物聯網技術下構建煤礦庫存智能管理系統的分析

任國璽，向玲玲

（平頂山工業職業技術學院，河南 平頂山 467001）

0 引言

隨著現代煤礦企業生產經營規模和業務范圍的不斷擴大，對煤礦庫存管理系統的智能化、信息化和現代化提出了更高層次的要求，越來越多的煤礦企業將目光投向了構建智能化的捆成管理系統。而傳統的庫存管理方式無法及時對煤礦數據信息進行搜集、整合、傳輸等，增加了煤礦企業庫存管理的成本，使得庫存決策的效率和精準度無法滿足煤礦現代化生產經營的需求。因此，在新時期，煤礦庫存智能管理系統的構建必須融合好物聯網技術，充分發揮物聯網技術的智能化和信息化特性。

1 物聯網技術在煤礦庫存管理中的應用現狀

（1）物聯網的關鍵技術。當前，較為常見的幾項物聯網關鍵技術有RFID、通信技術和AI 技術[1]。其中射頻識別（RFID）技術是一種自動識別技術，在射頻信號的作用下無需與物體直接接觸和其他人工手段就能傳遞信息，以識別物品，且能在極為惡劣的環境下開展工作。RFID技術作為物聯網技術的一項關鍵技術，其特點顯著，如操作便捷、數據讀取快捷、識別快捷、應用廣、使用期限長、數據的儲存容量大，能進行實時通信，標簽數據能實現動態更改等。利用該技術組成的RFID 系統結構圖由RFID 中間件、電子標簽和讀寫器構成。其中RFID中間件是核心組件，在讀寫器和應用程序之間，能將讀寫器傳遞的數據信息進行分析、傳輸和處理。智能（AI）技術是在物體內植入智能系統后，促使物體能主動地、被動地和用戶進行交流和溝通，讓物體擁有相應的智能特性。利用AI 技術，能極大促進物質世界的智能化、數字化、網絡化發展。

（2）物聯網技術在煤礦庫存管理中的應用現狀。近年來，我國在對物聯網技術的研究和實踐中取得了長足進步，在煤礦庫存管理中，已經將傳感器技術、RFID 技術等物聯網技術應用于庫存業務處理工作中，尤其是在煤礦庫存管理業務流程、煤礦途中物品跟蹤和煤礦庫存環境監測等方面有較為廣泛的應用。首先，在煤礦庫存管理業務流程中，物聯網技術在收貨入庫、動態盤點、送貨出庫等環節中應用廣泛。在物料入庫時，在庫門置放固定的RFID 閱讀器來自動獲取物料信息，利用RFID中間件技術對獲取的信息進行處理，然后利用ZigBee技術將物料入庫，并完成信息的更新[2]。其次，在煤礦途中物品跟蹤中，能利用GPS、GIS 等技術對運輸物品進行實時跟蹤，一旦發現異常系統就會自動發出警告，以免造成不必要的損失。最后，在對煤礦庫存環境監控中，能利用無線傳感技術或者傳感器技術對倉庫的溫度、濕度等環境指標進行檢測，一旦發生異常就會發出警報，并通過無線網絡發出控制指令，調整各項異常環境指標，直至正常。

2 構建物聯網技術下煤礦庫存智能管理系統的基本構架

（1）總體結構構建。傳統的煤礦庫存管理系統結構主要有表示層、業務邏輯層和數據訪問層，而利用物聯網技術構建的智能化煤礦庫存管理系統在傳統結構基礎上增加了服務層，實現了系統內信息的集成、共享和服務封裝見圖1。

結構圖中表示層位于結構最上層，主要是用于接收用戶輸入的數據信息和對數據信息的展現，是一個能為用戶提供交互式操作的界面。服務層是物聯網技術下煤礦智能化庫存管理系統的核心所在，在表示層上實現了Web 服務，如核對服務、數據轉換服務等，基礎是WDSL[3]。業務邏輯層的作用是對數據交換的承上啟下，功能是處理數據業務。數據訪問層能為表示層和業務邏輯層提供數據服務，發貨數據表的刪除、修改、查看等功能。

（2）功能模塊的構建。智能化煤礦庫存關系系統功能模塊設計內容有基礎信息、庫存分析、系統、報表、綜合查詢、盤點、入庫、移庫、出庫等大模塊[4]。其中基礎信息管理模塊包括了人員信息、企業信息、倉庫信息、物料信息、成品信息等管理模塊；庫存分析管理模塊包括了庫存量對比、庫存消耗對比、庫存成本對比等分析管理模塊；報表管理模塊包括了庫存明細表、庫存余額日和月報表、庫存貨位明細賬等；綜合查詢包括了入庫單匯總和明細查詢、出庫單匯總和明細查詢等；盤點分為普通盤點和RFID 識別盤點；入庫分為普通入庫和RFID 識別入庫；移庫分為庫間和庫內移庫；出庫分為普通出庫和RFID 識別出庫。

圖1 煤礦智能庫存系統總體構架圖Fig.1 The overall framework of the intelligent inventory system in coal mine

