基于RFID技術(shù)的危化品倉庫管理系統(tǒng)開發(fā)研究

陳百建　殷潔

摘 要：介紹了一種基于RFID技術(shù)的?；穫}庫管理系統(tǒng)的應(yīng)用方法。該系統(tǒng)在現(xiàn)有?；穫}庫管理中引入RFID技術(shù)，對倉庫內(nèi)壓縮氣體、可燃液體、固體化學(xué)品和冷凍冷藏化學(xué)品用RFID標(biāo)簽作介質(zhì)，為被標(biāo)識物建立起以身份特征信息為核心的、可靠的、唯一對應(yīng)的“電子鏡像”，依托以RFID為主的系列信息技術(shù)手段，將這一“電子鏡像”真實(shí)、可靠、完整、動態(tài)地映射到應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)字化平臺上，對到貨?；返臋z驗(yàn)、入庫、出庫、移庫、盤點(diǎn)等各個作業(yè)環(huán)節(jié)的自動化數(shù)據(jù)采集，確保企業(yè)及時準(zhǔn)確地掌握各環(huán)節(jié)的真實(shí)數(shù)據(jù)，并對危化品進(jìn)行實(shí)時監(jiān)管和服務(wù)。

關(guān)鍵詞：RFID；危險化學(xué)品；倉儲管理系統(tǒng)

中圖分類號：F406.5 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A

Abstract： This paper introduces a method of using RFID technology in warehouse management system based on. The systematic introduction of RFID technology in the management of the existing dangerous goods warehouse in the warehouse， compressed gas， flammable liquid， solid chemicals and refrigerated chemicals with RFID tags as medium， is to establish the identity label information as the core， reliable， only the corresponding“electronic image”， mainly relying on RFID the series of information technology， the digital platform of the“electronic image”true， reliable， complete and dynamically mapped to the application system， for delivery of hazardous chemicals inspection， storage， transfer， inventory and other operation each link of the automated data collection， real data to ensure timely and accurate grasp of the link the hazardous goods， and real-time supervision and service.

Key words： RFID； dangerous chemicals； warehouse management system

我國是僅次于美國的世界危險化學(xué)品生產(chǎn)大國。近幾年來，危險化學(xué)品的泄露、爆炸等事故時有發(fā)生，給人民生命財產(chǎn)帶來嚴(yán)重威脅，對于危險品的管理問題，一直困擾著政府部門和很多企業(yè)。近幾年，政府出臺了一系列行政措施，不但要求對危險化學(xué)品的生產(chǎn)、運(yùn)輸、保管和使用進(jìn)行嚴(yán)格管理，而且要求對盛裝的容器進(jìn)行嚴(yán)密監(jiān)管。但是，這種管理大部分是人工管理，缺乏可靠的技術(shù)手段。

為此，我們對RFID智能普通貨物倉庫管理系統(tǒng)進(jìn)行改造，研究開發(fā)了基于RFID技術(shù)對危險化學(xué)品四類包裝形式——鋼瓶裝貨、桶裝貨、箱裝貨和冷藏貨倉儲管理實(shí)訓(xùn)系統(tǒng)，包括危化品檢驗(yàn)、入庫、出庫、移庫、盤點(diǎn)等各個作業(yè)環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)進(jìn)行自動化的數(shù)據(jù)采集。

RFID技術(shù)在危險品倉儲管理中的核心作用表現(xiàn)為：“用RFID標(biāo)簽作介質(zhì)，為被標(biāo)識物（危險品、容器、運(yùn)輸車輛等）建立起以身份特征信息為核心的、可靠的、唯一對應(yīng)的‘電子鏡像，依托以RFID為主的系列信息技術(shù)手段，將這一‘電子鏡像真實(shí)、可靠、完整、動態(tài)地映射到應(yīng)用系統(tǒng)的數(shù)字化平臺上。通過對運(yùn)行于這一信息平臺上的‘電子鏡像的監(jiān)管、服務(wù)，支持或?qū)崿F(xiàn)對活動在實(shí)景現(xiàn)場的被標(biāo)識物的物理實(shí)體的監(jiān)管和服務(wù)”。

