1.應用背景
電力計量中心是電力行業的電能計量檢測機構,承擔轄區內電能計量器具安全生命周期管理的職能,包括采購、倉儲、檢測、配送、安裝、運行監測等各個環節。隨著城網改造和居民一戶一表工作的深入進行,電力新裝用表數量急劇增加,傳統的計量中心難以滿足要求。新的電力計量中心不斷的新建,電能計量器管理“各自為陣”,物流成本極高,經常引發客戶投訴。對計量裝置實行全壽命周期管理,包括采購、倉儲、檢定、配送、質量監測等環節。計量中心為了實現集約化管理,給每只電能表附上惟一的“條形碼身份證”,從送達、校驗、檢測、鉛封到出庫、使用,每個環節都經過“掃描管理”,可隨時查找到任何一只電表的狀態。
使用條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)形(xing)碼技術進(jin)(jin)行電(dian)表(biao)(biao)(biao)數(shu)據采集(ji)(ji)的(de)(de)(de)方式從一(yi)定程度(du)上提(ti)高(gao)了對電(dian)表(biao)(biao)(biao)的(de)(de)(de)管理(li)能力,但這(zhe)種采集(ji)(ji)方式需(xu)要(yao)倉(cang)(cang)庫(ku)工(gong)(gong)作(zuo)人員對每只(zhi)需(xu)要(yao)出入庫(ku)的(de)(de)(de)電(dian)表(biao)(biao)(biao)進(jin)(jin)行單獨一(yi)個(ge)個(ge)的(de)(de)(de)掃描,而且(qie)掃描的(de)(de)(de)時候(hou)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)碼槍光束(shu)必須對準電(dian)表(biao)(biao)(biao)標簽條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)形(xing)碼表(biao)(biao)(biao)面,條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)形(xing)碼表(biao)(biao)(biao)面必須保持(chi)清潔(jie)、整齊(qi),效(xiao)率低(di)下、準確率不(bu)高(gao)。同時,由于(yu)電(dian)表(biao)(biao)(biao)是(shi)四層放置電(dian)表(biao)(biao)(biao)周轉箱,所以在掃描電(dian)表(biao)(biao)(biao)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)碼的(de)(de)(de)時候(hou)工(gong)(gong)作(zuo)人員需(xu)要(yao)把底層電(dian)表(biao)(biao)(biao)翻(fan)出來(lai)進(jin)(jin)行掃描操(cao)作(zuo),這(zhe)樣(yang)就(jiu)給(gei)工(gong)(gong)作(zuo)人員帶來(lai)很大(da)的(de)(de)(de)不(bu)便(bian),大(da)大(da)的(de)(de)(de)降低(di)了倉(cang)(cang)庫(ku)管理(li)人員的(de)(de)(de)工(gong)(gong)作(zuo)效(xiao)率,增(zeng)加工(gong)(gong)作(zuo)量(liang)。電(dian)表(biao)(biao)(biao)掃描的(de)(de)(de)時候(hou)不(bu)停的(de)(de)(de)翻(fan)動對電(dian)表(biao)(biao)(biao)的(de)(de)(de)外觀將會有磨(mo)損,影響了電(dian)表(biao)(biao)(biao)的(de)(de)(de)質量(liang)。有時候(hou)不(bu)小心電(dian)表(biao)(biao)(biao)跌(die)落在地將會導(dao)致電(dian)表(biao)(biao)(biao)的(de)(de)(de)直接報廢,給(gei)倉(cang)(cang)庫(ku)管理(li)增(zeng)加了成本。倉(cang)(cang)庫(ku)管理(li)人員每掃描一(yi)只(zhi)電(dian)表(biao)(biao)(biao)條(tiao)(tiao)(tiao)(tiao)形(xing)碼數(shu)據就(jiu)需(xu)要(yao)實時上傳到數(shu)據中(zhong)心同時進(jin)(jin)行數(shu)據校驗,在網絡(luo)狀態不(bu)好的(de)(de)(de)情況下出入庫(ku)工(gong)(gong)作(zuo)將無法正常進(jin)(jin)行下去或者(zhe)工(gong)(gong)作(zuo)進(jin)(jin)度(du)非(fei)常緩(huan)慢。
條碼技(ji)術(shu)改變了電力計(ji)量中(zhong)心資產(chan)的(de)(de)管理方式(shi)(shi),但隨著計(ji)量中(zhong)心業務的(de)(de)發展,和(he)對管理效率提(ti)升的(de)(de)迫切需(xu)求,條碼技(ji)術(shu)的(de)(de)局限性(xing)越(yue)來(lai)越(yue)大,構建一個(ge)更(geng)先進的(de)(de)數據采集方式(shi)(shi),大幅提(ti)高倉庫管理效益具有(you)重要的(de)(de)意義。
