余 波，姬德森，湯振華，徐 振，湯榮華

（1.國網(wǎng)江西省電力科學(xué)研究院，江西 南昌 330019；2.安徽南瑞中天電力電子有限公司，安徽合肥 230088；3.國網(wǎng)景德鎮(zhèn)供電公司，江西 景德鎮(zhèn) 333000）

0 引言

隨著國家電網(wǎng)公司加快推進(jìn)采集系統(tǒng)建設(shè)，大規(guī)模安裝應(yīng)用智能電能表，對計量器具檢定配送工作的質(zhì)量效率提出了更高的要求。全省各地市由于受經(jīng)濟(jì)發(fā)展不平衡、地理環(huán)境條件差異大、人口數(shù)量及分布不均等因素影響，造成各地市公司計量工作流程不統(tǒng)一，標(biāo)準(zhǔn)設(shè)備配置參差不齊，計量檢定質(zhì)量不一致，生產(chǎn)和倉儲設(shè)施建設(shè)差異大，統(tǒng)一配送范圍受限，資源相對分散，工作效率較低，運(yùn)營成本較高，投入的人力、物力大，承受的阻力和壓力多，制約了公司計量整體授權(quán)工作的開展。

成立集約高效的省級計量中心，通過自動化檢定流水線和智能倉儲技術(shù)的研究應(yīng)用，消除人為和地域因素引起的檢定質(zhì)量差異，有效提高檢定和配送工作質(zhì)量效率和計量管理水平，實(shí)現(xiàn)省級計量檢定整體授權(quán)，將增強(qiáng)公司系統(tǒng)計量工作的管控力和影響力，是公司深化“集團(tuán)化運(yùn)作、集約化發(fā)展”的必然要求，也必將進(jìn)一步提高計量的透明度、公信力，確保準(zhǔn)確公正計量，塑造公司系統(tǒng)良好的服務(wù)形象。

自動化檢定、智能倉儲技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用為集中檢定、統(tǒng)一配送提供了技術(shù)保證，建設(shè)集中高效運(yùn)轉(zhuǎn)的省級計量中心已經(jīng)具備實(shí)施條件。本文主要對全省計量器具的集中檢定、配送及其與之密切相關(guān)的倉儲管理需求和相應(yīng)的信息化要素進(jìn)行分析和論述。

1 原理與設(shè)計

1.1 全過程透明化計量裝置檢定配送需求

1.1.1 業(yè)務(wù)場景描述

在實(shí)際運(yùn)行中，計量裝置資產(chǎn)始終處于動態(tài)流動過程，即資產(chǎn)庫中的計量裝置數(shù)量和計量裝置位置時刻處于動態(tài)變化。當(dāng)前，雖然有成熟的SG186營銷系統(tǒng)、庫管系統(tǒng)等運(yùn)行系統(tǒng)分別對資產(chǎn)使用和出入庫進(jìn)行管理，卻無法實(shí)現(xiàn)對計量裝置資產(chǎn)情況的實(shí)時跟蹤、分析和管控，這需要建立一個能全面跟蹤和監(jiān)控計量資產(chǎn)物流狀態(tài)的系統(tǒng)，以滿足精細(xì)化管理的需要。

計量裝置全過程管理分為四個主要場景，如圖1所示：

1）倉儲管理：主要完成計量裝置的接收、退貨、入庫、出庫任務(wù)，該過程需要向營銷系統(tǒng)和庫管系統(tǒng)提供批量的計量資產(chǎn)信息和狀態(tài)信息；

2）計量裝置檢定：主要完成計量裝置的檢定任務(wù)，該過程需要更改計量裝置的狀態(tài)信息；

3）配送過程：從倉儲到現(xiàn)場安裝，從一級庫到二級庫之間，其狀態(tài)時脫離倉儲管理范圍的，需要相應(yīng)的技術(shù)手段進(jìn)行跟蹤；

4）現(xiàn)場運(yùn)維管理：主要完成計量裝置新裝、業(yè)務(wù)更換、到期輪換時的現(xiàn)場工作，該過程將產(chǎn)生新一輪的倉儲、檢定及配送管理需求。

