劉 哲

（深圳圖書館 深圳 518036）

公共圖書館是城市公共文化服務(wù)的重要組成部分，需要根據(jù)社會文化需求和科技發(fā)展現(xiàn)狀不斷調(diào)整其服務(wù)理念并進行技術(shù)升級?！笆奈濉睍r期是公共圖書館創(chuàng)新發(fā)展的關(guān)鍵時期，智慧圖書館是目前學界與業(yè)界關(guān)于圖書館未來形態(tài)的共識，體現(xiàn)了科技賦能的新時代發(fā)展邏輯。2020年，國家圖書館提出了建設(shè)“全國智慧圖書館體系”[1]，產(chǎn)生了在全國層面推動圖書館事業(yè)發(fā)展以加速智慧化轉(zhuǎn)型的工作設(shè)想。

1 智能圖書館是向智慧圖書館轉(zhuǎn)型的初級形態(tài)

柯平認為圖書館向智慧圖書館轉(zhuǎn)型是一個復(fù)雜的過程，在轉(zhuǎn)型前和轉(zhuǎn)型后之間有一個比較長的轉(zhuǎn)型期[2]?？缕降冗€認為目前我們所建設(shè)的實際上是“智能圖書館”，是智慧圖書館的初級形態(tài)，也是從數(shù)字圖書館、復(fù)合圖書館向智慧圖書館轉(zhuǎn)型的中間狀態(tài)[3]。

在智能圖書館建設(shè)進展方面，國內(nèi)部分圖書館進行了多方位的先行探索和實踐，如深圳圖書館引進了RFID技術(shù)創(chuàng)設(shè)圖書館智能化應(yīng)用環(huán)境[4]，武漢大學圖書館引進了圖書自動盤點機器人[5]，廣東省立中山圖書館采用了圖書采分編智能作業(yè)系統(tǒng)[6],蘇州圖書館建成大型智能立體書庫并開展相關(guān)應(yīng)用研究[7]等。上述案例都是圖書館結(jié)合自身業(yè)務(wù)發(fā)展需要，緊跟智能科技發(fā)展動態(tài)，積極將先進技術(shù)和管理理念引進圖書館行業(yè)，并根據(jù)圖書館行業(yè)的特點進行重新規(guī)劃和設(shè)計，產(chǎn)生了良好的應(yīng)用效果。因此以智能技術(shù)賦能圖書館事業(yè)不是單純的技術(shù)引進和照搬，而是采取以終為始的思維模式，以實際需求為出發(fā)點，在技術(shù)積累的基礎(chǔ)上選擇合適且成熟的技術(shù)，并進行相應(yīng)的改造和提升。

2 推進城市圖書館體系發(fā)展需要構(gòu)建文獻智能倉儲系統(tǒng)

城市圖書館是公共文化服務(wù)的主陣地，全國大中型城市圖書館正逐步以聯(lián)盟的形式向公眾提供服務(wù)，如深圳“圖書館之城”統(tǒng)一服務(wù)平臺[8]、嘉興“城鄉(xiāng)一體化公共圖書館服務(wù)體系建設(shè)”[9]、廣州市公共圖書館統(tǒng)一服務(wù)平臺[10]、佛山市聯(lián)合圖書館[11]等，實現(xiàn)了一證通行，通借通還?！叭且粋€圖書館”在為市民帶來便利服務(wù)的同時，紙本文獻流轉(zhuǎn)量和調(diào)配需求也在不斷提升，因此需要建設(shè)一個以文獻智能倉儲系統(tǒng)為支撐的智能化圖書館文獻調(diào)配中心。

針對深圳“圖書館之城”業(yè)務(wù)發(fā)展的需要，深圳圖書館先行先試，在“十四五”發(fā)展規(guī)劃中提出了智慧圖書館“創(chuàng)新推動智慧引領(lǐng)”的建設(shè)目標，其中包括以資源為中心的館藏建設(shè)智慧化，要求完成智能立體書庫與分揀、調(diào)閱智能化系統(tǒng)的建設(shè)和使用，構(gòu)建文獻智能化管理、調(diào)配機制，履行全市文獻資源科學貯存、管理和利用的職能。

