一、 普天物流简况介绍及项目背景

普天物流技术有限公司（以下简称“普天物流”）是中国普天旗下专门从事物流中心规划设计、产品研发、设备制造、工程安装服务等业务的二级子公司，2008年中国普天整合内部物流产业资源，以贵阳普天几十年的产业经验为基础，集中资源打造了物流产业发展平台，公司由北京总部、贵阳物流产业基地（贵阳普天物流技术有限公司）、珠海软件基地、各地办事处及服务机构组成，涵盖员工600多人。公司的业务范围涵盖了邮政、烟草、图书、医药、电力、军队、机场、粮食、服装、家电、新能源汽车等多个行业，主要产品和服务包括：分拣系统、自动化立体库、输送系统、物流运输车、智能搬运AGV、无线POS、RFID智能卡、烟草销售终端、大屏幕显示系统、车辆在途监控系统、品牌宣传网络系统和综合信息管理平台等。

普天物流将电力行业作为积极拓展的领域，目前已研发设计了先进的包括计量器具智能化仓储和物流配送的物流处理系统，为国网 “智能化仓储物流配送”建立了新的模式，已在河北、冀北、甘肃、山西等项目中推广应用。经过多年的努力，普天物流正逐步成长为智能物流全面解决方案及关键设备提供商。

目前，国家电网正在进行“智能电网”的大规模建设，电力计量中心贯彻国家电网推行的“集团化运作、集约化发展、精益化管理、标准化建设”管理要求。根据检定规程的要求，利用先进的物流技术、科学的物流管理方法和运作模式，尽快完善检定场所和库房的建设，实现自动化检定，满足电力计量器具检定、库存和配送的需要，大力提高电力计量中心的整体运作效率和信息化水平。

电能计量中心对计量器具进行集中管理后，电能资产管理具有资产种类多、数量大；价值较高、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。可以说，现代化、自动化、智能化、信息化是计量中心发展的现实需要和趋势。

根据河北电力的具体需求，普天物流为其量身定制了智能仓储模式，并通过信息化流程实现预定目标，即：通过应用先进的库存管理模式和作业任务策略，利用系统的库位管理功能，做到了及时掌握所有库存物资当前所在位置，提高了仓库管理的工作效率和仓库的利用率；通过对各个作业环节电力计量器具和容器信息的自动化数据收集、处理、传送，根据设定好的工作流程，实现了电力计量器具和容器高效有序的流转和智能化管理；通过自动化物流设备实现容器的自动传输、叠垛、存储，大幅度提高了作业效率，减少了人工干预，增加了作业安全性，并且保证库存管理的准确性和检定业务的准确性。管理人员利用本系统可以实时了解每个被管理对象的性质、状态、位置、历史变化等信息。

二、实施信息化之前存在的问题

河北电力计量中心在实施信息化之前仓储系统与检定系统是完全分开的，没有信息的线上交互，需要人工台账来处理信息，即使上了信息化系统，也是相互独立，信息化程度低。

实施信息化之后，检定系统、立体库之间通过生产调度系统统一协调作业，其在生产与经营方面，要求达到如下功能：

主要内容如下：

1、 实现仓库、库区及储位管理功能，包括库前作业、自动化立体表库、拆包及缓存。

2、 实现出库、入库、盘点等管理，支持均匀存放、先进先出、按批次出入库等多种存储及出入库策略。

3、 实现实时库存查询，库存量预警功能、货物存留超时报警功能。

4、 实现对各个作业环节及各种设备运行状况的实时监控，实时监控数据应支持仿真模拟显示。

5、 仓储系统应能调整运行方式，可人工下达仓储任务，设定某个特定单元的处理过程，可实现单台装置控制操作。

6、 实现系统用户及权限管理，自动记录仓储方案维护、手动操作、软件升级情况等信息，保证系统操作安全。

7、 作业环节的异常情况，特别是影响人身、设备安全的，应有报警提示功能。报警信息实行分级控制，应包括故障类型、故障点位置等信息并以不同颜色区分报警级别、类型等。故障界面应能即时自动弹出。报警信息均应至少储存30天。

8、 仓储系统应能输出仓储记录、仓储情况统计等报表。报表可导出为EXCEL或WORD文档保存。报表及与相关系统交流的综合信息的设计，应采用电力行业规定的统一数据格式。

9、 配合计量中心生产运行系统厂家的接口调试工作，按国网公司统一制定的《省级计量中心生产运行系统》规范要求，实现与计量中心生产运行系统（该系统是由甲方建设的，用于整合检定系统、仓储物流系统、RFID系统等，满足甲方生产、调度管理需求的独立的管理信息系统）的无缝对接。