2.系統簡介
RFID是既條碼技術之后,又一引起自動識別領域變革的技術。其采用無線電磁波達到對標識物品的識別,相比與傳統的條碼技術,RFID擁有更快的數據通訊速度,識別距離更遠,對標識物品的表面清潔程度要求不嚴格,讀取精度更高;同時,其特有的標簽防碰撞算法支持對大量物品信息的同時讀取,可以每秒讀取多達幾十只資產電子標簽,并且無線射頻可以穿透塑料箱體讀取底層資產電子標簽的數據信息,大大減少工作量,提高管理效益,降低運營成本。
利用RFID技術,借鑒全生命周期和物流管理模式,進行業務流程再造,建立電表的全過程動態化、精細化管理,并建立與配套的信息技術支持系統,實現電表從倉儲、現場到報廢都能夠準確、高效的識別,對電表物流過程及現場工作過程實現全過程動態管理,建立生產管理與營銷管理的集成,實現電表的資產全壽命周期管理。
1.建立基于RFID技術和現代物流技術的電表資產管理工作流程,改進和優化現有操作方式,逐步替代了現有的通過條形碼管理設備的方式,引入了新的管理方式和手段,提高計量標準化作業水平和效率,建立一套新的管理模式;
2.通過射頻識別技術的引入,使電表從倉儲、現場到報廢都能夠方便的識別,解決電表資產基礎薄弱,現場臺賬數據采集難的問題,為用戶提供了全方位的資產跟蹤管理手段;
3.加強對現場運維工作的管控,通過RFID技術能準確識別現場設備,同時在現場能及時查詢到相關設備和用戶信息,并錄入現場運維信息,提高了現場運維的工作效率,加強了對現場運維工作的監督和管理,同時客戶的滿意度得到了提高;
4.實現營銷系統和倉儲管理系統對接,建立更加準確的數據基礎和更加高效的數據交換,全面提高電表資產物流管理效率;
5.通過為每個電表粘貼復合式電子標簽,為每個電表建立了唯一標識,為今后的營銷業務工作的改進和相關信息化管理手段的運用打下了堅實的數據基礎。
3.方案設計
本系統是集成RFID自動識別技術、計算機軟件及控制技術、網絡技術為一體的創新型的項目。通過RFID電子標簽與電表的物理綁定,并通過后臺數據將電子標簽信息與計量資產的身份信息進行關聯,在后續各個節點,通過RFID讀寫設備對電子標簽信息的獲取,達到對計量資產身份的識別。這是整個系統的核心,其框架圖如下:
建立基于RFID技術的電表資產精細化管理應用系統,優化現有業務流程,實現動態的物流管理模式,對電表從出廠、入庫、檢定、出庫到配送、安裝、運維和報廢等節點實現全生命周期的精細化、動態化管理。系統流程設計如下:
主管部門根據銷售需求分配指定電表序列號碼。電表序列號碼由主管部門分配給電子標簽供應商。供應商根據編碼進行標簽打印和信息寫入。打印好的電子標簽由電表生產廠家在生產線進行粘貼。粘貼好電子標簽的電表配送給相應的供電局倉庫。由此就進入了電網公司的RFID倉儲管理信息系統。對需要出入庫的電表可以通過RFID設備進行出入庫數據采集。
當粘貼有電(dian)(dian)子標簽的電(dian)(dian)表通(tong)(tong)過掃描設(she)備時,天線(xian)以(yi)微波通(tong)(tong)訊(xun)的方式與(yu)電(dian)(dian)子標簽進行雙向數(shu)據交(jiao)換,從電(dian)(dian)子標簽上讀(du)取(qu)相關(guan)信(xin)息(讀(du)取(qu)與(yu)現有條形(xing)碼內容相同(tong)的信(xin)息),并(bing)把數(shu)據信(xin)息實時的傳送到(dao)數(shu)據中心。
編碼分(fen)配
電表電子標簽的編碼需主管上級部門進行按需分配。主管上級部門把規劃好的電表電子標簽編碼發送給電子標簽打印部門。開始了倉庫RFID管理的第一步。
電子標簽打印(yin)、信息寫入
電表電子標簽的打印、信息寫入工作可以由RFID標簽供應商完成,以保證標簽信息的正確。也可以由電表生產工廠完成打印工作,這樣節省了電子標簽的流通環節減少系統運營成本。電子標簽打印需要由專業的RFID打印機完成,在打印的同時把電表編碼寫入電子標簽數據存儲區。電子標簽表面可以根據需要選擇字體和圖標。除了電表需要粘貼電子標簽以外,電網公司的電表周轉箱也需要粘貼一個箱電子標簽,該項工作需要由電網公司自己負責完成。箱電子標簽主要是負責捆綁電表數據信息,為管理系統后面的工作環節增加方便,提供操作效率。
RFID打印機,完成初始信息的錄入和信息打印
電子(zi)標簽粘貼
電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)表(biao)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子標(biao)(biao)簽(qian)粘(zhan)貼工作(zuo)必須由(you)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)表(biao)廠家完(wan)成比較方便。電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子標(biao)(biao)簽(qian)供應(ying)商把打印(yin)好的(de)發送到相應(ying)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)表(biao)廠家,電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)表(biao)廠家在電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)表(biao)生(sheng)產線末端對電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)表(biao)進行電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子標(biao)(biao)簽(qian)粘(zhan)貼工作(zuo)。