王毅钊+马烨

摘 要：计量生产自动化系统的建设已进入全面验收阶段。智能仓储系统作为其运转最为核心的一环，学习智能仓储系统的基本知识、了解其运作流程是运行维护人员必须要做的工作。文中介绍了智能仓储系统的总体规划设计情况，对一些网省的建设情况做出总结，详细说明了智能仓储系统的运转流程，并对下一步工作做出展望。

关键词：计量生产自动化系统；智能仓储系统；规划；流程

中图分类号：TM93；TP39 文献标识码：A 文章编号：2095-1302（2017）03-00-02

0 引 言

根据国家电网公司的战略部署，2016年是计量生产自动化系统实用化验收的全面验收阶段。目前，全国各个网省的“四线一库”建设已基本完成，部分较早开始建设的网省也已积累了一些计量自动化生产的经验[1]。但整体来说，该行业还处于摸索阶段，而自动化工作流程对相关人员的运行维护水平提出了更高的要求。

在计量生产自动化系统的布局过程中，智能仓储系统用来集中存放待检、待配的计量装置。所有检定流程都从表计出库开始，以表计入库结束。智能仓储系统作为“四线一库”以及计量生产调度平台运转的中枢，其可靠、有序、高效的运作是整个计量生产自动化系统工作进行的根本。

1 系统总体设计

智能仓储系统的设计需要满足国网公司“整体式授权、自动化检定、智能化仓储、物流化配送”的建设要求，应当起到提高检定及配送效率、节约人力物力成本、提高计量资产管理水平的作用[2，3]。

1.1 系统的典型配置

整个智能仓储系统由设施设备以及管理系统构成。

设施设备指其物理构成，可以按照各个功能实现的场所将其分为出入库区、库前作业区、货架存储区、拆包装箱区、检定接驳区五个部分。

根据各省表计配送、檢定载具的不同，货架存储区以及库前作业区还可细分为托盘区、周转箱区等。表1所列是一些典型的到货、检定、配送的载具配置模式。

需要说明的是，采用纸箱进行到货、检定、配送过程时所应用的纸箱不同于传统配送使用的普通纸箱，而是经过特殊设计的纸箱。这种纸箱一般具有纸顶盖，顶盖可由机器人直接吸起实现拆包。这种统一载具的方式简化了表计所历经的流程，理论上具有更高的效率。

按照设备功能的类型，可将智能仓储的主要设备分为货架、堆垛机、输送机、穿梭车、移载机、拆码盘机、拆码箱机、定位/挡停机构等输送设备以及信息识别系统。此外，还有一些辅助设备，如储物笼、托盘叉车、周转箱转运车等。

管理系统则包括仓储管理软件、调度监控软件、设备控制软件。

1.2 库容配置原则

仓库系统的容量是其最重要的参数，合理的容量配置既可以满足配送检定的需要，又避免了冗余配置带来的浪费。

库容配置主要由表计的年检定量决定。计p1、p2分别为最小、最大库容需求系数，Q为年检定量，V为库存容量，那么其关系满足下式：

p1

除检定量外，表计的周转能力和计划也是确定库容时需要考虑的因素。依据文献[4]可知，智能仓储的容量最大（小）时应当满足以下条件：

（1）新表具有21（10）个工作日存量，防止到货意外造成的无表可检；

（2）检定等一系列流程占用5个工作日存量；

（3）检定完的表计具有21（10）个工作日存量，防止检定意外造成无表可配；

（4）空周转箱的存放占用21（5）个工作日存量；

（5）表计的周转占用10%的货位；

（6）应对特殊情况和长远发展需保留20%（15%）的货位；

（7）每年工作时间为250个工作日。

根据上述场景得出库容系数的边界值p1=（（10+5+10+5）/250）/（1-10%-15%）=16%， p2=（（21+5+21+21）/250）/（1-10%-20%）=38.85%。

文献[4]向上取整，取p2为40%，将库存容量定为年检定量的16%～40%。当库容系数的值越大时，库遭受意外情况影响的风险就越小；库容系数越小时，对库的周转能力要求就越高。

表2所列是一些省网年检定量与库容的参数配置（折合为单相表）。

1.3 表计的出入库流程

以陕西省“四线一库”系统为例（该省采用“纸箱+周转箱”的运行模式），介绍表计从到货直至出库所经历的全部流程。

（1）新计量器具由配送车运输至智能仓储的出入库区，与配送车相连接的伸缩皮带机将纸箱输送给托盘库前区的机器人码垛，此时表计以纸箱垛的形式存放于托盘上；

（2）托盘由穿梭机输送至货架前的链条输送机上，链条输送机再将托盘输送到托盘立库区的堆垛机上，堆垛机完成托盘入库；

（3）托盘经码垛机、链条输送机输送到拆包装箱区，由人工拆包并将表计装入周转箱中，周转箱经叠盘机叠箱后入库，此时表计以周转箱垛的方式存放于周转箱立库区；

（4）周转箱垛通过输送接驳系统，经过检定接驳区到达自动检定流水线上，接受检定；

（5）检定完成后，合格表计与不合格表计分别接受标记，并进入立库；

（6）堆垛机在接收到出库指令后取出周转箱垛，经出库输送线将周转箱垛输送到出库工位，采用人工方式将其转运至配送车上。

在纸箱放入托盘、表计放入周转箱时，信息自动识别系统都会将其信息绑定，实现表计与载具相互可追溯。而为防止自动化系统出现故障，各个流程都预留了人工方式处理的备用方案。

