计量业务一体化调度监控系统系统集成电力工程.docx

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计量业务一体化调度监控系统系统集成电力工程

计量业务一体化调度监控系统-系统集成电力工程

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计量业务一体化调度监控平台工程

系统简介

北京天方恒锐科技有限责任公司

二〇一〇年十月

1概述

1.1系统简介

计量业务一体化调度监控平台建设以计量装置生命周期管理为主线，以保障电力公司计量点“准确、可靠、高效”运行为目标，围绕计量供应链管控和计量点业务管控开展业务，通过对计量装置状态数据的集中监测，以电能计量装置的整个生命周期业务过程管理为主线，配合各个业务环节策略管理，使计量中心全面实现计量全业务监控中心、计量全业务管控中心、计量技术服务中心、计量装置检定配送中心的核心职能管理。

将资产生命周期的思想贯穿始终，充分利用现代化信息技术手段，通过建设计量一体化平台实现对北京电力计量全业务的运行状况、资产状态、异常情况进行实时、多方位、可视化监控，为计量全业务的集中调控提供基础保障；各职能部门利用平台监控所反馈的结果辅助业务集中调控，同时利用一体化平台下达具体的作业指令完成计量业务集中调控，并可以利用平台监控功能跟踪作业的执行情况，从而实现公司计量管理智能化、可视化、自动化、闭环化的一级管理；实现统一计量资产监控、统一计量业务调控；实现全公司计量管理所涉及的人、财、资产等资源的综合监督调控管理。

平台建设包括调度中心的建设，智能库房的完善，物流配送体系建设，电能表、互感器自动检定及监控改造，采集终端自动检测及监控建设，计量点业务调控，中心机房的建设，平台软件支撑系统建设等，最终建设成为能实现具有单向远程视频监控及音、视频双向交互视频指挥调度平台，实现调度中心对计量作业层实施业务可视化指挥调度和日常业务管理指示的下达和下级情况的汇报。

1.2系统建设思路

一体化平台系统建设思路如下图所示：

计量业务一体化调度监控平台是计量专业管控系统，实现计量资产从计量项目业务计划到现场安装运行的全生命周期闭环管理。

一体化平台建设基础是ERP系统的计量项目，按分项工程对计量项目进行分类管理，通过分项工程的施工计划排程和安全库存模型提供合理可行的物资需求计划，通过智能生产排程实现厂家采购计划、到货计划、检定计划、配送计划和安装计划的自动计算和动态调整，提高工作效率，合理利用资源，实现均衡生产；同时，通过建设自动化物流体系提高计量装置的供应水平，引进绩效考核管理系统保障生产计划的顺利实施，并通过计量点的业务调度保证计量点准确、可靠、高效的运行，最终实现计量专业的精益化管理。

1.3系统总体架构

一体化平台总体架构图如下图所示：

平台架构主要包括计量信息库、监控展示层、业务管控层和业务支撑层。

计量信息库是一体化平台的基础，它抽取了SG186营销系统、ERP系统、采集系统、预售电系统、线损系统等周边业务系统的计量专业数据并进行数据分析和建模形成一体化平台的相关策略数据。

监控展示层系统以绩效任务为线，通过对各项工作集中监控、指令统一调度、周月汇报跟踪实现计量全业务闭环管理；

业务管控层系统以计量业务策略数据为基础，通过供应商管理、装置质量管控和合同管控的互动推动资产管控工作，通过对计量装置状态数据和计量标准度的多维度分析比较（失准分析、改造策略、运行质量跟踪）来实现运行管控。

业务支撑层主要分为自动化调控和计量点业务调控，自动化调控分为仓储、检定、配送子系统，实现对仓储设备（AGV小车、立库、RFID自动化识别设备），输送设备（提升机、流水线），检定装置（检定台）和配送设备（配送车、GPS系统）的集中调控；计量点业务调控主要使用计量PDA辅助计量现场作业。