2.1 紙本文獻閱讀需求持續(xù)增長

盡管近年來數(shù)字閱讀發(fā)展速度較快，但并未完全取代傳統(tǒng)的紙質(zhì)圖書閱讀，筆者總結(jié)了近20年來的國民閱讀趨勢，發(fā)現(xiàn)圖書閱讀變中趨穩(wěn)，近年來呈現(xiàn)穩(wěn)步增長的態(tài)勢。2020年，我國成年國民的圖書閱讀率達到59.5%，接近1999年的60.4%[12]，2021年該指標進一步升至59.7%[13]。2003年深圳全市公共圖書館年度圖書外借量為158.61萬冊次，2019年外借量上升至1 556.08萬冊次[14]，為2003年的近10倍。深圳圖書館面向全市提供圖書預(yù)借服務(wù)已超過10年，深受讀者歡迎，其圖書預(yù)借量年均增長近20%。雖然2020年受新冠肺炎疫情影響，其配送服務(wù)暫停時間較長，當年服務(wù)量有所下降，但2021年其恢復(fù)正常服務(wù)后，全年預(yù)借圖書量達到歷史最高，有近30萬冊，詳見圖1。

圖1 圖書預(yù)借數(shù)量統(tǒng)計表（單位：冊）

2.2 受館舍空間限制，二線書庫文獻數(shù)量增長但服務(wù)效率降低

從過去的封閉型書庫，到半開架型，再到后來的全開架，圖書館的目標一直都是要最大限度地利用館藏資源。隨著文獻數(shù)量的增長，圖書館依然要回歸分級藏書體系，即新書利用有限的空間實行全開架管理，年份已久的文獻在適度剔舊、剔復(fù)后，轉(zhuǎn)入二線書庫實行閉架管理。目前，圖書館的二線書庫普遍存在，且一部分設(shè)置在異地，提供調(diào)閱服務(wù)存在困難。以深圳圖書館為例，目前該館有45.19%的可服務(wù)館藏存放在館外書庫，最遠的書庫離圖書館超過45公里，故其對于讀者的調(diào)閱需求只能提供差時服務(wù)，即提出需求后的第2天通過物流傳遞讀者所需文獻。

2.3 深圳地區(qū)公共圖書館流通圖書轉(zhuǎn)運效率和配送質(zhì)量有待提高

據(jù)統(tǒng)計，2019年深圳全市統(tǒng)一服務(wù)平臺需物流轉(zhuǎn)運的異地還書數(shù)量超過214萬冊,自助圖書館年配送圖書數(shù)量在200萬冊左右[15]。目前這些圖書分發(fā)、交接主要采用人工作業(yè)的方式，很難做到配送策略持續(xù)優(yōu)化和交接工作組織不斷精細化，轉(zhuǎn)運效率和配送質(zhì)量也有待提高。

基于上述原因，建設(shè)一個現(xiàn)代化、高效率的文獻調(diào)配中心，為全市文獻流轉(zhuǎn)提供存儲和調(diào)配空間是城市圖書館一體化建設(shè)的客觀需要，且日益迫切。在此背景下，2019年12月，兼具全市調(diào)劑書庫和文獻調(diào)配中心功能的深圳圖書館北館開工建設(shè)。

3 文獻智能倉儲系統(tǒng)應(yīng)用研究

文獻智能倉儲系統(tǒng)由存儲書庫（立體書庫和密集架書庫）、分揀系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)等主要部分組成，技術(shù)核心設(shè)備是采用自動存取系統(tǒng)（Automatic Storage and Retrieval System，簡稱ASRS）的立體書庫。

3.1 ASRS在圖書館領(lǐng)域的應(yīng)用特點

目前ASRS以普遍應(yīng)用于各行業(yè)，如食品[15]、制造[16]、物流[17]、石油化工[18]、航天[19]68、軍事[20]等，共同的應(yīng)用特點主要包括占地少、存儲量大、應(yīng)用場景眾多、可靠性高、存取效率高、大流量出入庫、盤點和統(tǒng)計便捷、可實現(xiàn)全流程管理等。圖書館應(yīng)用ASRS與其他領(lǐng)域的不同之處包括以下三點。