回顾该省表计的周转流程，可以看出，该省在拆包时采用人工方式，这也是采用“纸箱+周转箱”模式的普遍做法。普通纸箱使用机器人来进行拆包还存在一定难度，若想要实现检定配送流程的全自动化，需要对普通纸箱进行一些改造。

一次单独的检定任务涉及检定任务下发、检定设备申请、设备出库、设备核对、设备检定、设备组箱组垛、设备入库、检定任务完成共计8个过程。该部分涉及三个系统，分别为检定系统、生产调度平台、仓储系统。其中，生产调度平台作为检定系统和仓储系统的总指挥，负责各种任务的发起以及信息接收，而检定系统、仓储系统之间没有直接的数据交换，都通过生产调度平台来进行配合。

这三个系统两两之间的命令传递、数据交换都有相应的接口，接口采用Web Service方式。

生产调度平台下发检定任务时，会先通过检定任务校验接口从仓储系统获取出库数量，查询与检定数量是否一致。之后仓储系统便从检定出库任务下发接口接收检定出库任务，待出库完成后通过检定出库及明细下发接口将设备出库明细上传至生产调度平台。检定完成，设备组箱、组垛后，仓储系统从检定入库任务下发接口接收入库明细，入库完成后通过储位信息变更接口上传新的储位信息。在整个过程中，仓储系统接收生产调度平台3次命令，向生产调度平台上传3次信息。

2 智能仓储系统的展望

应用智能仓储系统极大地提升了电能计量器具的管理水平，实现了智能化、信息化管理[5]。

表计在入库时，表计的各种信息自动记录上传并与后台进行核對，可以判断出表计信息与厂家提供的是否一致，统一批次的表计是否存在重号、漏号等现象。表计在库内流转时，工作人员能跟踪到任何一只表计所处的流程、位置、状态，并能随时对其进行操作。表计出库时，出库的时间、数量、类型，操作人，接收单位等各种信息记录也都上传，方便追溯。上述各类型数据不只是简单记录，还可用来对表计的行为进行研究。表计的流转周期，配送时间和空间分布等数据都可以反过来起到优化存储、配送方案的作用，并协助配送管理人员进行决策。而这些数据如果采用人工录入方式将会极其繁琐，且容易出现漏记、错记、乱记等现象。智能仓储系统对实现电力计量工作现代化物流管理起到了根本性推动作用。

在“大数据”时代，信息和数据都具有潜在价值。虽然各网省的计量数据规模还远远达不到“大数据”所谈论的信息规模等级，但智能仓储的建立已经为积累更多有价值的数据奠定了基础。在以后的运行过程中，智能仓储系统将会收集到更多、更广泛的数据，并将融合更多其他营销计量工作的信息，如何利用这些资料，不断提高计量管理工作水平将会是营销工作人员需要考虑的问题。

3 结 语

应用智能仓储系统不但提高了电能计量资产的周转水平，还有效促进了检定和仓储的一体化配置。同时，智能仓储作为国网公司大营销战略的重要布局，有利于我国智能电网的建设。其智能化、信息化的特点保证了表计检定周转效率的大幅度提升，还降低了人力、物力成本，极大地推动了计量工作的自动化进程。

参考文献

[1]杨立行，范志夫，汤振华.江西省电力公司计量中心智能仓储系统的设计与实现[J].江西电力，2012，36（5）：66-69.

[2]赵成.省级计量中心智能化仓储系统的规划设计[J].电测与仪表，2014，51（12）：17-22.

[3]龙贵山，刘磊，刘颖，等.电能表自动化检定及智能仓储系统研究[J].电测与仪表，2013，50（5）： 95-100.

[4]国家电网公司.Q/GDW 1890-2013，计量用智能化仓储系统技术规范[M].北京：中国电力出版社，2014.

[5]朱伟光.电能计量资产自动化仓储管理系统的应用[J].华北电力大学学报 （社会科学版），2008（6）：24-27.

[6]储琴.基于CC-Link总线工厂智能仓储监控系统的设计[J].物联网技术，2015，5（11）：58-59.

[7]郭宇，钱玉凯，骆金华，等.智能仓储管理及物流系统在电能计量中心的应用[J].物流技术与应用，2011，16（1）：71-73.

[8]章鹿华，胡涵清，徐占河，等.应用于电能计量器具智能仓储的机器人系统设计与实现[J].物流技术，2015（1）：290-293.