圖1 計量業(yè)務(wù)場景圖

1.1.2 業(yè)務(wù)過程模塊功能描述

計量業(yè)務(wù)監(jiān)控管理平臺是計量中心管理、生產(chǎn)的信息交互平臺，對各項業(yè)務(wù)實(shí)現(xiàn)全過程管理監(jiān)控，與營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)及相關(guān)信息系統(tǒng)無縫銜接，全面支撐省級計量中心各項業(yè)務(wù)開展。模塊化設(shè)計涵蓋計劃管理、集中檢定、倉儲配送、現(xiàn)場運(yùn)行管理等。

其中計量資產(chǎn)全部使用RFID標(biāo)簽來進(jìn)行過程控制，相比較計量資產(chǎn)以前使用的條碼技術(shù)，RFID技術(shù)的優(yōu)勢在于數(shù)據(jù)采集時間縮短，讀取精度提高，對電表表面的清潔程度要求不是很嚴(yán)格。RFID技術(shù)可以多標(biāo)簽讀取，每秒可以讀取多達(dá)20只以上的電表電子標(biāo)簽。

圖2 業(yè)務(wù)過程功能框架圖

1）計劃管理：省計量中心上報全省需求計劃給省公司招標(biāo)中心，再上報國網(wǎng)公司統(tǒng)一招標(biāo)采購，國網(wǎng)公司招標(biāo)后，省計量中心負(fù)責(zé)簽訂技術(shù)協(xié)議，各物資需求單位簽訂采購合同。生產(chǎn)廠家根據(jù)技術(shù)協(xié)議開展生產(chǎn)并按省計量中心的到貨時間要求集中發(fā)貨。

2）統(tǒng)一抽檢及入庫驗收：省級計量中心承擔(dān)電能計量裝置出廠（到貨）前抽檢工作。各級電能計量中心承擔(dān)所轄電能計量裝置入庫驗收和存貯管理。

3）集中檢定：各級電能計量中心承擔(dān)所轄電能計量設(shè)備和電能信息采集終端檢定、檢測工作，分析評價產(chǎn)品質(zhì)量，協(xié)助有關(guān)部門處理不合格電能計量設(shè)備和電能信息采集終端。

4）統(tǒng)一配送：地市計量中心負(fù)責(zé)根據(jù)地市公司營銷部批復(fù)的計劃，向所轄縣級供電企業(yè)配送電能計量設(shè)備和電能信息采集終端。縣級供電企業(yè)可對其所轄供電所配送電能計量設(shè)備，但應(yīng)具有嚴(yán)格的管控措施。

5）現(xiàn)場管理：地市計量中心負(fù)責(zé)地市公司供電營業(yè)區(qū)內(nèi)計量裝置投運(yùn)前管理、現(xiàn)場檢驗（測）、周期檢定(輪換)、監(jiān)督抽檢、故障處理等工作?？h級供電企業(yè)負(fù)責(zé)其公司內(nèi)部考核關(guān)口電能計量裝置安裝與運(yùn)行維護(hù)工作。

1.2 計量裝置全生命周期信息管控需求

為了提高計量資產(chǎn)的全壽命周期管理水平，需要在整個物流管理上設(shè)置不同節(jié)點(diǎn)來控制，這些狀態(tài)間的改變必須經(jīng)過特定的操作，即對每個計量資產(chǎn)的任何一次狀態(tài)改變都需要至少進(jìn)行一次識讀確認(rèn)。如果是用手工錄入或是條碼逐一掃描方式難以滿足大規(guī)模計量資產(chǎn)出入的需求。這要求我們利用RFID射頻技術(shù)，對計量裝置進(jìn)行快速、準(zhǔn)確識讀批量設(shè)備的方式。

圖3 是計量裝置從出廠到報廢全過程的狀態(tài)節(jié)點(diǎn)控制圖。

圖3 計量裝置狀態(tài)節(jié)點(diǎn)控制圖

1.3 計量裝置信息管理相關(guān)系統(tǒng)集成需求

系統(tǒng)作為SG186工程營銷系統(tǒng)的外延，在計量資產(chǎn)采購、登記入庫、檢定、出庫、業(yè)務(wù)報裝/變更時，計量中心運(yùn)營監(jiān)控國債管理平臺都需要與營銷系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)交互，接收并執(zhí)行營銷系統(tǒng)發(fā)出的各種操作信息，以及反饋成功的標(biāo)志信息；同時還可以將入庫、出庫設(shè)備信息與智能表庫系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)交互，告知控制系統(tǒng)有新設(shè)備入庫，自動安排入庫和出庫任務(wù)等。平臺與營銷系統(tǒng)及智能表庫交互內(nèi)容分別見表1及表2。

