智慧倉(cāng)儲(chǔ)管理平臺(tái)功能系統(tǒng)應(yīng)用研究

安徽送變電工程有限公司 邢普學(xué) 李 強(qiáng) 魏 巍 嚴(yán)建榮 李立光 胡 立

1.研究背景

隨著傳感技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的快速發(fā)展，物與物之間的信息互聯(lián)已經(jīng)越來越普遍，這也就是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)發(fā)展的基礎(chǔ)。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展和應(yīng)用已經(jīng)幾乎遍及了各種行業(yè)內(nèi)的多個(gè)領(lǐng)域。目前安徽送變電工程有限公司機(jī)具分公司對(duì)機(jī)具及其倉(cāng)庫(kù)的管理還是基于傳統(tǒng)管理的模式，一般依賴于非自動(dòng)化的、以紙張文件為基礎(chǔ)的系統(tǒng)來記錄、追蹤進(jìn)出的機(jī)具，完全由人工實(shí)施倉(cāng)庫(kù)內(nèi)部的管理，因此倉(cāng)庫(kù)管理的效率還有很大的提升空間。隨著業(yè)務(wù)規(guī)模的不斷發(fā)展，機(jī)具的種類及數(shù)量也在不斷增加、出入庫(kù)的頻率與日俱增，倉(cāng)庫(kù)管理的要求也復(fù)雜多樣，傳統(tǒng)的人工倉(cāng)庫(kù)管理模式和數(shù)據(jù)采集方式已難以滿足當(dāng)前倉(cāng)庫(kù)管理的快速、高效、準(zhǔn)確無(wú)誤的要求，且慢慢成為制約企業(yè)發(fā)展的一大障礙。針對(duì)這種情況，研究設(shè)計(jì)出一套全方位感知、安全同步傳輸、可視化重現(xiàn)的高效智慧倉(cāng)儲(chǔ)管理系統(tǒng)甚為必要。

2.智慧倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)平臺(tái)及技術(shù)特點(diǎn)

2.1 建立機(jī)具基礎(chǔ)信息庫(kù)

將所有新入庫(kù)機(jī)具設(shè)備基礎(chǔ)信息批量導(dǎo)入或錄入到系統(tǒng)平臺(tái)，此工作可由各倉(cāng)庫(kù)自行填報(bào)，且系統(tǒng)將自動(dòng)生成唯一設(shè)備編碼（編碼規(guī)則：W/H日期+ 日期+入庫(kù)序號(hào)），生成基礎(chǔ)信息表。

2.2 激光二維碼打印，實(shí)現(xiàn)機(jī)具信息共享查詢

利用二維碼技術(shù)，將系統(tǒng)中機(jī)具基礎(chǔ)臺(tái)賬（基礎(chǔ)信息表）生成二維碼標(biāo)簽。由于普通的二維碼打印不干膠標(biāo)簽張貼的方式存在易脫落、易腐蝕等問題，會(huì)嚴(yán)重影響機(jī)具管理工作。通過調(diào)研，激光打印可實(shí)現(xiàn)防腐蝕、防脫落，且在多種材質(zhì)包括金屬制品上均可以進(jìn)行直接打印，無(wú)需介質(zhì)，特選擇通過激光打印方式將二維碼打印到機(jī)具的合適位置。各級(jí)人員后期通過APP掃描功能，可對(duì)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)具設(shè)備進(jìn)行二維碼掃描及信息查看，以及倉(cāng)庫(kù)管理人員亦可通過二維碼掃描方式進(jìn)行機(jī)具的出入庫(kù)管理。

2.3 通過RFID技術(shù)實(shí)現(xiàn)機(jī)具批量出入庫(kù)管理

由于二維碼出入庫(kù)管理方式僅能針對(duì)單個(gè)機(jī)具進(jìn)行掃描出入庫(kù)管理，效率上大打折扣。經(jīng)調(diào)研，基于RFID無(wú)線通信技術(shù)，可對(duì)機(jī)具進(jìn)行微型芯片（RFID電子標(biāo)簽）的嵌入或張貼，并將機(jī)具的基礎(chǔ)信息臺(tái)賬批量寫入RFID電子標(biāo)簽，通過射頻技術(shù)感應(yīng)識(shí)別，讀取解析機(jī)具的詳細(xì)信息，實(shí)現(xiàn)機(jī)具批量出入庫(kù)管理。對(duì)于流轉(zhuǎn)頻率高、不易損毀的機(jī)具實(shí)行RFID電子標(biāo)簽方式進(jìn)行管理。