RFID電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子標(biao)(biao)簽(qian)粘(zhan)貼工作(zuo)一定(ding)要保證(zheng)編碼的(de)正(zheng)確配對,以免造(zao)成電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網的(de)倉儲管理混(hun)亂(luan)。電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)表(biao)生(sheng)產廠家把粘(zhan)貼好電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)子標(biao)(biao)簽(qian)的(de)電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)表(biao)運送到電(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)(dian)網公(gong)司倉庫進行入(ru)庫、校驗等工作(zuo)。
電表(biao)入庫
資產管理班將供貨廠商粘貼好電子標簽的電表拆箱后碼放到周轉箱中,通過安裝在倉庫傳送帶上的RFID固定式讀寫器,自動獲得到電表資產信息,并將該信息傳遞給倉儲管理系統,實現計量資產的大批量,快讀的入庫操作。
電(dian)表出(chu)庫
根據業務受理情況以及庫存情況,同樣通過出庫RFID讀取設備通道,能夠同時將托盤級電表資產進行批量出庫操作;一次性采集多個周轉箱標簽及周轉箱內的電表資產標簽信息,與出庫任務單進行自動核對。提供出庫資產清單顯示,并可以打印當前出庫的資產清單;對出庫的資產進行比對校驗, 如果出現出庫設備與出庫清單的信息不一致,系統會給報警提示,需要倉庫管理員檢查核對;設備出庫成功后,更改狀態改為“預領待裝”。
對于小批量出庫,可采用入庫時使用的RFID掃描通道即可完成電表的出庫,對于大批量,數量達到200級以上的,可采用RFID隧道機或者RFID射頻門完成電表的批量出庫。
該設備可采用推車一次性裝載200以上的電表進入進行數據采集。它以無線射頻識別技術為核心,結合機械設計、多種傳感器、電磁屏蔽、自動控制等技術,完全解決了電表在供應鏈流通中,標簽漏讀竄讀等問題,滿足電表流通的快速及準確的應用需求,同時該掃描通道配合出入庫管理系統完全克服了條碼管理的缺陷,實現了真正的單品級管理,節省了勞動成本,大大提高了工作效率。使用該設備對電表的大批量出庫掃描,檢測識別效率高,產品掃描時間5秒左右,嚴密的電磁屏蔽設計及射頻優化,同時標簽讀取準確率達100%,自動卷簾門設計,可實現半自動化識別現場應用,單次讀取標簽數可達200個以上。
現場管理
這部分主要是使用RFID手持機對出庫后的電表,在現場,工作人員進行安裝、運維和報廢操作。
在現場安裝時,讀取設備上的RFID標簽,確認設備的信息與業務工作單上的信息一致后才允許安裝,防止在記錄和業務流程結轉過程的人為差錯,還可以將業務工單下載到手持機中,在安裝完成后直接將安裝的設備信息填寫到業務工單里,保證數據的準確性。在設備安裝后可以通過手持機更改資產狀態。業務換表時可以通過手持機記錄下換表以及裝表指數,并且可以方便的將信息回傳到營銷系統。在日常維護中,工作人員通過先讀取RFID電子標簽來獲取計量資產以往的運維信息并添加并更新最新的維護信息。對達到報廢處理的設備,系統將會自動提醒工作人員對其進行報廢處理,從而完成對計量資產全生命周期的管理。
4.系統亮點
系統運用國際最新自動識別技術——無線射頻識別RFID,結合現代計算機、自動控制等多個跨領域綜合技術,運用超高頻RFID全球知名品牌ThingMagic M6系列產品,利用其強大的多標簽防碰撞算法,高速的信息讀取和處理能力,性能穩定可靠的工業級設計,實現電力計量資產自動識別和信息化、智能化管理。
ThingMagic設備具有750張標簽每秒的讀取速度,核心的防碰撞算法,高速的信息讀取與處理能力,業績領先的接收靈敏度,以及可根據現場環境靈活有效的參數配置,可以在最大化的提高電力計量資產的倉儲管理運轉效率的同時,保證正確率。同時,ThingMagic M6具有體積小、防護等級高,適合惡劣工作環境,并具備POE功能, 特別適合工業環境中實現簡便穩定的應用。ThingMagic M6擁有企業級MercuryOS嵌入式操作系統,提供強有力的軟件支持,為計量中心提供完善的基于RFID技術的電力計量資產管理系統。
深圳市銓順宏科技(www.fuwit.com)作為RFID領導品牌--Trimble旗下的ThingMagic中國區總代理商,在向各大運營商、集成商提供ThingMagic全系列產品的同時,致力于配合運營商、集成商將ThingMagic超高頻RFID設備應用到電力電網、航空航運、倉儲物流、服裝零售、生產制造、防偽溯源等更多領域各種應用中。
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