智能仓库系统

2024-05-23

智能仓库系统（精选十篇）

智能仓库系统篇1

基于仓储物流物联网 (主要是传感器, 条码技术, 射频识别技术RFID) 应用已基本成熟。采用无线3G网络技术, 把环境监测、报警、视频监控三者相结合进行有效联动, 形成网络智能化监测系统, 以有效解决企业的安全隐患 (防火, 防水, 防潮, 防盗, 防入侵) , 并提供准确的实时数据, 在仓库原材料与成品储存方面提供有利的数据支持, 以便企业可以减少各种损失, 降低企业生产成本, 提高经济效益。适合现代建筑物的配套, 加强安全防范措施, 采用全能防盗卷帘门装置。装置采用无线射频RFID技术操纵, 可实现30米距离内任意控制。

项目技术上采用变频拖动系统, 识别检测技术控制卷帘门。同时, 采用智能检测识别算法, 让仓库在安全的条件下有效管理进出仓库的人与物, 并且实现卷联门智能操作, 避免卷帘门因为不能匀速运动而损坏。

系统分为前端监控资源采集、视频传输、后端平台组件、多系统联动等几部分构成。系统架构如图1所示:

1 系统包含两个个设计的内容

1.1 电机拖动系统的方案

基于DSP2812进行单相电源的整流与逆变控制, DSP2812广泛应用于电机拖动系统与速度控制, 芯片本身集成了强大的波形生产所需的逆变控制模块, 及高速的AD采集模块, 并且支持高速的数字信号处理专用指令, 为系统的成功奠定了硬件基础。

1.2 RFID技术路线ID识别开门系统

(1) RFID系统包含两个部分, 第一部分识别端, 主要由DSP2812通过spi接口与nrf2401结合, 通过2.4G的无线信号识别手持无线钥匙ID信息, 并根据无线钥匙的键码驱动卷帘门动作。

(2) 手持钥匙主要由按键, 低功耗MSP430系列CPU与NRF24L01组成, 首先MSP430CPU生成ID。按键主要由开门、关门、设防、撤防, 当按下键时键码就会被发送到DSP控制系统之中, 进行相应的动作, 设防与撤防主要考虑后续系统的兼容, 此两项功能的动作有后续项目的完成。

2 系统主要的创新点

(1) 系统采用变频拖动的方式来拖动卷帘门。匀速稳定的运动, 将极大延长卷帘门的使用时间, 提高卷帘门的安全系数。

(2) 在没有实物钥匙的情况下, 利用智能检测识别算法, 用无线射频识别的方式完成钥匙功能, 实现卷帘门无线开启。

(3) 由于没有机械钥匙, 不存在丢失钥匙的情况, 能够有效提高安全防护作用, 不会人为的失误而造成不必要的损失。

(4) 采用NRF24201芯片进行硬件加密, 不再是简单的密码运算方法, 系统破解难度大大增强。

3 系统实施方案

RFID技术路线ID识别开门系统:

智能仓库系统篇2

在当今竞争日益激烈、信息日益膨胀的市场经济环境中，大家都希望能够从浩如烟海的商务数据中发现带来利润的商机，商业智能已经成为公司使用电子商务投资创造更大利润的一个重要步骤，因此，越来越多的管理者开始借助商务智能技术来发现商务运营过程中存在的问题，找到有利的解决方案。与此同时，在信息技术领域，成功的数据仓库正在为许多企业提供实实在在的投资回报，并且使企业以一种崭新的更加细致的方式检查企业的运营状况。数据仓库所提供的洞察力不仅使企业更加高效，而且使企业能够对客户的需求做出更迅速准确的响应。商业智能与数据仓库技术的结合形成了增强企业竞争力的强大工具——客户关系管理CRM。

一、数据仓库与商业智能

数据仓库与传统的数据库系统相比有着本质的区别，数据库是一种通用平台，建立于严格的数学模型之上，用来管理企业数据，进行事务处理；而数据仓库没有严格的数据理论，更偏向于工程，是企业数据一个日积月累的建立过程，它的应用对象是不同层次的管理者，它的数据源可能是多种数据库，主要是进行大规模查询和分析，因此要求有大量的历史数据和汇总数据。数据仓库之父W.H.inmon这样定义：“数据仓库是支持管理决策过程的、面向主题的、集成的、随时间而变的、持久的数据集合。”

数据仓库的特点之一是能够整合来自于大量异构系统的数据，包括外部数据。通过整合来自多个接触渠道的客户数据，数据仓库向企业展示客户的属性、所有历史行为记录等信息。许多企业正在通过数据仓库在客户行为分析领域获得丰厚的利润，这个分析领域属于客户关系管理(CRM)的一部分。正因为客户关系分明一个企业成功的重要方面，因此本文对此进行讨论。

意识到CRM是当务之急的事，这就需要一个桥梁——商业智能工具，不仅联接分离的技术，而且通过进入商业的核心而使其与传统的以技术为中心的竞争对手区别开来。商业智能工具可以集合、分析、管理这些智能元素用以探索、展示与挖掘客户信息资产。企业以一个预先架设的桥梁开始，可以大大减少风险而且可以更快获得成功，换句话说，一个预先架设的桥梁不仅仅是一系列有数据导人与数据标准化功能的设计和维护工具，更重要的是一个已完成的包含了行业特定数据模型与资产报告，只需装入企业自己数据即可运行的分析型应用系统。

二、企业客户关系管理的发展

从中国目前的市场来看，数据仓库/商业智能已经浮出水面，从概念走到了实施的阶段。在过去的十年中，已建立的企业业务多数都集中提高他们核心业务流程的效率上，然而，ERP(Enterprise Resource Planning企业资源计划系统)主要关注的是企业业务流程或者供应链的效率，换言之，这种效率出自增加内部控制、削减成本以及使消耗更少产出更多，然而，电子商务的出现预示着企业进人了新一轮的更新，客户成为新的核心，企业关注的焦点跳出了企业自身的范围，更多地以客户为中心。

企业的CRM应该是个企业与客户关系的全面整合管理，通过CRM为维系并巩固既有客户，赢得并发展新客户，同时增进客户的忠诚度和利润贡献度。其核心内容是发现“金牌”客户、维系“利润”客户和分化、改造一般客户。它具体可以分为四个方面：

● 客户信息管理 ● 营销管理 ● 销售管理

● 服务管理与客户关怀

具体而言，CRM系统使得公司能够管理客户相关的信息和数据；全面自动管理横跨销售、营销与服务的前端办公业务流程；优化跨渠道的客户交易与互动;并理解和响应客户的行为模式。

三、有效的商业智能解决方案的要求

专家在分析我国软件市场发展趋势时认为，在中国应用软件市场上，管理软件的市场前景最为看好，其中，企业对CRM的潜在需求日益增加，并且企业对有效的商业智能解决方案的要求是：

(一)全面的解决方案

随着IT企业持续不断的并购行为的发生，反映信息系统中表现为对多种工具和技术平台的使用，所以一个全面渗透的开放文化是很重要的，尤其是在与软件工具的接口能力、技术平台、可以访问和支持的数据源。

(二)基本性能要求

为了与实际需要的解决方案保持一致，CRM必须基于特定行业的实践和知识。特别地，它必须综合：

● 能够快速实施的、无须大量重新配置即可扩展的解决方案和框架。

● 数据模型、预格式化的报表与流程，符合最佳实践行业准则，提供快速部署与加速投资回报的基础。

● 软件工具，允许业务人员根据需求进行分析的拓展商业智能，无须专门的专业IT人员进行干预。

(三)解决方案发布支持功能

智能仓库系统篇3

关键词：无线射频识别；仓库管理；信息化

中图分类号：TP391.44 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2013) 05-0000-02

1引言

作为连接生产者和消费者的纽带，仓库管理在整个供应链管理系统中发挥着重要的作用。传统的仓库管理依靠手工操作来记录和追踪进出的货物，这种模式不可避免的存在物品跟踪困难、人力成本高、资金和货物周转效率较低等诸多困难，必然导致管理费用的提高。近年来，在该领域出现了一种快速、实时、准确采集与处理信息的新一代自动识别技术－无线射频识别(Radio Frequency Identification，RFID)。将RFID技术与传统供应链管理行业相结合，实现基于RFID的仓库管理系统，可以实现更加有效的仓库管理，提高货物的跟踪与信息共享的效率，

2射频识别（RFID）的工作原理

射频识别技术采用半导体芯片存储数据，通过射频信号实现存储芯片与阅读器之间非接触数据交互，具有物体识别速度快、多目标识别和非接触识别等特点。RFID利用读取器(reader)读取贴附于物体上的标签(tag)上编码，每一个标签上的编码都是唯一的，因此可以有效辨识环境中的对象。

RFID技术是通过射频信号来识别目标对象并获取目标信息数据的，其识别、读取工作是在无人值守和干预进行的。RFID的工作于利用射频信号和空间耦合传输特性、实现对被识别物体的自动识别。具体过程为：将Reader发射特定频率的无线电波能量给TAG，以驱动TAG 电路并将内部的ID识别码送出。此时Reader依序接收此ID解码，然后对数据处理还原，在通过嵌入式系统识别解读此ID码，送至伺服端应用程序资料库系统做资料处理，通过软件PHP显示此信息。

3RFID系统的结构

一般情况下RFID系統是由三个部分组成：RFID标签、RFID阅读器、系统应用软件。使用时只需将标签安置在货物的表面，通过RFID阅读器在相隔一定距离上自动读取物品信息，读取货物上标签中的有关物品数据信息，将所读取数据提交给RFID应用软件系统，RFID软件系统则根据信息规则识别货物，同时进行加工处理。

