电力行业全自动化智能仓储系统的应用

　　计量器具、全自动化、智能仓储系统近年来，国家电网公司系统不断创新计量管理模式，深人推进国家电网计量体系建设。随着采集系统建设推进，智能电能表大规模安装应用，对计量检定工作的质量与效率都提出了更高要求。因此，电力行业计量器具的生产、储存和配送工作，实行全自动化的需求越来越高。智能化仓储系统可以实现计量器具仓储过程的自动装（拆）箱、自动搬运、自动盘点、自动出人库和自动定位等智能化、全自动化管理与运作。

　　随着土地成本及人工成本的增长，以及电力系统本身的自动化需求，智能仓储系统将是电力行业计量领域的发展趋势。电力全自动化智能仓储系统建成之后，不仅能满足仓储及出人库的需求，而且将与营销系统、检定系统等进行无缝衔接，形成有机的统一体，在大大提高检定、物流效率和服务水平的基础上，明显提高物流效率和降低物流成本，全面提高电力行业的物流管理能力。

　　周转箱为仓储系统的基本存储单元，具有**识别的RFID标签，用于存储待检、合格或不合格的单、三相电能表，低压电流互感器，终端等设备，单相电能表12只/箱，三相电能表、终端等4只/箱，低压互感器12只/箱。此外，5个叠放的周转箱（含箱内设备）总重量应不大于lkg（大尺寸周转箱按3个叠放计算）。

　　周转箱库货架：牛腿式工货架。

　　托盘库货架：横梁式工业货架。

　　周转箱堆垛机：双立柱、双货位堆垛机（立柱材料为高强度优质碳钢或采用铝合金结构）。

　　托盘堆垛机：双立柱、单货位堆垛机（立柱材料为高强度优质碳钢）。

　　拆、码纸箱机器人：位于到货作业区，实现纸箱的自动拆码托盘。两台机器可同时拆垛、码垛；也可一台拆垛，另一台码垛，互为备用。

　　穿梭车：安装于库前作业区，用于将托盘货物从链条输送线搬运到托盘堆垛机货物站台。

　　自动开箱机：将装满计量设备的纸箱的上箱盖通过刀片或激光划开，替代人工划纸箱的繁琐工作。

　　通过吸尘工艺，将划纸箱产生的碎纸屑回收。

　　电表输送线：用于输送电表周转箱，拆包人员规范地将裸表放在输送线上的周转箱内射频识别装置：嵌在周转箱内的RFID标签进人磁场后，发送出储存在芯片中的周转箱信息（或主动发送某一频率信号），读写器读取信息后将其送至信息系统进行有关数据处理。

　　视频监控系统：包括枪型摄像头、球形摄像头及配套硬盘录像机等高清摄像设备。视频设备应能实现对仓储系统内各作业流程运行情况的实时视频采集，并能接人上位系统视频接口，完成视频数据传输、远程控制等操作。

　　生产调度平台营销系统Nf仓储物流l-管理系统PFID系统I检定系统生产调度平台的各接口西门子人机界面主控制器条码识别器控制系统配置图其他设备：自动（或半自动）堆高车，电动叉车，辊筒输送机，链式输送机，托盘（或周转箱）拆叠盘机，链板伸缩机等。

　　二、信息化与自动化的实现实现仓库、库区及储位管理功能，包括仓储库房的门禁管理、库前作业、自动化立体表库、拆包及缓存。

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

　　实现实时库存查询，库存量预瞀功能、货物存留超时报警功能。

　　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。组态方案由乙方提供，由甲方确认。

　　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。

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

　　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。

　　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。

　　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。

　　生产调度平台的各接口，如。

　　控制系统属于整个系统三层体系结构中的设备控制层，控制系统配置如。输送设备是系统控制的主体，通过对设备上电气元器件的自动控制来完成设备控制层的物流任务。

　　同时通过现场总线网络，健控制过程的实时信息，通过工业以太网将电控系统与上位管理'调度、监控系统连接叟，一方面为集中腧现场运行数据和物流信息，另一方面接受集中监控层向下发布的物流任务‘实现物流活动。