1.4网络拓扑结构

一体化平台网络拓扑图如下图所示：

在网络拓扑设计上采用大集中模式，通过数据库双机热备和应用服务器集群来保障数据安全和系统7*24不宕机运行；

利用企业局域网中实现对调控中心、智能库房、自动检定工区、半自动检定工区、垂直提升机的统一集成和调控；

利用企业无线APN网络实现对关口计量点和重要客户计量点的现场作业PDA实现指令调度和联机帮助，利用GPS和企业无线网络实现对配送车辆的动态监控和在线导航。

1.5系统特点

计量整体业务起于计量现场业务计划生成策略，终于计量现场业务计划执行结果，执行结果和状态数据又作为计量业务计划生成策略的数据来源，实现计量全寿命周期的闭环管理；

利用计量失准诊断模型、计量失准处理模型、质量评价模型、厂家评价模型以及合同管控模型等管理模型分析计量海量数据，使决策更加科学化、信息化、智能化，提高计量管控水平；

集中调控中心为计量全业务调控指令上报下达提供保障；通过监控大屏展示工作进度、关键业务数据、异常数据以及工作指令等保证计量工作的高效有序的进行；个性化的个人主页动态定制功能，主题明确、操作简单。

绩效考核和计量生产计划实现有机集成，保障各项工作计划顺利实施，实现异常工作集中调控；

通过质量管控模型实现质量阶段划分、质量循环管控、厂家综合评价、单品质量评价和合同管控等五个方面管控，保障质量管控工作的可实施性：

集成自动化作业，包括自动化、半自动检定流水线、RFID射频条码扫描，AGV小车自动搬运，提高计量装置供应链运转效率，保障计量业务计划顺利进行。

2一体化平台功能介绍

2.1系统主要功能

2.1.1监控展示模块

监控展示模块是计量专业全方位监控展示窗口，整合各个业务系统中计量专业管理数据（项目信息、招标信息、合同及执行信息等），计量装置生命周期数据（订货、到货、检定、配送、安装、运行、采集、报废等），以计量专业管理为线进行数据挖掘、统计、汇总和分析，直观、形象、准确地展现计量资产和计量业务的工作状态和状况，为计量中心相关职能和管理部门了解掌控业务运行情况、决策运行和发展方向提供可靠的支撑，实现基于计量专业信息库的高级应用。

2.1.2计量项目管控模块

以年度计量项目总体规划为依据实现对各分项工程的集中管控，包括规划分项工程年度计划，根据中心的生产能力进行分项工程的整体排程确定各分项工程的施工计划以便合理安排生产，从而实现对计量项目的全方位的管控，对计量项目的可研、立项、设计、概算编制、招标、施工、结算、决算各个环节实现细化管理，统筹安排项目的资金计划、施工计划和到货计划，为计量装置供应提供准确的计量需求数据；

2.1.3智能生产排程模块

智能生成排程模块以计量项目需求为依托，以计量生产能力（配送能力、检定能力、厂家生产能力、中心物流仓储吞吐能力）为边界条件，设计生产排程智能黑盒，实现各项目装置招标分包建议、到货计划、检定计划、配送计划的自动计算，并实现计划跟踪监控和异常时联动调整功能。

2.1.4自动化调度模块

集成智能库房设备（AGV小车、机械手、RFID识别设备）、物流搬运设备（提升机、流水线）、检定装置（自动检定台和普通检定台）和配送设备及其控制系统，实现单相电能表的自动识别与储位绑定，库区内自动搬运、检定自动上下线以及配送中的在途监控。

2.1.5集中检定模块

建设计量中心集中检定控制系统是计量中心检定业务自动化的关键环节，可以对各个厂家检定台体按标准规约进行统一控制和数据通讯，有效的提高检定效率和检定能力，实现台体方案下载、检定过程监控、费控加密、检定结果上传等业务的有机集成，实现对检定数据的统一管理和维护。

