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(中國(guó)鐵路設(shè)計(jì)集團(tuán)有限公司,廣東深圳 518000)
在深圳市軌道交通工程里程日益增加的大環(huán)境因素下,對(duì)運(yùn)行線(xiàn)路提供安全的運(yùn)行保障就成了運(yùn)營(yíng)單位的重中之重。為保證線(xiàn)路各個(gè)系統(tǒng)運(yùn)轉(zhuǎn)流暢,運(yùn)營(yíng)單位需要投入大量精力做好維護(hù)工作,管理好大量頻繁使用的基礎(chǔ)物資及備品備件也是既有線(xiàn)路日益浮現(xiàn)的難題。因此正在建設(shè)的深圳市城市軌道交通14號(hào)線(xiàn)工程引進(jìn)設(shè)置智慧倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)。主系統(tǒng)(主庫(kù))1個(gè),設(shè)置在深圳市城市軌道交通14號(hào)線(xiàn)工程昂鵝車(chē)輛段物資總庫(kù);分系統(tǒng)(二級(jí)庫(kù))4個(gè),設(shè)置在正線(xiàn)4個(gè)主要車(chē)站物資用房。
傳統(tǒng)倉(cāng)庫(kù)管理模式物料標(biāo)識(shí)卡大多由手工填寫(xiě),因此物料標(biāo)識(shí)很難保證規(guī)范統(tǒng)一,容易造成難以辨識(shí)的情況發(fā)生。物料或物品的存儲(chǔ)位置標(biāo)識(shí)困難,因此會(huì)耗費(fèi)大量精力去尋找貨物。與此同時(shí),運(yùn)營(yíng)管理人員作業(yè)過(guò)程及進(jìn)度無(wú)法掌控監(jiān)管,員工容易出現(xiàn)懶惰、出錯(cuò)的情況,問(wèn)題責(zé)任人無(wú)法追溯認(rèn)定。數(shù)據(jù)錄入方式為人工導(dǎo)入管理系統(tǒng),數(shù)據(jù)的實(shí)效性和準(zhǔn)確性很難保證。最后,對(duì)于地鐵物資總庫(kù)這樣的大型倉(cāng)庫(kù)來(lái)說(shuō),傳統(tǒng)的貨物盤(pán)點(diǎn)方式為純?nèi)斯で逅?,盤(pán)點(diǎn)過(guò)程中也會(huì)伴隨貨品出入庫(kù)的現(xiàn)象,造成盤(pán)點(diǎn)難度進(jìn)一步加大,進(jìn)而導(dǎo)致賬目數(shù)據(jù)與庫(kù)存數(shù)據(jù)不符等問(wèn)題。
智慧倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)針對(duì)系統(tǒng)內(nèi)的基礎(chǔ)信息管理包含RFID標(biāo)簽寫(xiě)入(通過(guò)RFID桌面讀寫(xiě)器或者RFID標(biāo)簽打印機(jī)),標(biāo)簽對(duì)物品綁定,標(biāo)簽與物品解綁,資產(chǎn)與庫(kù)房綁定,資產(chǎn)與庫(kù)房更換,貨品、設(shè)備、人員及供應(yīng)商等基本信息錄入、刪除、查詢(xún)、修改等功能進(jìn)行基礎(chǔ)數(shù)據(jù)管理。對(duì)設(shè)備編號(hào)、類(lèi)別、設(shè)備名稱(chēng)、規(guī)格型號(hào)、供應(yīng)商、出廠(chǎng)編號(hào)、產(chǎn)品配置、登記日期進(jìn)行設(shè)備登記。
其中設(shè)備的管理屬性包括保管人、存放地點(diǎn)、倉(cāng)庫(kù)、設(shè)備狀態(tài)、備用等。不同權(quán)限的作業(yè)人員檢索設(shè)備的方式有所區(qū)別,最高權(quán)限者可以查看全倉(cāng)庫(kù)設(shè)備,分戶(hù)管理員可以查看本分庫(kù)設(shè)備,其他人員僅可在申請(qǐng)借用設(shè)備下檢索設(shè)備,并查看系統(tǒng)記錄報(bào)廢設(shè)備的相關(guān)信息,涉及報(bào)廢設(shè)備的名稱(chēng)、時(shí)間、原因、人員等信息。管理者可以針對(duì)不同角色分配不同的功能進(jìn)行權(quán)限管理,控制到數(shù)據(jù)的增、刪、改、查級(jí)別。同時(shí),系統(tǒng)應(yīng)接入定制型綜合辦公(EAM)系統(tǒng)的訂單等單據(jù)信息進(jìn)行訂單管理,并處理轉(zhuǎn)換為倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)中相應(yīng)的作業(yè)單據(jù)和作業(yè)任務(wù)。