2.4 GPS定位跟蹤管理

對(duì)重點(diǎn)管控機(jī)具（如拖拉機(jī)、安全防護(hù)用品），加裝GPS定位裝置，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)具的快速定位跟蹤，并在系統(tǒng)平臺(tái)電子地圖上標(biāo)記顯示。APP使用公司移安寶系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)機(jī)具的定位導(dǎo)航。

2.5 出入庫(kù)識(shí)別門設(shè)計(jì)定制

根據(jù)倉(cāng)庫(kù)大門尺寸，進(jìn)行非接觸式出入庫(kù)門設(shè)計(jì)，加裝多個(gè)RFID識(shí)別讀寫裝置及天線，可同時(shí)快速識(shí)別多個(gè)機(jī)具的芯片信息（1-200個(gè)芯片信息），并在顯示屏處可查看、顯示機(jī)具詳細(xì)信息，也可自動(dòng)生成打印出入庫(kù)單，操作快捷方便。

2.6 大屏展示

在倉(cāng)庫(kù)適宜位置，安裝顯示大屏，建立綜合展示平臺(tái)，將各倉(cāng)庫(kù)的機(jī)具領(lǐng)用、庫(kù)存、修試、報(bào)廢情況及倉(cāng)儲(chǔ)管理當(dāng)中的其他情況在大屏上實(shí)時(shí)、統(tǒng)一、動(dòng)態(tài)展示。

3.系統(tǒng)平臺(tái)框架設(shè)計(jì)

3.1 硬件框架

設(shè)備組成：激光打印機(jī)、工控機(jī)、抗金屬RFID電子標(biāo)簽，固定式RFID讀寫裝置，RFID天線，RFID手持機(jī)，工業(yè)級(jí)4G路由器，電源，PC客戶端，WEB服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫(kù)服務(wù)器，交接單打印機(jī)，電子簽字屏等。

總庫(kù)房安裝智能值守工作站，用來集中管理各個(gè)分庫(kù)房的采購(gòu)、分配和安全試驗(yàn)工作。根據(jù)具體管理需求，可以對(duì)公司所有的機(jī)具進(jìn)行統(tǒng)一編碼和人員授權(quán)管理。機(jī)具的基礎(chǔ)信息收集錄入亦可以分權(quán)限給各個(gè)倉(cāng)庫(kù)自主完成。同時(shí)，部署時(shí)為其他項(xiàng)目部預(yù)留空間，方便隨時(shí)增加節(jié)點(diǎn)。

3.2 總體框架

本系統(tǒng)分為應(yīng)用層、服務(wù)層、數(shù)據(jù)層、硬件層（如圖1所示）。

應(yīng)用層：利用服務(wù)層提供相關(guān)服務(wù)，對(duì)機(jī)具進(jìn)行智能的智能化出入庫(kù)管理。通過系統(tǒng)后臺(tái)可查看機(jī)具的詳細(xì)信息，并實(shí)現(xiàn)機(jī)具領(lǐng)、退、保有量信息共享、機(jī)具基礎(chǔ)信息管理、權(quán)限管理、新購(gòu)（其它）入庫(kù)管理、倉(cāng)儲(chǔ)管理、租賃管理（領(lǐng)料管理、退料管理、修試管理、修試后入庫(kù)管理、配件管理、報(bào)廢管理、結(jié)算管理、追溯管理）、固定資產(chǎn)管理及信息查詢管理、現(xiàn)場(chǎng)GPS跟蹤管理等功能。

服務(wù)層：主要是為應(yīng)用層提供芯片數(shù)據(jù)讀寫服務(wù)、二維碼認(rèn)證、權(quán)限認(rèn)證等。

數(shù)據(jù)層：利用二維碼、RFID技術(shù)及傳輸協(xié)議將機(jī)具信息接入到系統(tǒng)后臺(tái)。

硬件層：主要是RFID標(biāo)簽、RFID讀寫器、激光打印機(jī)、GPS定位裝置、智能終端、出入庫(kù)識(shí)別門、二維碼耗材等。

圖1 智慧倉(cāng)儲(chǔ)管理平臺(tái)總體框架圖

4.功能模塊的設(shè)計(jì)

4.1 激光打印機(jī)接入

利用二維碼技術(shù)，通過系統(tǒng)平臺(tái)將機(jī)具基礎(chǔ)信息生成二維碼標(biāo)簽，通過激光打印機(jī)直接打印到機(jī)具表面，或者將二維碼打印到不銹鋼板上粘貼在機(jī)具上，最終實(shí)現(xiàn)二維碼標(biāo)簽的防水、防腐蝕、防脫落等效果。