2.1.6绩效考核模块

把中心及系统自动生成的各种计划转化成工作任务，通过指令系统下发各责任人，采用周月汇报方式跟踪监控计划完成情况，计划执行结果和绩效考核绑定，实现了日常工作的闭环管理。

引入绩效考核手段，通过制定工作绩效考核办法，对每个部门和专工的工作利用数学模型进行自动评价打分，最终计算绩效得分，实现个人奖金与工作考核互动，为企业深化薪酬制度改革和精益化管理提供有力保障。

2.1.7质量管控模块

计量装置的质量关系计量工作的命脉，是保障计量点正常运行的基础，质量管控通过对质量生成阶段、质量检测阶段和质量运行阶段的综合评价，抽取计量装置质量生成阶段、检测阶段和运行阶段的质量数据，建立质量评价模型，实现装置质量的自动评价，提高计量装置的质量水平。

同时利用厂家的质量数据、响应数据、商务能力及诚信数据对厂商进行综合评价和分类。

厂商按评价级别签订不同的合同条款，合同的执行又影响厂商评价分级，最终实现合同的循环管控。

质量生成阶段数据来源于驻厂监造工作，质量检测阶段数据来源于抽检和全检验收数据，质量运行阶段数据来源于现场故障数据和周期检定数据；质量评价是合同管控和供应商评价的基础和数据来源。

2.1.8合同管控模块

合同管控是通过信息化的手段对合同条款进行量化评定，制定相应的违约处罚策略，使供应商管理有理有据，保证装置质量，提高供应商信用水平和服务水平。

合同管控的数据来源于质量评价结果，自动匹配违约策略，生成违约处罚数据；合同违约数据又是供应商评价的数据来源，定期对供应商进行服务、信用及商务评价，评价结果自动匹配合同条款，不同的合同条款对应相应的质量评价策略，实现合同循环管控。

2.1.9在运装置状态数据监控模块

利用专家经验，抽取在运计量装置状态数据，分析失准时运行状态数据边界，搭建专家诊断模型，通过自动诊断疑似失准装置，排查时可利用基于无线通信技术的现场智能终端下载排查策略，辅助排查失准原因，缩短设备故障时间，提高装置运行水平。

2.1.10配送控制子系统

配送管理子系统主要是按照北京市电力公司电能计量中心计量设备配送的管理需要，通过对订单、车辆进行合理安排，以提高每次输配送量、提高车辆运行速率、削减车辆使用台数、合理安排行车路线，达到距离最短、时间最少、成本最省的目的，实现准确、快捷、高效的配送，并采用送货员日结的方式提高计量资产的领货、运输、收货的准确度。

2.2系统典型设计模型

2.2.1失准分析模型

电力公司在运计量装置数量巨大，生产厂商众多，运行年限不同，运行环境差异很大，造成计量装置运行状态很难有效监控，计量装置运行的可靠性和稳定性很难保障。

计量失准分析模型的设计结合国家电网公司建设智能营销体系的发展方向，充分考虑电力公司用电信息采集的实际情况，建立符合电力市场的计量装置失准分析平台。

2.2.2自动化控制模型

自动化物流体系是一体化平台建设的重要组成部分，需根据计量中心的场地现状及检定业务开展状况进行设计，建设一套流水化作业的智能检定物流体系。

智能库房通过AGV小车和RFID射频条码扫描实现设备的自动出入库，并根据指令调度垂直提升机和机械手完成检定自动上下货；全自动检定流水线上人工只需完成外观等目测项目；半自动检定流水线可支持电能表检定的自动要货和自动下货功能。

2.2.3智能生产排程模型

一体化平台生成计划管控主要是针对SG186系统的粗放型管理方式以及计量中心对计量业务的精益化管理需求，实现以改造计量点业务为起点的计量需求、采购、到货、检定、配送、安装全生命周期的管理，根据相关的边界条件如招标结果、厂家供应能力、中心检定能力等参数设置实现采购、到货、检定、配送计划的自动排程，并根据实物到货和检定回库数据自动提醒，生效相应的检定配送计划，最后通过各供电公司的安装情况考核其计量业务计划上报的准确性，从而实现计量设备资产全生命周期的闭环管理，提高集约化、精益化管理水平。