在環(huán)境監(jiān)測(cè)方面,系統(tǒng)應(yīng)可記錄倉(cāng)庫(kù)內(nèi)每個(gè)時(shí)間點(diǎn)的溫濕度信息,當(dāng)超過(guò)合理范圍值時(shí)進(jìn)行異常報(bào)警,并記錄相關(guān)信息。發(fā)生設(shè)備借用時(shí),在申請(qǐng)通過(guò)后,借用人員拿取設(shè)備通過(guò)在每個(gè)倉(cāng)庫(kù)門(mén)口安裝RFID物流掃描門(mén),通過(guò)該門(mén)能夠?qū)?jīng)過(guò)的所有附有RFID標(biāo)簽的設(shè)備進(jìn)行掃描,并對(duì)該信息進(jìn)行借用確認(rèn),歸還設(shè)備時(shí)通過(guò)系統(tǒng)申請(qǐng),歸還人員通過(guò)物流門(mén)掃描RFID標(biāo)簽(設(shè)備附帶)來(lái)獲取相關(guān)的信息并記錄確認(rèn),將該信息上傳至資產(chǎn)管理系統(tǒng)。在設(shè)備出現(xiàn)由其固有倉(cāng)庫(kù)轉(zhuǎn)移至其他倉(cāng)庫(kù)時(shí),系統(tǒng)首先進(jìn)行申請(qǐng)通過(guò)后,該設(shè)備的倉(cāng)庫(kù)屬性進(jìn)行更改。設(shè)備調(diào)撥涉及的主要信息有申請(qǐng)人員、時(shí)間、原因、設(shè)備信息、倉(cāng)庫(kù)信息等。經(jīng)過(guò)授權(quán)或者具備相關(guān)作業(yè)信息的人員可采用刷卡的方式通過(guò)內(nèi)設(shè)門(mén)禁。倉(cāng)庫(kù)內(nèi)部安裝視頻裝置監(jiān)測(cè)倉(cāng)庫(kù)內(nèi)部的信息,為后期的歷史信息追溯提供視頻支撐。
庫(kù)存管理方面,可以提供庫(kù)存查詢(xún)、統(tǒng)計(jì)等功能,可開(kāi)放查詢(xún)結(jié)果列表自定義設(shè)計(jì),支持表頭自定義排序。能查看并導(dǎo)出各種設(shè)備的出入庫(kù)記錄,即庫(kù)存變動(dòng)表;所有出入庫(kù)、移庫(kù)、盤(pán)點(diǎn)操作導(dǎo)致的庫(kù)存變動(dòng)可以生成庫(kù)存變動(dòng)表,針對(duì)性定制庫(kù)存周轉(zhuǎn)率、庫(kù)齡分析等報(bào)表以便對(duì)賬,并支持在線(xiàn)查看及下載。庫(kù)位管理方面可通過(guò)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)維護(hù),管理庫(kù)位基本屬性,調(diào)整庫(kù)位容量,設(shè)定庫(kù)位混放規(guī)則。可通過(guò)設(shè)置庫(kù)位級(jí)別、庫(kù)位類(lèi)別等屬性,匹配庫(kù)存存放策略,實(shí)現(xiàn)分類(lèi)存儲(chǔ)等存儲(chǔ)方式,記錄各個(gè)設(shè)備的運(yùn)維周期并進(jìn)行運(yùn)維提醒且記錄每個(gè)設(shè)備的歷史運(yùn)維日期及相應(yīng)的運(yùn)維信息,從而將下個(gè)運(yùn)維時(shí)間對(duì)管理員進(jìn)行提示。
