电能表智能仓储与智能检定一体化系统的设计和应用

孟 磊，谢 烽，毛一丰

（绍兴电力局，浙江 绍兴 312000）

电能表智能仓储与智能检定一体化系统的设计和应用

孟 磊，谢 烽，毛一丰

（绍兴电力局，浙江 绍兴 312000）

电能表智能仓储与智能检定一体化系统是将先进、成熟的仓储物流输送技术与近年来发展的电能表智能化检定系统有机集成，实现电能表检定出库、上料检定、下料装箱、箱表入库、物流配送等全过程作业的智能化、自动化，形成电能表仓储、检定的一体化管理。系统符合国家电网公司集团化运作、集约化发展、精益化管理、标准化建设的总体要求，具有良好的经济效益、社会效益和很好的发展前景。

智能电能表；智能仓储；智能检定；一体化；设计应用

1 电能表智能仓储与智能检定一体化系统的总体需求

国家电网公司明确电能计量的发展方向和发展要求，是以“公平、公正、公开”为准则，以智能化、自动化、信息化为手段，实现计量器具的集中检定、集中仓储、统一配送、统一监督，达到“自动化检定、集中仓储、物流化配送”。电能表智能仓储与智能检定一体化系统（以下简称一体化系统）的研发基于上述要求提出，可以满足三大需要。

（1）电能计量集约化发展的需要。当前，各省电力公司正在进行省级计量中心筹建，并将实行集中检定、集中仓储、统一配送、统一监督的管理模式。因此，省级计量中心的电能表检定量将十分巨大，而人力、设施、装备等方面资源配置却十分紧张，从而使得现有检定方式存在明显的不适应性。

（2）电能计量精益化管理的需要。现有的电能表检定方式存在大量人工作业环节，检定作业过程中搬运、外观检查、挂表、定位、接线等工作均属重复性、机械性劳动，劳动强度大，工作效率低，占用了检定过程的大量时间。尽快摆脱大量重复性、机械性劳动，成为检定方式改进的现实需要。

（3）电能计量标准化建设的需要。随着智能电能表的推广应用，电能表已具备了设备标准化、方案通用化、功能智能化、数据完善化、软件规范化、通信模块化等前提条件，为智能仓储与智能检定一体化系统的应用提供了条件。

一体化系统将先进、成熟的仓储物流输送技术与近年来发展的电能表智能化检定系统集成在一起，实现电能表检定出库、上料检定、下料装箱、箱表入库、物流配送等全过程作业的智能化、自动化，形成智能仓储与智能检定一体化管理模式，将全面促进电能表检定“人、财、物”的集约化管理，全面推进电能计量业务应用的信息化、自动化、互动化、标准化建设。

2 一体化系统设计原则

电能表智能仓储与智能检定一体化系统的设计应遵循以下原则：

（1）严格按照计量检定规程要求进行设计与建设，具有合法性。

（2）系统设计应充分考虑其先进性、实用性、完整性、可靠性、安全性和经济性，并采用模块化设计，方便拓展，结构简单。

（3）系统主要由智能仓储物流输送系统与智能检定系统两大部分组成，通过两大系统的相互协调，完成各类表计入库、出库、检定、智能分拣、物流配送等作业任务。

（4）电力营销业务应用系统是面向电力企业营销的主体业务平台，应有效结合电力营销业务应用系统的业务功能及流程，通过设计合理高效的接口规范，实现各系统间的信息交互，完成电力营销业务应用系统的各项业务功能。

3 一体化系统设计方案

3.1 智能仓储物流输送系统

智能仓储物流输送系统是将信息管理和高架立体仓库及物流输送线控制集成在一起，按照控制指令要求实现各类状态电能表仓储管理、出入库管理、物流输送管理的智能化、自动化。

构建智能仓储物流输送系统时，要先计算供电企业的表计流转规模及流转规划，并考虑企业今后的发展及所需的仓储能力，确定立体表库的库位数（Bin）、出入库托盘（Pallet）数、存储单元（Storage Unit）尺寸这3个决定仓储系统规模、设备数量、整体运作效率和投资、操作成本的主要参数。

