周转箱编码自动绑定装置的设计与应用

陈明珠

【摘 要】为提高在电能计量资产全生命周期管理中的配送登记、调拨登记及工程领用等环节的工作效率，减少手工操作量，减轻计量工作人员的工作强度，提高登记的准确率，文章讨论采用高速条码识别装置对电能计量表计上具有唯一性的资产编号条码标签进行扫描识别的方法，研制出一种将周转箱内所有计量表计的编号条码与该周转箱编号条码进行自动绑定的平台。通过物资管理信息系统实现对计量表计流转的位置和状态的准确跟踪，形成不漏记、不错记的管理机制和环境。

【关键词】周转箱；编码；数据采集；绑定

【中图分类号】TM933.4 【文献标识码】A 【文章编号】1674-0688（2017）09-0043-05

电能计量中心是电力行业的电能计量检测机构，承担着辖区内电能计量器具全生命周期管理的职能。就拿电能表的资产管理来说，每只电能表都存在从采购预建档、入库建档、检定、成品、配送、领用、安装、退运和报废的9种状态，形成一个闭环的生命周期。随着国家经济的发展和人民生活水平的提高，企业和居民的用电需求越来越多，电能表的需求量不断增多，电能表每年的流转量从过去的十几万只剧增到现在几十万只甚至更多。以江门供电局电能计量中心为例，2016年电能计量器具表计计划为150万只，配送范围辐射全江门市辖区，配送对象为12个供电局、23个供电公司，最远的配送点距离电能计量中心约60 km。采用传统的电能计量资产管理手段根本无法适应当前的需要，因此采用现代信息化管理手段对电能表的生命周期进行管理，高效、准确地跟踪每只电能表的状态和位置，并方便地进行统计分析，成为电力部门的必然选择。

1 利用管理信息系统对计量资产管理的必要性和可能性

随着集抄项目的进展，计量仓库物资种类及数量与日俱增。电能计量资产管理表现出资产种类多、数量大；价值较高，占用资金量大；分布广，资产归属多样；全生命周期管理，流程复杂等特征[1]。传统的人工记录管理办法必然造成库存积压、资金占用、表计周转缓慢、资产漏登记等情况，资产管理水平很难提高。主要问题表现在以下几个方面。

（1）营销系统中计量仓库管理不够完善，表计配送时没有出库登记环节，配送到各单位后由各接收人员再逐只进行表计的配送登记工作。

（2）因为接收人员收到主材物资以后需逐只进行手工登记，不但登记数量大，耗费时间多，而且容易出现登记滞后或者部分物资未登记的情况。

物资仓储管理一直是每个企业最为繁琐同时也是极其重要的一个部分[2]，尤其是对于有些大批量的主材物资，需要对每件物资的流转位置及状态进行监控。就以供电物资中电能表为例，每只表流转的地点和状态必须在管理系统中正确反映。上述两处管理方面的漏洞会造成部分物资在一定时间内处于失踪状态，所以传统的人工记录管理办法不但效率低、工作量大，而且无法保证100%的准确率，对物资管理造成较大的影响。

每只电能表都有唯一的资产编号即ID，电能表到货、检定和配送时都需进行ID登记。由于数量越来越多，如果人工对每只电能表进行逐只登记，效率低且耗时长[3]。鉴于每只电能表的ID是唯一的，有利于跟踪每一只电能表的状态和位置。通过技术手段，将每一箱内多个电能表资产编号，在物资管理系统中绑定到周转箱号中，这样计量物资管理员只需扫描周转箱号，便可登记此箱内所有表计的资产编号，提高在物资管理系统流程中的配送登记、调拨登记及工程领用的工作效率。

通過营销数据接口提取营销MIS中表计的安装信息，可有效地监控电能表在配送至各县区局和供电所后各计量表计安装情况的信息，有利于考察计量表计需求计划的合理性和掌握计量项目进度。整个过程借助设备实现，避免人为操作带来的误差，可实现登记信息的100%准确率。

2 周转箱编码自动绑定装置的设计

2.1 计量物质运转流程设计

（1）电能表物流到货后，物资管理员直接在物资流转监控系统中进行预建档，表计处于预建档状态。

（2）电能表送实验室进行仓内检定室，物资管理员将此批次物资建档，表计处于入库待检状态。

（3）表计检定完成后，电能表在计量中心周转仓进行装箱，在周转箱绑定平台进行表计编号与周转箱编号进行绑定，表计处于成品状态。

（4）若该批表计将要配送的单位已明确，在进行周转箱绑定平台进行表计编号与周转箱编号进行绑定时，还可以选定将要配送的单位进行预配送操作，表计仍处于成品状态，但记录了将要配送的单位。

（5）表计配送时，仓库管理员扫描表箱出库；也可以在物资流转监控系统中查找已做了预配送的表计，在系统里操作出库。

（6）县区局营业部收到表计后，在物资流转监控系统中操作扫描周转箱编号，完成入库后可导出入库表计的资产编号文件，打开营销系统，利用营销自动登记器进行配送登记。

（7）表计领出安装后，通过营销接口提取表计状态进行监控。实现计量表计的生命周期有效管理。

2.2 周转箱编码自动绑定装置的设计与选型原则

在系统设计中，在充分满足计量中心生产系统功能需求的前提下，遵循系统完整、安全可靠、规范标准的原则进行系统设计和设备选型，并充分考虑先进性、实用性和经济性相结合。

安全可靠性：系统能够在多个层次上实现安全控制，包括硬件设备的可靠性和软件系统的容错性。主要设备部件和关键部件选用国内外知名的、标准的、成熟的、可靠的产品。若必须采用非标准设备的，只有经过严格测试后才能投入使用。工具软件选用成熟的优秀平台和工具软件，采用模块化设计，具有安全管理的策略和功能，并尽可能地优化系统。