所有的設(shè)備盤(pán)點(diǎn)數(shù)據(jù)錄入之后,作業(yè)人員在系統(tǒng)中對(duì)該盤(pán)點(diǎn)單進(jìn)行確認(rèn)操作。對(duì)有差異的貨品進(jìn)行復(fù)盤(pán)操作。管理者可通過(guò)手持機(jī)應(yīng)用對(duì)大部分倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)過(guò)程進(jìn)行操作,包括收貨入庫(kù),上下架作業(yè),質(zhì)檢管理及日常盤(pán)點(diǎn)等作業(yè)內(nèi)容,進(jìn)一步提高倉(cāng)儲(chǔ)作業(yè)的便利性及規(guī)范化管理。通過(guò)資產(chǎn)管理系統(tǒng)可以查到每個(gè)倉(cāng)庫(kù)的設(shè)備型號(hào)、數(shù)量等信息。能查詢(xún)到每個(gè)設(shè)備進(jìn)出該倉(cāng)庫(kù)的時(shí)間、頻次等相關(guān)信息。
日志記錄方面,在非申請(qǐng)狀態(tài)下出入倉(cāng)庫(kù)的設(shè)備,RFID物流門(mén)掃描到后會(huì)通過(guò)相關(guān)設(shè)備進(jìn)行報(bào)警,并記錄該異常的時(shí)間、地點(diǎn)等信息,便于后續(xù)做相關(guān)查詢(xún)。日志管理采用統(tǒng)一的系統(tǒng)日志記錄,如異常日志、系統(tǒng)日志及性能日志等。對(duì)后續(xù)應(yīng)用程序的調(diào)試和運(yùn)行維護(hù)具有非常關(guān)鍵的作用。日志內(nèi)容應(yīng)僅支持用戶(hù)查看、導(dǎo)出等操作,任何人都無(wú)法進(jìn)行修改。設(shè)備管理、設(shè)備監(jiān)測(cè)、設(shè)備診斷、平面可視化檢測(cè)、網(wǎng)絡(luò)可視化監(jiān)測(cè)、服務(wù)器監(jiān)測(cè)、數(shù)據(jù)分析、規(guī)則引擎、可視化運(yùn)維管理、用戶(hù)數(shù)據(jù)報(bào)表、數(shù)據(jù)備份策略自定義、系統(tǒng)工具等綜合硬件信息需統(tǒng)籌管理。
深圳地鐵依托深圳市軌道交通網(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)控制中心(NOCC)二期工程,構(gòu)建線(xiàn)網(wǎng)級(jí)數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)?;谥腔圻\(yùn)維與云計(jì)算及大數(shù)據(jù)分析的發(fā)展要求,本次工程在工控云云端部署本線(xiàn)路智慧倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng),會(huì)同NOCC二期工程建設(shè)接入線(xiàn)網(wǎng)級(jí)平臺(tái),從而實(shí)現(xiàn)安全工器具及備品備件的線(xiàn)網(wǎng)級(jí)管理與資源共享。
線(xiàn)路級(jí)系統(tǒng)采用無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別(RFID)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)安全工器具和備品備件進(jìn)行精細(xì)化管理,在接收各項(xiàng)任務(wù)時(shí)可做到快速取料,系統(tǒng)自動(dòng)出庫(kù),庫(kù)存及時(shí)更新。
設(shè)備信息、報(bào)警事件的記錄,可通過(guò)對(duì)應(yīng)報(bào)表管理程序進(jìn)行查詢(xún)、確認(rèn)及打印等操作。系統(tǒng)應(yīng)具有實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)查詢(xún)、歷史數(shù)據(jù)查詢(xún)、報(bào)警報(bào)表、操作員記錄報(bào)警及歷史數(shù)據(jù)記錄報(bào)表等功能,報(bào)表種類(lèi)可由用戶(hù)靈活設(shè)定,單一報(bào)表中既可以顯示某個(gè)監(jiān)控設(shè)備的運(yùn)行數(shù)據(jù),又可以顯示多個(gè)設(shè)備的關(guān)鍵運(yùn)行數(shù)據(jù),以便于對(duì)同類(lèi)設(shè)備的運(yùn)行情況做出比較。