智能仓储及输送系统设计及应用

荆丽丽

（国网辽宁省电力有限公司计量中心，辽宁 沈阳 110006）

智能仓储及输送系统设计及应用

荆丽丽

（国网辽宁省电力有限公司计量中心，辽宁 沈阳 110006）

仓储作为整个物流过程的一个关键环节，是物流活动的中转站、调节物流的中心。以辽宁电力公司计量中心仓储输送系统为背景，针对其具体流程与特点，将智能物流技术融入电能计量管理中，运用智能物流技术及装备，优化工作流程、提高资产周转效率和管理精细度、降低管理成本，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、社会效益和发展前景。

仓储输送系统；电能计量管理；智能物流技术

国家电网公司对省级计量中心建设提出了“整体式授权、自动化检定、智能化仓储、物流化配送”的基本建设原则，明确电能计量的发展方向和发展要求，以“公平、公正、公开”为准则，以“智能化、自动化、信息化”为手段，实现电能计量器具的集中检定、集中仓储、统一配送、统一监督。

通过资源整合、要素重组、流程再造，对电能表检定及智能仓储输送系统进行分析、改造、升级，构建要素配置合理、成本运营较低的生产系统，从而达到国家电网公司对电能表智能仓储与智能检定一体化系统的总体需求。本套智能化仓储及输送系统配备目前国内外先进的软硬件设备，满足辽宁电力公司的生产需求，可完成电能计量器具从新品到货到配送出库装车的全套流程，实现了集中检定、统一派发的工作要求。

1 智能仓储及输送系统

1.1 基本情况

辽宁电力公司计量中心的智能仓储及输送系统由沈阳新松机器人自动化股份有限公司负责承建，是目前国内电力行业规模较大的智能仓储输送系统。智能仓储及输送系统是将先进、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，实现电能表仓储、检定的一体化管理［1］。

智能仓储系统共3层，全部为框架结构，其中自动化立体物流仓库大小为85 m（长）×30 m（宽）×18.5 m（高）。根据现场条件合理设置相应的立体库货架库区、配套物流传输系统、出／入库作业区、出／入库缓冲区、新品拆包区、废箱处理区、组箱区、拆盘区、码盘区、立体库与各检定车间配套物流传输系统、各检定车间的主输送线等。整个智能仓储系统主要包括托盘库堆垛机系统、周转箱库堆垛机系统、货架系统、拆码垛机器人系统、自动装箱机器人系统、RGV系统、托盘输送系统、周转箱输送系统、纸箱输送系统、裸表输送系统、控制系统、监控管理系统等［2－3］。

1.2 输送作业流程

智能仓储系统包括新品入库流程、新品抽检流程、空托盘组供给流程、纸箱出托盘库入周转箱库流程、检定出库／回库流程、周转箱出库配送流程、机器人拆码垛流程、不合格品处理流程等，如图1所示。

图1 输送作业流程图

2 关键智能设备的研制开发

2.1 采用ActiveMQ消息队列处理机制

辽宁电力公司计量中心的智能仓储系统在处理任务申请和数据采集时，采用ActiveMQ消息队列处理机制。

ActiveMQ为目前最流行、功能最强大的即时通信和集成模式的开源服务器，支持多种语言和协议。ActiveMQ有许多特性，例如支持多种不同的传输，异步发送等。ActiveMQ针对不同需求都有相应配置，即使要达到同一个目的也可以有多种不同的配置方案［4］。本系统根据实际需求，采用发布／订阅方式，该方式可能存在多个接收客户端，并且接收端与发送端存在时间上的相互制约，在一个接收端智能接收创建信息后，再发送客户端要发送的消息。

本系统采用ActiveMQ消息队列处理机制，结合自身系统进行二次开发，能更高效快速地处理异步消息，提高生产效率和系统运行稳定性。

2.2 巷道式堆垛机

巷道式堆垛机作为自动化立体仓库的核心物流设备，其工作效率高低直接影响自动化立体仓库的运行效率和经济效益。堆垛机有启动加速、自由滑行和刹车制动3种常见的工作情况，以及后轮抱死、与缓冲块碰撞2种紧急状况，它是随着立体仓库的出现而发展起来的专用起重机，也是立体仓库中运行频率最高的物料搬运设备，主要担负着电能计量器具的出库、进库等任务，在高层货架的巷道内来回穿梭运行，使得企业的生产物流速度大大提高［5－6］。

2.3 搬运／码垛机器人

作为物流自动化领域的一门新兴技术，近年来码垛技术获得了飞速发展，广泛采用码垛机器人对提高劳动生产率以及降低生产成本有着十分重要的意义，对企业提高生产效率、保证产品质量、改善劳动条件、优化作业布局贡献巨大，码垛技术的应用标志着企业生产自动化的先进水平［7］。

搬运／码垛机器人是一种用于自动化物流系统中的智能型自动码垛设备，主要用于将料箱或纸箱包装物料码放在托盘上入库，以及从托盘上将物料拆取并放在输送辊道上，具有高度的自动化和灵活性。

2.4 装箱机器人

目前大部分网省公司计量中心的新表都是由人工拆取包装箱，再由人工导入塑料周转箱。随着人力成本的不断增加和人工装箱的不确定性等各种不利因素显现出来，辽宁电力公司计量中心与新松公司一起研究采用机器人代替人力进行电能计量器具的装箱工作，保证电能计量器具导入塑料周转箱时准确无误，大大提高了劳动生产率。