通常，一个完整的RFID应用系统应该具有三个层次的体系：(1)数据采集层，此层的程序库能够有效支持符合ISO、EPC等标准的阅读器和标签；(2)事件处理层，此层可以根据标签的ID的相关范围来选择标签，对粘贴有标签的物品的进出事件做出判断和响应；(3)RFID中间层，此层是处理被传送于硬件层所读取的原始数据，在RFID中间层的设备和数据管理层，具有识别重复读了多次的RFID标签过滤机制的功能。

4RFID仓库管理系统总目标与任务要求

RFID仓库管理系统开发的目标是：分析RFID应用于仓库管理的进货、出货、盘点及商品流向追踪作业上可能遇到的问题，引入RFID技术以取代传统条形码于商品管理作业流程，设计并实现基于RFID技术的仓库管理应用系统，解决仓库物品的自动编号采集、位置安排、盘点库存、以及物品分检等业务处理。

针对仓库管理智能管理，需要设计与实现一种基于RFID的仓库管理系统，以解决仓库物品的自动编号采集、位置安排、盘点库存、以及物品分检等业务处理。在仓库管理应用平台系统中，用户的需求具体体现在能够解决仓库物品的自动编号采集、位置安排、盘点库存、以及物品分检等业务处理，以及货物的先进先出，以托盘为单位的可视化电子货位管理和叉车电子货位导航等需求。

这就要求RFID仓库管理应用系统能充分满足各种信息的输入和输出。收集基本数据，数据结构以及数据处理的流程，为后面的具体设计打下基础。具体的，在功能上在RFID仓库管理应用系统中，用户所能完成的业务功能包括：

(1)监测和控制读卡器，实现RFID读写器数据自动采集，可靠的阅读/写入。

(2)通过网络把读卡器读取的数据传输到合适的位置(计算机或者路由器)。

(3)提供手持式终端访问接口，接受并且转发应用的中断指令；

(4)管理员能够处理标签型和读卡器型事件；通过系统网络进行通知；

(5)系统可以提供异常告警。

仓库管理信息系统总的要求如下：

(1)用户管理。对有权使用该系统的用户的基本情况数据进行更新、查询等作，实现用户管理功能。用户分级管理，分别具有不同的权限；具有分组管理用户的功能。可以针对用户分配软件模块使用权限。

（2)物料管理。对仓库里所有物料的种类（包括名称、厂家等信息）进行更新、删除和查询等操作，实现物料管理功能。物料可以动态添加种类，支持批次管理，支持多计量单位变换。

(3)仓库管理。对仓库里物料货物实现收料、入库、移库、出库和盘点管理，要求能导出每种功能模块的单据，方便用户进行物料管理，并能提供收料、入库、移库、出库和盘点的明细，方便用户查询。

(4)库存分析。对物料库存情况和存留时间长短分析，为业务人员制定采购计划提供依据，提供其他分析报表，提高仓库管理水平。

5RFID仓库管理系统架构的实现

RFID是为整个RFID的层次结构提供服务的，其提供了一系列的相互关联的操作。此类操作的分布从例如连接读写器、控制读写器的读写操作以及收集RFID数据功能等RFID的底层操作，一直到例如为应用程序提供RFID的应用集成接口来满足RFID的需求RFID的顶层等操作实现的。

在RFID仓库管理系统的电子标签中，有两个主要的模块组成：(1)RFID功能模块；(2)基本系统模块。

RFID的功能模块主要担负起集成RFID读写器和完成所有的RFID数据集合的处理过程。基本系统模块包含对移动RFID本地的服务组件管理功能和持久化数据管理功能。

此外，本系统还有三个独立于功能模块模块：(1)硬件控制模块。(2)网络通信控制模块；(3)业务整合模块；

硬件控制模块是用来控制其他一些辅助RFID应用硬件的模块；网络通信模块主要实现与远程主机通信和消息控制的模块；而业务整合模块的作用在于远程服务器端完成移动RFID与上层业务数据上的整合。服务框架主要可分为三部分结构：服务接口部分、服务实现部分、服务。

6结语

针对仓库管理的智能化应用需求，设计与实现一种基于RFID的智能仓库管理系统。该系统解决了仓库物品的自动编号采集、位置安排、盘点库存、以及物品分检等业务处理，大大提高了仓库的管理效率，可以为制造业企业和物流企业带来很大的经济和社会效益。

参考文献：

[1]李立强.基于RFID的智能货架设计与实现[J]数字技术与应用,2013,1.

[2]张洋洋,陈进.基于RFID的离散制造车间实时数据采集系统的设计与实现[J].江南大学学报:自然科学版,2013,1.

[3]居静浩.分布式RFID设施管理技术研究[D].上海交通大学,2007.

作者简介：任艳婓（1968—），女，河南省濮阳市人，濮阳职业技术学院数学与信息工程系副教授，软件工程硕士，研究方向为：计算机应用技术、软件工程等。

基于ARM的智能仓库管理系统篇4

粮食作为我国重要的战略资源,由于其生产的季节性,因此粮食的存储是关系到国计民生的大事,粮库的自动化监控有利于提高粮库的运行水平,减少粮食在存储过程中的损耗,降低劳动强度。本管理系统利用嵌入微控制器强大的数据采集能力和实时控制能力对各种数据进行加工处理,可以使有效的数据及时的送达正确位置,无效的数据被当场过滤。而且这使得许多重要的环节不需要管理人员亲自到现场就可以完成,这样可节省大量的人力物力,提高劳动生产效率。

1. 系统硬件电路设计

1.1 系统硬件结构。

本系统由PC机与ARM、控制软件、传感器、数据传输RS232数据采集卡、I/0接口板、电器控制柜等组成。传感器采集的信号经过放大和转换传到ARM和计算机上,计算机发出反指令,通过电器控制柜控制各执行机构的启用,完成对温室环境的控制。

系统由输入(键盘、刷卡器、麦克风),输出(LCD、PC机、扬声器),传感(接近传感器、温度、湿度、烟雾传感器等,控制(步进电机、直流电机,串行总线采用RS232。

1.2 各管理系统。

该智能粮食仓库管理系统主要由粮食的入库出库管理系统、烘干系统、存储检测监控系统、粮食倒仓系统组成。

1.2.1 粮食的入库出库管理系统。

它包括粮食接收系统、粮食发放系统、计量系统等一系列的控制。在入库时首先卸到卸粮坑,然后通过气垫输送机输送,再通过斗提机和拖棍输送机入仓。粮食发放时一般包括汽车和火车发放,首先从仓中通过仓下气垫运输机输送到斗提机,通过斗提机到发放系统气垫输送机,再通过刮板输送机输送到运输装置上。当然这入库和出库操作中也包含了计量系统。

1.2.2 烘干系统。

烘干系统是对粮食进行烘干,使之更有利于保存。它包括粮食干燥机流程的监控、排粮水份的自动控制,具体监测点包括:热风温度、换热器出入口温度、各段粮温、排粮水份、干粮产量、排粮转速、提升机转速、闸阀门开度、料位、显示设备运行状态等。

1.2.3 存储检测监控系统。

是对粮食存储过程中的测量和监视系统,防止发生异常。包括:温度、湿度、含水率、火警、防盗等一系列的监控,并在需要时自动或手动启动通风和冷却子系统。

1.2.4 粮食倒仓系统。

可以把粮食从一个仓放到另一个仓存储,该过程与入库出库类似这里不再重复。

进行数据终端(DTE)与数据通信设备(DCE)之间的数据交换。利用ARM板完善的的串口操作系统,解决了ARM、PC机和刷卡器之间的数据交互。利用CAN总线的远程、可靠、高速,解决了ARM机与PC机的数据交互,CAN总线的节点只需通过对报文的标实符滤波即可实现点对点、一点对多点及全局广播等几种方式传送接收数据。

1.3 系统特点。

这是一个信息管理系统,所以各部既要单独工作,又需要密切配合。仓库终端的最终目的是远程抄表和无人监控,大量节省人力和物力,还可以在仓库货物出入的时候和中央计算机主机实现比较复杂的信息交换,终端可以呼叫中央计算机,并向计算机发送一些字符和信息。并且终端有密码锁,防止随意修改和误操作。

对于仓库的环境检测系统,设计了一套温度、湿度、气敏等一体的传感模块。用于无人化的环境还要求传感器的性能稳定、耐潮湿、耐高温等。定位采用了工业使用的几种接近开关:金属传感器、红外线传感器、霍尔传感器等作为机械臂的定位传感器。

本套系统用了CAN总线后,使得工作稳定、可靠、灵活、快节。特别是他的网络为多主式的,且每个点都可以接110个节点加上他独特的兼容性,为以后的智能仓库管理系统扩展提供了很大空间。

2. 系统软件设计

2.1 系统软件。

系统控制功能主要接收来自ARM下达的指令。控制外围的出动设备工作(输送设备、烘干机、排风扇、电动机等);记录更新状态信息;扫描键盘,控制LCD显示。ARM将接收的状态信息和数据并发送给PC机;与PC机进行数据交换,下达来自PC机的指令;读入IC卡刷卡器的数据,控制输送设备对粮食进行各种处理。接收来自ARM机发来的状态信息和数据并更新数据;记录工作人员的指令并下达给RAM机;摄相头时时显示库内情况。

2.2 人机界面

采用PC机的显示作为高级的人机界面。在软件操作界面上,有查看各仓库状态信息和数据的选项(温度、湿度、气压、排风扇、空调、环境控制情况等);有各仓库的货物储存情况并配有一般的机械操作控制选项;有各仓库的摄相头显示功能选项,以供操作人员了解库内情况;有着各仓库的记录清单,详细的记录了进出库时间。单片机的LCD显示和键盘构成了低级的人机界面。显示菜单有两屏,功能比较完善,操作简单直观。