通過(guò)系統(tǒng)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)共享功能和標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)放式的數(shù)據(jù)庫(kù)接口,以保證支持各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)庫(kù),從而實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的監(jiān)控技術(shù)和科學(xué)的管理相融合的應(yīng)用平臺(tái)。
資產(chǎn)管理系統(tǒng)采用瀏覽器和服務(wù)器(B/S)架構(gòu),包括深圳地鐵物資總庫(kù)、安全工器具和備品備件管理倉(cāng)庫(kù)的全流程管理,能夠與底層硬件進(jìn)行通信,獲取底層的數(shù)據(jù)信息。通過(guò)與線(xiàn)網(wǎng)級(jí)倉(cāng)庫(kù)資產(chǎn)管理系統(tǒng)接口實(shí)現(xiàn)線(xiàn)網(wǎng)級(jí)管理及與深圳地鐵EAM資產(chǎn)管理系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)據(jù)聯(lián)動(dòng)。該系統(tǒng)中的綜合硬件管理平臺(tái)需提供一個(gè)雙向透明接口,對(duì)底層大量設(shè)備管理和數(shù)據(jù)采集以及對(duì)上層應(yīng)用軟件及數(shù)據(jù)庫(kù)等提供需要的底層數(shù)據(jù),使上層應(yīng)用軟件屏蔽了底層硬件的復(fù)雜性和多樣性,能更好地實(shí)現(xiàn)硬件設(shè)備與上層應(yīng)用軟件的交互。對(duì)于接入物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備進(jìn)行可視化交互管理且可進(jìn)行故障分析及預(yù)測(cè)性維護(hù);此外能夠?qū)崿F(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備快速集成調(diào)試。系統(tǒng)整體將采用云端部署的形式,利用安全可靠的彈性計(jì)算資源,簡(jiǎn)化互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)(IT)運(yùn)維工作。
硬件系統(tǒng)主要包括RFID標(biāo)簽、RFID物流掃描門(mén)、RFID手持機(jī)、RFID大功率移動(dòng)式讀寫(xiě)站、桌面讀寫(xiě)器以及RFID標(biāo)簽打印機(jī)等。門(mén)禁系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)、溫濕度傳感器等由安防系統(tǒng)和環(huán)境設(shè)備監(jiān)控(BAS)系統(tǒng)設(shè)置,采用接口實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能。標(biāo)簽為超高頻RFID標(biāo)簽,工作模式為被動(dòng)讀取模式。標(biāo)簽供電類(lèi)型為無(wú)源標(biāo)簽,無(wú)需自身供電。所有投入的RFID標(biāo)簽,在安裝使用前,進(jìn)行初始化賦碼,編碼具備唯一性。RFID標(biāo)簽流轉(zhuǎn)全過(guò)程,采用更改系統(tǒng)狀態(tài)字段的方式進(jìn)行管理,減少頻繁的物理讀寫(xiě)。配套R(shí)FID物流門(mén)通過(guò)自帶控制模塊可直連光電開(kāi)關(guān),實(shí)現(xiàn)設(shè)備的自啟動(dòng),避免設(shè)備的長(zhǎng)時(shí)間保持開(kāi)啟狀態(tài),延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命,減少了因?yàn)樵O(shè)備長(zhǎng)期開(kāi)啟造成誤讀的概率。