3.1.1 SKU量級不同

SKU全稱為庫存量單位（Stock Keeping Unit），即庫存進出計量的基本單元，對一種物品而言，當其品牌、型號、配置、等級、花色、包裝容量、單位、生產(chǎn)日期、保質(zhì)期、用途、價格、產(chǎn)地等屬性中的任一屬性與其他物品存在不同時，便可稱為一個單品，每種單品均對應(yīng)有唯一的SKU號。對于其他行業(yè)的ASRS整體而言，其管理的SKU數(shù)量較少，據(jù)可查詢的文獻記載，即使在品種較多的航天零件倉儲系統(tǒng)，SKU數(shù)量也僅為千位級別（1 900多種）[19]68。而圖書館的每一冊文獻都有獨立編碼，即一個SKU，因此容量為400萬冊的立體書庫，理論上其SKU數(shù)量為400萬。

3.1.2 物品流向不同

其他行業(yè)ASRS管理的立體倉庫是物品的臨時存放場所，零配件、成品、貨物等都有上下游流程對接，實現(xiàn)存儲物品的單向流動，一旦物品出庫，其存儲單元會立即被釋放。圖書館立體書庫是圖書文獻相對穩(wěn)定的存放地點，文獻流通是出庫和入庫雙向流動，在ASRS管理中可實現(xiàn)回原存儲單元或不回原存儲單元。

3.1.3 自動化程度不同

其他行業(yè)ASRS的存儲單元（料箱或托盤）中一般會存放同類SKU，符合標準化作業(yè)的要求，能夠?qū)崿F(xiàn)如機器碼垛、整體封裝、自動傳輸?shù)日M出的全自動作業(yè)。而圖書館ASRS存儲單元中存放的是不同的SKU，需要依靠人工逐冊登記放入，無法實現(xiàn)整箱進出，除非書箱的入庫來源或出庫目的地相同，并且已將書箱中文獻的登記工作前置完成。

3.2 ASRS在圖書館的應(yīng)用局限

圖書館在引進ASRS時都會結(jié)合本館需求進行再設(shè)計，目前大部分應(yīng)用案例都是以單一的高密度存儲功能為設(shè)計核心，即以高效率存儲為主，而非為高流量的文獻提取和配送而設(shè)計[21]。加州大學北嶺分校的奧維亞特圖書館（Oviatt Library） 是第一個將ASRS應(yīng)用到館藏儲存的圖書館，該項目于1991 年建造完成并投入使用，用于儲存使用率較低的館藏[22]19。在后續(xù)運行中，圖書館員逐漸發(fā)現(xiàn)了ASRS快速存取的優(yōu)勢，不僅大大提高了服務(wù)效率，也解決了傳統(tǒng)書庫難以同時滿足高效存儲和高效借閱的問題[23]。2000 年之后，隨著奧維亞特圖書館參考部門將一些使用率高的資料放入，越來越多的高利用率館藏被裝載到ASRS，用戶開始頻繁請求存儲在該系統(tǒng)的館藏資料[22]19，圖書館應(yīng)用ASRS遂向服務(wù)功能轉(zhuǎn)變，其在圖書館也存在應(yīng)用局限。

3.2.1 服務(wù)對象單一

汪建滿通過歸納5個國外圖書館應(yīng)用ASRS的情況，指出其服務(wù)對象以在校師生為主[7]72。在目前的應(yīng)用案例中，ASRS的服務(wù)對象一般為讀者個人，服務(wù)方式包括到館自取或異地傳送。現(xiàn)代城市圖書館除了要滿足讀者個人的文獻服務(wù)需求外，還需要服務(wù)全市各級公共圖書館，實現(xiàn)全市文獻的批量調(diào)配，但目前以上功能還無法實現(xiàn)。

3.2.2 服務(wù)功能單一

圖書館在引進ASRS時都會針對服務(wù)需求進行設(shè)計，立體書庫作為圖書文獻相對穩(wěn)定的存放地點，實現(xiàn)文獻“靜態(tài)儲存”是它的主要功能，目前大部分應(yīng)用案例也都是以高密度存儲功能為核心，以處理單冊文獻為主要作業(yè)方式。而立體倉庫的核心優(yōu)勢是采用先進的自動化物料搬運設(shè)備，不僅能使物品在倉庫內(nèi)實現(xiàn)按需自動存取，還能與倉庫外的上下游環(huán)節(jié)進行有機連接，從而形成一個自動化的物流系統(tǒng)。這是一種“動態(tài)儲存”[24]，能夠?qū)崿F(xiàn)“先進先出”[25]和庫內(nèi)循環(huán)，但該功能在圖書館行業(yè)尚無應(yīng)用。