1 RFID技術(shù)簡介

射頻識別（Radio Frequency Identification，RFID）技術(shù)，是一種利用射頻通信實(shí)現(xiàn)的非接觸式自動識別技術(shù)。目前，利用電子標(biāo)簽、RFID通信技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)全球?；犯櫯c信息共享的物聯(lián)網(wǎng)。這將在全球范圍內(nèi)從根本上提高對產(chǎn)品生產(chǎn)、運(yùn)輸、倉儲、銷售等各環(huán)節(jié)?；返牧鲃颖O(jiān)控和動態(tài)協(xié)調(diào)管理水平。

該技術(shù)的實(shí)現(xiàn)至少包含射頻標(biāo)簽和閱讀器兩部分。RFID閱讀器通過天線與RFID射頻標(biāo)簽進(jìn)行無線通信，可以實(shí)現(xiàn)對標(biāo)簽識別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀出或?qū)懭搿FID射頻標(biāo)簽芯片上有可擦寫可編程的只讀存儲器來儲存識別碼或其它數(shù)據(jù)，可以作為貨物的標(biāo)識卡，具有非接觸、工作距離長、可重復(fù)讀寫、識別運(yùn)動目標(biāo)等優(yōu)點(diǎn)。

RFID系統(tǒng)一般由電子標(biāo)簽、閱讀器、攝像頭、應(yīng)用接口或中間件軟件、傳輸網(wǎng)絡(luò)、軟件管理系統(tǒng)等構(gòu)成，其中RFID中間件是將RFID硬件和應(yīng)用軟件結(jié)合在一起的媒介，倉庫管理系統(tǒng)中各個模塊需要使用RFID中間件才能夠?qū)﹄娮訕?biāo)簽進(jìn)行各種操作。圖1所示是RFID系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。

2 基于RFID技術(shù)化學(xué)品倉庫管理系統(tǒng)需求分析

隨著?；芬?guī)模的不斷發(fā)展，倉庫管理的貨物種類及數(shù)量不斷增加、出入庫頻率劇增，倉庫管理作業(yè)變得十分復(fù)雜和多樣化。傳統(tǒng)的倉儲管理系統(tǒng)通常使用條碼標(biāo)簽或是人工倉儲管理單據(jù)等方式，而這些倉庫作業(yè)模式和數(shù)據(jù)采集方式已難以滿足倉庫管理的快速、準(zhǔn)確要求，有著明顯的缺點(diǎn)。人工管理時，手工登記不僅容易出錯，工作效率低，而且危險化學(xué)品對人體傷害不易靠近；條碼管理則比較容易復(fù)制、被腐蝕、需人員靠近，一次只能讀取一條。

將RFID引入到倉庫管理系統(tǒng)中，利用RFID數(shù)據(jù)容量大、可重復(fù)使用、無障礙讀取等優(yōu)點(diǎn)，不但可以減少人身靠近化學(xué)品的傷害，而且可以極大地提高工作效率。因此，基于RFID的管理系統(tǒng)可以大大簡化?；返膸齑婀芾恚瑵M足信息流量不斷增大和信息處理速度不斷提高的需求。

基于RFID的倉庫管理系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)倉庫的液體料、氣體料和固體?；返某鋈霂旃芾?、移庫管理、盤點(diǎn)管理和實(shí)時監(jiān)控等功能，可以方便企業(yè)對在庫?；愤M(jìn)行監(jiān)管，并可方便地對倉庫里貨物的基本情況進(jìn)行更新、刪除和查詢。

3 基于RFID技術(shù)?；穫}庫平面布置圖

?；穫}庫平面布置效果圖見圖2。包括：

3.1 在倉庫的出入庫口處各配置1個智能門架，每個門架配4個閱讀器天線，此天線分別放在倉庫門口的上下左右，以保證射頻標(biāo)簽經(jīng)過時能被識別到。