掃描門(mén)自帶反饋模塊可外接報(bào)警裝置,實(shí)現(xiàn)異常出入庫(kù)的自動(dòng)報(bào)警;通過(guò)自診斷功能,配合綜合硬件管理平臺(tái)實(shí)現(xiàn)掃描門(mén)狀態(tài)的實(shí)時(shí)監(jiān)控,實(shí)現(xiàn)現(xiàn)場(chǎng)異常情況的預(yù)先快速反應(yīng)與精準(zhǔn)排除,實(shí)現(xiàn)設(shè)備的24 h不間斷運(yùn)行。UHF手持式讀寫(xiě)器用于現(xiàn)場(chǎng)的標(biāo)簽信息識(shí)別、異常處理等,適應(yīng)惡劣的工況環(huán)境并具備工作10 h以上的能力及基本的離線(xiàn)存儲(chǔ)能力,在現(xiàn)場(chǎng)通信受影響的情況下,可以保證現(xiàn)場(chǎng)的掃描工作繼續(xù),因此部分?jǐn)?shù)據(jù)解析的工作可以由手持機(jī)本身離線(xiàn)完成。
深圳地鐵智慧倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)對(duì)于消耗類(lèi)的物資表面粘貼RFID紙質(zhì)標(biāo)簽,標(biāo)簽里面的內(nèi)容通過(guò)系統(tǒng)將相應(yīng)信息通過(guò)打印機(jī)進(jìn)行賦予。RFID打印機(jī)是在條碼打印機(jī)結(jié)構(gòu)基礎(chǔ)上設(shè)計(jì)增加RFID射頻模塊(發(fā)送器和接收器)、控制單元以及閱讀器天線(xiàn)。RFID打印機(jī)可將內(nèi)容可視化打印在標(biāo)簽紙表面。同時(shí),RFID打印機(jī)通過(guò)天線(xiàn)與RFID電子標(biāo)簽進(jìn)行無(wú)線(xiàn)通信,實(shí)現(xiàn)對(duì)標(biāo)簽識(shí)別碼和內(nèi)存數(shù)據(jù)的讀寫(xiě)操作。系統(tǒng)同時(shí)配備超高頻桌面讀寫(xiě)器設(shè)備,帶有集成天線(xiàn),適用于RFID標(biāo)簽信息初始化等應(yīng)用。最大發(fā)射功率高達(dá) 30 dB,可取得更大的讀取距離,在極為苛刻的環(huán)境條件下,也能保證無(wú)故障運(yùn)行。移動(dòng)式藍(lán)牙打印機(jī)可以手持設(shè)備進(jìn)行連接通信,協(xié)助揀貨作業(yè)過(guò)程中涉及的拆箱揀選作業(yè)任務(wù)的封箱標(biāo)簽打印。實(shí)時(shí)完成余量封箱標(biāo)簽打印和封箱粘貼。RFID大功率移動(dòng)式讀寫(xiě)站主要用于高位貨架資產(chǎn)的盤(pán)點(diǎn)。通過(guò)無(wú)線(xiàn)通信的方式,結(jié)合伸縮天線(xiàn)進(jìn)行大庫(kù)位的盤(pán)點(diǎn),無(wú)需逐一下架,即可完成盤(pán)點(diǎn)工作。
在智能貨柜使用過(guò)程中,給物資加裝 UHF 無(wú)源 RFID 標(biāo)簽作為物資的唯一標(biāo)識(shí),可做到“一物一碼”,工具領(lǐng)用或者歸還時(shí),通過(guò)多種方式進(jìn)行權(quán)限的管理并開(kāi)門(mén),智能貨柜可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)盤(pán)點(diǎn)動(dòng)態(tài)獲取庫(kù)存變化,并且記錄領(lǐng)用工具的數(shù)量、種類(lèi)以及操作人員的身份信息,智能貨柜可實(shí)時(shí)監(jiān)控柜內(nèi)環(huán)境,杜絕因?yàn)榘踩て骶叽娣怒h(huán)境問(wèn)題帶來(lái)的安全隱患。在智慧倉(cāng)庫(kù)門(mén)處安裝門(mén)禁系統(tǒng),采用刷卡方式。每個(gè)人員配備有單獨(dú)識(shí)別信息的身份卡,在進(jìn)入倉(cāng)庫(kù)時(shí)進(jìn)行刷卡,系統(tǒng)判斷是否可以開(kāi)門(mén)通過(guò),票卡可以根據(jù)運(yùn)營(yíng)管理人員需求考慮是否與員工卡結(jié)合,并保證個(gè)人隱私及信息安全。