（3）數據庫的構建。數據庫的科學設計能有效支撐煤礦庫存智能管理系統功能的實現，在構建數據庫時要建立合理的索引，盡量減少冗余，建立完善的數據信息表[5]。物聯網技術下的煤礦庫存智能管理系統的數據庫信息表構建具體包括了登錄信息表、用戶信息表、角色信息和權限表、菜單信息表、物料信息表、成品信息表、企業信息表、人員信息表、煤礦單位信息表、煤礦倉庫信息表、物料種類信息表、驗收單明細表、入庫單明細表、領料單明細表、出庫單明細表和盤點單明細表等。每個數據表詳細明確各項具體信息，以物料種類信息表為例，詳見表1。

表1 物料種類信息數據表Tab.1Thetypesofmaterialinformationdatatable

（4）系統流程的構建。在煤礦庫存的智能化管理中，成品和物料入庫時，倉庫部門安排入庫后系統會自動生成入庫單，將入庫單發送到財務部門；貨物存儲期間，倉庫部門要定期進行盤點，系統會利用RFID 閱讀器將結果發送到財務部門；審核后系統會自動生成出貨單，并將出貨單發送給財務部門。系統的整體業務流程見圖2。由圖2 可知，智能煤礦庫存管理系統業務流程主要由入庫流程、出庫流程、用戶權限管理流程和盤點流程組成。

圖2 煤礦庫存智能管理整體業務流程圖Fig.2 Coal inventory intelligent management overall business flow chart

3 物聯網技術在煤礦庫存智能管理系統中的科學實現

煤炭企業的智能庫存管理系統最為重要的物品的庫存，利用物聯網技術在智能化煤礦物品庫存管理中的應用，對分析和控制煤炭物流庫存量和成本具有巨大影響。本文以某煤炭公司為例進行論述，該煤炭公司的庫存包括集團內各煤礦單位生成的產品以及進貨的物料，其中進貨物料包括了鋼材、五金、火工、設備、配件等不同型號的物料。

（1）實現途徑。結合上述分析所構建的煤礦庫存智能化總體結構、智能模塊、數據庫和系統流程，該煤炭公司將物流網技術，尤其是RFID 技術有效的應用到基礎信息管理、入庫管理、出庫管理、盤點管理、庫存分析管理和報表管理等環節[6]。以入庫流程為例，物聯網技術下的煤礦入庫流程方式可以使用RFID 閱讀器自動識別進行入庫，具體操作如下：①倉庫部門利用RFID 中間件通過建立好的智能化系統發出入庫信息核對的請求；②收到請求后，會對RFID 閱讀器發送啟動指令，RFID閱讀器讀取物料或產品上的RFID 標簽，RFID 中間件核對無誤后就會自動生成入庫單，并將入庫單在系統的入庫界面上顯示；③按照入庫單上物料或產品的數量和類型，系統進行貨位和倉庫位置的自動分配[7]；④如果操作人員要想修改貨位信息，可以在系統界面上選中入庫單中的具體物料或產品，在空余的庫位上選擇。明確提交之后，就可生產出庫單并打印；⑤倉庫內空余的叉車會受到系統發送的貨位安排的相關指令；⑥收到指令后，叉車會自動搬運貨物，人后依據貨位的具體安排在入庫設備的幫助下上架貨物。

（2）實現效果。該煤炭公司通過利用RFID 物聯網技術構建的媒體庫存智能管理系統科學有效，且取得了顯著的效果：首先，優化了庫存的管理結構。相關部門能及時整合和調整倉庫物資，處理長期不用的物資，減少了生產經營成本。其次，最大程度發揮了庫存控制中的作用。智能化管理系統能自動統計使用物資的周轉和動態，反映庫存超負荷儲存及不合理庫存物資的信息，實現庫存結構的優化配置。最后，有效提高了物料計劃的規范性。利用智能化煤礦庫存管理系統，使得企業在各個生產經營環節能及時獲取整理反饋、處理計劃的信息，強化了對物料的計劃管理工作，增強了物流的采購率。可見，利用物聯網技術構建的智能化煤礦庫存管理系統具有較強的應用價值，在媒體企業中得到了科學實現。

4 結束語

總之，物聯網技術作為一種創新化的信息技術，與煤礦庫存管理系統的有效融合，促使了煤礦智能庫存管理系統的科學構建。利用智能化的煤礦管理系統提高了入庫、出庫等庫存流程環節的智能化和信息化水平，提高了煤礦庫存管理的工作效率，進而最大程度的降低了煤礦庫存管理成本，促使煤炭企業獲取最大的效益。

[1]寧小蘭，等.RFID 在煤礦安全生產中的應用研究[J].煤礦機電，2012，4.

[2]衛何.基于無線物聯網的基站運維管理系統的設計和實現[J].煤炭技術，2011，12.

[3]馮亮，幺攀，孫洪峰.物聯網環境下供應鏈倉儲管理系統分析與設計[J].中國物流與采購，2012，6.

[4]張周.物聯網技術在煤礦行業中的應用現狀與發展[J].山東煤炭科技，2011，6.

[5]洪亮，等.物聯網技術在煤礦應急管理中的應用研究[J].經濟師，2013，1.

[6]王春麗，等.試析物聯網技術與煤礦管理的有機融合[J].煤炭技術，2013，2.

[7]譚章祿.基于物聯網的煤礦設備管理體系構建研究[J].煤礦機械，2013，6.