婁季峰　張迪

【摘 要】隨著抽水蓄能事業(yè)的不斷發(fā)展，倉儲管理的物資種類及數(shù)量也在不斷增加，出入庫頻率劇增，倉儲管理作業(yè)十分復(fù)雜且多樣化，傳統(tǒng)的人工倉庫作業(yè)模式和數(shù)據(jù)采集方式已難以滿足倉儲管理要求，嚴(yán)重影響了企業(yè)的運行效率。文中提出的基于泛在電力物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)智慧倉儲管理系統(tǒng)將移動應(yīng)用技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)、RFID應(yīng)用技術(shù)、可視化技術(shù)等相結(jié)合，可實現(xiàn)倉庫物資的最優(yōu)管理。

【關(guān)鍵詞】物聯(lián)網(wǎng)技術(shù);智慧倉儲;抽水蓄電企業(yè)

中圖分類號： TN929.5;TP391.44文獻標(biāo)識碼： A文章編號： 2095-2457（2019）33-0243-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2019.33.120

Intelligent Storage Construction and Application Based on Internet of Things Technology

LOU Ji-feng ZHANG Di

（State grid xinyuan construction co.， LTD.， Beijing 100053， China）

【Abstract】With the continuous development of the pumped storage business， the types and quantity of materials for warehouse management are also increasing， and the warehouse management operations are very complicated and diverse. The traditional manual warehouse operation mode and data collection method are difficult to meet the requirements of warehouse management. The smart storage management system based on ubiquitous power Internet combines mobile application technology， network communication technology， RFID application technology and visualization technology， and it realizes the optimal management of warehouse materials.

【Key words】Internet of things technology; Intelligent storage; Pumping and electricity storage enterprises

0 引言

在技術(shù)與互聯(lián)網(wǎng)快速發(fā)展的過程中，物聯(lián)網(wǎng)借助計算機網(wǎng)絡(luò)的發(fā)展，應(yīng)用射頻識別技術(shù)、全球定位系統(tǒng)、激光掃描器與紅外感應(yīng)器等信息設(shè)備與技術(shù)，將已經(jīng)約定的協(xié)議作為根據(jù)，在物品與互聯(lián)網(wǎng)之間建立起信息交換的橋梁。這樣就構(gòu)建成定位、跟蹤、調(diào)控、監(jiān)控與識別的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)[1]。國家電網(wǎng)公司2019年全面啟動“泛在電力物聯(lián)網(wǎng)”建設(shè)，就是圍繞電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)，充分應(yīng)用移動互聯(lián)、人工智能等現(xiàn)代信息技術(shù)、先進通信技術(shù)，實現(xiàn)電力系統(tǒng)各環(huán)節(jié)的智慧服務(wù)系統(tǒng)。

目前，國網(wǎng)新源公司倉儲管理仍借助于傳統(tǒng)的人工管理方法和手段，采用智慧倉儲的應(yīng)用迫在眉睫。智慧倉儲就是利用RFID射頻識別及先進管理方法，實現(xiàn)信息自動抓取、自動識別、自動預(yù)警及智能管理功能，以降低倉儲成本、提高倉儲效率，提升倉儲智慧管理能力。本文以浙江仙居抽水蓄能有限公司為例，研究設(shè)計出了一套全方位感知、安全同步傳輸、可視化重現(xiàn)的高效智慧倉儲管理系統(tǒng)，通過改善傳統(tǒng)倉庫的管理模式，改變?nèi)斯?、紙張文件記錄為基礎(chǔ)的管理方式、追蹤進出庫的物資，提升倉庫管理的效率，實現(xiàn)能源流、業(yè)務(wù)流、數(shù)據(jù)流“三流合一”，將泛在電力物聯(lián)網(wǎng)建設(shè)工作落實在日常物資管理工作中。

1 智慧倉儲系統(tǒng)介紹

1.1 系統(tǒng)功能介紹

智能盤庫系統(tǒng)主要包括RFID電子標(biāo)簽、智能貨架、智能運輸機器人、智能盤庫機器人、智能物品管理機器人、智能盤庫系統(tǒng)管理平臺軟件等設(shè)備。并實現(xiàn)以下功能：

（1）自動定位：盤庫系統(tǒng)可以實現(xiàn)對所有庫存物品的自動定位，定位精度達到厘米級，可以引導(dǎo)倉庫管理人員到庫存物品附近。

（2）自動盤庫：盤庫系統(tǒng)可以按照規(guī)劃好的路徑，自動完成庫房內(nèi)存儲物資的盤點，當(dāng)物品被誤放到錯誤位置時，會自動發(fā)出報警信號，并形成盤庫報表。

