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基于RFID技术的电力计能表仓储管理系统解决方案

来源:一卡通世界      作者:深圳市铨顺宏科技有限公司      2016-6-17 16:21:48

  1.应用背景

  电力计量中心是电力行业的电能计量检测机构,承担辖区内电能计量器具安全生命周期管理的职能,包括采购、仓储、检测、配送、安装、运行监测等各个环节。随着城网改造和居民一户一表工作的深入进行,电力新装用表数量急剧增加,传统的计量中心难以满足要求。新的电力计量中心不断的新建,电能计量器管理“各自为阵”,物流成本极高,经常引发客户投诉。对计量装置实行全寿命周期管理,包括采购、仓储、检定、配送、质量监测等环节。计量中心为了实现集约化管理,给每只电能表附上惟一的“条形码身份证”,从送达、校验、检测、铅封到出库、使用,每个环节都经过“扫描管理”,可随时查找到任何一只电表的状态。

  使用条形码技术进行电表数据采集的方式从一定程度上提高了对电表的管理能力,但这种采集方式需要仓库工作人员对每只需要出入库的电表进行单独一个个的扫描,而且扫描的时候条码枪光束必须对准电表标签条形码表面,条形码表面必须保持清洁、整齐,效率低下、准确率不高。同时,由于电表是四层放置电表周转箱,所以在扫描电表条码的时候工作人员需要把底层电表翻出来进行扫描操作,这样就给工作人员带来很大的不便,大大的降低了仓库管理人员的工作效率,增加工作量。电表扫描的时候不停的翻动对电表的外观将会有磨损,影响了电表的质量。有时候不小心电表跌落在地将会导致电表的直接报废,给仓库管理增加了成本。仓库管理人员每扫描一只电表条形码数据就需要实时上传到数据中心同时进行数据校验,在网络状态不好的情况下出入库工作将无法正常进行下去或者工作进度非常缓慢。

  条码技术改变了电力计量中心资产的管理方式,但随着计量中心业务的发展,和对管理效率提升的迫切需求,条码技术的局限性越来越大,构建一个更先进的数据采集方式,大幅提高仓库管理效益具有重要的意义。

  2.系统简介

  RFID是既条码技术之后,又一引起自动识别领域变革的技术。其采用无线电磁波达到对标识物品的识别,相比与传统的条码技术,RFID拥有更快的数据通讯速度,识别距离更远,对标识物品的表面清洁程度要求不严格,读取精度更高;同时,其特有的标签防碰撞算法支持对大量物品信息的同时读取,可以每秒读取多达几十只资产电子标签,并且无线射频可以穿透塑料箱体读取底层资产电子标签的数据信息,大大减少工作量,提高管理效益,降低运营成本。

 

电力计能表仓储管理系统解决方案

  利用RFID技术,借鉴全生命周期和物流管理模式,进行业务流程再造,建立电表的全过程动态化、精细化管理,并建立与配套的信息技术支持系统,实现电表从仓储、现场到报废都能够准确、高效的识别,对电表物流过程及现场工作过程实现全过程动态管理,建立生产管理与营销管理的集成,实现电表的资产全寿命周期管理。

  建立基于RFID技术和现代物流技术的电表资产管理工作流程,改进和优化现有操作方式,逐步替代了现有的通过条形码管理设备的方式,引入了新的管理方式和手段,提高计量标准化作业水平和效率,建立一套新的管理模式;

  通过射频识别技术的引入,使电表从仓储、现场到报废都能够方便的识别,解决电表资产基础薄弱,现场台账数据采集难的问题,为用户提供了全方位的资产跟踪管理手段;

  加强对现场运维工作的管控,通过RFID技术能准确识别现场设备,同时在现场能及时查询到相关设备和用户信息,并录入现场运维信息,提高了现场运维的工作效率,加强了对现场运维工作的监督和管理,同时客户的满意度得到了提高;

  实现营销系统和仓储管理系统对接,建立更加准确的数据基础和更加高效的数据交换,全面提高电表资产物流管理效率;

  通过为每个电表粘贴复合式电子标签,为每个电表建立了唯一标识,为今后的营销业务工作的改进和相关信息化管理手段的运用打下了坚实的数据基础。

  3.方案设计

  本系统是集成RFID自动识别技术、计算机软件及控制技术、网络技术为一体的创新型的项目。通过RFID电子标签与电表的物理绑定,并通过后台数据将电子标签信息与计量资产的身份信息进行关联,在后续各个节点,通过RFID读写设备对电子标签信息的获取,达到对计量资产身份的识别。这是整个系统的核心,其框架图如下:

电力计能表仓储管理系统解决方案

  建立基于RFID技术的电表资产精细化管理应用系统,优化现有业务流程,实现动态的物流管理模式,对电表从出厂、入库、检定、出库到配送、安装、运维和报废等节点实现全生命周期的精细化、动态化管理。系统流程设计如下:

电力计能表仓储管理系统解决方案

  主管部门根据销售需求分配指定电表序列号码。电表序列号码由主管部门分配给电子标签供应商。供应商根据编码进行标签打印和信息写入。打印好的电子标签由电表生产厂家在生产线进行粘贴。粘贴好电子标签的电表配送给相应的供电局仓库。由此就进入了电网公司的RFID仓储管理信息系统。对需要出入库的电表可以通过RFID设备进行出入库数据采集。

  当粘贴有电子标签的电表通过扫描设备时,天线以微波通讯的方式与电子标签进行双向数据交换,从电子标签上读取相关信息(读取与现有条形码内容相同的信息),并把数据信息实时的传送到数据中心。

