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        基于物聯網技術的智慧物流園區研究

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        生活物聯網   發表于 2021-10-28 19:05:46   查看: 267 帖子

        隨著我國煙草行業由高速發展階段轉向高質量發展階段,煙草物流不斷對技術進行轉型升級,促進生產、加工、存儲、物流等各個環節的優化,加速從傳統物流向現代物流轉型。在這種背景下,“智慧物流園區”應運而生。本文對基于物聯網技術建設的湖北中煙樂道物流原料倉庫智慧物流園區進行簡要分析,解決湖北中煙樂道物流智慧園區原先各業務系統獨立建設的“信息孤島”問題,將上下游系統打通實現數據聯動,使得整個原料倉庫物流園區的園區管理、倉儲管理流程聯系更加密切,同時提高原料倉庫物流園區的管理和工作效率,降低人工成本和管理成本。

        近年來隨著信息技術與煙草行業生產、物流、運營等領域的融合程度不斷加深,信息化、網絡化、智能化已經逐步成為激發企業觀念創新、業務創新和管理創新的重要推動力。

        目前湖北中煙工業有限公司原料倉庫物流園區建設缺乏系統性,對于園區的智慧化建設缺少整體規劃,存在僅就單一功能模塊進行智能化建設或改造,各模塊之間相對獨立,缺乏數據互聯互通,造成很多“信息孤島”問題。為此湖北中煙工業有限責任公司在湖北中煙樂道物流智慧園區試點建設一套智慧物流園區管理系統,滿足園區管理集中智能管控、精益管理的需求。
        一、現狀分析

        1.信息孤島問題

        目前湖北中煙樂道物流倉庫設備及各類子系統眾多,相互獨立運行。隨著技術的發展,園區信息化進程不斷推進,越來越多的設備子系統、信息化系統推廣應用。如消防、安防、停車、空調、除濕機等包含智能化設備的子系統紛紛得到應用,但各子系統之間相互獨立,缺乏數據互聯互通。同時眾多系統的管理、維護也給管理者和用戶帶來不便。

        2.工作流程復雜問題

        傳統方式的運營管理,費時費力,而且效率不高。傳統的運營管理借助單一管理系統,輔助人工對園區的設備設施進行運營管理,為園區用戶提供各類服務和保障,涉及多部門多系統的較復雜流程時,處理周期長、效率低,費時費力。

        3.體驗感不良問題

        新設備、新系統的應用,并未給園區用戶帶來智慧化的體驗。技術發展帶來的新設備、新系統上線,但業務應用跟不上發展的步伐,或者業務應用單一,無法實現跨系統,給用戶帶來了一些不良體驗。
        二、智慧園區建設方案

        1.技術架構

        基于物聯網技術的智慧園區建設主體架構可分為三層:感知層、網絡層以及應用層,物聯網智慧園區整體架構如下圖。


        物聯網智慧園區整體架構


        (1)感知層

        感知層是基于物聯網技術的智慧園區建設的基礎環節,主要包括園區底層設備的數據采集。在智慧園區內建設物聯網感知基礎設施,采集各類設備相關信息,采集的范圍包括設備狀態信息以及設備運行信息。

        (2)網絡層

        網絡層在基于物聯網技術的智慧園區中主要作用是實現采集設備數據、控制設備以及設備之間交互通信,它是連接感知層和應用層的橋梁。網絡層包括運營商網絡、園區WIFI網絡以及其他多種網絡。實現園區設備和內部應用服務器的數據連接交互。

        (3)應用層

        應用層是對基于物聯網技術的智慧園區提供數據存儲和各類智慧園區應用系統。主要功能包括園區調度系統、園區安防系統、智能養護系統等幾個部分,在感知層和網絡層基礎上,部署基于統一數據平臺的物聯網智慧園區服務系統。

        2.智慧園區應用

        湖北中煙樂道物流智慧園區的應用包括園區調度系統、園區安防系統、智能養護系統和倉庫管理系統四個方面:

        (1)園區調度系統

        ① 道閘系統

        樂道物流園區道閘系統實現與湖北中煙運輸管理系統(TMS)、原料倉庫管理系統(ISA)數據聯通,車輛進出道閘時,通過WebService接口實時將車牌號碼、進出時間等信息發送至原料倉庫管理系統。原料倉庫管理系統根據車牌信息、入園信息與運輸管理系統提前發送的承運單信息進行比對,信息一致則反饋消息給道閘系統,自動開閘放行。

        樂道物流園區包括兩個道閘,第一道閘是園區道閘(管理原料運輸車輛、公務車、員工車輛、消防車、巡邏車、外來車輛的進出),第二道閘是庫區道閘(管理原料運輸車輛、消防車、巡邏車的進出)。通過道閘系統與運輸管理系統、原料倉庫管理系統的實時聯動,實現車輛信息自動識別,減少保安工作量,提高園區調度效率。