（3）自動搬運：盤庫系統(tǒng)可以自動將物品運送到指定的位置，包括從倉庫門口運送到規(guī)劃好的存儲位置，以及從存儲位置運送到倉庫門口。

（4）自動檢測和報警功能，當(dāng)未經(jīng)授權(quán)的物品或人員進出時，系統(tǒng)可以自動報警。

（5）其他功能：盤庫系統(tǒng)中的機器人可以自動進行充電，并具備攝像和實時通信功能。

1.2 系統(tǒng)數(shù)據(jù)層介紹

盤庫系統(tǒng)架構(gòu)分為數(shù)據(jù)采集層、業(yè)務(wù)層、應(yīng)用層。

（1）數(shù)據(jù)采集層：在每個資產(chǎn)設(shè)備部署RFID標(biāo)簽。

智能盤庫機器人按照既定的路徑規(guī)劃，完成整個貨架的數(shù)據(jù)清點、巡更;同時支持出入庫時，自動將物品運送到指定的位置，減輕工作負(fù)擔(dān)。智能貨架依托于全覆蓋的天線，自動采集所有資產(chǎn)的RFID標(biāo)簽信息。為了便于定位每個物品的位置，對普通貨架做簡單改造，支持聲光定位提醒，便于工作人員到指定位置提取相關(guān)物品。工作臺完成RFID標(biāo)簽的初始化、資產(chǎn)的借用、歸還等操作。

（2）業(yè)務(wù)層。

考慮到系統(tǒng)處于局域網(wǎng)內(nèi)，為了便于智能盤庫機器人協(xié)同工作，將前段采集設(shè)備自建局域網(wǎng)，智能盤庫機器人支持采用WIFI傳輸?shù)姆绞竭M行數(shù)據(jù)交互。將采集到的機器人的視頻數(shù)據(jù)、RFID采集數(shù)據(jù)、RFID標(biāo)簽信號強度數(shù)據(jù)等進行數(shù)據(jù)融合，準(zhǔn)確定位每個資產(chǎn)的具體位置。

（3）應(yīng)用層。

依托于采集到的每個物資的具體精確位置，進行大數(shù)據(jù)平臺應(yīng)用。全流程無人參與，重點對自動盤庫后的數(shù)據(jù)進行分析，確認(rèn)是否需要補庫、在庫情況是否異常等。

2 智慧倉儲系統(tǒng)軟件架構(gòu)

2.1 軟件功能

倉儲管理作為整個系統(tǒng)的核心部分，除了提供基本倉儲管理功能外，基于大數(shù)據(jù)平臺建立庫存預(yù)警、庫存策略優(yōu)化、庫存分類分析等統(tǒng)計分析模型，為庫存管理、生產(chǎn)運維提供輔助決策。

2.2 入庫登記功能

制定編碼規(guī)則，通過條碼打印機，將資產(chǎn)按照倉庫、貨架等信息，形成規(guī)則，事先做好對應(yīng)的條碼。通過RFID工作站讀取標(biāo)簽表面的條碼或者二維碼信息，自動生成資產(chǎn)的EPC碼，寫到RFID標(biāo)簽EPC區(qū)，完成卡號的初始化工作。將對資產(chǎn)進行唯一標(biāo)識的EPC信息、TID信息、二維碼/條碼信息、資產(chǎn)名稱、資產(chǎn)規(guī)格、倉庫號、生產(chǎn)廠家、使用時機、管理分工、接裝驗收人、使用維護人、是否是易耗品等信息上報平臺，寫到對應(yīng)數(shù)據(jù)庫表中。

2.3 借用管理功能

提交借用申請，刷工作卡或人臉識別，讀取身份信息，并與操作人員的基本信息包括姓名、部門、職工編碼、聯(lián)系電話等進行數(shù)據(jù)庫關(guān)聯(lián)，確認(rèn)操作人員身份。選擇要借用的資產(chǎn)，并自動進行語音和貨架上的安裝指示燈提醒，可選擇調(diào)配機器人協(xié)助搬運。機器人自動到指定貨架位置，從貨架上拿取相應(yīng)的資產(chǎn)。機器人將資產(chǎn)拿到指定的工作臺邊。在工作站電腦上顯示刷卡記錄，核對申請借用清單與實際借用是否符合，彈出取出的資產(chǎn)列表、未取出的列表、取錯的報警列表;由借用人員點擊確認(rèn)，完成借用。

2.4 資產(chǎn)歸還功能

刷工作卡或人臉識別，讀取身份信息，確認(rèn)操作人員身份。把歸還資產(chǎn)放到工作站讀寫器掃描區(qū)或者手持機app盤點;點擊“歸還”按鈕，系統(tǒng)自動盤點歸還設(shè)備，顯示歸還列表。聲光提醒歸還的貨位，確認(rèn)歸還資產(chǎn)。機器人將歸還的資產(chǎn)搬運到指定貨架。