3.2.3 逐冊存取，出入庫效率較低

國外圖書館的立體書庫多采用重型堆垛機和較大的金屬書箱，武云霞等詳細介紹了立體書庫文獻出庫的操作過程[26]，即圖書入庫采用逐冊采集館藏條形碼或RFID標簽的方式，借出時出庫也采用同樣方式，出入庫效率較低，難以承擔城市圖書館區(qū)域大批量文獻調(diào)配的任務(wù)，沒有發(fā)揮出立體倉庫大流量出入庫的技術(shù)優(yōu)勢。

3.2.4 設(shè)備類型單一

目前圖書館的應(yīng)用案例多是單純引進立體書庫設(shè)備，在設(shè)計上采用存儲書箱直接或間接對接服務(wù)臺的方式，以最短的傳遞路徑保證最高的文獻提取效率。其他行業(yè)在應(yīng)用中還會配套建設(shè)自動傳輸系統(tǒng)、自動分揀系統(tǒng)等，以形成高效的智能倉儲物流體系。

4 深圳圖書館北館文獻智能倉儲系統(tǒng)設(shè)計理念

4.1 系統(tǒng)構(gòu)成

深圳圖書館北館距深圳圖書館中心館約15公里，總建筑面積約7.2萬平方米，設(shè)計文獻容量800萬冊，閱覽座位約2 200個。北館承擔了“一館一庫三中心”的功能，既是城市公共圖書館，也是全市文獻調(diào)劑書庫，以及深圳“圖書館之城”的聯(lián)合采編中心、網(wǎng)絡(luò)數(shù)據(jù)中心和文獻調(diào)配中心，其中調(diào)劑書庫和文獻調(diào)配中心的功能主要由文獻智能倉儲系統(tǒng)承擔。

文獻智能倉儲系統(tǒng)由存儲書庫（立體書庫和密集架書庫）、分揀系統(tǒng)、傳輸系統(tǒng)等組成，采用雙核心設(shè)計，即立體書庫系統(tǒng)和大型分揀系統(tǒng)，通過高度集成的系統(tǒng)來滿足多種文獻流通作業(yè)，實現(xiàn)文獻高密度存儲與調(diào)閱、“圖書館之城”文獻集散中心、自助圖書館配送、預(yù)借服務(wù)等功能。

4.1.1 分揀系統(tǒng)

分揀系統(tǒng)位于建筑首層西側(cè)，區(qū)域?qū)痈?.5米，主分揀線設(shè)計占地約448平米，采用直線交叉帶分揀機，設(shè)置了60個分揀格口，通過識別圖書RFID標簽來處理單本圖書分揀，設(shè)計分揀效率為1萬冊/小時，具備自動換箱功能。系統(tǒng)10個投入工位包括4個投入專用工位和6個立庫揀選工作站共用工位，通過皮帶傳輸線將圖書傳送至分揀機。

4.1.2 立體書庫

立體書庫設(shè)計容量為400萬冊，主要用于存儲預(yù)借圖書，緩存流通圖書（包括 “圖書館之城”流轉(zhuǎn)圖書、自助圖書館配送圖書等），承擔全市通借通還圖書的集散、周轉(zhuǎn)工作。高密度存儲貨架安裝在圖書館地下三層，庫區(qū)高度跨地下三層和地上一層，其中地下部分高16.8米，地面以上5.5米，可用高度18.6米，設(shè)計占地約2 862平方米，劃分了五個獨立的庫區(qū)，其中1—4號庫區(qū)存儲約5.96萬個A型書箱，5號庫區(qū)存放約1.3萬個B型書箱，文獻容量超過400萬冊；配置15臺料箱式堆垛機（miniload），通過雙層傳輸線連接庫區(qū)外，8個揀選工作站位于庫前區(qū)，庫區(qū)內(nèi)部實現(xiàn)無人作業(yè)。

4.1.3 傳輸系統(tǒng)

傳輸系統(tǒng)包含水平和垂直傳輸線路，用于解決作業(yè)樓層功能區(qū)域之間以及全館各個服務(wù)樓層的文獻傳輸。水平傳輸設(shè)備包括電輥筒輸送機（整箱）、皮帶傳輸線（單冊）、自動導(dǎo)引運輸車（整箱）；垂直線路則是利用建筑的兩個核心筒內(nèi)的垂直豎井完成，傳輸設(shè)備包括1臺轎廂式提升機（整箱）和1套軌道小車（多冊）系統(tǒng)。