3. 结论

仓库环境控制技术是随自动化检测技术、过程控制技术、通讯技术、计算机技术的发展而发展起来的。21世纪是智能化的世纪,随着相关技术的发展,在国内外的许多中大规模的粮食仓库管理配备这样一套设备很有用很必要。此系统经过改装还能够配套生产流水线,提高生产的智能化,加快生产效率。由于此套系统操作简单使用安全方便,界面舒适,应用前景非常广。

摘要：本文利用ARM9系统为终端,组成一个嵌入式智能控制网络并设计智能粮食仓库管理系统,对粮食的入库出库、烘干、检测监控、倒仓等进行自动控制。应用该系统可节省大量的人力物力,提高劳动生产效率。

关键词：ARM,数据采集,智能控制,系统设计

参考文献

仓库管理系统论文篇5

摘要：大数据时代的仓库库存管理，依赖工作人员的手工操作，已然满足不了当前的工作需要。基于现代化的管理信息系统，东南大学开发了一套库房管理系统，通过多年的实践和不断的完善，已经取得了令人满意的效果。

关键词：信息系统;仓库;库存管理

一、前言

电脑管理信息系统是以计算机系统为基础，辅助企(事)业各级管理人员进行管理决策的信息系统，其任务是进行原始数据的收集、传输、存储、加工和输出等处理，为各级管理人员提供决策时所需的信息(或数据)。信息处理(或称数据处理)的基本原则是“用正确的程序，正确的方法，去处理正确的数据”。对数据的要求是准确、及时和适用。在现代化企业的生产活动中，从原材料的投入开始，经过一道道生产工序，直至最后制成产品，就是物质不断改变其形态的过程，称物流过程。物流过程的每个环节都伴随产生大量的反映物质状态和特征的信息(或数据)，这些数据对企(事)业的生产、经营管理又有着重大的影响。反映在仓库库存管理方面的数据，则为一个公司的经营决策和活动、生产计划、成本分析以及产品质量跟踪等提供了重要的信息。本人工作的单位是一个管理多品种、多物品、对全校教师、员工服务的单位。每年的进出库存达30万。品种之多、数量之大是可想而知的。全凭几个工作人员手工操作，不光费时费力，而且准确程度不高。基于此，本学校开发了一套库房管理系统，通过多年的实践和不断的完善，已经取得了令人满意的效果，以下就该系统的设计思想和具体操作做一简要概述。

二、管理系统的组成及功能

本管理系统由以下几个系统组成：录入系统、数据处理系统、查询系统和打印系统。录入系统录入原始的数据，然后经由数据处理系统进行计算、索引、归类等处理，最后可以方便地在查询系统里查询或在打印系统里打印各类报表。

(一)录入系统

可选择入库单录入、发票单录入、领用单位录入。具体的录入程序如下：入库单录入：每次把购物的清单和物品在送货人和库房管理人员核对无误后，按物品的品种、数量、入库日期分类录入计算机系统，形成一个入库的数据库，为以后的查询提供便利的服务。发票单入库：在没有入库单的情况下，可直接从市场上购买库房所需的物品，在采购人员和库房管理人员核对物品无误后，安照入库单录入程序录入。打印出来的入库单据和发票交给会计做财务上的处理。另：如物品有保质期，一定要看清楚保质期的时间，避免给教学、科研、后勤的服务带来不必要的麻烦。领用单位录入：领用单位在领取物品的时候，需要开据领料单。单据上要盖上单位的公章、负责人签字、经办人签字、科研经费、办公经费、教学材料费等。手续齐备后，分类录入计算机系统里，系统会打印出领用物品的清单，包括：领用单位、物品的名称、数量、单价、总价、日期及经费来源等，为以后做数据处理做好准备。

(二)数据处理系统

该系统分为数据索引、数据备份两部分。数据索引：此项功能主要供电脑程序管理员修改程序或数据库后使用，此处不赘述。数据备份：仓库每天进出数输入完毕后，一定要进行数据备份，将数据拷贝到U盘或其他地方，以防由于人为错误、电脑故障、病毒或其他因素引起的数据丢失，造成无法挽回的损失。

(三)查询系统

可按时间、品种、单据号码、浏览来查询、修改或删除入库单、出库单等。入库查询：可查询任何一天的入库物品，包括入库时间、物品名称、规格、价格、采购单位、库存数量等，可对任何一入库进行修改或删除。出库查询：可查询任何一天的出库物品，包括出库时间、物品名称、规格、价格、数量、领用单位、经费来源等，可对任何一出库进行修改或删除。库存查询：可查询现有的库存数量、总金额、物品明细等。但不能进行库存修改或删除。

(四)打印系统

可打印进库报表、出库报表、退货报表、修改报表、月报表、库存明细表、财务报表等。进库报表：按供货单位、发票号码、入库单号、时间打印进库报表。出库报表：按领用单位、经费来源、时间打印出库报表。退货报表：按供货单位、入库单号或发票号、时间打印退货报表。修改报表：按修改的日期、修改单号、领用单位、时间打印修改报表。月报表：按月统计出进货数量、出库数量、经费来源打印月报表。库存明细表：随时可以统计现有的库存总数量、总金额。包括每个物品的单价、总价及数量打印库存明细报表。财务报表：按经费来源、领用单位、利润报表等打印财务报表。

三、总结

综上所述，该系统功能多且操作方便。在仓库管理方面，提高了工作效率，减少了人为错误、遗漏，保证了进出仓库数量的可靠性，节省了人力，降低了成本，重要的是能及时准确地提供各种库存信息，为全校的科研、教学、后勤服务提供了良好的条件，保障物资供应和实现合理库存提供了依据。这套系统的成功开发，更使我们感到了电脑管理信息系统是现代化企(事)业管理地发展趋势，必将极大地提高现代化企(事)业的管理水平。

参考文献：

[1]王天新.管理信息系统发展[J].现代情报，，(06):224-225.

[2]崔季尧.库存管理系统[J].数据库技术，，(11):108-109.

[3]陈芳.企业库存管理及策略分析[J].经济管理，，(03):71-72.

[4]程平，徐云云.大数据时代基于云会计的企业库存管理研究[J].会计之友，2005，(06):134-136

自动化立体仓库控制系统设计篇6

关键词：立体仓库PLCFX2N-20GM伺服驱动系统

0 引言

自动化立体仓库是指在人工不直接进行处理的状态下，能自动地完成物料仓储和取出的系统。本文所研究的系统是以高层立体货架为主体，以成套自动搬运设备为基础，采用自动控制技术、通信技术、机电一体化技术相结合的、大容量的高效率的存储控制系统。自动化立体仓库的出现，实现了仓库功能从单纯保管型向综合流通型的转变。

1自动化立体仓库控制系统组成及控制要求

1.1组成

自动化立体仓库的控制系统主要由堆垛机（送取货设备）、控制器、传感器、伺服驱动、触摸屏等几部分组成。

1.2控制要求

第一步，根据工作需要点击相应的仓位编码，控制系统将能自动判定所选编码仓位目前的库存状态，并通过触摸屏显示出该仓位无货和该仓位有货的两种状态；第二步，根据用户需要选择要执行的动作类型是（存货或取货）并判断此命令的合法性，也就是对有货的仓位，“取货”命令有效；对无货的仓位，“送货”命令有效。对于合法的命令，送取货设备将自动运动到指定编码仓位的位置，执行该命令操作，并且触摸屏上显示出相应的状态；而对于不合法的命令，系统将不予执行，并给出相应指示。第三步，命令完成后，送取货设备自动返回到入位，各元件复位。

FX2N-20GM的双轴定位控制设计：

本系统中送取货设备由垂直、水平部分及伸叉三部分组成，垂直、水平部分运动分别由Y轴、X轴伺服电机驱动丝杠完成，伸叉机构由上层的铲叉和底层的丝杠传动机构组成，铲叉可前后伸缩，其运动由Z轴的汽缸控制。

为保证送取货设备取货、存货准确安全，对送取货设备位置控制的可靠性有很高的要求，主要包括：

速度要求：为提高系统的作业效率，必须提高各机构的相对运动速度，降低起动和制动的时间。

定位要求：在实际工作中，要求送取货设备能根据用户的命令要求准确寻找并定位到目标仓位进行存取货操作；同时要求各机构在避免各种碰撞的基础上，能够实现较高的定位精度。

位置、速度控制与方向判断：位置控制能使堆垛机在接近指定位置减速，到达指定位置准确停车。在此系统中，当送取货设备平台运行到目标库位后，铲叉需伸入库内取、放货物，然后向后缩回，因此，整个运行过程需要对送取货设备进行三维位置控制。

2自动化立体仓库控制系统的设计方案

本文设计方案主要包括以下两部分内容：

2.1 可先用FX2N-20GM输出两路脉冲控制X、Y轴伺服电机，完成送取货设备的二维定位任务，然后再用分时切换的方法，控制汽缸驱动铲叉入、出库的后续动作。送取货设备的二维位置定位采用了绝对值位置控制的编码器认址方式，该方式是以水平、垂直方向伺服电机每转输出的脉冲数为基础，对立体仓库的每个货格都予以二维地址编码。当送取货设备运行时，PLC根据目的地址和原点基准地址之间的脉冲差值来控制电动机的位移。因此，在初始化程序中要预先写入伺服电机起动、制动、正常运行的期望时间、脉冲数以及每货格的目标脉冲数，然后利用FX2N-20GM的速度及位置控制指令来触发伺服电机运行。

2.2 基于触摸屏的自动化立体仓库监控系统的设计

自动化立体仓库是一个封闭的、复杂的自动控制及人机交流系统。对于用户来讲，在实际应用中所能观察和操作的只有触摸屏的控制面板，而对于其内部的具体运行情况却无从知晓。直接面向用户操作的触摸屏，上面应有仓位编码选择键、送取货键、返回键等，还要有仓位位置显示灯，带闪烁功能的状态指示灯等。

