国网山东电科院计量中心助力新旧动能转换

在国网四川省电力公司计量中心全兼容式通信单元自动化检测流水线上,灵活的机器人手臂快速抓取,成批的通信单元有序通过传输带接受检测。11月1日,国家电网有限公司首条全面兼容高速载波、窄带载波、微功率无线、双模(载波+微功率无线)、4G等5大类13小类通信单元的自动化检测流水线在国网四川电力计量中心正式投运,年检测能力达到300万只。“高速载波通信单元是客户侧泛在电力物联网感知层的重要传感设备,也是智能营销转型建设的重要基础设备,能够支撑数据高频采集、电能质量分析等功能的开发应用。”项目负责人、国网四川电力计量中心室内检定室主管曾荣介绍说,“四川目前是全国范围内高速载波应用量大的省级供电区域。与电能表、采集终端的检定(测)相比,通信单元的检测具有周期短、需求量大等特点。”  因地制宜大胆创新为改善四川电网通信质量,加快形成更严密的通信单元质量管控机制,3月,国网四川电力周密部署,决定建设一条全兼容式通信单元自动化流水线。4月11日,国网四川电力计量中心组建项目组,开展通信单元流水线建设前期查勘和项目筹备工作。项目组面对的是工期紧、任务重、困难大、没有可借鉴经验等挑战。项目组开始了大量前期调研、分析和比对工作。从自学编程到推演算法,再到方案框架搭建,项目组反复召开技术讨论会,开展技术攻坚和方案论证,终于形成了一套完善的建设方案。这套方案不但满足了指示灯图像识别检测项目的技术要求,还在此基础上大胆创新,确立多种通信单元兼容检测。  破解技术难题6月中旬,所有物料进场,项目组随后开展设备建设安装、仓储接驳、系统输送、自动上下料、外观检查、运行调试等工作。9月12日,通信单元自动化检测流水线首次试运行。“当装载通信单元的周转箱从仓储系统来到流水线时,机器人手臂根本无法成功夹取通信单元。大家上前一看发现,原来通信单元全部错位了!”曾荣回忆,“通信单元体积小、质量轻,在传输过程中难免遇到提升、转弯时的碰撞抖动,导致在周转箱内错位,机器人手臂自然无法夹取。这是我们在前期设计、施工时根本没有考虑到的问题。”曾荣立即召集项目组成员开展头脑风暴,对提出的各种解决方案逐一分析、反复论证、筛查排除,后确定在不改进接驳设计和输送布局的前提下,重新设计周转箱内部凹槽布局,改进技术方案,从而有效解决了问题。  实时质量管控10月26日,项目组采用“标准模块托盘立库+智能调度”的质量管控方法,实现了对通信单元自动化检测流水线的不间断在线核查。原来,通信单元自动化检测流水线进入试运行阶段后,项目组为进一步加强质量控制、时刻掌握设备运行状态,确保每个通信单元检测质量符合要求,不断创新改进流水线质量核查手段。此方法借助大数据分析手段,实时监测每个工位的检测数据变化趋势,掌握流水线实时运行状态。在发生异常时,标准模块依据事前确定的核查规则,自动从托盘立库流出,进入异常工位开展质量核查,全过程无需人工干预,有效提升了流水线检测效率和智能运维水平。  目前,“适用于流水线检定的电能计量器具不间断质量核查方法”已获得发明授权,“一种多模态多目标下的动态指示灯批量检测方法”“一种计量器具显示功能在线批量检测系统级方法”等五项发明也已进入审查阶段。  国网四川电力计量中心副主任程志炯介绍,全兼容式通信单元自动化检测流水线的建成,将有效满足全省近3400万只通信单元批量检测的需求,形成更严密的质量管控机制,通信数据传输得到安全可靠保障。 