2.5 大型可编程控制程序

电气控制系统是整个智能生产物流系统中智能设备执行的控制核心，包含设备控制层和监控层。向上联接物流系统的调度计算机，接受物料的输送指令；向下联接输送设备，实现底层输送设备的驱动、输送物料的检测与识别，完成物料输送及过程控制信息的传递。此外还提供内容丰富的人机界面、安全保护措施和多种操作模式，辅助工作人员进行设备操作和维护。

2.6 生产物流管理信息系统

为了将辽宁电力公司计量中心建立成计量管理标准化、计量装置检测自动化、仓储管理智能化、配送管理网络化的一流电能计量中心，打造全覆盖、全过程、全方位、全寿命周期的计量管理体系，以采用自动化检定流水线和智能仓储技术的检定生产基地为硬件依托，以生产调度平台、SG186营销业务系统、电能信息系统、ERP系统为软件依托，提供有效的协调智能仓库、自动传输线、自动检定线，形成井然有序的柔性管理生产线，在专业管理上达到可视、可知、可控的生产管理水平。

3 仓储系统设计优势

a.首次在入库申请和出库校验的扫码器位置安装摄像头。入库时通过扫码器申请出现异常以及出库时通过扫码器校验出现异常时，箱垛都会停留在扫码器位置等待处理，其它网省公司计量中心都需要人走过去看一下周转箱的具体条码，辽宁电力公司计量中心的立库可在电脑上通过摄像头看到具体条码以便处理，大大提高了工作效率。

b.纸箱里电能表需要放入周转箱库时，由裸表线和抓表机器人自动操作。大多数网省公司计量中心在进行将电能表由纸箱放入周转箱库的操作时，需要人工拆包，放置到周转箱中，之后再人工放箱入库，辽宁电力公司计量中心的立库在进行此操作时只需人工拆纸箱，之后可将电能表放置到裸表线上，裸表线会自动输送电能表，抓表机器人再自动将电能表放置到周转箱内，最后周转箱自动扫描组垛入库，提高了工作效率，节省了劳动力。

c.配置以照相原理扫描电能表条码的采集设备。该采集设备扫描条码的原理不同于以往的激光扫描，而是采用照相扫描的方式，不仅提高了扫描效率，基本可以保证100%的扫描率，对质量较差的条码也可扫描到（在实际工作中有一批条码检测为F级的不合格级条码，也可扫描到）；而且可以判断电能表在周转箱中的方向，避免将电能表放反等错误的发生。

d.配送出库处配置RFID射频门，用于出库校验。大多数网省公司计量中心的立库在配送出库时没有校验设备，辽宁电力公司计量中心的立库在出库时有RFID射频门扫描电能表的电子标签，均进行出库校验工作，提高了出库准确度。

e.出库和入库的输送线分层。大多数网省公司计量中心的出库输送线和入库输送线是分开的，但都在一个平面内，辽宁电力公司计量中心立库的输送线分为上下2层，上层输送线用于出库，下层输送线用于入库，可直观地观察任务执行情况，出现问题时也能更方便地找到错误信息。

4 结论

目前智能仓储及输送系统已经进入试运行阶段，运行状态稳定，系统的库存容量、生产输送效率、业务功能均能满足辽宁电力公司计量中心的生产要求。智能仓储及输送系统的应用，保证了计量器具库房管理各个环节数据输入的速度和准确性，确保能及时准确地掌握库存的真实数据，合理保持和控制库存量。通过科学的编码，还可对库存电能计量器具的批次、保质期等进行管理，利用系统的库位管理功能，可以及时掌握所有库存计量器具当前所在位置，有利于提高工作效率，对保证电能计量器具仓储管理的良好运转、发挥电能计量器具仓储管理的效率效能、不断提升电能计量集约化管理效率具有重要意义。

［1］ 明静静.电力系统物资仓库优化设计与实现［D］.济南：山东大学，2012.

［2］ 徐 述.株洲电力物料仓储管理系统的设计与实现［D］.长沙：中南大学，2010.

［3］ 朱祝武.现代物流企业仓储系统管理研究［D］.青岛：山东科技大学，2005.

［4］ 张 燕，徐立新.ActiveMQ特性与配置研究［J］.电脑编程技巧与维护，2011，18（12）：6.

［5］ 孙军艳，曹西京，张锁怀.基于ANSYS的堆垛机结构强度分析［J］.轻工机，2005，23（1）：51－54.

［6］ 乔玉晶，吕 宁.立体仓库巷道堆垛机控制系统设计［J］.自动化技术与应用，2004，23（11）：44－46.

［7］ 张丰华，韩宝玲，罗庆生，等.基于PLC的新型工业码垛机器人控制系统设计［J］.计算机测量与控制，2009，17（11）：2 191－2 193.

Intelligent Storage and Transportation System Design and Application

JING Li⁃li
（State Grid Liaoning Electric Power Co.，Ltd.，Metrological Center，Shenyang，Liaoning 110006，China）

As a key link in the whole logistics process，storage is the hub of logistics activity，the center of the logistics adjusting. Based on this，this paper takes liaoning electric power company center warehouse delivery system as the background，aiming at the spe⁃cific process and the characteristics of the intelligent logistics technology into the electric energy metering management，using intelligent logistics technology and equipment（RGV robot，handling／palletizing robot，stacker，etc.），optimizing working process，improving the efficiency of assets turnover and the precision，reducing the management cost.All of which conform to the state grid group operation，intensive development，overall requirements of the lean management，standardized construction，achieving good economic efficiency，social benefits and good prospects for development.

Storage and transportation system；Electric energy metering management；Intelligent logistics technology

TM76

A

1004－7913（2015）05－0060－03

荆丽丽（1984—），女，学士，工程师，主要从事电能计量器具的仓储及配送工作。

2015－02－06）