4.1.4 密集架書庫

密集架書庫設(shè)計容量為300萬冊，主要用于存放全市的保障本文獻。10間庫房分布在地下一至三層，用軌道小車實現(xiàn)書庫與地上服務(wù)樓層之間文獻的雙向傳輸，為本地提供調(diào)閱服務(wù)，今后可對接物流擴展至全市公共圖書館。

4.2 創(chuàng)新設(shè)計理念，打造新一代文獻智能倉儲系統(tǒng)

深圳圖書館北館文獻智能倉儲系統(tǒng)根據(jù)深圳市“圖書館之城”發(fā)展的需要，充分發(fā)揮ASRS的技術(shù)優(yōu)勢，與全館自動化系統(tǒng)協(xié)同設(shè)計，采取全新的倉儲業(yè)務(wù)模式，實施模塊化作業(yè)，打造面向全市讀者和圖書館用戶的全新文獻智能倉儲系統(tǒng)（見圖1）。

圖1 文獻智能倉儲系統(tǒng)分區(qū)圖

4.2.1 立體書庫與分揀系統(tǒng)雙核心設(shè)計，實現(xiàn)高度協(xié)同

由于北館承擔著作為全市調(diào)劑書庫和“圖書館之城”文獻調(diào)配中心的任務(wù)，故設(shè)計需要兼顧文獻存儲和文獻配送兩方面的功能需求。本項目智能倉儲系統(tǒng)采取了立體書庫和分揀系統(tǒng)雙核心設(shè)計，通過傳輸系統(tǒng)相連，規(guī)劃了不同的作業(yè)模式以對接多項業(yè)務(wù)流程，存儲和處理高流通率的預(yù)借文獻和全城流通文獻，在大容量存儲、高效率提取文獻的基礎(chǔ)上，注重各系統(tǒng)的獨立運行和高度協(xié)同，利用高速分揀設(shè)備和料箱堆垛機，提高全市文獻的中轉(zhuǎn)效率；充分利用ASRS的管理算法，實現(xiàn)庫內(nèi)文獻時間與位置的精準輪轉(zhuǎn)，使書庫成為一個有序的生命體。

（1）入庫前分揀模式，庫內(nèi)輪轉(zhuǎn)

按配送線路分揀：“圖書館之城”統(tǒng)一服務(wù)平臺上的基層圖書館具有數(shù)量多、分布廣、館藏容量小的特點，在人工處理模式下很難做到館際文獻輪換。文獻智能倉儲系統(tǒng)建成后，立庫與分揀系統(tǒng)協(xié)同作業(yè)的方式，為基層圖書館實現(xiàn)文獻品種和服務(wù)周期的精準輪換創(chuàng)造了條件。以自助圖書館圖書配送為例，讀者在圖書館及自助圖書館還回的自助圖書館配送圖書，系統(tǒng)會按配送線路分揀后整箱傳送入5號庫存儲，還會通過分揀結(jié)果記錄書箱內(nèi)圖書的物流配送線路和入庫時間，在立庫內(nèi)通過管理系統(tǒng)預(yù)置配送線路和配送周期輪轉(zhuǎn)策略排序等待出庫。當執(zhí)行文獻配送作業(yè)時，按配送線路整箱出庫，對接自助圖書館物流，實現(xiàn)精準配送。

按文獻所屬館分揀：讀者在圖書館及自助圖書館還回的各館圖書，其中需要轉(zhuǎn)運回館的，經(jīng)“圖書館之城”物流或自助圖書館物流運抵中心，再按照文獻所屬館分揀后經(jīng)整箱傳輸線傳送入5號庫緩存。當執(zhí)行文獻回館配送作業(yè)時，又按所屬館整箱批量出庫，對接“圖書館之城”物流，提高轉(zhuǎn)運效率。

（2）出庫后分揀模式，對應(yīng)各類業(yè)務(wù)需求

預(yù)借圖書：圖書館LAS系統(tǒng)定時讀取讀者發(fā)出的借書請求并通知立庫出箱揀選，出箱后的預(yù)借圖書按照讀者選擇的取書方式分別傳遞。讀者到館自取的圖書經(jīng)調(diào)閱小車傳輸至各樓層服務(wù)臺；選擇快遞到家的圖書，則利用播種墻系統(tǒng)進行合單后由快遞公司配送；選擇服務(wù)點取書方式的圖書系統(tǒng)會按配送線路集中分揀后交物流配送。