3.2 在倉庫的冷凍庫、桶裝貨庫和氣瓶庫門口各配置2 個閱讀器，每個閱讀器配置2個閱讀器天線，此天線分別安裝在門口的左右側(cè)，以便能及時收集出入庫?；沸畔?。

3.3 在倉庫的揀貨輸送機(jī)區(qū)域配置3個閱讀器，每個閱讀器配置2個閱讀器天線，此天線分別安裝在輸送機(jī)的左右側(cè)，以便能及時獲取?；沸畔?。

3.4 配置一臺射頻標(biāo)簽打印機(jī)，此打印機(jī)能迅速解決?；啡霂鞗]有射頻標(biāo)簽的危化品無法識別的問題。

3.5 配置基于RFID 技術(shù)的倉儲管理系統(tǒng)，以便能及時處理射頻標(biāo)簽被多次識讀與多個射頻標(biāo)簽在一起沖撞等問題。

3.6 配置接口軟件，以便與倉儲管理過程中其它相關(guān)的軟件無縫對接。

3.7 配置4臺RFID 手持終端即PDA，可實(shí)現(xiàn)在庫內(nèi)隨時查詢?；废嚓P(guān)信息的目的，也可用于倉庫內(nèi)盤點(diǎn)。

3.8 根據(jù)實(shí)際需要可在叉車上配置一個車載終端，指引庫內(nèi)叉車司機(jī)選擇最佳路線揀取?；贰?/p>

4 基于RFID技術(shù)?；穫}庫管理作業(yè)流程

4.1 系統(tǒng)建庫

（1）新增信息。首先在電腦倉儲管理軟件中新增信息，將本庫儲存的危險化學(xué)品相關(guān)信息存入數(shù)據(jù)庫中，包括?；肪幪枴⒚Q、價格和包裝圖片。刪除信息和修改信息在同一界面按照提示操作。

（2）標(biāo)簽寫入。將電子標(biāo)簽放置讀寫器上，點(diǎn)擊電腦界面數(shù)據(jù)列表左側(cè)的箭頭選擇一條庫存危化品信息，點(diǎn)擊標(biāo)簽寫入，則該條危化品信息寫入電子標(biāo)簽，庫內(nèi)所有?；范家N上寫入信息的電子標(biāo)簽，要根據(jù)不同包裝物選擇不同的電子標(biāo)簽，便于閱讀器識讀。如鋼瓶和桶裝貨使用硬塑料介質(zhì)電子標(biāo)簽，箱裝貨使用塑膜電子標(biāo)簽。

4.2 入庫作業(yè)流程（以賽璐珞制品為例）

（1）根據(jù)賽璐珞制品種類用包裝箱分別進(jìn)行包裝，在每個包裝箱上貼上寫入信息的無源標(biāo)簽，無源標(biāo)簽對應(yīng)的ID號會記錄相關(guān)信息（如：名稱、重量、規(guī)格等）；

（2）在托盤（或車輛）上貼上有源標(biāo)簽，標(biāo)簽ID記錄的信息為：箱裝賽璐珞制品數(shù)量、重量、質(zhì)量等；

（3）在固體危化品倉庫大門安裝兩個固定式閱讀器，當(dāng)裝有貨物的托盤（或車輛）入庫時，閱讀器讀到標(biāo)簽信息，則證明是入庫；

（4）閱讀器將讀到的信息（入庫時間和箱裝賽璐珞制品數(shù)量、質(zhì)量、重量等信息）通過GPRS或網(wǎng)線傳輸給系統(tǒng)終端，進(jìn)行記錄入賬。

4.3 出庫作業(yè)流程

（1）將入庫后分好類的箱裝賽璐珞制品合理擺放，每類箱裝賽璐珞制品都配上一個無源標(biāo)簽，標(biāo)簽對應(yīng)的ID號會記錄如：此處箱裝賽璐珞制品的數(shù)量、重量、質(zhì)量等信息；