2.2.4资产全生命周期状态监控模型

资产过程监控侧重于计量资产生命周期中的所有状态转变的控制和跟踪管理，计量状态资产监控侧重于计量装置的配置水平和运行质量，为计量资产质量评价和深度客户服务提供数据基础。

2.2.5安全库存模型

针对计量装置安全库存模型而言，“零库存模式”是一个理想的生产方式，它是计量装置库存管理的最高标准。

结合电力公司的实际情况，计量装置库存管理模式要经历三个阶段：

分散管理阶段、大集中管理阶段、零库存理想模式管理阶段，通过集中仓储、自动化检定、按需配送和供应商的CPFR联合计划来逐步实现供应链运转水平的提升和优化。

3自动化物流体系

自动化物流体系是电能计量中心一体化平台建设的一个重要组成部分，依据北京市电力公司计量中心的目前的场地现状，及检定业务开展状况，结合国网公司智能化电能表的推广应用，立足于建设一套小规模试验型的半自动、流水化作业的智能化检定物流体系。

3.1自动化物流体系总体架构

自动化物流体系总体框架如下图所示：

二楼智能库房通过AGV小车和RFID射频条码扫描实现设备的自动出入库，并通过指令调度垂直提升机和机械手完成三楼及四楼检定任务的自动上下货；三楼为全自动检定流水线，人工只需完成外观等目测项目；四楼为半自动检定流水线，实现了电能表检定的半自动搬运和自动要货功能。

检定完成后检定台体自动上传检定结果，提升机将检定完成的电能表运送回二楼进行存储，首先绑定周转箱和电能表条码号并进行相关校验，通知机械手自动下料，异常情况人工处理，满盘或换盘时通知AGV小车自动定位储位并存储，返回储位信息。

3.2自动化物流体系主要设备

3.2.1半自动检定流水线

半自动检定流水线位于计量中心四楼，是一条半自动检定流水线集成现有检定台，能够实现电能表检定的半自动搬运和自动要货功能，主要部件包括：

流水线、检定台、上料口、耐压台等。

流水线自动要货分为仓储要货和检定台要货。

其中仓储要货可以通过设置缓存区间来自动补货，要货指令发送给一体化平台，一体化平台再转发给仓储二楼大屏。

流水线集成了检定台要货功能，检定人员直接拍下按钮即可实现要货，无需一体化平台转发。

3.2.2自动检定流水线

全自动流水线位于计量中心三楼，是一套封闭型全自动试验线。

自动流水线能够实现电能表台测项目的全自动检测，人工只需完成外观等目测项目。

在要货机制上，自动化检定线和半自动检定线都实行自动补货方式，即本日的检定任务未完成前，只要进料口感应设备监控到进料口为空，就自动生成要货指令通知一体化平台要货，向自动检定流水线上料目前需要人工完成，没有实现自动喂料功能。