本地還回圖書：館內(nèi)各服務(wù)樓層還回的圖書經(jīng)垂直傳輸系統(tǒng)整箱入5號庫緩存，按照常規(guī)每日2次和高峰期每日3次的頻率集中出庫，經(jīng)整箱傳輸線送至投入工位單冊分揀。完成分揀后，本地服務(wù)區(qū)的圖書經(jīng)垂直傳輸系統(tǒng)整箱傳送至各服務(wù)樓層，其他服務(wù)點的圖書則傳送至中轉(zhuǎn)區(qū)或5號庫存放。

4.2.2 圖書和書箱生命周期管理

圖書和書箱是文獻智能倉儲系統(tǒng)的主要標的，但圖書和書箱會在立庫系統(tǒng)、分揀系統(tǒng)、垂直傳輸系統(tǒng)、文獻調(diào)閱系統(tǒng)中不斷輪換、不斷變化位置，因此，引入生命周期管理模式十分必要。

生命周期指進入一個系統(tǒng)時即生成一個記錄，出系統(tǒng)時則本記錄終止，記載了書籍進出立體書庫的時間。從整體上看，一本圖書或書箱會在不同系統(tǒng)中輪轉(zhuǎn)，每次輪轉(zhuǎn)到一個系統(tǒng)都會留下時間痕跡。

引入生命周期管理模式可從任何一個時間切片看到整個系統(tǒng)的圖書、書箱分布狀況，便于觀察和了解每個時段的具體情況，無須從歷史操作數(shù)據(jù)向回推演來復(fù)原當時的情況。

4.2.3 書箱分型設(shè)計滿足各類作業(yè)需要

基于北館兼顧全市調(diào)劑書庫和“圖書館之城”物流中心的職能，智能倉儲系統(tǒng)設(shè)計了兩種書箱，即A型書箱和B型書箱（見圖2）。

圖2 A型書箱和B型書箱外觀示意圖

A型書箱為主存儲箱，主要用于存放可預(yù)借/調(diào)閱圖書，實行統(tǒng)一編碼管理，存儲位置為1—4號庫。圖書擺放采用書脊垂直書箱底部、書脊朝向書箱長側(cè)邊方向的方式，符合國內(nèi)出版圖書的保存和利用特點；長側(cè)邊鏤空，便于工作人員查看書脊的書名和書標；書箱中帶有活動隔板，將書箱分隔為2—6個單元，圖書在裝箱時會將其信息綁定至具體單元；長隔板兩側(cè)能同時放置正度16開的圖書, 存儲容量為56冊（按單冊圖書20mm的厚度計算）。

B型書箱兼具存儲箱、分揀箱和中轉(zhuǎn)箱功能，統(tǒng)一編碼管理，存儲位置為5號庫。B型分揀箱負責承接分揀格口的滑落圖書，可直接轉(zhuǎn)為存儲箱，設(shè)計存儲容量約為58冊（按單冊圖書20mm的厚度計算），存儲范圍涵蓋“圖書館之城”的圖書、自助圖書館的圖書、本地還回圖書等，可使各項作業(yè)流程在分揀、傳輸、緩存等環(huán)節(jié)中得以優(yōu)化和統(tǒng)一。

4.2.4 揀選工作站銜接各業(yè)務(wù)系統(tǒng)

（1）多功能設(shè)計

揀選工作站集成設(shè)計了立體書庫揀選和分揀投入的功能，工作人員可根據(jù)系統(tǒng)訂單進行A型書箱圖書的出入庫操作，也可以將待分揀圖書逐本放置在皮帶機上傳送到分揀機。揀選工作站也是軌道小車傳輸起始站點之一，可以將立體書庫揀選出庫的文獻裝入軌道小車運送到各樓層的服務(wù)臺。

（2）傳輸線連接出入庫作業(yè)

揀選工作站和立庫巷道之間設(shè)計了雙層環(huán)形傳輸線進行連接，用于書箱出庫和入庫傳輸。這種以傳輸線連接的方式可以均衡分配揀選工作站和立庫巷道的作業(yè)任務(wù)，進而提升整體作業(yè)效率。

