周蔚 王睿 梁義文 張玥劼 朱赟

關(guān)鍵詞：智能表庫；批量配表；配表時長

0引言

智能電表作為智能電網(wǎng)的終端，集采集、存儲與通信于一身，承擔(dān)著干家萬戶的電能計量任務(wù)。智能表庫則負責(zé)嘉興市所有合格電能表的資產(chǎn)管理工作，其擁有全自動的出入庫系統(tǒng)，依循“先進先出、智能選配”的原則高效出入庫，能夠?qū)崿F(xiàn)表計的集約化、智能化管控。但其中的批量配表業(yè)務(wù)在目前的業(yè)務(wù)模式下過度依賴人工，工作效率難以實現(xiàn)躍升，“卡脖子”問題有待解決。

嘉興供電公司為達到國網(wǎng)浙江省電力有限公司全面落實開展智能表庫批量配表的工作要求，保障年度表計輪換和新裝工作的順利開展，響應(yīng)國網(wǎng)浙江省電力有限公司提質(zhì)增效的號召，提升智能表庫批量配表工作效率，縮短批量配表工作用時，提出將批量配表用時縮短至每表平均30s的目標(biāo)。

批量配表業(yè)務(wù)是指單個流程下表計數(shù)量大于1箱的周期輪換和低壓批量新裝流程。安裝信息貼標(biāo)是指將帶有安裝地址和戶號的標(biāo)簽粘貼在對應(yīng)的表計上，方便安裝人員現(xiàn)場安裝工作。

1現(xiàn)狀分析

通過調(diào)查研究方式，對嘉興供電公司批量配表環(huán)節(jié)、表計出庫環(huán)節(jié)和現(xiàn)場領(lǐng)用環(huán)節(jié)3項內(nèi)容展開調(diào)查，調(diào)查研究結(jié)果如下。

1.1批量配表環(huán)節(jié)用時分析

現(xiàn)階段批量配表業(yè)務(wù)主要由任務(wù)分理、任務(wù)下發(fā)、表庫接收、表計出庫和任務(wù)反饋等環(huán)節(jié)組成，如圖1所示。

通過營銷系統(tǒng)統(tǒng)計各環(huán)節(jié)的總用時和配表數(shù)量，計算當(dāng)前批量配表業(yè)務(wù)每表平均用時為72.18s。調(diào)查發(fā)現(xiàn)批量配表工作中表計出庫每表平均用時最長，將表計出庫作為重點關(guān)注對象，做進一步調(diào)查。

1.2表計出庫環(huán)節(jié)用時分析

表計出庫環(huán)節(jié)流程如圖2所示。調(diào)查發(fā)現(xiàn)表計出庫環(huán)節(jié)中，現(xiàn)場領(lǐng)用用時最長，將現(xiàn)場領(lǐng)用作為重點關(guān)注對象，做進一步調(diào)查。

1.3現(xiàn)場領(lǐng)用環(huán)節(jié)用時分析

通過上述調(diào)查分析，為找到末端原因，進一步對如圖3所示的現(xiàn)場領(lǐng)用環(huán)節(jié)流程進行深入分析，最后發(fā)現(xiàn)安裝信息貼標(biāo)每表平均用時最長。

因此，批量配表業(yè)務(wù)用時長的癥結(jié)是安裝信息貼標(biāo)用時長。

2方案制定

2.1目標(biāo)設(shè)定

現(xiàn)狀調(diào)查表明智能表庫批量配表環(huán)節(jié)單塊電能表平均用時為72.18s，而安裝信息貼標(biāo)平均用時為53.88s，占總用時的74.6%。該裝置預(yù)計可解決80%癥結(jié)，智能表庫批量配表的時間將縮短到：72.18x（1-74.6%x80%）～29.10s。嘉興供電公司對智能表庫批量配表環(huán)節(jié)單塊電能表平均用時要求為30s。因此，將目標(biāo)值量化，將智能表庫批量配表時長目標(biāo)值設(shè)定為29s。

2.2要因分析

經(jīng)分析，找出影響安裝信息貼標(biāo)時長的9個末端因素，如表1所示。

2.3確定對策

針對3項主要原因：標(biāo)簽操作次數(shù)多、表位間距小、裝接單與表計對應(yīng)順序偏離值大，制定對策方案。

（1）標(biāo)簽操作次數(shù)多：使用噴墨工藝替代傳統(tǒng)標(biāo)簽，如圖4a所示。配置一臺連續(xù)噴墨式（continuous inkjet，CIJ）噴碼機，要求其噴印標(biāo)識分辨率達到32像素，并為噴碼機配置XY軸滾珠絲桿聯(lián)動裝置，聯(lián)動裝置行程為600mm×500mm。要求每表信息印刻平均用時小于5s。

（2）表位間距?。菏褂蒙漕l識別（radio fre-quency identification，RFID）技術(shù)獲取電臺旨表信息，如圖4b和圖4c所示。在表庫流水線安裝多個RFID讀取器，當(dāng)周轉(zhuǎn)箱進入讀取范圍時，開啟射頻讀取設(shè)備進行讀取。要求每表信息讀取平均用時小于9s。

（3）裝接單與表計對應(yīng)順序偏離值大：使用營銷接口讀取裝接單數(shù)據(jù)。調(diào)用營銷接口如圖4d所示。設(shè)備向營銷接口發(fā)送電能表信息，營銷網(wǎng)絡(luò)將裝接單內(nèi)容返回給設(shè)備，直接讀取數(shù)據(jù)。要求每表匹配平均用時小于15s。