3自动化立体仓库控制系统的实现

3.1MR-E-20A伺服驱动器的使用

本系统选用三菱通用AC伺服MR-E系列的伺服驱动器。MR-E系列驱动器的配套伺服电机的最新编码器采用131072脉冲/转分辨率的增量位置编码器。

3.1.1 MR-E-20A伺服驱动器控制模式

MR-E-20A运行控制分为位置控制模式和内部速度控制模式。

位置控制模式：

由外部输入脉冲信号及正反转信号。

内部速度控制模式：

由外部输入正反转信号，转速为伺服驱动器内部设定。

控制模式选择：由LOP控制端设定。

3.1.2 参数设置

MR-E-20A伺服驱动器的功能及运行方式通过参数设置，具体参数的设置及说明可参见MR-E-20A伺服驱动器使用说明书。

3.2 FX2N-20GM的使用

FX2N-20GM是输出脉冲序列的专用定位单元，模块的输出脉冲数、脉冲频率可调，通过步进驱动器或伺服驱动器控制步进电动机或伺服电动机。FX2N-20GM配有一种专用定位语言（cod指令）和顺序控制语言（基本指令和应用指令）进行位置控制程序编制，能够同时控制两个坐标轴，并可实现线性/圆弧插补功能，大大加强位置控制功能。

3.2.1 FX2N-20GM的参数

在FX2N-20GM中，独立2轴操作的定位参数和I/O控制参数必须对每个X和Y轴进行。设定同步2轴操作的参数，则仅对X轴进行设定，此时不需要Y轴的设定。

3.2.2 FX2N-20GM定位单元和MR-E-20A伺服驱动器的接线参见说明书。

3.3控制系统程序

3.3.1 FX2N-20GM的编程

FX2N-20GM有两种形式的控制程序，一是采用专用指令代码（cod）编制定位程序，或可称为主任务定位程序；二是用逻辑运算和逻辑功能指令编制的顺序控制程序，或称为子任务程序。

SW0D5-FXVPS-E是FX2N-20GM的专用编程软件，是基于流程图的编程，小巧、使用简单。

3.3.2 FX2N的PLC程序

PLC的输入、输出如下：

X000:启动按钮

X001:停止按钮

X002:辅助单元N0.1操作完成输入

X003:辅助单元N0.2操作完成输入

Y010:m代码10辅助单元N0.1输出

Y011:m代码11辅助单元N0.2输出

4结束语

自动化仓库控制系统主要由堆垛机、FX2N-20GM、PLC、触摸屏、伺服驱动等几部分组成，与保管型仓库相比，可以提高生产率，在生产实际中应用很广泛，具有较高的实用价值。

参考文献：

[1]吉顺平.西门子PLC与工业网络技术[M].北京：机械工业出版社，2008：88-90.

[2]岳庆来.变频器、可编程序控制器应用技术[M].北京：机械工业出版社，2007：124-130.

智能仓库系统篇7

大停电后,恢复过程所涉及的电力系统现象的时间常数差别很大。因此,通常根据恢复过程在不同时段的特点和主要矛盾将其分为黑启动、网架恢复和负荷恢复3个阶段。针对大停电后的系统恢复问题,国内外专家学者进行了大量研究[1,2,3,4,5,6,7],对大停电后系统的安全快速恢复起到了积极的推动作用。但是,这些成果以针对恢复策略和黑启动阶段的研究居多[2,3],有关网架恢复的研究相对较少[5,6]。

以往针对网架恢复问题的研究大多采用图论的搜索方法生成骨架网络[5]或恢复顺序[6]。在生成网架恢复顺序的过程中,边的权重主要关注投入空载线路时的充电无功和电源节点的发电量[8],而缺乏对暂态过电压、工频过电压、自励磁、负荷恢复引起的频率波动、机组/负荷特性及其重要程度、恢复时间、线路可用传输容量、设备故障概率等约束条件和影响因素的综合考虑。事实上,这些因素极可能会影响恢复速度,甚至导致恢复方案不可行。为了预防紧急状态下方案制定过程中可能带来的错误,文献[7]提出了基于案例推理(CBR)技术的大停电恢复系统设计思路,该系统可以方便、快捷地找到求解问题的方法或提示。但是,由于大停电事故发生概率很小,加上中国电网规模较大且结构发展变化较快,使恢复案例库的建立和维护工作难度急剧增大,成为CBR应用的瓶颈。

本文在网架恢复过程中综合考虑系统安全和恢复时间等因素,建立基于数据仓库的输电网架恢复群体智能决策支持系统模型,提出三段式输电网架恢复策略,采用多属性效用理论综合考虑各属性评价值并做出最终恢复决策。该系统既可为案例推理生成可行的案例库,又可在实际恢复过程中为决策者提供在线支持。

1 网架恢复群体智能决策支持系统模型

网架恢复是以恢复系统骨架网络供电为目标的非线性优化问题,具有多目标、多约束、连续和整型变量混杂以及不确定性等特点。

由于电力系统自身的复杂特性和规模的日益增大,在网架恢复过程中除需要考虑系统安全、恢复时间、当前运行状态和设备操作等众多因素外,还需要调度人员的判断决策,因此,网架恢复是典型的半结构化问题,难以建立精确的数学模型进行求解。而决策支持系统能将数值计算和人工智能技术相结合,进行综合决策,可以有效地解决半结构化问题。

网架恢复决策支持系统包含以下内容:①统一的综合数据平台,负责给各安全校验和分析评估算法提供一致的模型和基础数据;②智能控制子系统,负责协调动态分区,控制恢复进程,协调各安全校验和分析评估模块快速工作,满足在线生成方案的需要;③群体决策支持子系统,负责计算各安全校验和分析评估决策值,动态生成恢复目标的最终决策。

1.1 综合数据平台

在恢复方案的制定过程中,需对暂态过电压、工频过电压、自励磁、负荷恢复引起的频率波动、机组/负荷特性及其重要程度、恢复时间、线路可用传输容量、设备故障概率等进行综合考虑。然而,由于目前还没有具有统一的数据平台且能够满足各种安全校验需要的适用软件,所以电力部门在制定网架恢复方案时,大多根据专家经验,利用多种仿真软件分别对各类安全问题进行分析和优化调整,由于每种仿真软件都具有自己的数据库(数据文件)和设备模型,使得制定网架恢复方案的工作量大大增加,甚至会由于数据或模型不一致,导致恢复方案不可行。

因此,必须对各安全校验和分析评估程序进行需求分析,为其建立统一的数据库和模型库平台。其中,数据库主要保存电网的拓扑结构、设备参数和系统恢复所需的特殊数据;模型库主要用于保存暂态过电压、负荷恢复引起的频率波动和其他校验任务所需的各种设备模型(如励磁机、调速器、原动机等),这些模型在不同任务间共享,各模块根据需要分别从模型库、数据库动态读取模型信息和参数信息,两者匹配连接后形成满足计算要求的电网模型。

另外,有些安全校验或分析评估程序需要的数据,如各机组并网后的功率爬坡曲线、变电站出线的冷负荷特性曲线、每个设备的故障概率等,无法直接从能量管理系统(EMS)或其他系统数据库中获取,而这些数据对于保证恢复方案的可行性非常重要,若对其进行估计或假设,则可能由于数据偏差,导致方案不可行。近年来,数据仓库、联机分析处理(OLAP)和数据挖掘技术被引入电力系统[9,10],为上述数据的获取提供了理论和方法基础。可利用分布在不同部门和系统(如EMS、广域测量系统(WAMS)、管理信息系统(MIS)、地理信息系统(GIS)、调度管理系统(DMS)等)的历史数据构建数据仓库,采用数据挖掘技术挖掘网架恢复所需的信息或规则,作为系统数据库的必备补充。适用于网架恢复决策支持系统的数据仓库系统结构见图1。

数据源包括以不同格式存储在各关系数据库(如SQL Server,Oracle等)中的历史数据以及外部文档数据。元数据是关于数据的数据,在数据处理过程中,元数据作为数据源到数据仓库的映射,负责描述从哪些数据源、用怎样的转换逻辑、转换成数据仓库中的哪些数据等内容。在数据仓库和数据集市中,元数据用于描述数据的结构、内容、键、索引等,便于数据分析人员有效地使用数据。

数据仓库中的数据以分层的方式进行组织。当前在线数据仓库数据可分为3部分:①当前基本数据,来自于各数据源某个时段的详细运行数据;②轻度综合和高度综合数据,分别由当前基本数据和轻度综合数据统计或压缩得来;③历史基本数据,是存在时间较长且访问频率很低的数据,这些数据来自定期存储的当前基本数据。

数据集市面向分析和挖掘主题,与数据仓库相比,它具有更高的灵活性和效率,目前主流的数据库软件大多支持数据仓库和数据集市的设计和创建。图1的右侧是对数据仓库的利用,可以采用各种数据分析或挖掘工具获取想要的数据和信息,常用的数据分析或挖掘工具主要有SQL Server,OLAP Services,Oracle Darwin,DB2 OLAP Server等,它们提供了决策树、聚类、神经网络等多种数据挖掘算法。另外,用户还可以根据需要,利用其他数据挖掘算法编写程序,对数据仓库进行操作。通过这些数据挖掘算法,系统可以方便地获取所需信息。

1.2 智能控制子系统

在制定恢复方案时,需要考虑很多规则性的知识,有些规则属于启发式,利用它们可以大大缩小方案寻优时考虑的范围,有些是约束性的,用于保证系统恢复过程的安全性和稳定性。另外,对于每个恢复步骤还需要进行大量安全校验和分析评估,为约束检查和恢复决策提供量化依据。因此,系统的恢复过程既需要规则的指导和约束,又需要数值计算程序的校验和量化,二者相辅相成,缺一不可。

