物聯網技術下的智慧倉儲建設應用范文

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【摘要】隨著抽水蓄能事業的不斷發展，倉儲管理的物資種類及數量也在不斷增加，出入庫頻率劇增，倉儲管理作業十分復雜且多樣化，傳統的人工倉庫作業模式和數據采集方式已難以滿足倉儲管理要求，嚴重影響了企業的運行效率。文中提出的基于泛在電力物聯網技術智慧倉儲管理系統將移動應用技術、網絡通訊技術、RFID應用技術、可視化技術等相結合，可實現倉庫物資的最優管理。

【關鍵詞】物聯網技術；智慧倉儲；抽水蓄電企業

引言

在技術與互聯網快速發展的過程中，物聯網借助計算機網絡的發展，應用射頻識別技術、全球定位系統、激光掃描器與紅外感應器等信息設備與技術，將已經約定的協議作為根據，在物品與互聯網之間建立起信息交換的橋梁。這樣就構建成定位、跟蹤、調控、監控與識別的網絡系統[1]。國家電網公司2019年全面啟動“泛在電力物聯網”建設，就是圍繞電力系統各環節，充分應用移動互聯、人工智能等現代信息技術、先進通信技術，實現電力系統各環節的智慧服務系統。目前，國網新源公司倉儲管理仍借助于傳統的人工管理方法和手段，采用智慧倉儲的應用迫在眉睫。智慧倉儲就是利用RFID射頻識別及先進管理方法，實現信息自動抓取、自動識別、自動預警及智能管理功能，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，研究設計出了一套全方位感知、安全同步傳輸、可視化重現的高效智慧倉儲管理系統，通過改善傳統倉庫的管理模式，改變人工、紙張文件記錄為基礎的管理方式、追蹤進出庫的物資，提升倉庫管理的效率，實現能源流、業務流、數據流“三流合一”，將泛在電力物聯網建設工作落實在日常物資管理工作中。

1智慧倉儲系統介紹

1.1系統功能介紹

智能盤庫系統主要包括RFID電子標簽、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、智能盤庫系統管理平臺軟件等設備。并實現以下功能：（1）自動定位：盤庫系統可以實現對所有庫存物品的自動定位，定位精度達到厘米級，可以引導倉庫管理人員到庫存物品附近。（2）自動盤庫：盤庫系統可以按照規劃好的路徑，自動完成庫房內存儲物資的盤點，當物品被誤放到錯誤位置時，會自動發出報警信號，并形成盤庫報表。（3）自動搬運：盤庫系統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，當未經授權的物品或人員進出時，系統可以自動報警。（5）其他功能：盤庫系統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系統數據層介紹

盤庫系統架構分為數據采集層、業務層、應用層。（1）數據采集層：在每個資產設備部署RFID標簽。智能盤庫機器人按照既定的路徑規劃，完成整個貨架的數據清點、巡更；同時支持出入庫時，自動將物品運送到指定的位置，減輕工作負擔。智能貨架依托于全覆蓋的天線，自動采集所有資產的RFID標簽信息。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物品。工作臺完成RFID標簽的初始化、資產的借用、歸還等操作。（2）業務層。考慮到系統處于局域網內，為了便于智能盤庫機器人協同工作，將前段采集設備自建局域網，智能盤庫機器人支持采用WIFI傳輸的方式進行數據交互。將采集到的機器人的視頻數據、RFID采集數據、RFID標簽信號強度數據等進行數據融合，準確定位每個資產的具體位置。（3）應用層。依托于采集到的每個物資的具體精確位置，進行大數據平臺應用。全流程無人參與，重點對自動盤庫后的數據進行分析，確認是否需要補庫、在庫情況是否異常等。

2智慧倉儲系統軟件架構

2.1軟件功能

倉儲管理作為整個系統的核心部分，除了提供基本倉儲管理功能外，基于大數據平臺建立庫存預警、庫存策略優化、庫存分類分析等統計分析模型，為庫存管理、生產運維提供輔助決策。

2.2入庫登記功能

制定編碼規則，通過條碼打印機，將資產按照倉庫、貨架等信息，形成規則，事先做好對應的條碼。通過RFID工作站讀取標簽表面的條碼或者二維碼信息，自動生成資產的EPC碼，寫到RFID標簽EPC區，完成卡號的初始化工作。將對資產進行唯一標識的EPC信息、TID信息、二維碼/條碼信息、資產名稱、資產規格、倉庫號、生產廠家、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，寫到對應數據庫表中。

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、聯系電話等進行數據庫關聯，確認操作人員身份。選擇要借用的資產，并自動進行語音和貨架上的安裝指示燈提醒，可選擇調配機器人協助搬運。機器人自動到指定貨架位置，從貨架上拿取相應的資產。機器人將資產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，彈出取出的資產列表、未取出的列表、取錯的報警列表；由借用人員點擊確認，完成借用。

2.4資產歸還功能

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

3智慧倉儲系統硬件架構

3.1RFID智能貨架

通過將小件物品都部署上超高頻標簽RFID標簽，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，完成對整個架子的全覆蓋管理。可進行實時盤庫。對開放式管理架進行區域劃分，同時每個區域部分部署標識指示燈。通過一個顯示器以及指示燈實時顯示當前資產的位置情況，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遠距離識別技術和125K低頻喚醒技術，在機器人上安裝讀寫器、低頻激活器，機器人經過貼有125K+2.4G雙頻標簽的區域時，標簽將被激活讀取，因為機器人具備導航定位功能，從而完成對資產的定位以及清點。可設置低頻激勵器的工作范圍：1米到3.5米，到該區域內的標簽激活并上報數據。此外，平時標簽處于休眠狀態，以節省電源，增加標簽使用壽命。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域覆蓋，一次經過可完成全部物資盤點。

3.3智能物品管理機器人

設置不同的貨架區，每個貨架區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絡拓撲圖，為了避免相撞，需要中心調度服務器設計改進算法。

3.4手持終端

用于資產清點確認。盤點時，管理員手持RFID手持終端，庫存信息盤點上傳，系統會自動進行信息核實，無入庫內的工具以淺紅色背景標識、缺失的工具以淺綠色背景標識、正確的工具以白色背景標識，管理員能夠現場直觀掌握工具信息。盤點結果上傳至計算機進行數據整理統計保存結果。

3.5智能通道門

當未授權的資產進出倉庫時，智能通道門會自動報警。

4結束語

智慧倉儲系統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、進行有效信息過濾和分析。智慧倉儲系統動態讀取RFID標簽信息[2]，利用圖表等展示形式顯示讀取狀態，對異動數據進行提示告警，同時能實現對物資生命周期管理的智能化和可視化，倉庫管理從而實現方便快捷且真實可信的無紙化辦公。伴隨著信息技術的不斷升級和變革，智慧倉儲系統應運而生，其應用為智能型水電站的建設打下了堅實基礎。目前，智慧倉儲系統的應用在水電物資管理行業屬于起步階段，很多功能仍需要不斷完善。但隨著越來越多信息技術的不斷進步及企業對智慧倉儲系統認可度的不斷提升，智慧倉儲系統必將得到更加廣泛的認可和應用，為企業創造更多的管理效益。

【參考文獻】

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

［2］張春紅,裘曉峰,夏海輪,馬濤.物聯網關鍵技術及應用,人民郵電出版社,2017，（02）P15-21.

作者：婁季峰 張迪 單位：國網新源建設有限公司