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“是如何检定的?电费计量是否准确?”在国家电网天津市电力公司电力科学研究院偌大的的计量检定工作间,没有检验人员,只有一排排机器人整齐划一地做着“抓取、检定、验收”的动作。    “现在电表是全程自动化检定,通过四条检定生产线上智能机器人的全自动操作,消除人工误差并大大提升检定效率,让整个检定过程更加公正、准确。”电力科学研究院相关负责人介绍说。    不仅仅智能电表,目前很多计量产品都已实现了自动化检定。以前表计的检定更多的是人工检定,人工接线,人工进行不同环节的流转。现在国家电网公司已经在27个省公司建设了172条计量设备自动化检定流水线,也就是常说的“四线一库”。何谓“四线一库”?    四线一库    “四线一库”是指:单相智能自动化检定流水线、三相智能电能表自动化检定流水线、低压电流自动化检测流水线、用电采集终端自动化检测流水线和智能化仓储库房。    “四线一库”是在国家电网公司“三集五大”中大营销业务系统的一个重要环节之一的“省级计量中心生产调度平台”的业务基础。    “四线一库”的优势    传统的人工计量检定模式不仅工作效率低,运营成本高,且难以保证检定标准和检定结果的高度一致。“四线一库一平台”系统的应用大幅提高了仓储、检定工作效率,集约化管理成效显着,
四线一库”有效提高了检测效率,现在的检测效率比传统的人工检定效率提高了10倍。    如果没有自动化流水线检定,那就需要大量的人员和场地投入,大量配置人工检定台。人工检定效率低,也无法保证实施每年平均6000万的用户规模。计量自动化检定对采集系统的实施发挥了重要作用,现在单项电能表年检定能力已经达到了年检7000万只。    在智能化仓储方面,所有的计量中心全部配置了智能化库房,提高了仓库的使用效率和仓储设备的周转率。在所有的一线供电所,全部实施了智能计量周转柜,也规范了一线人员的领表流程,对实现末端计量的智能化管理发挥了重要作用。    部分省市“四线一库”建设情况    国网黑龙江电力有限公司:据了解,该公司“四线一库一平台”系统实现了人工智能、自动控制、RFID物联网、流水线和物流规划等先进技术与计量检定工作的完美结合,采用无人工干预的自动化作业方式,实现了计量检定工作的精益化管理。以智能电能表全寿命周期管理为核心,从智能电能表的制造到报废的18个环节、53个关键点,全部量化评价,确保了电能计量的精准可靠。    据计量中心负责人介绍,“四线一库一平台”系统的应用使四种计量器具检定(检测)效率从原有的每人每天27只,提高到每人每天231.4只,检定效率提升率747.6%,其中单相电能表检定效率从原有的每人每天100只,提高到每人每天5400只,是集约化前的54倍。智能化仓储库房可使计量器具库存量下降55%,计量器具库存面积下降26%,大幅提高了仓储、检定工作效率,集约化管理成效显着,为实现“集中化存储、自动化输送、智能化分拣、物流化配送”目标提供支撑。    国网湖南计量中心:投运后的“四线一库”年检定能力420万只,是华中地区最大的全自动、智能化电能计量器具检定基地,能满足全省2000余万客户的电能计量器具报装需求。    该计量中心拥有2条三相电表自动检测流水线、2条单相电表自动检测流水线、一条互感器流水线、一条采集终端流水线以及一个立体智能仓储库房,每年可满足380万只智能电表、30万只互感器和10万只采集终端的检定任务,拥有108万只表计的仓储容量。     该项目是推进湖南省电能计量集约化管理的重要载体,也是国网湖南电力深化营销专业化、精益化管理的重要环节。项目充分融入了工业4.0、互联网+、物联网、大数据运用等前沿技术,检定和仓储实现了无人化、智能化,在国内处于领先水平。其中,机器人自动拆包装箱技术、全自动三工位穿梭车和三工位货叉穿梭车、自适应性机械手等技术为国内首创,“故障表信息化处理系统”是国家电网公司系统首套专门对故障表计进行专业检测和分类的系统。    国网湖北计量中心:“四线一库”自动化检定系统,电能表检定工作在流水线和仓库系统的配合下自动运作,全程无人工干预,检定不合格电能表被自动剔除。自动化、完整的检定程序,为电能表的精准度提供保障。    为了进一步确保质量安全,湖北省质监局在国网电力计量中心设置了复核检定工作平台。