为保证网架恢复方案生成的快速性及恢复过程的安全性和稳定性,根据网架恢复问题的需要,本文采用专家系统技术将网架恢复策略和约束条件表示成专家规则,由智能决策支持系统(IDSS)将专家规则与数值计算程序相结合[11],完成对各约束条件和影响因素的分析计算以及对恢复过程的控制。

另外,在大规模电网恢复过程中,每个恢复步骤都需进行各种安全校验和分析评估,计算量巨大。因此,采用分布式计算技术将各任务交给不同节点的计算机处理,由分层设计的专家系统协调各模块运行,控制整个系统的恢复进程是解决该问题的方向。提出的智能控制子系统的控制流程见图2。

1.3 群体决策支持子系统

一个组织的决策大多由领导做出,但对于受较多因素影响的重大问题的决策,个人决策局限很大,需要群体决策来解决:共同讨论实质性问题,设计解决问题的可能方案,评价这些方案的优劣,最后做出决定。支持群体决策的系统称之为群体决策支持系统(GDSS)。它将计算机技术、通信技术和决策支持技术等结合在一起,使群体决策问题得以解决。

结合网架恢复方案的制定问题,可将各安全校验和分析评估程序作为决策者,所有程序共享综合数据平台中的数据库和模型库进行群体决策,给出各自的决策值,然后利用多属性决策技术[12]作为最高决策层,综合考虑各决策者给出的决策值,给出下一个恢复目标的最终决策。这样,在网架恢复过程中,每一步恢复目标的确定问题将迎刃而解。提出的网架恢复群体决策支持子系统结构见图3。

1.4 系统框架

将综合数据平台、智能控制子系统、群体决策支持子系统相结合,所提出的基于数据仓库的输电网架恢复群体智能决策支持系统结构如图4所示。综合智能控制子系统和GDSS处理器的功能,构成群体智能决策支持系统处理器,各决策节点在该处理器的协调下,利用数据库、模型库和知识/信息库中的数据,完成各种校验和评估计算,然后将结果报告给综合决策服务器,由其进行恢复目标的最终决策,并将恢复步骤保存到恢复案例库,以备查阅使用。图中的OLAP用于从多个维度对数据进行查询和分析,例如可将机组爬坡功率曲线在机组已停运时间、机组出力和机组已启动时间3个维度进行分析。

2 网架恢复策略

网架恢复阶段以恢复系统骨架网络供电为目标。由于该问题的复杂特性,网架恢复过程需要在恢复策略的指导下进行。系统根据电网结构特点、黑启动电源分布情况和停电区域内各级调度部门的管辖范围对整个网络进行分区,各分区独立并行恢复。在恢复进程中,若某个分区恢复失败,则在同级和上级调度部门的协调配合下[4],根据相邻分区的恢复状况和本分区内的机组特性动态选择功率支援点,并与提供功率支援的相邻分区合并,作为一个分区进行恢复。

在各分区内,主力发电机组、变电站、输电线路和负荷的恢复过程交替进行(由于机组启动后必须爬坡至最小稳定运行功率;系统需恢复部分负荷以避免过电压现象的发生)。针对以上特点,本文提出三段式的网架恢复策略,每阶段恢复的侧重点不同。每个阶段中应用决策支持系统动态确定目标恢复顺序,具体如下。

第1阶段,系统开始网架恢复,以所有可启动的主力机组为候选恢复目标。用最短路径方法搜索恢复路径。经校验决策节点验证各路径的可行性,并对存在越限问题的方案进行优化调整。根据安全校验和分析评估决策值综合确定最终选择的恢复目标及其恢复路径。

在为机组输送启动功率的过程中,为了避免暂态过电压或工频过电压,若需恢复部分负荷,可优先将恢复路径途经的变电站所带的负荷作为候选恢复目标,根据变电站出线的负荷特性(若仅需恢复其下级变电站某出线的负荷,则需考虑该出线的负荷特性)、系统承受能力和负荷重要程度,利用决策支持系统综合确定最终恢复的负荷。

机组启动后,为了保证机组稳定运行(爬坡至最小运行功率),需要恢复部分负荷,可综合考虑分区内负荷的重要程度、恢复负荷所需的时间、负荷特性、机组特性及系统承受能力,利用决策支持系统选择最终恢复的负荷。

另外,对于某些特殊负荷以及具有最大临界时间特性的主力机组,可利用专家规则进行特殊处理。

第2阶段,将重要变电站作为候选恢复目标。利用最短路径方法搜索恢复路径,经校验决策节点验证各路径的可行性,并对存在越限问题的方案进行优化调整。根据安全校验和分析评估决策值综合确定最终恢复的变电站及其恢复路径。

为了避免变电站恢复过程中的暂态过电压和工频过电压,对恢复方案进行优化调整时,若需恢复部分负荷,可优先将恢复路径包含的变电站所带的负荷作为候选恢复目标,利用决策支持系统综合确定最终恢复的负荷。

第3阶段,以区域间并网(并网时,所需考虑的主要因素为并网点两端的电压差、相角差、频率以及功率交换能力等)或支援相邻分区为主要候选恢复目标,逐步恢复整个网架供电。

另外,在第2或第3阶段的恢复过程中,如果某些由于最小临界时间限制或其他原因,在第1阶段不能启动的机组已满足启动条件,则优先将这些机组作为候选恢复目标;若某些机组已启动但未达到最小稳定运行功率,则根据需要,适时利用决策支持系统选择负荷进行恢复,保障机组稳定运行。

3 多属性决策

在网架恢复过程中,一般每一恢复步骤都存在多个候选恢复目标,每个候选恢复目标都具有多个安全校验和分析评估决策值,而各个决策值间没有统一的量度标准,因而难以比较,此时的决策问题属于典型的多属性决策问题。可将各决策值作为每个候选恢复目标的属性评价值,利用权重敏感性分析技术辅助确定各属性评价值的权重[12],尽量避免权重设置的主观偏差,采用多属性效用理论综合考虑各属性评价值并最终做出决策[13]。

多属性效用理论以归一化后的效益型属性评价值为基础,利用效用函数计算候选恢复目标的综合评价值,并以此作为评价候选恢复目标优劣的依据,可表示为:

$U (i) = \sum_{j = 1}^{n} w_{j} X_{i j} i \in Μ (1)$

式中:U(i)为第i个候选恢复目标的效用函数;wj为第j个效益型属性的评价值权重;Xij为归一化后的效益型属性评价值;M为下一步候选恢复目标的集合。

各效益型属性评价值可采用如下方法获取:暂态过电压评价值用最大允许过电压倍数和实际过电压倍数之差与最大允许过电压倍数的比值来表示;工频过电压评价值用最大允许工频过电压数值和实际电压数值之差与最大允许工频过电压数值的比值来表示;自励磁评价值用布尔值表示,仅给出候选方案是否发生自励磁的定性结论,发生为0,否则为1;负荷恢复引起的频率波动评价值利用实际频率和系统允许的最低频率之差来表示;机组/负荷特性及其重要程度可利用专家规则(用于处理具有临界时间特性的机组和特殊负荷)与层次分析法[12]相结合,确定各自的评价值;对于恢复时间,采用最短路径搜索算法生成恢复路径,并根据需要所采取的优化调整措施,确定恢复目标所需的操作步骤,近似估计恢复时间,取其倒数作为评价值;线路可用传输容量评价值取各线路可用传输容量占线路传输容量限值百分比的最小值;设备故障概率评价值用各方案涉及设备的故障概率与整数1差值的绝对值之积表示。

4 实现和应用

综上所述,网架恢复群体智能决策支持系统框架的实现和应用步骤如下:

1)确定各安全校验和分析评估算法的数据及模型需求,按照1.1节要求利用SQL Server或其他数据库管理系统建立综合数据平台。

2)根据动态分区方法、区域内的三段式恢复策略和分布式计算协调策略,确定1.2节智能控制子系统所需的专家规则。

3)结合1.3节群体决策支持子系统的设计思路及第3节的多属性效用理论,确定每一恢复步骤的选优方法。

4)按照图2所示的智能控制子系统设计基于专家系统技术的群体智能决策支持系统处理器。

5)根据图4所示的系统框架结构图,将数据库平台、各安全校验和分析评估模块及群体智能决策支持系统处理器分别安装至不同的计算节点,由综合决策服务器通过人机交互界面控制整个恢复方案的生成,利用动态规划的思想,获得最终恢复方案。

在应用过程中,需重点关注如下2个问题:①由于某些数据的不完善,将影响后续仿真分析,可对数据挖掘所获得的知识/信息进行必要的处理;②由式(1)可知,权重系数将影响决策结果,应当根据系统实际适当选取。

5 实例仿真

按第2节所述策略对山东电网进行分区恢复,以其中某区域电网恢复方案的一个恢复步骤为例,说明方案制定过程中恢复步骤的寻优过程。该区域电网的网架结构见图5。根据山东电网黑启动预案和大停电后系统恢复阶段的划分方法,假设网架恢复开始时,石横乙电厂的5号机组已由泰山(抽水蓄能)电站提供启动功率,并成功启动和并网。下面主要说明该机组并网后下一步恢复目标的确定过程。

如1.1节所述,对下一步的候选恢复目标进行仿真时,必须已知已启动的机组在候选目标恢复时刻的输出功率。石横乙电厂5号机组(容量为300 MW)并网后,为了保证机组能够稳定运行,其出力必须以某一速率爬坡至机组最小稳定运行功率。为获取该数据,可利用关联规则挖掘方法对1.1节的数据仓库进行数据挖掘,获得该机组的功率爬坡曲线。

根据第2节提出的网架恢复策略,结合当前网架的恢复状况,可确定下一步候选恢复目标。石横乙电厂与泰山电站并网后,下一步的候选恢复目标为该区域待启动的主力机组。按照图 2所示的控制过程,利用最短路径搜索方法可得到下一步主要候选恢复目标的恢复方案如下:方案1:泰山站—邹县电厂3号机组;方案2:泰山站—济南站—黄台电厂5号机组;方案3:泰山站—汶口站—圣城热电厂1号机组;方案4:泰山站—汶上站—运河电厂5号机组。