整体构架主要由立体货架、巷道式堆垛机、传输带、周边出入库配套机械设施、控制终端、监控计算机、后台程序及管理软件等组成。

智能仓储物流输送系统应具有新表入库、待检出库、合格回库、配送出库、自动货位调整、自动清点统计等功能。根据电力营销业务应用系统的业务流程，对库内新表、合格品电能表按预先电能表出库原则，生成待检出库与配送出库方案，按不同的作业任务分配至不同的出库口。

与检定系统有机集成，完成待检出库的表计输送至相应检定系统的上料口。各检定系统完成检定装箱后，箱表由智能仓储物流输送系统完成箱表的入库。同时对出入库状态进行实时监管，动画显示动作过程，有效保证出入库工作质量。

3.2 智能检定系统

智能检定系统采用成熟的智能化程控式电能表检定装置和先进的机械、电子自动化生产控制技术，实现智能电能表检定全过程自动化、智能化，摆脱智能电能表的装拆线、装箱等大量重复、机械性的工作，提高工作效率，降低劳动强度。充分发挥电能计量集约化、标准化管理的规模效应，进一步提升电能计量规范化、精益化管理水平。

智能检定系统由单相和三相电能表检定装置、耐压装置、上料装置、传输装置、自动接拆线装置、图像识别装置、自动封印装置、下料装箱装置等组成。实现电能表的自动上料、自动传输、智能分拣、自动定位、自动接线、动检定、自动费控功能检测、智能图像识别、自动拆线、智能装箱等检定、检测作业的全过程自动化、智能化。

智能检定系统采用自动化控制技术，将智能电能表自动从周转箱取出放入系统的输送装置，由输送装置依次送入系统内部，在传输过程中自动扫描电能表条码局号，分拣机构自动分配至各检定装置表位并准确定位，自动接线装置对各表位电能表的电压、电流、辅助接线端子实施可靠压接。确认接插正常后，检定装置再开始进行检定、检测。

检定、检测内容包括耐压试验、电能表铭牌核对、常数校核、参数核对、启动试验、潜动试验、基本误差测试、标准偏差测试、秒脉冲检测、时段投切试验、费控功能检测、安全认证检查等。

在智能电能表检定、检测过程中，通过数字式温度传感器对每一块被检定电能表的电流接线柱进行直接测温，当温度超过预定的阀值时，系统报警并自动短接该表位的电流回路。液晶图像识别系统对每一块被检定电能表的液晶图像及工作状态进行识别和比对。

检定、检测完毕后，系统自动向营销系统上装检定结果，并由自动接拆线装置分离已检的电能表，将表计送入系统的传输装置，对输送过程中已检电能表进行识别分流，合格的电能表正常下线自动装箱，不合格的电能表则通过不合格出口下线，从而实现电能表检定作业过程的自动化。

4 一体化系统业务流程设计与接口定义

为使一体化系统的运作与电力营销业务功能有效结合，真正体现一体化模式，需根据一体化模式的具体业务流程，从各系统功能节点上设计其与营销系统信息交互的接口规范。具体接口定义如下：

（1）待检表出库。当电力营销业务应用系统进行校验任务安排后（任务来源有抽检、装用前校验等），流程发送至出库环节，同时电力营销业务应用系统通过接口向智能仓储物流输送系统传递出库信息，仓储物流输送系统在接收到相应的出库信息后，根据库存情况向电力营销业务应用系统反馈将出库的详细信息，待电力营销业务应用系统根据出库要求验证通过后，由仓储物流输送系统生成出库订单并触发出库。