三、电能计量中心智能仓储与物流自动化信息管理系统

普天物流根据电力计量中心实现自动化检定需求，集成视觉识别技术、RFID 技术等仓储物流技术和信息技术，对仓库中的自动化设备进行管理和控制，实现电力计量器具在仓库中的整个生命周期的管理，即电力计量器具在到达仓库到离开仓库的整个过程。主要包括到货入库、检定出库、检定回库、配送出库等业务需求，通过与计量中心管控平台、检定系统进行无缝衔接，通过科学合理的作业调度方式，满足各个检定线的检定用表需求。

在系统体系结构设计中，采用典型的分层体系结构、模型-视图-控制（MVC）体系结构和数据访问层等，以便为整个系统带来更好的软件结构和代码重用，系统共分为表示层、业务层、数据访问层和数据层。采用统一的数据接口与国家电网SG186 系统平台、电力计量中心一体化管控平台、单项智能电表检定系统、三相智能电表检定系统、低压电流互感器检定系统、终端/采集器检定系统等业务系统实现数据的对接。

系统总体作业流程是:接收并保存由上层信息系统下发的入库单（入库任务），计量器具到货时对计量器具的身份进行核对同时将计量器具与容器进行绑定，记录并上传绑定关系；根据入库计量器具的品规进行码盘即同一品规的计量器具方可码为一盘，记录并上传码盘后的绑定关系；分配储位进行入库，完成入库后记录入库作业信息，更新库存信息，同时向上层信息系统上传作业信息与更新后的库存信息。系统接收并保存由上层信息系统下发的出库单（出库任务），搜索满足条件的计量器具并进行调度开始出库作业，完成出库后记录出库作业信息，更新库存信息同时向上层信息系统上传作业信息与更新后的库存信息。

作为电力计量中心自动化检定中的重要组成部分，本系统采用总线型、星型网络保证系统中各个设备、服务器、工作站的互联互通。

本系统所需要进行数据交换的其他业务系统众多，主要包括国家电网SG186 系统平台、电力计量中心一体化管控平台、单项智能电表检定系统、三相智能电表检定系统、低压电流互感器检定系统、终端/采集器检定系统等业务系统。

本系统接收国家电网SG186 系统平台、电力计量中心一体化管控平台下发的标准基础信息、生产作业信息等相关业务信息后进行处理并调度后下发到相应设备，实现对各个仓储设备的优化、动态调度，并使其协同完成相应的生产作业任务。在作业完成后将任务作业完成信息回传国家电网SG186 系统平台、电力计量中心一体化管控平台。

系统采用asp.net mvc2 模式进行设计开发，集成智能仓储管理系统、智能仓储监控系统、智能仓储辅助作业模块、计量器具信息采集模块、计量器具视觉识别模块、视频监控模块、计量器具拆码垛管理模块、计量器具打包模块等功能模块，同时集成对电力计量器具打包设备、电力计量器具拆叠盘机、机器人、输送系统、RFID射频识别设备、视觉识别设备、巷道堆垛机、AGV智能小车、提升机等设备的监视与控制功能。目前在国内还没有功能相同的产品，填补了国内空白。

系统主要使用了区域单元模式匹配视觉识别技术、统一多元的访问中间件技术、RFID 技术以及动态优化调度等创新技术。

1、 视觉识别技术

实现了12 只电力计量器具（以≤0.5M/S速度）通过识别区被全部识别，识别率达100%；实现12 只电力计量器具（以≤0.5M/S 速度）图像分析全部正确，准确率达100%。本算法大大减少视觉识别的时间，并且扩展性强，识别时间基本上不受后续容器或计量器具增加的影响。

2、 统一多元的访问中间件技术

本案例中开发了支持不同访问方式、独立于异构数据源的统一数据集成中间件。定义不同设备、数据源、层次的数据模型，通过在中间件中实现对这些数据模型进行抽象，定义统一的数据格式定义、数据解析和数据质量控制模型，为系统提供不同类型数据的标准接入功能。中间件将不同层面的数据进行清洗和整理，过滤垃圾数据和无效数据，实现分布式存储，大数据量过程数据流的高效存储和访问。统一多元的访问中间件技术屏蔽了不同数据源的连接交互方式异构和通信协议异构，将不同数据源实现为具有统一属性、数据格式、命令集的虚拟设备，同时提供一致的访问接口供上层应用系统使用，下图为中间件的结构模型：