利用第3节的方法对上述各候选方案进行仿真校验和分析评估,可得到归一化后的效益型属性评价值如表1所示。经校验,各候选恢复方案均未发生自励磁现象,其效益型属性评价值均为1,不会影响方案排序,因此未在表1中列出。在权重敏感性分析方法[12]的辅助下,选取各属性评价值权重见表1(可在恢复过程的不同阶段,配置不同的属性权重,以描述各阶段的属性偏好关系)。利用式(1)可得方案1～方案4的综合评价值分别为0.256,0.330,0.255,0.159。

由此可见,各方案按综合评价值排序为方案2、方案1、方案3和方案4。方案2的恢复目标为下一步的最优恢复目标,即石横乙电厂5号机组并网后,下一步的最优恢复目标为黄台电厂5号机组,可采用方案2提供的供电路径恢复目标运行。

若在确定下一个待恢复机组的过程中,仅考虑投入空载线路时的充电无功和机组容量[8],则方案3优于方案2。其中,方案3为经68.9 km 220 kV线路启动容量为220 MW的圣城热电厂1号机组,方案2为经97.4 km 500 kV线路启动容量为100 MW的黄台电厂5号机组。但是,由于黄台电厂主要负责为山东省会济南的供电(黄台电厂5号机组的重要程度大于圣城热电厂1号机组,如表1中方案2的机组特性及其重要程度属性值0.470大于方案3的0.144),黄台电厂机组恢复运行的社会和政治意义远远大于圣城热电厂。因此,本文方法得出的下一步最优恢复目标更加合理有效。

该恢复目标确定后,按照1.4节的要求,将该恢复步骤保存到恢复案例库。然后,根据图2所示的控制过程继续下一个恢复目标的确定过程,直至完成整个网架恢复,最终由这些恢复步骤组成整个网架的恢复方案。

6 结语

本文提出的系统能够解决各安全校验和分析评估算法所需数据和模型不一致的问题,加快网架恢复方案的生成速度,保障网架恢复过程的安全稳定性与快速性。仿真结果表明,该系统可用于辅助省级或地区级调度部门制定网架恢复方案和调度员培训,以便应对大停电后的系统恢复。

摘要：电力系统网架恢复问题具有多目标、多约束、连续和整型变量混杂以及不确定性等特点,难以建立精确的数学模型进行求解。综合考虑暂态过电压、工频过电压、自励磁、负荷恢复引起的频率波动、机组/负荷特性及其重要程度、恢复时间、线路可用传输容量、设备故障概率等约束条件和影响因素,建立了基于数据仓库的输电网架恢复群体智能决策支持系统模型,提出三段式的输电网架恢复策略,利用多属性效用理论综合考虑各属性评价值并做出最终恢复决策。该系统既可为案例推理生成可行的案例库,又可在实际恢复过程中为决策者提供在线支持。

智能仓库系统篇8

随着信息技术的高速发展,电脑和网络成为企业办公必不可少的一部分。信息技术已经使企业的经营环境发生了革命性的变化,各大企业已经开始寻找利用信息技术提高竞争力的方法。各种信息系统如客户管理系统(CRM)、企业资源企划(ERP)、主管信息系统(EIS)等开始活跃在各大企业[1]。这些系统在满足企业日常事务性工作需要的同时,也给企业产生了海量的历史数据并难以利用。目前,众多公司开始着眼于如何利用历史数据为公司的发展服务,提高公司的竞争力[2]。

1 系统需求分析

通过与报表上报系统的合作,报表上报系统负责同公司外部的公司进行业务交流,实现企业外部办公信息化、自动化;商务智能系统则对报表上报系统中的数据进行抽取和分析,挖掘出企业高层决策者所需决策数据,系统架构如图1所示。

战略规划部、投资部、财务部等公司各部门以及各项目公司通过网络将报表数据填报到新建立的数据管理平台[3]。然后数据经过处理后被上传到数据仓库中,经过挖掘分析变成可供决策的信息,展示到公司决策者面前。商务智能系统主要分为以下三个部分:

(1)数据源,在现有的设计中,数据源是报表上报系统的数据库。报表上报系统从公司的各个部门以及下级单位填报的报表中获取经营数据,存储到报表上报系统的数据库中。

(2)数据仓库,报表上报系统数据库中的数据经过ETL工具的抽取、清洗和转换,加载到数据仓库中。

(3)应用服务层,该层负责与用户进行交互,通过OLAP和数据挖掘工具,获取相关的经营数据和决策信息,并通过图形、报表、数据等方式为用户提供决策支持服务。

商务智能系统实现对收集到的数据进行有效的统计分析,对公司决策工作起到辅助决策作用。整个系统的功能划分如图2所示。

从图2可以看到,整个系统功能划分为八个部分。综合分析是对公司整体数据进行分析展示的模块;接下来的BT/BOT在建项目分析、BOT运营项目分析、房地产项目分析、城市综合开发项目分析、安全质量分析都是针对公司经营的某一个板块进行分析;资料文件下载是一个文件共享模块,用户可以从该模块下载公司经营资料或者相关的政策文件;系统管理模块是为系统管理员设定的一个模块,管理员可以利用系统管理模块对系统进行维护、更新操作。

2 系统的设计

2.1 数据仓库设计

2.1.1 概念模型

概念模型是从客观世界到主观认识的映射,是客观世界到计算机世界的一个中间层次,通过概念模型将客观世界的问题用适合计算机世界的语言和模型描述[4],该阶段的任务主要有界定系统边界、确定主要的主题域。

(1)界定系统边界。公司进行决策时,不同类型的投资审查需要查看不同的数据,例如,进行地产投资审查时,需要对项目基本信息、项目周期计划表、项目经营情况表进行分析。

系统边界定位为公司所经营范围内各项目公司的经营信息,包括项目公司基本信息、资产信息、经营计划、经营情况、财务数据和安全生产信息等。

(2)确定主要的主题域。界定了系统边界后,根据业务类型的不同,将项目公司进行归类,确定了四个主题:BT/BOT在建、BOT运营、房地产开发和城市综合开发[5]。另外,根据用户需求和冗余考虑,将财务数据和安全生产信息单独存放,作为另外两个主题域,即财务报表和安全质量。

2.1.2 逻辑模型

在逻辑模型设计阶段,主要进行分析主题域、确定粒度、确定数据分割策略、维度建模、定义记录系统五项工作。

分析主题域,经过研讨分析,按照BT/BOT在建、BOT运营、房地产开发、城市综合开发、财务报表、安全质量的顺序进行需求分析、设计和开发。

确定粒度,在进行粒度设计时,主要考虑时间粒度和板块粒度。时间粒度划分为年、季度、月、周和日;板块粒度划分为板块、分项目(例如运营项目划分为公路项目和港口项目)、项目公司。

确定数据分割策略,大的数据分割策略选择按板块进行划分,也就是按BT/BOT在建、BOT运营、房地产开发、城市综合开发、财务报表、安全质量这六个大的板块进行分割存储。然后,在板块划分的基础上,考虑到业务以及数据分析的需求,按照报表进行分割。

维度建模,在BT/BOT在建主题中维度表有时间表、单位表、四级指标表以及BT/BOT在建项目表;事实表较多,有在建项目基本情况表、全项目周期计划表、经营计划表(分为年度、季度和月度)以及经营情况表(分为年度、季度和月度)。

定义记录系统,数据源只有报表上报系统,数据仓库中的表名和字段名已经和报表上报系统数据库中的表名和字段名对应,通过名称可以定位。

2.1.3 物理模型

综合考虑服务器的存取速度、购置成本、存储空间利用率以及维护代价后,选择使用目前比较常用的数据存储结构RAID(Redundant Array of Inexpensive Disk,廉价冗余磁盘阵列),级别1。通过磁盘镜像技术,将一个磁盘的数据镜像到另外一个磁盘[6],该存储结构的优点是容错能力高、读取速度也比较快。

2.2 联机分析处理

在目前设计的数据仓库中,每个主题都存在四个维度表:时间、单位、指标和项目(房地产主题没有项目维度表)。一般每一个单位对应一个项目,所以,项目维度被单位维度所取代。公司决策者最常使用的是经过汇总的一级指标值,但是二到四级指标也会偶尔用到,因此,在构建基本立方体时采用的维度是四级指标值、月度、项目公司,数据立方体如图3所示。

2.3 数据挖掘设计

(1)数据挖掘的对象和目标

通过数据仓库的设计,确定了数据仓库的主题及其关键属性项,通过分析发现数据挖掘的对象有数据类型单一性、数据变化相对稳定性、数据关系复杂性等特点。

根据对公司决策者的调查发现,进行决策时主要将一级指标项作为参考决定是否继续对该项目投资,投资多少。一般,根据自己的经验,结合相关政策事件预测该项目的发展趋势。如果能够对重要指标项目进行趋势预测分析,那么对于决策的帮助是巨大的[7]。所以,将数据挖掘的目标确定为对指标项进行趋势预测分析。

(2)数据挖掘方法的选择

根据公司数据特点的分析结果,选择预测性数据挖掘作为商务智能系统的挖掘方向,同时,选择二次指数平滑法[8]。二次指数平滑法通过历史数据的加权平均对未来时刻进行预测。它计算简单、样本要求量较少、结果较稳定,而且适应性较强,比较符合对数据挖掘算法的要求。

3 系统的实现

3.1 ETL工具

在系统中,ETL分为三个处理过程:准备过程(ZJ_WF_DW_LOAD_REPORT),处理和装入过程(ZJ_WF_DM_LOAD_REPORT),特殊处理过程(ZJ_WF_LA-OD_FLOAT_REPORT)。