对于中心流水线检定合格的电能表,安装配送前,省质监局要按每一次出库配送批次总数的10%进行复检,复检不合格电能表一律禁止出库,并退回,如复检合格比例在95%以下,整批次电能表禁止出库,退回原厂处理。    国网新疆电力公司计量中心:新疆“三线一库”系统历经四个半月的安装调试,于2015年3月正式投运。为了完成建设任务,实施组人员连续工作超过100天,系统经过不断消缺、磨合、完善,基于自动化集中检定、仓储、配送模式下的新型生产机制最终建成运行。2015年,累计集中检定电能表100万只,总检定量同比增长4倍。2015年10月,该公司全面开展用电信息采集终端自动检测线建设工作,并历时两个月完成设备安装调试,投入运行。    小结:    自动检定流水线系统可以改善现有人工方式检定的缺点,能够实现多项功能的智能化和自动化,不仅可以减少人工使用,避免人力资源浪费,还可以减少人工干预检定结果,提升生产的安全能力,最主要的是能够节省成本,提高效率,做到小投入大产出,是电能计量技术方向的一次突破。随着该技术的应用推广,会有更多的优势显现出来,有很好的应用前景,值得电能计量检定工作的推广使用。    通过建立覆盖计量业务、计量数据全域的纵向实施管控系统,国网公司内部叫计量生产调度平台系统,采用包括智能传感技术、可视化监控、MID、智能机器人、自动化的输送线等大量先进技术,来实现整个计量设备从采购到货、设备验收、检定检测、仓储配送、设备安装、设备运行、设备拆除和资产报废等八个环节全寿命周期的、实时的运维管控,有效提高了整个计量器具的产品可靠性,对满足计量服务发挥了重要作用。    
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国网山东电科院计量中心助力新旧动能转换

2018年9月10日

电能计量涉及电力生产、输送和消费各环节,事关经济发展、社会和谐和人民群众切身利益。国网山东电科院计量中心切实发挥电能计量检定中心公平公正的“秤杆”作用,让电能计量更高效更智慧更精益,为新旧动能转换持续贡献力量。
国网山东电科院计量中心积极助力多表合一采集建设,实现了水、电、气、热等多种重要能源资源自动远程集抄。目前,全省实现多表合一采集客户数量突破93万户,多表合一信息采集保持全国领先,为提升全省能源资源管理水平打下坚实的基础。
为了让电能计量更智慧,计量中心重点拓展了防窃电分析预警、台区线损分析、计量装置运行监测、自动化检定系统智能核查等新型业务支撑能力,加强对市、县公司采集运维管理、计量关键业务和数据管控等业务的支撑。他们研究了新一代智能变电站数字化计量方案,对研究成果进行试点推广;研究时钟远程溯源、交直流充电桩计量装置远程校准等技术,优化完善时钟对时方案;研究CVT状态评估技术,参与省公司科技项目《CVT计量性能在线评估及运行态势多维度分析》和2018年国网公司相关科技项目。
除了高精尖计量技术研究外,该中心的研究也跟百姓生活息息相关。该院高级工程师代燕杰介绍说,“针对不少家庭屋顶上的光伏发电,智能电能表能够实现双向计量,为用户提供用电建议,指导光伏发电等新能源客户经济合理地分配发电量和用电量。这样不仅优化了用电方式,节约了成本支出,还为减少废气排放、节能减排添砖加瓦。”
计量中心不断完善质量检测能力建设,累计建成电磁兼容、机械性能、环境实验等高性能实验室28个,实现了电能计量设备质量检测各环节全覆盖,电能计量器具自动化检定流水线年检定能力达到750万只以上。截至目前,山东电力运行的智能电能表超过4300万只,在运计量装置省级电网最多。
为加强质量监督和检测能力建设,计量中心建立了通信单元自动化检测系统,提升了面向对象通信协议电能表和采集终端全性能和全检试验能力,加强了直流电能表、数字表、数字化电能计量装置的量值传递、质量监督检测能力。来源:大众日报

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