3方案實施

3.1設(shè)計制作噴碼設(shè)備

3.1.1設(shè)計噴墨高度支架和支架運動機構(gòu)

根據(jù)電能表紙箱的尺寸對噴碼運動機構(gòu)位置進行定位，根據(jù)噴碼機尺寸設(shè)計噴碼機外機，為了保證噴碼運動機構(gòu)運行時的穩(wěn)定性，決定機構(gòu)的傳動裝置使用滾珠絲桿。

3.1.2制作支架運動機構(gòu)

為滿足貨架及周轉(zhuǎn)箱尺寸要求，噴碼機主體制作規(guī)格為（329.3～345）mmx504mm;制作加工噴碼運動機的滾珠絲桿；根據(jù)圖紙組裝噴碼機外機、噴碼機主體、電氣裝置等設(shè)備，并進行電氣、軟件調(diào)試。

3.1.3驗證噴碼設(shè)備性能

對組裝完成的完整噴碼設(shè)備進行試驗，檢驗其性能參數(shù)，分別對5批電能表進行打印測試，與RFID進行通信的噴碼設(shè)備打印準(zhǔn)確率達到100%。

3.2制作RFID讀取裝置

3.2.1設(shè)計RFID讀取平臺

根據(jù)測量的射頻天線及讀寫器尺寸數(shù)據(jù)設(shè)計識別設(shè)備。為了順利將射頻天線、讀寫器放入表箱并使表箱通過識別配套裝置，同時考慮到無源讀取設(shè)備對讀寫距離有較高要求，須保證要有一定的設(shè)備下探空間。因此，射頻天線及讀寫器的載體平臺設(shè)計尺寸為973mm×693mm×893mm，讀寫探針與傳送帶的高度差為297mm。將電氣元件布置在載貨臺面板下以節(jié)省空間。

3.2.2編寫RFID作業(yè)程序

編寫代碼使用Python語言。與傳統(tǒng)的C/C++、Java、C#等語言相比，Python語言對代碼格式的要求寬松，便于用戶編寫代碼。根據(jù)識別設(shè)備性能，通過軟件對識別探針的下放深度進行控制。

3.2.3驗證RFID性能參數(shù)

采用Fixtool軟件進行測試，為提高讀取成功率，調(diào)節(jié)射頻功率的功率值為15dbm。測試采用2臺?？低曌x取器及15塊射頻天線，通過測量和實驗，RFID讀取率為99.95%。

3.3編寫營銷接口調(diào)用代碼

3.3.1設(shè)計接口調(diào)用方式

接口使用簽名加密的方式進行調(diào)用。首先生成簽名與密鑰，在發(fā)送數(shù)據(jù)前將簽名、密鑰、數(shù)據(jù)、隨機數(shù)生成MD5算法的數(shù)據(jù)摘要。

3.3.2驗證營銷接口成功率

根據(jù)代碼對營銷接口進行壓力試驗。計算得出：調(diào)用營銷接口正確率為100%。

3.4整體組裝調(diào)試驗證

各部件制作完成后，進行裝置整體聯(lián)合調(diào)試工作。聯(lián)合調(diào)試前，嚴(yán)格地單獨測試各部分功能。組裝時，安裝工藝須符合有關(guān)規(guī)范要求。

為保證投入使用的裝置安全、可靠，將裝置送至第三方專業(yè)檢測機構(gòu)檢測認證，對各裝置的各項數(shù)據(jù)進行檢測，各項數(shù)據(jù)合格率均為100%。

4效果檢查

通過統(tǒng)計2022年5-10月改進后的安裝信息標(biāo)注工作的批量配表平均用時，智能表庫批量配表平均用時降至16.80s，低于目標(biāo)值29s。

5結(jié)語與展望

智能表庫批量配表裝置的研制與使用，推動了資產(chǎn)管理工作的發(fā)展，有效解決了一線員工的工作難點，帶來了以下效益。

（1）直接效益：改進了批量配表業(yè)務(wù)，提高了電能表安裝信息貼標(biāo)的效率，減少了人為因素導(dǎo)致的差錯，工作效率顯著提升，節(jié)約了裝接前的準(zhǔn)備工作成本，大大提升了客戶的滿意度。

（2）安全風(fēng)險效益：使用該裝置進行表計批量出庫，避免了因堆垛不合理、搬運過程失手等原因?qū)е碌闹苻D(zhuǎn)箱傾覆、表計墜地等人身傷害及設(shè)備損壞事件，降低了營銷作業(yè)風(fēng)險，提升科技賦能水平。

（3）潛在效益：表計上噴印的用電地址等信息，能供裝接人員進行有效識別，無須再與裝接單進行二次核對，提升效率的同時減少了表計串戶問題，提升了客戶電力獲得感和滿意度。

未來將針對課題研究成果存在的缺點與不足，進一步深入研究批量配表智能識別一體化裝置。將RFID與噴墨打印技術(shù)集成在同一套設(shè)備中，進一步提升工作效率，降低故障率，并在表計上加噴二維碼，在保護客戶信息私密的前提下，為客戶、用電檢查人員和抄表人員提供實時數(shù)據(jù)查詢，提高供電服務(wù)水平。