中间件实现对异构物理设备的封装，对上层应用提供一致的通信接口。上层应用通过中间件的统一接口向虚拟设备（设备抽象）发送访问指令。数据定义模块对数据的正确性进行验证，数据解析模块根据相关规则对数据进行处理，数据质量控制模块是对垃圾、重复数据进行处理，对数据进行封装组合。

3、 RFID 技术

RFID 技术实现了成品电子标签批量打印，生产能力达到2—4 万只/天。利用射频门形式，实现了128 只电子标签（以≤0.5M/S 速度）通过识别区被全部读出，数据读写正确率达99.9%以上。利用识别室形式，实现了128 只电子标签在室内识别区被全部读出，数据读写正确率达99.9%以上。

4、 动态优化调度技术

电力行业在计量检定中存在品种多、规格多等特点，随着其业务量的迅速增加，目前国内普遍采用的仓储系统的一个重要特点是采用普通静态调度以及一个仓库对应一种计量器具的方式，这一方式已束缚了系统始终不能大幅度提高仓储效率，以目前的最高效率也仅能达到45垛台/小时。而普天物流采用本系统仓储过程中的动态调度模式，根据本系统采用的模拟仿真系统测算，能将系统仓储效率提高到60垛台/小时。而且这种处理模式还可以减少20%的输送线数量，降低硬件投资成本,并且减小设备占地面积。从而在满足货物出入库的要求的同时，更好的提高自动化立体仓库的出库效率。

四、信息化实施过程中遇到的问题和解决措施

描述了生产调度平台正常实施上线后，生产调度系统、检定系统、立体库之间的接口。

但是由于生产调度系统没有实施以及三线一库各自的施工进度不同，河北电力要求各集成商分别实施各自信息系统，然后通过临时接口来协调信息化作业。待生产调度系统上线后，最后各方以国网发布标准接口升级各自系统接口并与生产调度平台对接。

根据河北电力的要求，为了更好地使三线一库配合作业，普天物流提出了以下几种作业模式：

1）检定系统 ->生产调度系统...生产调度系统->立库系统

此模式下，立体库提供标准接口。检定系统需要模拟生产调度系统的功能，直接调用立库提供的接口。

如：检定设备申请过程。

2）立库系统->生产调度系统...生产调度系统->检定系统

此模式下，检定系统提供标准接口。立库系统需要模拟生产调度系统的功能，直接调用立库提供的接口。

如：设备出库过程。

不管上述哪种模式，这两种模式的接口方式，将来生产调度平台上线后，检定系统、立库系统都只需要修改远程服务方系统IP为调度系统IP，就能实现系统接口平滑过度。

五、信息化主要效益分析评估

1．信息化实施前后的效益指标对比分析

实施以信息化后，取得了显著的效果，具体表现在以下几个方面：

（1） 公司的采购计划变的清晰和有针对性，可以自动形成明确的需求清单，下达了采购计划以后，也能明确的跟踪到货品的进货情况，哪些采购计划以及送货完成，哪些还没有完成，还有多少处于在途状态，是否是超期交付。立库中的电表存取做到有章可循，从而保证了立库管理的合理性。

（2） 能明确的统计立库生产时的入库情况和出库情况，自动化检定室每天的生产情况，是否能满足配送订单的需求。

（3） 帮助各个部门明确了产品的物料清单，保证了工程计划部、采购部、

生产部、财务部的统一协调工作。

（4） 使检定部门从烦琐的对帐工作和统计工作中解脱出来，提高了该部

门的办事效率，大大减轻了部门的工作量。

2．信息化实施对企业业务流程改造与竞争模式的影响

电力企业计量中心的信息化改造，大大简化了作业流程，提高了作业效率。由于电力能源行业的特殊性，信息化有利于提升电力企业的社会责任，树立良好的社会形象，从而提升其公信力。

3．信息化实施对提高企业竞争力的作用

电力行业的信息化实施，对企业的竞争力主要表现在其社会责任层面。信息化的实施，网络系统的建设、运营和维护、管理信息系统的规划、研究和开发，信息的收集、整理、加工和传递工作，形成了一个覆盖全公司的信息化建设组织管理体系。该系统实现了领导和有权限的管理人员随时通过计算机终端查询到公司各类电力设备出入库状态、库存数量、资金占用等动态，使管理人员对库存物品的入库、出库、调拨、盘点、库存资金核算等业务进行全面的控制和管理，从而优化企业资源，增强企业的应变能力。