門(mén)禁系統(tǒng)與其他系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng),進(jìn)行相應(yīng)的業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)處理。智慧倉(cāng)庫(kù)內(nèi)視頻監(jiān)控系統(tǒng)覆蓋出入門(mén)區(qū)域以及倉(cāng)庫(kù)重要區(qū)域,能夠?qū)崿F(xiàn)一定時(shí)間內(nèi)的視頻回放。視頻系統(tǒng)的監(jiān)控以及查看模塊需要集成在資產(chǎn)管理系統(tǒng)內(nèi)。用無(wú)線(xiàn)溫濕度傳感器進(jìn)行倉(cāng)庫(kù)內(nèi)的溫濕度監(jiān)測(cè),保證倉(cāng)庫(kù)內(nèi)各個(gè)零件的壽命周期正常。
綜上所述,基于智慧運(yùn)維與云計(jì)算及大數(shù)據(jù)分析的發(fā)展要求,深圳地鐵依托NOCC二期工程在工控云云端部署14號(hào)線(xiàn)智慧倉(cāng)庫(kù)系統(tǒng)并接入線(xiàn)網(wǎng)級(jí)云平臺(tái),實(shí)現(xiàn)安全工器具及備品備件的線(xiàn)網(wǎng)級(jí)管理與資源共享。
線(xiàn)路級(jí)系統(tǒng)采用無(wú)線(xiàn)射頻識(shí)別(RFID)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)對(duì)安全工器具和備品備件管理進(jìn)行精細(xì)化管理,在應(yīng)對(duì)各種任務(wù)時(shí)可快速取料,系統(tǒng)自動(dòng)出庫(kù),庫(kù)存及時(shí)更新。對(duì)有關(guān)設(shè)備的信息、報(bào)警事件進(jìn)行記錄,可通過(guò)相應(yīng)報(bào)表管理程序進(jìn)行相關(guān)查詢(xún)、確認(rèn)、打印等操作。同時(shí),系統(tǒng)具有查詢(xún)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)、歷史數(shù)據(jù)等功能,可由用戶(hù)靈活設(shè)定多個(gè)報(bào)表,以便與同類(lèi)設(shè)備的運(yùn)行情況比較。通過(guò)強(qiáng)大的數(shù)據(jù)共享功能和標(biāo)準(zhǔn)開(kāi)放式的數(shù)據(jù)庫(kù)接口,滿(mǎn)足支持各種類(lèi)型的數(shù)據(jù)庫(kù),實(shí)現(xiàn)先進(jìn)的監(jiān)控技術(shù)和科學(xué)的管理相融合的應(yīng)用平臺(tái)。
在這個(gè)信息飛速發(fā)展的時(shí)代,大數(shù)據(jù)分析、工業(yè)互聯(lián)網(wǎng)、無(wú)線(xiàn)物聯(lián)網(wǎng)等高新技術(shù)的使用場(chǎng)景日益多面化。用高新技術(shù)建設(shè)智慧地鐵、智慧運(yùn)維、智慧城市的方案已經(jīng)被越來(lái)越多地采納實(shí)施。深圳地鐵14號(hào)線(xiàn)智慧倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)及綜合硬件管理平臺(tái)將統(tǒng)一在云端進(jìn)行部署,并與工控云內(nèi)部的系統(tǒng)軟件對(duì)接,滿(mǎn)足資源共享,云端統(tǒng)一管理的要求。本次工程的成功實(shí)施,證明了智慧倉(cāng)庫(kù)管理系統(tǒng)在軌道交通工程中的投入使用,在豐富運(yùn)營(yíng)單位的管理措施、提升運(yùn)營(yíng)管理的工作效率以及降低運(yùn)營(yíng)成本等方面都可以發(fā)揮出極大作用,對(duì)今后的城市軌道交通工程智能化及智慧交通領(lǐng)域做出了成功的借鑒典范。