各系統(tǒng)之間完成的功能如圖4所示：

圖4 各系統(tǒng)功能

表1 與營銷系統(tǒng)交互的數(shù)據(jù)

表2 與智能表庫系統(tǒng)交互的數(shù)據(jù)

2 實(shí)驗

根據(jù)前述的需求分析，省級計量中心要建立和完善業(yè)務(wù)管理信息系統(tǒng)。省級計量中心業(yè)務(wù)管理信息系統(tǒng)是營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的重要組成部分，按照營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化設(shè)計的要求，實(shí)現(xiàn)與營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)的充分融合，通過執(zhí)行營銷業(yè)務(wù)應(yīng)用系統(tǒng)下發(fā)的指令和工單，實(shí)現(xiàn)計量中心各業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的全過程管控，保證計量中心各項工作流程順暢，運(yùn)轉(zhuǎn)高效。

2.1 系統(tǒng)建設(shè)原則

2.1.1 可靠性

為了保障系統(tǒng)的可靠性，系統(tǒng)從以下方面考慮規(guī)劃。1）對選定的RFID硬件設(shè)備，嚴(yán)格進(jìn)行性能和識別測試，保障產(chǎn)品的可靠性；2）整個系統(tǒng)基于分布式的隔離機(jī)制，任何一個節(jié)點(diǎn)或某個環(huán)節(jié)的問題，不會蔓延擴(kuò)散到整個系統(tǒng)，盡可能的將問題隔離在可控范圍內(nèi)；3）系統(tǒng)運(yùn)行經(jīng)過嚴(yán)格的測試，確保運(yùn)行穩(wěn)定可靠。

2.2.2 開放性

系統(tǒng)作為計量裝置精細(xì)化管理平臺，從計量裝置的采購、庫存、檢定到裝置配送管理，都需要與SG186 工程營銷系統(tǒng)、以及智能表庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)交互，以實(shí)現(xiàn)計量資產(chǎn)數(shù)據(jù)共享，為營銷系統(tǒng)計量資產(chǎn)管理和智能表庫系統(tǒng)提供基礎(chǔ)性數(shù)據(jù)，系統(tǒng)的開放性原則是實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)共享的基礎(chǔ)。

2.1.3 實(shí)用性和靈活性

系統(tǒng)設(shè)計應(yīng)充分了解現(xiàn)場運(yùn)行環(huán)境，以及考慮到未來的變化、調(diào)整、升級等各個方面的問題。射頻讀取技術(shù)是本系統(tǒng)的關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用，充分考慮在各種環(huán)境下的應(yīng)用測試。在硬件設(shè)備選型上，以固定設(shè)備為主，以手持移動式設(shè)備為輔。

系統(tǒng)在功能上，以模塊化為主，盡量簡化系統(tǒng)手工操作和數(shù)據(jù)錄入操作，設(shè)計友好的、人性化的操作界面，使系統(tǒng)直觀易懂，易于使用和推廣，達(dá)到最大的靈活性，最好的實(shí)用性和適應(yīng)能力。

2.1.4 可擴(kuò)展性

目前國網(wǎng)SG186 工程營銷系統(tǒng)和SG-ERP 的規(guī)劃正在逐步完善和建立中，同時市縣供電公司的智能表庫系統(tǒng)也在建設(shè)中。所以，本系統(tǒng)應(yīng)建立適用未來業(yè)務(wù)和外圍系統(tǒng)變化的客戶信息模型和技術(shù)架構(gòu)，應(yīng)能滿足新增的需求，而系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)不需做較大的改變。

2.2 系統(tǒng)架構(gòu)

2.2.1 系統(tǒng)邏輯架構(gòu)

邏輯結(jié)構(gòu)見圖5所示。

圖5 系統(tǒng)邏輯結(jié)構(gòu)圖

2.2.2 邏輯結(jié)構(gòu)描述

從邏輯結(jié)構(gòu)上來看，系統(tǒng)由客戶端應(yīng)用程序、應(yīng)用服務(wù)器、數(shù)據(jù)服務(wù)器、外部數(shù)據(jù)交換接口等部分組成：