(1)准备过程。在准备过程中,ETL工具从数据源中抽取数据,进行一定的处理(统一格式、消除重复行等)后存放到临时表中,以便进行进一步的处理和转换。

(2)转换过程。在转换过程中,将临时表中的数据分离,存入各个板块的主题中,以供分析决策之用。转换过程分为三步:基本数据导入、数据计算和数据转换。

(3)后续处理过程。对于浮动表中的数据,存储格式与固定行的表有差别,因此,单独弄一个过程处理浮动表。对于每一个浮动表都有相应的Query语句进行处理。

3.2 联机分析处理

(1)物化视图的具体实现

系统对业务数据采用部分物化策略。经过对决策者的实际需求和思考习惯进行分析发现,客户经常查看的维度有时间维的年、季度和月度;指标维的一级关键指标和部分二级指标;单位维(项目维)的板块维度、分项目维度以及公司维度。因此,在这些维度上进行预计算减少系统的响应时间。CUBE计算将产生以下多维聚集表,如表1所示。

在时间维上进行年、季度聚集,在单位编码上进行板块、分项目聚集,在指标维上进行关键指标聚集(新签合同额、完成投资额、利润总额等)。

(2)数据立方体的优化

(1)利用底层聚集计算高层聚集。通过事实表计算可以得到底层聚集。高层聚集不再通过基本的事实表进行计算,而是基于依赖关系,利用已经存在的底层结果获取高层指标聚集结果。

(2)建立索引。在聚集计算过程中,在表上建立索引可以提高记录的搜索能力,提升系统的响应速度。

(3)缓存结果。通过缓存分组结果,其他分组可以从缓存中进行计算,进而减少I/O次数。

(3)数据立方体的计算

采用基于依赖关系的计算方法:CUBE计算利用了计算的相互依赖关系简化CUBE计算,提高性能。整个CUBE计算过程中,主要产生了两个多维数据集,即V1和V2。V1主要是在指标维度的网点级上对其他维度进行聚集(根据指标进行汇总);V2主要是在项目维度上对其他维度进行聚集(根据项目对指标进行聚集)。基于依赖关系的思想,利用V1的计算结果计算V2。

3.3 数据挖掘

3.3.1 数据预处理

(1)数据清理。首先通过各个主题域和财务报表主题存在的勾稽关系,对各个主题域中的错漏数据进行纠正;另外,在填写报表过程中,对于没填的项目,将其值设置为0。

(2)数据集成。通过将多个数据源中的数据合并存储,能够有效地减少数据的冗余和不一致性。ETL工具承担了数据集成的任务。

3.3.2 二次指数平滑算法

要进行二次平滑指数法预测,首先要进行一次指数平滑预测。一次指数平滑预测的计算公式为:

式中:Y为时期t的实际值;St(1),S(1)t-1分别为t期和t-1期的一次平滑值;a为平滑系数,又称为加权因子,取值范围为(0,1)。

将St(1),S(1)t-1,…,S2(1)的表达式逐次代入S(1)t+1中,得:

对于一次平滑指数法的初值S1(1)一般取第一期的实际值或者取最初几期的平均值。

二次指数平滑法的计算公式为:

式中:St(2),S(2)t-1分别为t期和t-1期的二次平滑值;a为平滑系数。在St(1)和St(2)已知的条件下,二次指数平滑法的预测模型为:

式中T为预测超前期。二次指数平滑法的初始值一般选取一次指数平滑法的初始值即S1(1)。

3.3.3 数据样本

以系统中的实际数据作为样本进行算法预测研究。选取BOT运营主题域下的营业总成本指标作为算法的数据样本。BOT运营板块分为公路项目和港口项目两种,其中公路项目下有两家下属项目公司:FS公司和SX公司;港口项目下有两家下属项目公司:YY公司和CQ公司。

根据项目种类的不同,营业总成本的下属汇总项存在区别。对于港口项目,营业总成本下属二级指标项为营业成本、营业税金及附加、营业费用、管理费用、财务费用和其他费用,共由115个四级指标项汇总获得;对于公路项目,营业总成本下属二级指标项为营业成本、营业税金及附加、管理费用、财务费用和其他费用,共由111个四级指标项汇总获得。

获取的实验数据为2014年FS公司的营业数据(公路项目)。对于每一个四级指标项,均选取第一个实验值为初始值,根据式(1)~式(5),首先对所有四级指标利用二次平滑法进行预测,获得所有的四级指标预测值后,经过求和运算获得一级指标的预测值。

3.3.4 结果分析评估

由结果可以看出,二次指数平滑的预测结果误差比较稳定,虽然数据结果有一些波动,但是整体情况还是令人满意的。二次指数平滑预测法计算简单,样本要求少,适应性很强,可以降低对服务器性能的要求,基本满足决策者对于指数趋势走向的预测需求。

4 系统测试

4.1 测试设计

(1)测试准备

文档资料:《公司生产经营管理系统需求分析报告说明书》、《公司生产经营管理系统需求调研总结》、《公司系统概要设计说明书》等。

测试环境:IBMX5服务器一台,Windows Server2008 R2 SP2 64位系统,4*双核CPU 3.0 GHz,16 GB内存,硬盘1 TB。

(2)测试过程

功能测试。验证系统功能是否正常:链接是否正常工作,是否有无法显示的页面,图表是否显示正常,文件能否成功下载等。

数据验证。验证系统数据是否正常:数据从获取、存储、计算到显示是否显示正确。

压力测试。验证系统在最坏情况下的表现:当所有用户一起登录时系统的运行情况等,因为该系统不会被发布到Internet,所以,这里进行的性能测试都是在局域网的环境下。

4.2 测试结果与分析

整个测试工作历时2个月,共有4位测试人员参与。测试需求总数45个,设计测试用例102个,需求覆盖率98%,测试用例已通过的覆盖需求总比率为95%,缺陷情况如表2所示。

系统性能方面,经过Imeter自动化测试软件测试,系统平均响应时间为418 ms,响应时间中值为211 ms,90%的transaction的响应时间都小于2 355 ms,最小响应时间为44 ms,最大响应时间为2 355 ms,出错率仅为1%。

经过对整个系统的测试,除了在浏览器兼容性方面尚存在一些问题,整个系统不管是功能还是性能均已符合要求,能够正常上线使用。

5 结论

商务智能经过一段时间的发展,已经度过了从知到行,从概念到实践的阶段,商务智能已然成为企业信息化下一个发展点。本文通过对公司实施商务智能系统过程的分析,围绕数据仓库、联机分析处理和数据挖掘这三个商务智能核心技术,对商务智能在投资企业的应用进行了探索,为其他类似企业应用商务智能系统提供参考。

参考文献

[1]夏国恩,金炜东,张葛祥.商务智能在中国的现状和发展研究[J].科技进步与对策,2011(1):173-176.

[2]孙海侠.商务智能系统的构架及技术支持[J].情报杂志,2012,2(1):22-25.

[3]宋丽丽,王嵘冰.商务智能系统的数据体系结构研究[J].辽宁大学学报,2009,36(1):55-59.

[4]李静.基于数据挖掘技术的电子商务CRM研究[J].现代电子技术,2015,38(11):126-128.

[5]王茁,顾洁.三位一体的商务智能(BI):管理、技术与应用[M].北京:电子工业出版社,2004.

[6]李萍,张道宏.论商务智能的应用与架构[J].西安:西安邮电学院学报,2005(4):8-11.

[7]章建功.基于Web服务商务智能应用研究[D].辽宁:辽宁工程技术大学,2007.

智能仓库系统篇9

关键词：高速公路,车辆监控,数据仓库,决策分析

0 引言

随着我国车辆的增加, 高速公路给人们带来许多方便, 但同时也引发了许多新问题, 超速、超载等违章现象以及汽车犯罪现象等加剧, 伤亡事故不断发生。高速公路上一旦发生交通事故, 大多都是重大和特大交通事故。所以, 智能车辆监控系统具有一定的威慑效果, 减少违法违章行为, 促进交通安全[1]。智能车辆监控系统要每时每刻监视车辆的运行并搜集和处理大量的信息, 比如:车辆通过率, 车辆报警, 天气状况, 用户反映, 事故处理等。数据仓库及相关技术就能够处理海量信息, 它对所采集的大量交通数据及时进行快速、有效、深入的分析, 实现实时数据处理, 为智能车辆监控系统提供所提供准确的, 有效的分析型数据平台, 并能够支持管理层的决策。

数据仓库的发展在国外已经非常成熟, 而在我国21世纪才刚刚起步。数据仓库的定义最早由W.H.inmon提出的:数据仓库是一个面向主题的、集成的、相对稳定的、反应历史变化的数据集合, 用于支持管理决策[2]。对于数据仓库的概念我们可以从两个层次予以理解, 首先, 数据仓库用于支持决策, 面向分析型数据处理, 它不同于企业现有的操作型数据库;其次, 数据仓库是对多个异构的数据源有效集成, 集成后按照主题进行了重组, 并包含历史数据, 而且存放在数据仓库中的数据一般不再修改。

1 数据仓库的体系结构

车辆监控系统数据仓库的体系结构主要分为4部分:数据源、数据存储与管理、联机分析处理 (On-Line Analysis Processing, OLAP) 引擎和前端应用[3]。 (如图1所示) 。

系统中数据处理流程为:

系统从车载终端采集到数据, 把采集到的数据导入数据库, 以数据库作为数据源, 对数据进行抽取、转换和加载 (Extract, Transformation, Loading, ETL) , 但由于本系统采集到的数据只是单纯的车辆定位信息, 所以只需要对数据进行抽取、转换操作即可, 然后把处理后的数据存到数据仓库中, 通过OLAP服务器对分析需要的数据进行有效集成, 按多维模型予以组织, 以便进行多角度、多层次的分析, 并发现趋势。前端应用中数据分析主要针对OLAP服务器, 数据挖掘、报表和地理信息系统 (Geographic Information System, GIS) 显示主要针对数据仓库。