  编码分配

  电表电子标签的编码需主管上级部门进行按需分配。主管上级部门把规划好的电表电子标签编码发送给电子标签打印部门。开始了仓库RFID管理的第一步。

  电子标签打印、信息写入

  电表电子标签的打印、信息写入工作可以由RFID标签供应商完成,以保证标签信息的正确。也可以由电表生产工厂完成打印工作,这样节省了电子标签的流通环节减少系统运营成本。电子标签打印需要由专业的RFID打印机完成,在打印的同时把电表编码写入电子标签数据存储区。电子标签表面可以根据需要选择字体和图标。除了电表需要粘贴电子标签以外,电网公司的电表周转箱也需要粘贴一个箱电子标签,该项工作需要由电网公司自己负责完成。箱电子标签主要是负责捆绑电表数据信息,为管理系统后面的工作环节增加方便,提供操作效率。

  电子标签粘贴

  电表电子标签粘贴工作必须由电表厂家完成比较方便。电子标签供应商把打印好的发送到相应的电表厂家,电表厂家在电表生产线末端对电表进行电子标签粘贴工作。电子标签粘贴工作一定要保证编码的正确配对,以免造成电网的仓储管理混乱。电表生产厂家把粘贴好电子标签的电表运送到电网公司仓库进行入库、校验等工作。

  电表入库

  资产管理班将供货厂商粘贴好电子标签的电表拆箱后码放到周转箱中,通过安装在仓库传送带上的RFID固定式读写器,自动批量获得全部电表资产信息,并将该信息传递给仓储管理系统,实现计量资产的大批量,快速的入库操作。

  电表盘点

  电表盘点主要是查看电表的数量和在仓库的电表编码。电表盘点只需要使用RFID手持设备扫描电表箱号就可以查看电表是否在库,数量是否齐全。

  电表出库

  根据业务受理情况以及库存情况,同样通过出库RFID读取设备通道,能够同时将托盘级电表资产进行批量出库操作;一次性采集多个周转箱标签及周转箱内的电表资产标签信息,与出库任务单进行自动核对。提供出库资产清单显示,并可以打印当前出库的资产清单;对出库的资产进行比对校验,如果出现出库设备与出库清单的信息不一致,系统会给报警提示,需要仓库管理员检查核对;设备出库成功后,更改状态改为“预领待装”。

  在仓储其他环节,可根据要操作资产的数量,使用RFID手持设备和RFID固定式设备,对资产进行检定、配送等其他操作,包括电子标签数据的修正操作,核对操作等等。

  现场管理

  这部分主要是使用RFID手持机对出库后的电表,在现场,工作人员进行安装、运维和报废操作。

  在现场安装时,读取设备上的RFID标签,确认设备的信息与业务工作单上的信息一致后才允许安装,防止在记录和业务流程结转过程的人为差错,还可以将业务工单下载到手持机中,在安装完成后直接将安装的设备信息填写到业务工单里,保证数据的准确性。在设备安装后可以通过手持机更改资产状态。业务换表时可以通过手持机记录下换表以及装表指数,并且可以方便的将信息回传到营销系统。在日常维护中,工作人员通过先读取RFID电子标签来获取计量资产以往的运维信息并添加并更新最新的维护信息。对达到报废处理的设备,系统将会自动提醒工作人员对其进行报废处理,从而完成对计量资产全生命周期的管理。

  4.系统亮点

  系统运用国际最新自动识别技术——无线射频识别RFID,结合现代计算机、自动控制等多个跨领域综合技术,运用超高频RFID全球知名品牌 ThingMagic M6系列产品,利用其强大的多标签防碰撞算法,高速的信息读取和处理能力,性能稳定可靠的工业级设计,实现电力计量资产自动识别和信息化、智能化管理。

  标签协议

  EPCglobal Gen 2 (ISO 18000-6C) DRM支持;ISO 18000-6B (*可选);I-PX (*可选)

  天线连接器

  4个反向TNC连接器;支持4个独立天线

  RF输出

  独立的读写模式,5至31.5dBm输出(1.4W),±0.5dBm可调

  频率特性

  FCC(NA,SA)902-928MHz;ETSI(EU) 865.6-867.6MHz;MIC(Korea)910-914MHz;SRRC-MII(P.R.China);920-925MHz

  通信接口

  10/100 Base-T 以太网;HD15(GPIO接口)

  无线网(选配)

  内置802.11 b/g(*可选);

  标签识读率

  大于750标签/秒

  标签识读距离

  大于30feet(9 M)采用6dBi天线(36dBm EIRP)

  最大读写EPC ID长度

  最高496bits

  操作系统

  Linux内核版本2.6

  ThingMagic M6 具有750张标签每秒的读取速度,核心的防碰撞算法,高速的信息读取与处理能力,业绩领先的接收灵敏度,以及可根据现场环境灵活有效的参数配置,可以在最大化的提高电力计量资产的仓储管理运转效率的同时,保证正确率。同时,ThingMagic M6具有体积小、防护等级高,适合恶劣工作环境,并具备POE功能,特别适合工业环境中实现简便稳定的应用。ThingMagic M6拥有企业级MercuryOS嵌入式操作系统,提供强有力的软件支持,为计量中心提供完善的基于RFID技术的电力计量资产管理系统,能为电力企业带来如下效益:

  1、建立完整的电表仓库计算机管理系统,实现电表电子标签打印、信息写入、电子标签张贴、数据采集、数据汇总统计、信息分析、查询、报表等整个流程的管理;

  2、核心的多标签防碰撞算法可以批量读取整箱电表,提高电表出入库的效率和准确率;

  3、减小劳动强度,提高管理效率,降低运营成本;

  4、可以快速完成仓库盘点,及时掌握仓库库存。

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