面向物流分揀行業的設備遠程管理及巡檢系統

張廣會，敖黎明，方 強，劉玉絨

ZHANG Guanghui,AO Liming,FANG Qiang,LIU Yurong

（廣東信源物流設備有限公司，廣東 廣州 510507）

(Guangdong Source Logistics Equipment Co.,Ltd,Guangzhou 510507,China)

1 物流分揀行業存在的問題

近年來，各大快遞企業紛紛加大物流輸送系統的建設，在大規模快遞輸送系統建設和既有輸送線體改造升級過程中，上線運行的系統越來越多，隨著物流自動化程度的不斷提升，對設備的依賴性也越來越高，而作為支撐物流信息平臺和信息化管理的核心單元，其可靠性、可維修性、安全性直接決定著快件運輸的速度與安全，也直接影響著快遞企業的服務水平[1]。

目前物流分揀行業主要存在如下問題：

（1）設備管理模式粗放，故障排查不及時。目前，在大型的物流中轉場中，購置了大量的輸送設備，對設備沒有進行有效、規范的管理，導致設備的性能好壞，只有通過工作人員巡檢或系統出現故障時才得以知曉，不能及時處理相關問題，進而系統維護不及時，影響分揀效率[2]。

（3）設備巡檢不規范、漏檢時常發生。大型場地設備眾多，因此設備巡檢勞動強度大，設備巡檢的質量很大程度上取決于維護人員的業務素質，紀律不強的經常造成巡檢滯后、漏檢等現象，不能及時排查故障點。

以上這幾點問題是設備眾多的大型企業的共性問題，對于設備信息管理方面存在較多的盲點，急需開發相應的技術手段予以解決。

2 設備信息遠程管理及巡檢系統

文章針對快遞分揀行業開展設備信息管理方面的研究，對設備管理方面現存的問題進行深入分析，研究開發一套面向快遞分揀行業的設備智能管理及巡檢系統，降低設備維護成本，提高系統的可靠性及有效使用率。

主要內容包括以下幾點：

（1）面向分揀全流程的設備信息采集與監控系統。結合我國快遞分揀行業的設備特點，建立面向分揀系統整個過程的數據采集、過程監控、數據處理三層體系架構。

數據采集主要分為離線數據和在線實時數據，物流系統設備繁多，模型建立困難，大部分設備參數不能做到實時檢測，一般通過維護人員巡檢得到，因此建立了龐大的離線數據庫。在此基礎上對主要設備配置檢測設備，實時上傳在線數據，建立一套完整的數據庫系統。

通過數據庫的完善，開發過程監控系統，實時展示設備各項運行指標，并運用信號分析、統計分析等數據挖掘方法對系統數據進行分析，進行設備故障診斷，建立設備缺陷、隱患報表，實時發布與排查。

（2）基于RFID射頻識別技術的設備在線巡檢系統。運用射頻識別技術，通過在設備上安裝RFID標簽，維護人員持掃描器進行巡檢的方式，實現在線巡檢，實時將設備的各項指標信息上傳至數據服務器；通過RFID標簽定位巡檢人員，其巡檢軌跡實時上傳，在線監督維護人員，可有效避免漏檢的情況[3]。

對于第一組使用母嬰床邊護理的方式。病房安排給嬰兒洗澡、按摩、接種、保護臍帶防止感染、換尿不濕并且進行皮膚護理。一個護士只照顧一對母嬰,即護士的操作說明,母嬰和家庭成員一起參加。傳達對新生兒喂養母乳的方法和好處、怎樣保護乳房、分娩后怎樣增加營養、產后癥狀、嬰兒常出現癥狀的解決方式、嬰兒注射疫苗、分娩后的避孕方式、嬰兒皮膚護理等。實驗組在住院期間每天床邊護理時間為三十分鐘。

依托RFID無線射頻識別技術，對設備巡檢的任務派發、到位檢查、問題記錄、信息導入實現智能化閉環管理；主要包括以下三個部分：巡檢管理模塊、 現場作業模塊、 電子標簽模塊。

