的用表需求，又提高了资产流转率。

4 结语

浙江省智能表库体系以精益生产和供应链管理理念为引导，以营销系统为中心，统一协调各级表库的运行，建立起省公司计量中心、地市（县）局二级表库、供电所三级表库以及抢修备表库全覆盖的资产管理体系，实现电能计量器具的集中仓储、统一配送。其作业过程精简了很多人工干预环节，避免人为因素影响，充分保障数据的实时性与一致性，有效执行技术管理标准，为全面提升供电服务水平提供了技术支撑。

对计量管理工作而言，依托营销系统的统一调度，各级资产管理部门能实时把控每个单位的资产应用情况，清楚追踪每块表计的流程状态，实现“盈亏实时监控、全盘科学流转”，有利于计量资产在全省范围内科学、统筹配置，符合“三集五大”对计量资产标准化、精益化管理要求，具有广阔的应用前景。

[1]何蓓.电能计量精益化管理思考与探索[J].大众用电，2015，30（6）∶15-16.

[2]吴宏波，胡涵清，王杉杉.电力行业全自动化智能仓储系统的应用[J].物流技术与应用，2014，19（2）∶104-107.

[3]朱海卫，肖涛，叶丹，等.智能变电站计量中的量化误差分析[J].浙江电力，2015，34（3）∶20-22.

[4]肖艳炜，余虹.基于集约化统一模式的电能量计量系统的设计与开发[J].浙江电力，2011，30（12）∶35-38.

[5]陈丽萍.智能电能表在计量管理中的应用[J].农村电气化，2013（S1）∶74.

（本文编辑：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

韩霄汉（1962），男，高级工程师，长期从事电力营销管理工作。