在公司产品方面实施了产品条码管理信息系统和电子标签管理信息系统，有利于作业的规范化和管理的程序化。条码管理信息系统（如托盘上的条码），是通过计算机和网络自动采集条码信息，来标识批号、存货编码、计量号等多项信息，输出规范美观的条形码产品标签和多种统计报表；电子标签管理信息系统，通过贴在电表上的电子标签，通过超高频电磁波，不用接触就能读取电表等电力设备上的信息，减少人为作业和干扰，识别效率高。条码和电子标签系统，避免了计量过程中的人为因素，降低了工作人员的劳动强度，规范了操作流程，同时方便了对出厂产品的有效跟踪，提高了公司的管理力度和客户满意度，使电力企业有一个好的产品形象和服务形象。

六、信息化实施过程中的经验总结

信息化实施过程中，鉴于系统较多、技术创新性强，系统间关联度大的特点，实施完成后，主要经验如下：

整体规划、分组管控：信息化项目虽然由多个分项目组成，但运行时存在紧密的配合关系，所以在项目推进中，将对项目的计划和方案进行整体规划，保证项目的整体协调性，有助于后期安装、联调等工作的开展。同时，由于各分项目具有独立的建设厂家和内部运行机制，在管控时仍以分项目为单位，分别设立负责人，采用分组管控的方式。

统一风格、兼顾特色：项目中的3个检定、检测系统具有天然的相似性，在建设中将在此基础上统一各系统的技术、功能、外观、界面等内容，保持整体风格的统一性。同时，各系统因检定、检测对象的不同，又存在固有差异，在建设中也将注重保持并突出其特色。

细化管理、质量至上:根据项目建设需要，分解建设计划、梳理建设流程，细化各项管理方案，通过多种过程管理措施保证工程质量的可控在控，推进项目保质保速的完成。

项目成功实施以后，全国多个省电力公司相继进行项目考察交流，为各个省电力公司的仓储系统建设提供重要的参考。目前，大部分省电力公司计量中心信息系统架构均采用了该模式，同时该模式已经成为国家电网公司计量器具的信息系统建设标准。

七、本系统下一步的改进设想

作为电力企业信息化建设过程中的一个重要的环节，制定信息化建设总体规划的步骤是必不可少的，对企业信息化建设能否成功起着重要的作用。

当电力企业的前期总体规划工作做得较好时，企业的信息化建设就会实施得很顺利，而当电力企业还没有一个清晰的总体规划时就进行信息化建设，企业的信息化建设就是不系统的，是很容易形成信息化“孤岛”的。

因此，从信息化建设的角度来说，总体规划工作是决定着企业信息化建设的成败，由于电力企业没有一个完整的五到十年的信息化建设规划，信息孤岛的现象在问题突出，如：动态库存管理的数据无法和财务数据共享等。所以应规划长期目标，编写切实可行的集团公司信息化建设总体规划，使电力企业在今后进行信息化建设中少走弯路、避免重复投资，实现跨越式发展。

电力企业计量中心智能仓储系统有省级、地市级等不同规模的生产数据网、工业控制网和信息管理系统，但是各网各系统之间独立、分散，没有实现互通互联，极大的浪费了网络资源，同时给生产经营带来诸多不便，为了能更好的发挥其功效，建议在生产过程信息化、管理信息化、企业信息化方面进行研究，使其融为一个整体，通过连接生产过程控制实时数据库和库存管理系统数据库，对生产和库存过程进行实时监视和控制，实现生产、库存过程控制的数字化、自动化和智能化，提高企业生产过程自动化水平，实现企业内、外部管理过程信息化和最优化，提高企业综合竞争力。

八、总结与展望

普天物流将管理的规范化、自动化、智能化、主动式、交互化、平台化、即时化这些先进的仓储物流理念应用到电力计量自动化检定行业仓储管理中，帮助用户制定科学的符合其自身需要自动化仓储管理流程，同时帮助用户规范其作业流程。这种自动化的仓储管理模式也填补了电力计量检定仓储管理中的空白。

随着智能电网和物联网在“十二五”中的推进与发展，计量中心提出：提高公司计量整体技术水平，实现“整体式授权、自动化检定、智能化仓储、物流化配送”的建设目标。我国电力计量中心一般以网省公司电力计量中心和地市电力公司电力计量中心为单位，未来的计量中心智能化仓储市场容量将逐步扩大，为本项目提供更为广阔的应用前景。

由于我国电力行业应用物流系统集成才刚刚开始，据统计，电力行业每年建设的自动化仓储系统大约在15-20 个左右，其中绝大部分集中在电能计量部分。随着“十二五”下智能电网政策的实施，作为其中亮点的“智能化仓库”将在未来几年中迎来高速发展。