巡檢管理模塊下達巡檢任務，通過有線或無線方式傳送至巡檢終端（PDA、手機、平板等），現場作業人員根據任務信息執行相應的巡檢任務，根據電子標簽確定設備信息匹配，確保巡檢到位，并實時傳輸巡檢工作信息。

（3）基于數據驅動的設備故障診斷與預警技術。通過對設備全面定期的巡檢，以及實時監測的運行狀態，形成了龐大數據基礎，運用數據驅動控制方法，開展設備的故障診斷方面的研究，對設備進行性能評估進而實現故障預警。

（4）設備信息管理平臺。采用互聯網通信技術，實現設備信息聯網發布，開發相應客戶端（電腦、手機等），故障報警信息實時發布，使維護人員及時快速地了解設備各項性能，保證生產安全有序進行。

系統架構如圖1所示：

3 設備數據采集

快遞分揀行業主要設備為輸送機，包括電氣（電機、傳感器等）和機械兩部分。

電氣信息采集主要通過實時檢測電機運行電壓、電流、功率、溫度、等參數。

文章主要通過在線方式采集各電氣部分信息，實現實時顯示與存儲；主要元器件包括空氣開關、交流接觸器、熱繼電器、馬保、編碼器等現場檢測設備，然后通過現場IO站點將數據傳送至主控PLC，進而存入數據服務器，進行數據分析和處理。

機械部分信息主要通過測溫儀、噪音檢測儀等儀器實現離線數據獲取，利用RFID標簽、手持式掃描器實現定時巡檢，強制規范化收集離線數據，完善設備信息數據庫，為故障預警和報警提供完善的信息資料。

數據采集系統如圖2所示：

圖1 系統結構圖

圖2 數據采集系統圖

4 系統數據處理

通過后臺數據庫實現對整個工廠設備信息的整合，運用數據挖掘技術，實現故障診斷與預警。

通過對設備全面定期的巡檢，以及實時監測的運行狀態，形成了龐大數據基礎，運用數據驅動控制方法，開展設備的故障診斷方面的研究，對設備進行性能評估進而實現故障預警，通過RFID技術，實現巡檢人員的任務派發、到位檢查，避免漏檢等情況發生，并制定相應的維護考核指標。

數據處理示意圖如圖3所示：

5 系統信息發布

采用服務器+客戶端（管理層、現場層）的模式，開發相應的系統軟件平臺，實現系統數據的實時展示。

圖3 數據處理示意圖

采用Microsoft Visual studio 2010開發環境的ASP.NET開發平臺和Microsoft SQL Server 2008關系型數據庫來實現，在建立設備信息管理系統的基礎上，通過GPRS技術實現數據聯網發布，開發相應的電腦遠程監控系統、手機客戶端軟件，實現數據聯網、設備遠程監控待功能。電腦和手機客戶端如圖4、圖5所示：

圖4 電腦客戶端

圖5 手機客戶端

系統可顯示所有設備的在線和離線數據，并自動分析系統設備各項指標是否超標，對超標進行預警或報警等處理。

系統會預先定義用戶所具有的權限，用戶通過客戶端登錄后，只顯示和操作所有具有權限以內的事項。系統下達任務信息后，用戶根據相應指示完成任務，相關信息通過客戶端軟件適時上傳至服務器數據庫。

6 小結

文章針對物流分揀行業開展設備信息管理方面的研究，對設備管理方面現存的問題進行深入分析，研究開發一套面向快遞分揀行業的設備智能管理系統。針對物流分揀行業的設備信息進行整理，實現設備數據的實時采集與離線數據歸檔等功能，制定相應的控制策略以及故障診斷模式，能夠及時的檢測和處理系統問題點及設備缺陷。

文章研發的設備信息管理系統，有效減少因設備故障帶來的各種事故、停機等情況，提高設備使用壽命，減少維護成本。針對以往巡檢不規范、巡檢不到位等問題，利用RFID射頻識別技術，在各設備安裝RFID標簽，實現巡檢人員定位，數據及時上傳，規范人員操作流程等功能。為便于管理及查看系統設備狀態，開發設備信息管理軟件平臺，按照服務器/客戶端的方式，實現管理及維護人員對系統數據的實時查看，及時處理相關問題點。