1）客戶端應(yīng)用程序。由于要適應(yīng)不同的應(yīng)用場景，本系統(tǒng)客戶端應(yīng)用程序為B/S 應(yīng)用程序，主要實(shí)現(xiàn)計量裝置的入庫、檢定、出庫、配送、資產(chǎn)跟蹤等功能。

2）應(yīng)用服務(wù)器。提供業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)和RFID 中間件。其中業(yè)務(wù)應(yīng)用服務(wù)實(shí)現(xiàn)計量裝置精細(xì)化管理系統(tǒng)的所有業(yè)務(wù)邏輯。RFID 中間件 實(shí)現(xiàn)與RFID 硬件以及配套設(shè)備的信息交互與管理，同時作為一個軟硬件集成的橋梁，完成與上層復(fù)雜應(yīng)用的信息交換。

3）數(shù)據(jù)服務(wù)器。用來存儲系統(tǒng)的各種數(shù)據(jù)，實(shí)現(xiàn)計量裝置業(yè)務(wù)應(yīng)用數(shù)據(jù)以及與營銷系統(tǒng)、庫管系統(tǒng)交互時的數(shù)據(jù)存儲。

4）外部數(shù)據(jù)交換。系統(tǒng)與營銷系統(tǒng)的計量業(yè)務(wù)、智能倉儲系統(tǒng)等有數(shù)據(jù)交換要求，交換數(shù)據(jù)類型包括計量裝置資產(chǎn)信息、狀態(tài)信息、業(yè)務(wù)工單信息、出入庫信息、存放位置信息等。

2.2.3 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)

網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖見圖6所示。

圖6 網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖

該系統(tǒng)主要有計劃管理、運(yùn)營監(jiān)控、配送管理等主要功能模塊組成，實(shí)現(xiàn)計量裝置的出入庫、設(shè)備檢定以及資產(chǎn)跟蹤等主要功能，以及信息查詢等功能，系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫是存放系統(tǒng)的運(yùn)行數(shù)據(jù)，它需要與營銷系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫和智能表庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫交互數(shù)據(jù)，系統(tǒng)業(yè)務(wù)功能和展現(xiàn)發(fā)布在WEB應(yīng)用服務(wù)器上。

這些模塊可以通過供電公司局域網(wǎng)絡(luò)連接，可以分散在不同位置。

3 結(jié)論

本研究通對全省計量器具集中檢定配送的相關(guān)業(yè)務(wù)需求進(jìn)行了完整分析,并結(jié)合供電公司實(shí)際案例做了流程優(yōu)化設(shè)計。對計量器具集中檢定配送的業(yè)務(wù)流程、數(shù)據(jù)信息交互流程、全生命周期管控需求以及各信息化系統(tǒng)之間的集成需求進(jìn)行了詳盡分析，最終實(shí)現(xiàn)計量器具全過程透明化物流追蹤管理，以及資產(chǎn)全生命周期管理的目的。

通過系統(tǒng)建設(shè)使得原先較為粗放的計量資產(chǎn)管理模式變得規(guī)范有序，對數(shù)量眾多的計量資產(chǎn)實(shí)現(xiàn)了精細(xì)化、高效率的管理，降低了管理成本。通過系統(tǒng)的實(shí)施，提高了計量資產(chǎn)在物流過程中的處理效率，使計量資產(chǎn)在物流各個環(huán)節(jié)都能被有效管控，通過將計量各業(yè)務(wù)系統(tǒng)進(jìn)行業(yè)務(wù)、數(shù)據(jù)和流程的整合，實(shí)現(xiàn)了統(tǒng)一計量資產(chǎn)監(jiān)控、統(tǒng)一計量業(yè)務(wù)調(diào)控的目標(biāo)，提升計量營銷業(yè)務(wù)綜合管理水平。

系統(tǒng)將會極大提升目前供電公司計量裝置資產(chǎn)的管理水平，降低資產(chǎn)管理人員的勞動強(qiáng)度，提高工作效率，滿足計量裝置精細(xì)化、專業(yè)化的發(fā)展要求。

[1]國家電網(wǎng)公司.國家電網(wǎng)公司省級計量中心建設(shè)規(guī)范[S].2010.

[2]黃學(xué)成，何遠(yuǎn)標(biāo).RFID 及其在物流管理中的應(yīng)用[J].中國高新技術(shù)企業(yè)，2010.

[3]劉新亮，姜同強(qiáng)，王雯.RFID在倉儲物流中的應(yīng)用[J].商場現(xiàn)代化，2008.