　　叠盘机、拆叠箱机等等）提供手动操作功能，在手动方式下，可以人工对各功能进行手动操作。

　　自动模式：在自动控制方式下，自动进行货物输送；控制系统接收由上位计算机下达命令后，对各输送设备实施自动控制，包括电机启调度计算机检测电机智能仓储库房三维效果图/停、执行机构的动作等，满足工艺流程的要求。

　　紧急停止及故障报警：系统具有紧急停止操作功能。当发生紧急情况时，按下急停按钮后，该段内控制系统所控制的设备必须全部停止运行，在主控柜上转动钥匙开关后可以切断动力电源。紧急情况解除后，须经故障确认，系统方可恢复正常工作。

　　系统所控制的设备出现故障时，能自动诊断并产生相应的声光报警信号提作人员及时处理。

　　实现当出现断电停机时，系统保护原有数据，恢复正常时，能接续原状态继续运行。

　　三、系统流程设计以河北省电力公司计量中心为例，该计量中心属于新建项目，其中自动化仓储库房建筑的长宽为56米X43.4米，高20米，与计量中心主楼相邻，主楼1楼层高4.8米，2至7楼层高4.4米。智能仓储库房三维效果图，如。

　　主楼2楼为低压电流互感器自动化检定流水线，3、4楼为单相电能表自动化检定流水线，5楼为三相电能表、用电采集终端检定流水线。自动化库房与各层流水线通过输送线进行平层对接。

　　智能仓储系统设计包括出入库作业区、出人库暂存区、立体仓储区、输送接驳区、新品拆包区、自动装箱区等功能区域。在智能仓储及输送系统各个信息环节配置信息自动识别终端或手持终端用于新表人库、检定出库、检毕人库、配送出库、空箱回库等操作。

　　新品到货时，统一采用纸箱进行包装，纸箱上贴有一维条码。通过伸缩链板机将纸箱新品进行卸车操作。然后，通过输送机将纸箱新品输送到射频门，由信息自动识别系统采集计量器具，进行信息校验，信息异常的由异常口剔除，信息正确的新品纸箱通过输送机送到机器人码垛位置。机器人自动将纸箱新品码放到空托盘上，通过信息自动识别系统实现计量器具与托盘信息的绑定。码盘结束后通过穿梭车、输送机，将整托盘新品输送到人库站台，并生成人库任务，堆垛机将托盘新品输送到指定货位进行存储，任务完成后将信息上报给生产调度平台。）空托盘组供给流程当空托盘缓存工位没有空托盘垛时，系统自动下达空托盘操的出库任务。堆垛机和输送机将空托盘垛搬运到一楼穿梭车接货站台，穿梭车取货后，搬运到空托盘操出库站台，空托盘操通过拆盘机进行拆盘。单一空托盘输送到机器人码垛位供给新品人库码盘使用，并通过固定条码扫描器扫描托盘条码，获得托盘条码信息。）人工码盘入托盘库流程当码垛机器人出现故障或其他设备故障无法自动码盘时，需要进行人工码盘人库。现场操作人员利用手持终端或自动条码扫描设备扫描空托盘条码，生成人库信息。通过尺寸检测装置进行托盘垛外形检测，固定条码扫描器进行信息检测，检测合格则仓储管理系统自动分配货位，由输送机、穿梭车和堆垛机将实托盘搬运到指定货位，生成库存信息，并上传给生产调度平台。

　　外形尺寸检测。不合格则退出，LED显示错误信息，人工进行处理。

　　仓储系统接收生产调度系统指令，将新品实托盘通过堆垛机、输送机、穿梭车输送到机器人拆垛站台，通过机器人进行拆垛。机器人将单一纸箱摆放到纸箱输送机上，输送到人工拆包站台，人工将纸箱取下，放在工作平台上进行拆包作业，将单一计量器具摆放到裸表输送线上输送到自动装箱区。

　　裸表输送线安装有适合不同计量器具摆放所需要的电表托盘。电表托盘应有限定电表摆放方向、位置的卡槽，以规范裸表的摆放位置。不同种类的电表托盘数量应满足人工拆包和自动装箱两个流程之间的节拍配合需要，并有~定几余。