3.2.3智能库房改造

智能库房改造工作包括：

AGV小车自动搬运集成、出入库RFID条码阅读集成、周转箱和电能表自动绑定、周转箱与托盘绑定、仓储作业大屏通知。

出入库主要业务包括：

到货验收入库、检定出库、检定回库和配送出库等。

智能库房改造完成后，和垂直提升机以及仓储自动化系统通过一体化平台实现有机集成，实现仓储作业的统一指令调控。

3.2.4垂直提升机

垂直提升机是实现仓储业务和检定业务的载体，它按照一体化平台的调动指令来自动搬运电能表，响应三楼和四楼检定线的要货申请，并把已检电能表回库。

垂直提升机的上下料口有自动感应功能，并能阅读周转箱的二维条码，发送给计量一体化平台识别搬运目的地，之后启动自动搬运操作。

3.2.5GPS等相关配送设备

每天的配送任务一体化平台会下发到配送屏幕显示，并把日配送路线导出到GPS监控系统，GPS监控中心实现轨迹回放和送货线路监控。

同时中央调控系统能够向车载终端下达路况信息，导航送货路线。

4一体化平台与外围交互系统关系

下图为一体化平台和外围交互系统的关系：

4.1与ERP系统的关系

ERP系统的计量项目信息是一体化平台计量业务管控的基础，一体化平台从ERP系统读取计量项目的节点相关信息，对计量项目进行年度规划和施工进度排程，并通过对计量项目各节点执行进度进行监控，实现计量项目的整体管控。

另外可以从ERP系统读取各厂家合同的执行情况，如付款凭证等信息，有助于完成付款处理。

ERP系统厂家采购计划和实物收货信息来源于一体化平台，通过一体化平台的智能生产排程形成厂家的采购到货计划，通过自动化物流体系建设完成实物收货。

4.2与营销系统的关系

营销系统的计量业务模块主要处理计量日常基础业务，为一体化平台提供计量基础业务数据，而计量业务一体化调度监控平台是计量专业管控系统，通过相关策略实现了生产计划的智能排程，为营销系统提供可行的生产计划数据，如采购计划、检定计划和配送计划；另外，一体化平台实现了自动化物流体系建设，可以为营销系统提供实际的收货数据和检定结果数据。

4.3与采集系统的关系

采集系统主要为计量一体化平台提供数据支撑，包括大客户、低压载波客户和网络表客户的表底、电压电流、功率、异常等信息，一体化平台通过对采集数据的异常分析来支持关口监控、排查、抽检、轮换策略的制定和产品故障分析。

4.4与线损系统的关系

线损系统通过关口电量、变电站母线平衡检查、线损波动异常、高损线路分析来支持关口监控、排查、抽检、轮换策略的制定。

一体化平台需要监控关口计量装置维护的及时性，保障关口电量计算正确，确保线损系统正常运行。

4.5与预付费系统的关系

预付费系统对于计量业务来讲主要处理电表的购电情况，包括客户的购电信息、修改卡信息和补写卡信息，一体化平台主要通过数学模型对客户购电异常进行分析，有助于发现客户窃电等现象。

5平台建设规划

5.1信息化建设

一体化平台建设第一阶段主要实现总体框架和业务管控模块的搭建，包括监控展示模块、计量项目管控模块、智能生产排程模块、质量管控模块、指令调度模块等，实现对计量项目的整体管控，计量生产计划的智能排程、计量业务的集中指令调度等，并通过调度中心建设实现集中监控和可视化调度，可以在监控大屏上实时显示业务监控数据、计划执行进度、异常信息等，对异常情况进行集中调度，提高计量专业的管理水平。

5.2自动化建设

一体化平台建设第二阶段实现在计量中心内部建设一套小规模试验型的半自动、流水化作业的智能化检定物流体系，在到货入库和配送出库环节实现电能表RFID的自动绑定、AGV的自动出入库；在检定环节实现AGV和机械手的自动上下货，提升机自动输送、并通过检定流水线完成电能表的自动检定和结果上传。

一体化平台则通过总线集成方式集中指令调度各自动化硬件设备，各硬件设备之间两两不通讯，包括仓储搬运设备（AGV小车、机械手）、物流输送设备（垂直提升机、检定流水线、自动检定流水线）、物流配送设备（GPS车载系统、GIS配送导航系统）等，提高计量装置自动化生产水平。

5.3计量点集中调控

一体化平台建设第三阶段主要实现计量点集中调控，通过对在运计量装置的状态数据的监控和数学模型分析计量装置的排查、抽检、轮换等策略，制定计量点的工作计划，并通过指令调度系统对计量点的相关工作进行集中调控，监控计划执行情况，对工作异常进行应急指挥调度，并通过计量PDA辅助计量现场作业，上传工作完成结果作为计量点分析策略改进的基础。