（3）書箱可旋轉(zhuǎn)，方便出入箱操作

根據(jù)A型書箱圖書立放、書脊朝向兩側(cè)的特點，系統(tǒng)設(shè)計了兩級書箱旋轉(zhuǎn)裝置，方便工作人員揀選圖書。第一級旋轉(zhuǎn)裝置位于立體書庫的出庫傳輸線上，系統(tǒng)會根據(jù)書箱中圖書存放單元的信息分析出需要出箱的朝向，掃描識別書箱外表面貼的書箱編碼和方向編碼（兩側(cè)），判斷該朝向是否面向工作人員，如果不是，則通過第一級旋轉(zhuǎn)裝置將書箱旋轉(zhuǎn)180度再傳送到工作人員面前；如果書箱的兩側(cè)單元都有需要出箱的圖書，則通過揀選工作站的第二級旋轉(zhuǎn)裝置進行180度旋轉(zhuǎn)。圖書入庫裝箱也需要使用揀選工作站的旋轉(zhuǎn)裝置。

4.2.5 整箱作業(yè)串聯(lián)各個功能區(qū)域

智能倉儲系統(tǒng)設(shè)計了多條整箱傳輸線，相應(yīng)系統(tǒng)均設(shè)置了通道和系統(tǒng)接口，如立體書庫系統(tǒng)支持整箱出入庫模式，包括A型書箱和B型書箱，配置1條整箱上線專用通道和2條整箱下線專用通道；分揀系統(tǒng)分揀箱（B型書箱）可通過水平傳輸系統(tǒng)對接立庫系統(tǒng)直接入庫、暫留中轉(zhuǎn)區(qū)及裝卸區(qū)出館，或通過垂直傳輸系統(tǒng)轉(zhuǎn)至各樓層；還書系統(tǒng)的還書箱（B型書箱）可通過垂直傳輸系統(tǒng)轉(zhuǎn)運至作業(yè)區(qū)。

4.2.6 自動導(dǎo)引運輸車（AGV）實現(xiàn)跨區(qū)轉(zhuǎn)運

（1）潛伏式AGV

智能倉儲系統(tǒng)在不適合部署電輥筒輸送機的中轉(zhuǎn)區(qū)和裝卸區(qū)采用了潛伏式AGV搬運B型書箱，主要用于對接立體書庫系統(tǒng)、分揀系統(tǒng)和物流裝載區(qū)。其搬運方式為通過移栽機將書箱排列在搬運貨架上，AGV頂升貨架運送至目的地。每個貨架可裝載4個B型書箱。

（2） 夾抱式AGV

在圖書館主要還書服務(wù)區(qū)使用夾抱式AGV對接四臺自助還書機和垂直提升機，完成讀者一次還書多本、還回圖書整箱自動轉(zhuǎn)運至一樓的分揀作業(yè)區(qū)的任務(wù)。

4.2.7 軌道小車自動卸載以提高工作效率

軌道小車系統(tǒng)主要負責將從書庫中揀選出的讀者預(yù)借文獻或調(diào)閱文獻傳輸?shù)綐菍臃?wù)臺，或?qū)⒆x者調(diào)閱后的文獻回庫。系統(tǒng)設(shè)置了8個站點，包括地下3個密集架書庫站點，1個立體書庫作業(yè)區(qū)站點，3個服務(wù)區(qū)站點（分別為少兒區(qū)服務(wù)臺、3樓預(yù)借服務(wù)臺和5樓調(diào)閱服務(wù)臺）。配備了24臺運載小車，每臺可裝載1—5冊圖書。小車具備到站自動卸載功能，卸載后即可承接后續(xù)運送任務(wù)，無須等待工作人員處理。軌道小車單次運行時間不超過8分鐘，這給讀者提供了方便快捷的借閱體驗。

5 新一代圖書館文獻智能倉儲系統(tǒng)的發(fā)展展望

作為圖書館文獻智能倉儲系統(tǒng)的核心，ASRS在圖書館的應(yīng)用已超過30年，在文獻存儲和快捷提取方面積累了豐富的使用經(jīng)驗，這點也成為大部分圖書館用戶引進該系統(tǒng)的原因。隨著各類型圖書館，特別是城市圖書館總分館體系或圖書館聯(lián)盟的中心圖書館被賦予文獻調(diào)配調(diào)劑的功能需求，各館引進ASRS時會在保持現(xiàn)有優(yōu)勢的基礎(chǔ)上，結(jié)合實際業(yè)務(wù)需求，整合物流行業(yè)的成熟技術(shù)和設(shè)備，圍繞ASRS進行功能拓展和性能提升，實現(xiàn)兼具高效率存儲和高流量存取的建設(shè)目標。