系统数据仓库的开发策略:

系统数据仓库的开发策略主要有自顶向下, 自底向上以及两种策略的混合使用。由于该系统所涉及的范围是高速公路的车辆监控信息, 范围不是很大, 信息内容不是很杂, 资金投入比较有限, 也容易获得成效, 所以本系统采用自底向上策略。

2 系统数据仓库的构建

2.1 主题域的分析

系统数据仓库的主题根据需求分析和决策支持来设计。例如在车辆监控系统中把车辆作为一个主题域, 下面包含车流量、车拥塞、车事故等子主题。根据以上的分析监控系统决策主题的思想是先确定与监控系统决策相关的大的方面———主题域, 然后在主题域中找出子主题域, 子主题域中可能包含若干主题或下一级的主题域这样逐层细分, 最后形成树状结构。根结点是监控系统决策这个大的主题域, 叶结点是具体的主题。每个主题所包含的数据的个体就是监控系统决策所需要的数据。

2.2 维表的设计

维表是通过记录因素的属性来描述事件中包含的诸多因素, 是多维分析空间在某个角度上的投影。例如:监控系统数据仓库各主题几乎与车流量, 地理位置, 天气状况, 主观因素等有关, 所以将这些实体作为维表来处理。监控系统中的维表有车辆定位维表, 天气状况维表, 路况维表, 驾驶员维表等。

2.3 数据分析概念模型的设计

2.3.1 交通拥塞分析模型

交通拥塞分析模型由路线维表、天气维表、出警维表构成星型模型结构 (如图2所示) 。该分析模型主要是对高速公路的速率作分析, 为保证车辆高速而提供决策支持。

2.3.2 交通事故分析模型

交通事故分析模型是由车辆定位维表、天气维表、驾驶证维表、车牌维表及出警维表等事实表构成雪花型结构 (如图3所示) 。该模型主要对高速公路的交通事故做分析处理, 为保证驶进公路人员的安全提供决策支持, 并及时作出预警措施。

2.4 系统数据仓库的物理设计

所谓数据仓库的物理设计就是将逻辑模型转化成物理实现, 如物理存取方式、数据存储结构、数据存放位置以及存储分配等等。数据仓库的物理模型设计中首先要定义数据存储结构, 对大量数据存储采用并行存储结构———RAID。其次确定索引策略, 为事实表和维度表的主键和外键建立索引。然后确定数据存储策略, 将事实数据和高速公路基本信息数据存放在硬盘上, 而其他数据存放在磁盘上[4]。

3系统数据的展现

系统开发平台选择C#和SQL Server 2000。建立了数据仓库模型后, 基本确定了数据仓库中事实表和维表的结构。然后将相关数据转移到数据仓库的事实表和维表中。将系统中的数据进行一定的转换和合法性检查, 通过SQL Server提供的数据转换服务 (Data Transformation Service, DTS) 工具将系统数据库中的数据装载到数据仓库, 然后通过OLAP服务器向客户机提供多层次、多角度的数据分析服务。数据仓库体系中前台是网络服务器, 后台是数据仓库系统, 数据仓库的信息及统计分析是以网络的形式表现的。利用Microsoft的数据透视表服务作为客户端组件, 建立与OLAP服务器通讯, 并为客户端应用程序取得OLAP服务器数据提供接口。在数据透视表服务应用中, 可以使用Excel 2000应用程序访问立方体中的数据, 灵活快速生成各种报表和图表。通过数据分析和展现工具对数据仓库中的数据进行多维分析、汇总, 形成图表或报表的形式, 使决策者可以清晰、直观地看到分析结果, 为我国交通的发展提供决策依据[5]。

4结束语

本文首先根据需求分析确立主题, 然后建立基于车辆分析系统的数据仓库模型, 解决了在数据仓库建设过程中的几个关键问题, 为高速公路车辆监控系统进行决策分析提供了有效的途径。并且, 系统数据仓库的建立, 能够为数据挖掘及地理信息模块提供数据依据和数据参考, 通过对历史数据的分析, 可为路政、公安部门等提供决策参考, 并提高高速公路的安全性和交通部门的管理水平。所以这对我国交通管理有实际应用意义和发展前景。

参考文献

[1]齐晓杰, 等.公路智能交通监控系统的发展现状及趋势[J].黑龙江交通科技, 2009 (4) .

[2]梁柳莹.论数据仓库和数据挖掘[J].现代企业文化, 2009 (3) .

[3]曹永生.数据仓库在条码系统中的应用探讨[J].条码与信息系统, 2009, 4.

[4]贺向敏, 周根宝.数据仓库技术在旅游业中的应用[J].内蒙古农业大学学报, 2009, 6.

[5]罗跃国.高校教务系统数据仓库的建模及应用[J].长江大学学报, 2009, 3.

[6]王元春, 员建厦, 王岳盟.面向对象的数据仓库设计[J].计算机与网络, 2011 (07) :46-48.

智能仓库系统篇10

随着企业规模的不断扩大,仓库管理的物料种类、数量在不断增加,出入库频率剧增,仓库管理作业变得十分复杂和多样化,传统的人工仓库作业模式和数据采集方式已难以满足仓库管理快速、准确的要求,严重影响了企业的运行工作效率,成为制约企业发展的一大障碍。

目前,很多制造业企业已经开始实施企业信息化建设,但是许多企业的仓储管理系统的数据还是采用先纸张记录,再手工输入计算机信息系统进行采集和统计整理,其弊病显而易见,不仅造成大量的人力资源浪费,而且由于人为因素的影响,导致仓库管理系统数据不准确。

如何保障仓库管理各个环节数据输入的准确性和速度,确保企业及时准确地掌握库存的真实数据,合理控制企业库存已经成为一个重要议题。

2 RFID中间件

RFID中间件是一种面向消息的中间件(Message-Oriented Middleware,MOM),信息(Information)是以消息(Message)的形式,从一个程序传送到另一个或多个程序。信息可以以异步(Asynchronous)的方式传送,所以传送者不必等待回应。面向消息的中间件包含的功能不仅是传递(Passing)信息,还必须包括解译数据、安全性、数据广播、错误恢复、定位网络资源等服务。

RFID中间件位于企业应用程序与底层设备之间,提供统一的应用逻辑接口与设备接口,在实际应用中起到读写器的管理和数据的处理、传递功能。它的最终目的是数据为上层系统所用。

3 物联网技术在制造业智能仓库管理系统中的应用

3.1 基于物联网技术的智能仓库管理系统结构设计

将物联网技术与现有的制造信息系统相结合,可以建立更为强大的信息链,以及在准确的时间及时传送准确的数据,从而增强制造企业的生产力,提高资产利用率,保证更高层次的质量控制和各种在线测量,从而提高企业的核心竞争力。在基于物联网技术的智能仓库管理系统结构中RFID获取数据后,还需要中间件将这些数据进行处理后,发送到企业已有的信息系统中。

利用RFID中间件来构建RFID制造业智能仓库管理系统,具有屏蔽RFID硬件设备差异和仓库管理应用系统差异的特征,这一特征实现了物联网RFID技术与现有仓库管理系统的无缝链接,但保证了两者的独立性。RFID中间件在仓库管理系统中的应用结构如图1所示。

3.2 基于物联网技术的智能仓库管理系统功能模块

本系统的主要模块有:系统管理、标签制作、入库管理、出库管理、盘点管理、调拨管理、报表分析、终端数据采集程序等。

(1)系统管理模块。

系统相关设置及系统用户信息和用户权限管理。

(2)标签制作模块。

依据入库单及标签制作申请单录入的货物信息生成每个物品的电子标签,在标签表面上打印标签序号及产品名称、型号规格,在芯片内记录产品的详细信息。

(3)入库管理模块。

仓库管理员根据订货清单清点检查每一件货品,检查合格后,扫描货架库位标签和入库物品上的标签,并输入物品数量,进行入库登记。将数据记入扫描终端设备内的入库操作数据表,然后将物品放置到指定库位上。全部物品入库完毕后,由管理员将入库数据导入后台管理数据库内,完成入库操作。经过这一流程后,仓库中每一种物品的位置、数量、规格型号等都可以在仓储管理软件中一目了然地查找出来,实现了仓储状态的可视化。

(4)出库管理模块。

出库时,仓库管理员根据领料申请查询仓储状态,然后做出预出库单;保管员根据预出库单将指定库位的物品取出,使用扫描终端设备扫描库位标签和物品标签,对出库信息进行登记,数据记入出库数据表;全部出库物品取出后将出库信息上传到主机,与预出库单作比较,并根据实出数量进行登记。

(5)盘点管理模块。

使用手持数据采集终端进行数据的采集,如物品标签、摆放货架、物品数量等。系统可根据事先设定的产品分类,自动产生或人工选择产生盘点任务表,进行盘点作业,盘点作业主要扫描产品标签和相应的库位信息。数据上传后,系统会自动列出已盘产品与未盘产品,并根据需求进行盘盈、盘亏等操作。

(6)调拨管理模块。

出现调拨情况时,根据调拨情况选择不同的调拨流程。

(7)报表分析模块。

对系统的数据进行统计分析,生成相关报表,供相关人员查询。

3.3 将物联网技术引入制造业仓库管理系统进行效益评估

将物联网技术引入制造业仓库管理系,对制造业仓库管理的影响包括:

(1)实现数据的自动化采集,去掉了手工书写单据和送到机房输入的步骤,能大大提高工作效率。

(2)解决库房信息陈旧滞后和手工单据信息不准确的问题(主要是抄写错误,键入错误),从而达到了提高生产效率、明显改善服务质量的目的。