3 智慧倉儲系統(tǒng)硬件架構(gòu)

3.1 RFID智能貨架

通過將小件物品都部署上超高頻標(biāo)簽RFID標(biāo)簽，智能貨架部署RFID讀寫器、天線、分支器等，確保全面感知整個貨架，可實時獲取每個小物品的位置。

在每層的頂部固定平板天線，每層部署8口天線分支器，將所有的天線進行級聯(lián)，完成對整個架子的全覆蓋管理?？蛇M行實時盤庫。

對開放式管理架進行區(qū)域劃分，同時每個區(qū)域部分部署標(biāo)識指示燈。通過一個顯示器以及指示燈實時顯示當(dāng)前資產(chǎn)的位置情況，并進行語言播報。

3.2 智能盤庫機器人/智能搬運機器人

采用2.4G遠距離識別技術(shù)和125K低頻喚醒技術(shù)，在機器人上安裝讀寫器、低頻激活器，機器人經(jīng)過貼有125K+2.4G雙頻標(biāo)簽的區(qū)域時，標(biāo)簽將被激活讀取，因為機器人具備導(dǎo)航定位功能，從而完成對資產(chǎn)的定位以及清點。

可設(shè)置低頻激勵器的工作范圍：1米到3.5米，到該區(qū)域內(nèi)的標(biāo)簽激活并上報數(shù)據(jù)。此外，平時標(biāo)簽處于休眠狀態(tài)，以節(jié)省電源，增加標(biāo)簽使用壽命。

盤庫機器人按照指定的路徑完成自動清點，同時免去了對貨架的改造，采用雙頻方案可控制區(qū)域覆蓋，一次經(jīng)過可完成全部物資盤點。

3.3 智能物品管理機器人

設(shè)置不同的貨架區(qū)，每個貨架區(qū)由指定一臺智能管理機器人管理，這樣可以提高機器人工作效率。所有智能機器人共享一個網(wǎng)絡(luò)拓?fù)鋱D，為了避免相撞，需要中心調(diào)度服務(wù)器設(shè)計改進算法。

3.4 手持終端

用于資產(chǎn)清點確認(rèn)。盤點時，管理員手持RFID手持終端，庫存信息盤點上傳，系統(tǒng)會自動進行信息核實，無入庫內(nèi)的工具以淺紅色背景標(biāo)識、缺失的工具以淺綠色背景標(biāo)識、正確的工具以白色背景標(biāo)識，管理員能夠現(xiàn)場直觀掌握工具信息。盤點結(jié)果上傳至計算機進行數(shù)據(jù)整理統(tǒng)計保存結(jié)果。

3.5 智能通道門

當(dāng)未授權(quán)的資產(chǎn)進出倉庫時，智能通道門會自動報警。

4 結(jié)束語

智慧倉儲系統(tǒng)具有強大的事件集中收集分析和處理能力，可適用于多種電子標(biāo)簽的電子芯片讀寫器，能夠同時自動讀取大量物資信息，并及時生成出入庫單據(jù)、進行有效信息過濾和分析。智慧倉儲系統(tǒng)動態(tài)讀取RFID標(biāo)簽信息[2]，利用圖表等展示形式顯示讀取狀態(tài)，對異動數(shù)據(jù)進行提示告警，同時能實現(xiàn)對物資生命周期管理的智能化和可視化，倉庫管理從而實現(xiàn)方便快捷且真實可信的無紙化辦公。

伴隨著信息技術(shù)的不斷升級和變革，智慧倉儲系統(tǒng)應(yīng)運而生，其應(yīng)用為智能型水電站的建設(shè)打下了堅實基礎(chǔ)。目前，智慧倉儲系統(tǒng)的應(yīng)用在水電物資管理行業(yè)屬于起步階段，很多功能仍需要不斷完善。但隨著越來越多信息技術(shù)的不斷進步及企業(yè)對智慧倉儲系統(tǒng)認(rèn)可度的不斷提升，智慧倉儲系統(tǒng)必將得到更加廣泛的認(rèn)可和應(yīng)用，為企業(yè)創(chuàng)造更多的管理效益。

【參考文獻】

[1]舒文瓊.物聯(lián)網(wǎng)即將步入3G時代芯訊通細分策略助發(fā)展[J].通信世界，2012，10（01）：56-57.

[2]張春紅，裘曉峰，夏海輪，馬濤.物聯(lián)網(wǎng)關(guān)鍵技術(shù)及應(yīng)用，人民郵電出版社，2017，（02）P15-21.