4.2 芯片技術(shù)參數(shù)（如圖2所示）

圖2 芯片

4.3 物聯(lián)網(wǎng)RFID寫入裝置（如圖3所示）

圖3 寫入裝置

4.4 GPS定位裝置

對(duì)重點(diǎn)管控機(jī)具（如拖拉機(jī)、安全防護(hù)用品），加裝GPS定位裝置（充電周期30天，外觀尺寸5.5*4*2.5cm），通過4G網(wǎng)絡(luò)將機(jī)具的地理位置坐標(biāo)上傳至系統(tǒng)后臺(tái)，實(shí)現(xiàn)對(duì)現(xiàn)場(chǎng)機(jī)具的快速定位跟蹤，并在系統(tǒng)平臺(tái)電子地圖上標(biāo)記顯示。

4.5 出入庫(kù)識(shí)別門

通過利用超強(qiáng)型收發(fā)器，設(shè)計(jì)出入庫(kù)識(shí)別門，用于機(jī)具出入庫(kù)時(shí)對(duì)通過的所有機(jī)具信息進(jìn)行識(shí)別。

4.6 智能終端

基于射頻技術(shù)，研發(fā)帶有智能識(shí)別播報(bào)及數(shù)據(jù)接收功能的智能終端，可加裝在液壓車或其他運(yùn)輸車上，終端屏幕可查詢顯示相應(yīng)信息。且智能終端接收后臺(tái)派發(fā)的領(lǐng)用訂單，終端顯示屏顯示需領(lǐng)用物品及所需取貨種類及數(shù)量。

5.智慧倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)創(chuàng)新點(diǎn)

5.1 操作簡(jiǎn)單，功能實(shí)用

系統(tǒng)開發(fā)針對(duì)管理者年齡階層，將對(duì)計(jì)算機(jī)技術(shù)操作的要求降到最低限度，基本實(shí)現(xiàn)傻瓜式操作。只要會(huì)使用瀏覽器上網(wǎng)，就可以方便利用本產(chǎn)品進(jìn)行倉(cāng)庫(kù)管理工作。同時(shí)本產(chǎn)品設(shè)定的功能是根據(jù)電力安全機(jī)具倉(cāng)庫(kù)特有的要求進(jìn)行個(gè)性化開發(fā)，所有功能均針對(duì)解決目前機(jī)具倉(cāng)庫(kù)管理的難題而設(shè)計(jì)，實(shí)用性強(qiáng)。

5.2 強(qiáng)大的事件集中收集分析和處理能力

智慧倉(cāng)儲(chǔ)管理平臺(tái)基于當(dāng)今最先進(jìn)的RFID-GEN2平臺(tái)設(shè)計(jì)，兼容ISO18000-6C、EPC G2雙協(xié)議，可適用于多種電子標(biāo)簽的UHF RFID電子芯片讀寫器產(chǎn)品，有效掃描距離2m，安裝在區(qū)域進(jìn)口，能夠自動(dòng)讀取海量工具出入信息并進(jìn)行有效信息過濾和分析。

5.3 可視化的網(wǎng)絡(luò)狀態(tài)監(jiān)控

自動(dòng)讀取并處理RFID標(biāo)簽信息，圖形化顯示讀取狀況，并在異常時(shí)提示告警。并且能實(shí)現(xiàn)對(duì)工具生命周期管理的智能化和可視化，倉(cāng)庫(kù)管理人員可以實(shí)現(xiàn)方便快捷且真實(shí)可信的無(wú)紙化辦公。

6.結(jié)語(yǔ)

智慧倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)是伴隨著信息技術(shù)的不斷升級(jí)和變革而產(chǎn)生的，盡管很多企業(yè)還沒有意識(shí)到智慧倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)方便、快捷的特點(diǎn)，但其作用在倉(cāng)儲(chǔ)管理上的作用卻不容置疑，其應(yīng)用為后續(xù)智能電廠的創(chuàng)建打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。目前，智慧倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的應(yīng)用在電力企業(yè)屬于起步階段，很多功能需要后續(xù)不斷完善。但隨著越來越多的企業(yè)對(duì)智慧倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)的研究和認(rèn)識(shí)不斷提高，智慧倉(cāng)儲(chǔ)系統(tǒng)必將得到更加廣泛的認(rèn)可和應(yīng)用。