模块化和开放性：模块化设计便于系统集成和维护、流程修改及业务变更，具有良好的可扩展性和互操作性。采用统一标准的系统接口、通信协议，使系统能兼容不同厂家的同类设备，同时又能适应未来新技术的发展。在系统设计中，尽可能地选用符合国际或国内标准的通用设备，为系统升级、扩展留有余地。

易维护性：采用集中式的控制管理与分布式的具体应用相结合的模式。应用系统应具备较好的自适应能力，关键硬件设备模块化结构，具有热插拔功能，易于维护并降低维护成本。

2.3 周转箱编码自动绑定装置的系统构成

（1）研制计量物资周转箱编码绑定装置。电能表装箱后，采用高速条码扫描器[3]，对周转箱内全部电能表的编号、周转箱的编号进行识别和绑定。高速条码扫描器可以通过自行开发的软件调整不同物资的识别参数，实现同时对多个电能表资产编号进行采集并识别，真正达到快速扫描的目的。在计量物资管理软件中，将识别的资产编号绑定至周转箱号。

（2）开发计量物资管理软件。在物资配送至县区局时，仓管员只需扫描周转箱号，即可在计量物资管理软件中导出资产编号，并可导入营销系统进行配送登记或调拨登记。

（3）通过营销MIS系统软件接口，计量物资管理软件提取表计的状态信息，监控表计实时状态，可提取显示已配送但未进行配送登记表计和超过时限仍未安装的表计。

2.4 周转箱编码自动绑定装置的实现方案

（1）电能表在出厂时，由电能表厂家负责粘贴资产编号条码标签在电能表顶部，电能表检定完毕放置在周转箱时，条码标签朝外。

（2）每个周转箱正面安装有一个唯一编号的条码标签。

（3）当整箱电能表进入周转箱编码绑定装置时，装置龙门架的3个高速条码扫描器分别扫描电能表和周转箱的条形码，并将电能表资产编号和周转箱号上传至计量物资管理系统进行绑定。周转箱编码绑定装置主要由工控机、高速条码识别模块、红外线位置传感器和自动传输模块等部分组成（如图1所示）。

2.5 周转箱编码自动绑定装置的控制软件流程

为满足该周转箱编码绑定装置运行的需要，我们开发了相应的控制软件加以操控，该控制软件流程如图2所示。

周转箱编码绑定装置的运行过程包括下面几个步骤。

（1）启动前，在工控机上设置该箱的物资数量，将周转箱置于自动传输带上。

（2）当周转箱经过红外线位置传感器时，红外線位置传感器发出位置信号触发龙门顶部2个高速条码识别器对物资条码编号进行读取，同时侧边高速条码识别器读取周转箱号；若周转箱在送入识别区前没有贴条码，则该装置在读取该箱物资数量后直接打印周转箱编号条形码，人工贴上即完成周转箱与箱内物资的绑定过程。

（3）绑定完成后，操作人员可以在工控机上启动上传软件把数据上传到物资管理系统。

（4）当物资配送到各分点时，分点仓管员只需要在物资管理系统中录入周转箱号即可获取该箱号内物资的数量和物资编号信息。

（5）表计的配送流转可在计量物资管理系统中跟踪，物资系统通过营销接口提取表计状态信息，可跟踪表计是否在规定时限内安装。

为确保绑定过程的可靠性，该装置加入了报警机制。当周转箱通过感应区时，若箱号或物资编号识别失败，则自动启动报警装置，提示工作人员查明原因；此外，参照绑定前设置的物资数量，若读取的编号数量和预先设定的数量不符，报警装置也会被触发，由此确保了物资绑定100%的准确率。

3 系统的网络拓扑图

电能计量装置周转箱编码自动绑定装置与营销MIS相连，便可构成周转箱编码智能识别系统。其系统的网络拓扑图如图3所示。

4 周转箱编码自动绑定装置后的运行成效

4.1 周转箱编码绑定装置可实现的功能

（1）周转箱编码绑定装置完成研制后，已实现单相电子式电能表、三相电子式电能表、负控终端、配变终端及低压电流互感器的资产编号绑定箱号。

（2）物资流转监控系统已完成物资流转及查询功能模块，可实现物资由入库建档到工程领用的流程操作，提供了搜索查询、编号查询、日期查询和精确查询等功能。

4.2 大大提高了物资登记的效率，缩短了物资登记的时间

利用周转箱编码自动绑定装置后，计量物资的登记效率大大提高，大幅度地缩短了单位数量物资的登记耗时。图4所示为单相电能表、三相电能表和低压互感器利用人工登记和采用自动绑定装置登记的耗时和登记效率对比图。

以2016年1～6月计量中心实际物资流转总量为参照，物资流转环节优化后相比优化前，节省时间达614.06 h，具体情况见表1。

5 结语

周转箱编码自动绑定装置自2016年1月初投入试运行，至今运行状态良好，各项功能和性能指标均达到国内先进水平。通过实际运行证明该系统功能齐全，操作简单，自动化程度高，大幅度地减轻了电能计量资产管理人员的劳动强度，提高了工作效率，也确保了计量物资编码登记工作100%的准确率，实现了电能计量资产的智能化管理。

参 考 文 献

[1]常涛，侯兴哲.电能计量中心自动化物流系统建设[J].权威，2008（1）.

[2]滕俊.物流技术在仓库管理中的应用[J].企业科技与发展，2015（6）.

[3]林炳锋，余健.电能表生命周期信息化管理的实现[J].资源节约与环保，2017（4）.

[责任编辑：钟声贤]