5.1 整合硬件設(shè)備，拓展系統(tǒng)功能

圖書館在建設(shè)立體書庫的同時，引進自動化分揀及傳輸設(shè)備，可有效提升文獻智能倉儲系統(tǒng)的文獻處理能力和效率，形成建立在書庫功能基礎(chǔ)上的文獻物流處理中心。在深圳圖書館北館的案例中，引進大型直線交叉帶分揀設(shè)備使文獻智能倉儲系統(tǒng)具備及時處理全城流通文獻的中轉(zhuǎn)功能；通過箱式輥筒輸送機連接立體書庫和分揀機，采用往復(fù)式提升機實現(xiàn)作業(yè)區(qū)至各服務(wù)樓層雙向書箱傳輸；具備自卸功能的軌道小車實現(xiàn)了單本文獻跨樓層縱向傳輸，能將讀者需要的圖書快速送達各樓層服務(wù)臺；采用AGV對接庫區(qū)和裝卸月臺，不僅可節(jié)省人力資源，還能不受作業(yè)時間的約束，提高作業(yè)靈活性。

5.2 提升系統(tǒng)軟件智能化水平

由于業(yè)務(wù)范圍擴展，圖書館文獻智能倉儲系統(tǒng)對管理軟件的要求也在不斷提高。除書庫管理功能之外還被賦予了更多智能化管理功能和設(shè)備管理能力，以實現(xiàn)對接多種不同類型的設(shè)備，下達作業(yè)任務(wù)及接受作業(yè)結(jié)果。同時其與圖書館業(yè)務(wù)系統(tǒng)銜接得更加頻繁緊密，依托數(shù)據(jù)中臺實現(xiàn)數(shù)據(jù)實時交互，及時響應(yīng)讀者調(diào)閱文獻的需求，實現(xiàn)文獻出庫、傳輸、送達全過程自動銜接；出入庫作業(yè)范圍突破館舍的局限，理論上可以擴大至整個圖書館網(wǎng)絡(luò)總分館體系的每一級節(jié)點。

5.3 重新規(guī)劃文獻處理流程

對于圖書館文獻管理來說，新一代文獻智能倉儲系統(tǒng)是一種新的業(yè)務(wù)模式，在引入設(shè)備和軟件系統(tǒng)的同時，還需要引入物流行業(yè)成熟的管理理念，遵循標準化、專業(yè)化及可實現(xiàn)的原則，結(jié)合業(yè)務(wù)需要設(shè)計新的圖書館文獻處理相關(guān)業(yè)務(wù)流程，替代傳統(tǒng)的人工作業(yè)和管理模式，包括但不限于業(yè)務(wù)類型管理、作業(yè)時序、工位設(shè)計、工序銜接、場地規(guī)劃等，明確工作內(nèi)容和步驟，提高整體工作效率。

6 結(jié)語

深圳圖書館北館計劃于2023年建成并交付使用，覆蓋圖書館文獻服務(wù)全流程的智能倉儲系統(tǒng)也將同步投入運行，屆時館藏文獻的高效進出、智能管理、精準配送等諸多設(shè)計功能將逐一得到驗證，形成輻射全市的智能化文獻物流樞紐，有利于提升“圖書館之城”的服務(wù)效能，助力深圳圖書館實現(xiàn)“創(chuàng)新推動智慧引領(lǐng)”的建設(shè)目標。

新一代文獻智能倉儲系統(tǒng)將成為未來城市圖書館聯(lián)盟一體化服務(wù)強有力的支撐手段，實現(xiàn)館藏文獻的高效進出、智能管理、精準配送等，可有效提升城市圖書館文獻存儲的智能化管理水平，實現(xiàn)圖書館以文獻資源為中心的館藏建設(shè)、存儲、流通等流程的智慧化管理，為圖書館事業(yè)智慧化轉(zhuǎn)型發(fā)展奠定重要基礎(chǔ)。