        ② 大屏呼叫

        運輸原料車輛進入園區后,原料倉庫管理系統根據車輛簽到信息結合庫區任務情況,將車輛排隊情況推送至大屏呼叫系統。

        大屏呼叫系統管理當前執行任務和等待執行任務,展示信息包括:業務類型、車牌號、排隊號、車輛狀態、月臺、等待時間、入園時間、入庫時間、出庫時間。

        系統實現任務閑時則自動放行,任務忙時則進行排隊,并將排隊信息推送給駕駛員。實現園區車輛有序完成入庫和出庫作業。

        ③ 地磅系統

        地磅系統實現與原料倉庫管理系統數據對接,車輛入庫區卸貨前和出庫區卸貨后經過地磅稱重,地磅系統自動將車輛信息、重量信息上傳給原料倉庫管理系統,原料倉庫管理系統根據車輛運輸原料的規格、數量,計算出重量范圍,車輛卸貨出庫后,重量如果超過誤差范圍,則原料倉庫管理系統及時生成卸貨預警信息并發送給倉庫管理員及保安。

        ④ 月臺調度

        運輸原料車輛經過園區道閘時,倉庫管理系統完成判斷車輛一致性后,進行簽到,系統進行庫位分配,并指引車輛駕駛員至指定的月臺進行裝貨或卸貨。

        月臺調度包括月臺LED顯示屏以及月臺管理功能。月臺LED顯示屏展示車牌號、貨位號、煙葉等級、數量以及當前作業的狀態信息。月臺管理實現對月臺的任務進行管理,支持特殊情況下進行月臺任務釋放。

        (2)園區安防系統

        ① 電子巡更系統

        湖北中煙樂道物流園區建立了一套電子巡更系統,管理人員可通過系統靈活設置巡邏路線,以配合不同場合的需要。

        通過建設電子巡更系統,實現巡邏人員的及時準確到位,及時發現隱患,預防破壞,減少事故,對園區治安進行巡邏的一個很重要的預防手段。

        針對樂道物流園區24小時監控運行時間長,工作量大等眾多因素,通過對園區進行定期的巡邏以保證物流園區的正常運行顯得尤為重要。

        ② 視頻監控系統

        根據湖北中煙對原料倉庫安保部門及物流中心的需求與要求,設計樂道物流園區視頻監控,包括安防視頻監控和作業區域監控。安防視頻監控為安防服務,主要監控樂道物流園區周界(含消防車道、消防登高車操作場地、消防水源等)、生產管理及生活輔助用房與聯合工房各出入口及走道、電梯井、空調外機等區域。

        作業區域監控主要為配送作業服務,主要位于入庫、出庫等主要作業區域,監控出入庫作業情況。

        各監控區域所產生的圖像傳輸到監控中心,在監視器上分別顯示,并通過數字硬盤錄像機根據需求對其進行錄像。監控中心的工作人員根據圖像顯示并通過鍵盤進行圖像切換、跟蹤監視,從而達到及時發現情況和問題、及時采取相應措施或在事后通過錄像對事件進行排查以發現問題。同時,按需求在值班室設置了分控點,并按分控點的要求,將所有圖像或部分圖像分別傳送到各分控點。分控點根據其職能要求,對圖像進行監視以掌握現場情況。

        3.智能養護系統

        (1)醇化庫的環境監控系統

        湖北中煙樂道物流園區建立了一套醇化庫的環境監控系統,每個倉間設立了三臺降溫式除濕機,并在頂樓每個倉間增設了兩個空調機組,通過利用物聯網技術實現對原料倉庫各倉間以及垛位煙包中插入探針采集器,實現對倉間溫濕度以及煙包包芯溫濕度的實時監測。系統主要功能包括:可視化監控,根據倉庫、樓層、倉間的逐級展示環境溫濕度和包芯溫;智能預警,根據預先設置的預警閾值,系統自動判斷當超過設置的預警值范圍系統給出報警,及時提醒倉庫管理人員;設備聯動,當倉間溫濕度出現異常后,系統可自動開啟或關閉除濕機。

        通過建設醇化庫的環境監控系統,保證煙葉在庫期間的安全存放,并對煙葉養護全生命周期的溫濕度進行記錄。

        (2)集中檢測線系統

        研究證明,煙葉含水率達15%以上,環境溫度20-30℃,環境相對濕度70%以上,便達到霉菌生長的適宜環境。因此,湖北中煙樂道物流建立了一套質量集中檢測線系統,保證入庫煙葉質量水分在安全存放范圍內。

        集中檢測線系統與原料倉庫管理系統數據對接,檢測線掃描煙箱條碼后,自動將條碼、水分、密度、重量等信息傳給原料倉庫管理系統,對于檢測值異常情況進行預警,同時當同一批次原料質檢完成后,生成質檢報告。

        4.倉庫管理系統

        樂道物流原料倉庫管理系統功能包括園區調度管理、入庫管理、質檢管理、庫內管理、養護管理、任務管理、預警管理、出庫管理、移動作業管理、統計分析、基礎信息管理、權限管理等功能模塊,并實現與湖北中煙物流管控平臺、運輸管理系統(TMS)、SAP、主數據平臺、MES系統、原料供應鏈系統、智能園區系統、溫濕度等系統進行集成與對接。



        通過建設樂道物流原料倉庫管理系統,實現原料倉庫數字化、智能化管理。
        三、結束語

        智慧園區建設既要有理念高度與技術先進性,又強調實際效益和效率。物聯網技術在智慧園區建設中的推廣和應用,充分實現了園區內各個技術設施資源的有效整合以及各個應用系統的高效集成,進一步提升了園區管理的信息化水平,同時提高了園區管理的安全性和可靠性。通過以上功能的實現,更加突出了園區的智能化及智慧化建設。
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