　　拆裸产生的空托盘，通过托盘叠盘机进行托盘叠盘操作，然后由仓储系统下达人库任务，将空托盘垛输送到存储区进行存储。

　　当新品进人拆包流程时，仓储系统同时下达空周转箱出库指令。空周转箱垛通过堆操机、输送机输送到自动装箱作业区。拆箱机自动将周转箱垛拆成单周转箱，并根据需求送至不同位置的自动装周转箱机器人作业线上。装箱机器人自动抓取裸表，以3只裸表为一组依次放入周转箱内，放满裸表的周转箱输送到视觉识别和RFID信息采集单元，将周转箱内裸表信息与周转箱RFID标签信息进行绑定，并上传给物流管理系统数据库；裸表摆放正确无误并已完成信息绑定的周转箱输送至自动叠箱机处，进行自动叠箱作业，将装满电表的周转箱叠成五箱一垛或者三箱一垛，通过输送机输送到各周转箱巷道的堆垛机取货站台，由堆垛机送人到周转箱库内。

　　当装满电表的周转箱通过视觉识别系统和RFID进行信息采集出现异常，如存在裸表摆放方向、位置不正确，无法采集数据或采集数据出现错误等情况时，输送到人工I物流技术与应用I工纠错工位应有错误提示终端，向纠错工人显示错误信息和处理方法。处理后的周转箱再输送到叠箱机工位进行自动叠箱后，输送到库内，完成人库作业。

　　空周转箱供给流程当拆盘缓存位空闲时，系统自动生成空周转箱组出库任务，通过堆垛机和输送设备将空周转箱组输送到拆盘机处，拆成单一周转箱供给新品装箱用。

　　若完成电表装箱流程后，仍有空周转箱垛剩余，应通过单独的转载机构自动转载至回库输送线。

　　如果需要大量空周转箱，可以由人工在中控室或是拆包区的操作终端上，下达空箱出库命令，系统连续将空周转箱组输送到需要的区域站台。

　　检定出库/回库流程检定出库流程自动化检定系统包括单、三相电能表自动检定流水线，低压电流互感器检定流水线、用电信息采集终端自动化检定流水线等。

　　仓储系统接收到检定系统的生产检定计划，根据检定计划分配出库货位自动生成任务，由堆垛机、输送机对指定货位的周转箱组进行搬运，由仓储系统输送至相应楼层的检定出库输送线，通过RFID信息自动识别系统进行信息校验，'信息校验无误后，输送至提出供货需求的自动化检定流水线位置，完成库区存储设备的检定出库流程。检定后回库流程自动化生产线检定后的计量器具，分别按规则（品规、状态一致）进行组箱组盘工作，将配好盘的周转箱垛输送至仓储系统接驳口，仓储系统通过RFID信息自动识别系统获取配盘数据，并生成人库任务，自动分配货位，由输送机、堆垛机送到指定的货位，更新库存信息。

　　计量器具周转箱出库流程仓储系统根据配送计划，下达计量器具周转箱出库指令，堆垛机将周转箱（组）由立库中取出，通过库前输送系统输送到指定出库口，经过拆盘机将周转箱组拆成单箱，通过自动识别系统进行信息校验，出库信息校验合格无误后，将单箱经输送机输送到伸缩链板机上，通过伸缩链板机输送到车箱内，由人工将周转箱取下，码放在车箱内，完成出库作业。

　　空周转箱回库流程配送返回的空周转箱人库作业时，由人工将规格相同的周转箱依次放在伸缩链板机上，伸缩链板机反向将空箱输送到入库输送机上（原出库输送机反向运行），通过固定条码自动识别系统采集周转箱信息，由周转箱叠盘机将空周转箱叠成一垛后，仓储系统自动生成人库货位，通过输送机和堆垛机将空周转箱组搬运到指定货位存储。

　　地面单一空托盘由人工码成一垛后，利用叉车将其摆放到空托盘入库站台，穿梭车将空托盘组输送到仓储系统指定的巷道入库站台上，仓储系统生成空托盘组人库任务，自动分配货位，由仓储设备将其输送到指定货位存储。