（2）获取检定任务。当电力营销业务应用系统中的检定流程流转到检定环节时，智能检定系统通过接口向电力营销业务应用系统查询下载检定流程的内容，作为检定的作业任务。

（3）查询智能电能表参数。智能检定系统根据检定内容的不同，通过接口向电力营销业务应用系统查询检定流程内所需的被检表参数，作为检定方案及相关检定参数的设置依据。

（4）上传耐压结果。当智能检定系统完成对电能表的耐压检测后，将被检表的耐压结果上传电力营销业务应用系统的检定流程。

（5）上传检定、检测结果。当智能检定系统完成对电能表的检定、检测后，将被检表的检定结果上传至电力营销业务应用系统的检定流程。

（6）获取合格电能表仓位码。当智能检定系统上传检定、检测数据后，向电力营销业务应用系统查询合格电能表可装箱的仓位码信息。

（7）上传装箱明细。装箱完成后，智能检定系统向电力营销业务应用系统返回装箱明细信息。

（8）合格表回库。当智能检定系统上传装箱明细信息后，由电力营销业务应用系统触发入库，通过接口向仓储物流输送系统传递合格表的装箱入库信息，仓储物流输送系统接收到入库信息后根据入库方案入库。

（9）配送出库。根据电力营销业务应用系统流程，对库内合格品表计按出库原则生成配送出库方案，按不同的配送地点分配至相应出库口。

5 一体化系统应用效益分析

5.1 经济效益

（1）应用电能表智能检定与仓储一体化系统后，检定人员可减少80%，检定装置可减少70%，单台装置单相电能表检定量能提高一倍。

按年检定量200万只考虑，平均日检定量为10 000只，按照传统检定模式，采用60表位单相电能表检定装置，每台装置配备1名检定人员，检定60只单相智能电能表需要180 min，加上人工出库领用、装箱入库时间及上下班准备工作时间，日检定量只有二批即120只/人，要完成每日10 000只单相电能表检定，需要配备检定装置80台，检定员80人。采用电能表智能检定模式，检定一批60只单相智能电能表需100 min，其中固有电能表检定时间为90 min，其他自动化作业过程10 min。由于采用智能作业，可实现连续工作方式，完成日检定量10 000台单相电能表，只需要配备检定装置30台，检定员16人。

（2）智能仓储输送系统库容量大，节省库房面积。

采用人工堆放管理模式时，表计由人工叠放，高度受到限制，空间利用率低。采用多层次存放货物的高架自动化立体仓库后，库房空间得到充分利用，与人工堆放管理模式相比，库容量增加二倍以上，可节省70%库房面积。

（3）智能仓储输送系统工作效率高，人员得到精简。

按人工堆放管理模式，采用箱子存放，人工叠放、取用，叠放相互交叉，造成表计查找困难，取用不便，工作效率低下，日平均吞吐量仅有10 000只左右。采用仓储输送系统后，运用先进的技术和手段，表计的入库、存贮、配送全部实现自动化，工作效率明显提高，表库管理人员从15人降至5人，精简三分之二。

综合上述经济效益分析，预计每年可节省成本1 000万元以上。可见该项目在电力系统、电能表生产厂家及相关领域推广应用的经济效益十分显著。

5.2 社会效益

（1）检定能力提高150%，出入库能力提高100%，配送服务能力提高150%，提升优质服务水平。一体化系统的应用大幅提高了检定量，有效改变原来营业用表数量不确定，月度用表计划超量引起的供需紧张局面，用表需求得到及时满足，保证企业正常生产和居民正常生活，提升了电力营销优质服务水平，树立了电力企业良好的社会形象。

（2）技术标准、管理标准、工作标准得到有效执行，提升安全生产保障能力。一体化系统应严格按照技术标准、管理标准、工作标准要求设计研制，做到电能表检定程序化，图象识别、接线监控智能化，作业过程自动化，实现电能表检定作业过程标准化，使电能表检定可控、能控、在控，提升了安全生产保障能力。

（3）作业过程无人工干预，避免人为因素，提升计量公信力。

6 结语

智能仓储与智能检定一体化系统通过规范的接口协议实现作业流程与电力营销业务应用系统的有效结合，根据电力营销业务应用系统派发业务，自动完成电能表的出入库和自动检定。电能表智能仓储与智能检定一体化系统代表着电能计量技术的发展方向，具有很好的经济效益、社会效益和发展前景。

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[4]卢义兵，章日平，叶国强.机器人焊接集控流水线的研制[J].电动工具，2008，（3）：5-7.

（本文编辑：龚 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，浙江绍兴人，从事电能计量技术管理工作。