（2）當(dāng)需要調(diào)用某類賽璐珞制品時，倉庫管理員可先根據(jù)倉庫內(nèi)安放的固定式閱讀器進(jìn)行區(qū)域判定，然后手持PDA進(jìn)行查找，具體是哪些質(zhì)量，哪些日期入庫的箱裝賽璐珞制品需要被調(diào)用；

（3）將找到的貨物放到托盤（或車輛）上，給托盤（或車輛）配置一個有源標(biāo)簽，標(biāo)簽對應(yīng)的ID號將記錄如：箱裝賽璐珞制品數(shù)量、質(zhì)量、負(fù)責(zé)出庫人等信息；

（4）出庫時，門口的固定式閱讀器將記錄出庫時間、數(shù)量、質(zhì)量等信息給終端上位機(jī)并進(jìn)行記錄。

4.4 移庫作業(yè)流程

（1）登錄系統(tǒng)軟件終端，將要移庫的箱裝賽璐珞制品具體位置和目的位置找到；

（2）倉庫管理者使用PDA，到達(dá)指定位置后，掃描箱裝賽璐珞制品的無源標(biāo)簽，找到需要移庫的目標(biāo)；

（3）把貨物運(yùn)到目的庫位，貨物送入庫位，修改庫位標(biāo)簽內(nèi)容并通過GPRS向現(xiàn)場系統(tǒng)發(fā)回移庫作業(yè)信息。

4.5 盤點(diǎn)

在倉庫內(nèi)根據(jù)固定式閱讀器識別距離進(jìn)行布點(diǎn)配置，保證區(qū)域內(nèi)閱讀器能讀到周圍所有的有源標(biāo)簽信息，當(dāng)發(fā)生出庫入庫，或者需要進(jìn)行盤點(diǎn)時，閱讀器可以將讀取到的信息通過GPRS或網(wǎng)卡傳輸給系統(tǒng)終端，進(jìn)行盤點(diǎn)。倉庫管理員也可以用手持PDA進(jìn)行盤點(diǎn)。

5 應(yīng)用成效

5.1 能夠極大地提升危險品及容器的識別能力。在發(fā)生危險品事故時，現(xiàn)有的紙質(zhì)危險品標(biāo)簽很容易被損毀，或因現(xiàn)場無法接近而無法識別，從而影響危險品事故的救援工作。而RFID標(biāo)簽具有防水、防磁、耐高溫、讀取距離長等優(yōu)勢，若發(fā)生危險品事故，可以利用設(shè)備遠(yuǎn)距離識別電子標(biāo)簽上的信息，從而為正確處理事故、搶救受傷人員贏得寶貴時間。普通標(biāo)簽與電子標(biāo)簽的區(qū)別如圖3所示。

5.2 使用RFID 技術(shù)?；啡霂祢?yàn)收時間短、效率高。在倉儲操作過程使用RFID 解決了危化品入庫驗(yàn)收時間過長的問題。在倉庫入庫門口處裝上RFID 閱讀器天線，需要驗(yàn)收入庫的?；方y(tǒng)一放在一個托盤上，叉上此驗(yàn)收?；吠斜P的叉車經(jīng)過入庫門口，入庫門口上RFID 閱讀器就能對每個入庫的?；愤M(jìn)行無線識別，并把采集到的數(shù)據(jù)立即傳到計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)中，系統(tǒng)上馬上就會顯示出此托盤上的所有危化品，并與計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的預(yù)入庫單進(jìn)行對比，得出驗(yàn)收詳細(xì)的差異狀態(tài)表，若沒有差異則叉車不用停留，直接把?；愤\(yùn)進(jìn)倉庫并放到指定的位置，這樣驗(yàn)收工作即告完成。原來需要20到30分鐘時間才能完成的驗(yàn)收工作，現(xiàn)在只需要1分鐘左右即完成驗(yàn)收、訂單錄入、訂單信息傳輸?shù)裙ぷ?，工作效率提高?0倍左右。