電力行業(yè)3D 智能倉庫管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)

張坤

（廣西電網(wǎng)有限責(zé)任公司欽州供電局，廣西 欽州 535000）

0 引言

3D 可視化技術(shù)在電力行業(yè)倉儲(chǔ)管理的運(yùn)用，是指通過智能可視化系統(tǒng)，提高電力行業(yè)物資倉儲(chǔ)管理的質(zhì)量與效率，對電力行業(yè)的發(fā)展產(chǎn)生著舉足輕重的影響。通過加強(qiáng)3D 智能化技術(shù)的運(yùn)用，可以實(shí)現(xiàn)電力行業(yè)倉庫管理的集約化發(fā)展，提高電力行業(yè)物資管理的效益和品質(zhì)。通過電力行業(yè)3D 智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)的科學(xué)設(shè)計(jì)，可以達(dá)到對倉儲(chǔ)管理的3D 可視化目標(biāo)，也可以對倉儲(chǔ)設(shè)備進(jìn)行更加集中化的監(jiān)視與管理，還可以讓機(jī)械設(shè)備保持在一種良好的工作狀態(tài)，從而達(dá)到了對倉儲(chǔ)管理的控制目標(biāo)。同時(shí)，利用3D 智能化科技，搭建一種快捷、高效、節(jié)能的管理平臺(tái)，從而做到對庫區(qū)狀況的有效掌控，進(jìn)行物資管理，從而讓倉儲(chǔ)管理工作的效率和服務(wù)質(zhì)量獲得針對性的提升[1]。在開展3D 智慧倉儲(chǔ)管理設(shè)計(jì)工作時(shí)，要著眼于建設(shè)智能庫區(qū)環(huán)境，實(shí)現(xiàn)3D 智能化科技和倉儲(chǔ)管理技術(shù)的緊密結(jié)合，從而做到對電力企業(yè)庫存情況的透明化和可視化管理，從而提高了倉儲(chǔ)管理工作的工作效率和服務(wù)質(zhì)量，為電力企業(yè)轉(zhuǎn)型后更加長久地發(fā)展和提升，打下了堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1 現(xiàn)階段電力物資倉儲(chǔ)管理的特征

由于科學(xué)技術(shù)的日益提高，倉儲(chǔ)管理對電力行業(yè)人員的要求也隨之提高，但是在整個(gè)管理過程中，電力物資的倉儲(chǔ)卻往往花費(fèi)較長的時(shí)間和大量的人力資源。當(dāng)然，這是由于諸多的控制困難和不可控因素所導(dǎo)致的，例如因?yàn)樵陂_始制訂方案的時(shí)候，由于計(jì)劃的制訂者未能充分考慮現(xiàn)場狀況而使得在控制方面發(fā)生了疏漏，又或是因?yàn)樵趦?chǔ)倉管理的過程中，人員的專業(yè)知識(shí)素質(zhì)相對較差，從而使得在檢驗(yàn)的過程中產(chǎn)生了某些額外的困難，也就對整個(gè)電力物資倉庫的管理工作造成了極大的困難。除此之外，由于能源工業(yè)作為一種帶有特定屬性的行業(yè)，大到生產(chǎn)企業(yè)，小到千家萬戶都要用到電力系統(tǒng)運(yùn)行，所以如果能源物質(zhì)的儲(chǔ)備不夠，將會(huì)很大的危害到整個(gè)國家的經(jīng)濟(jì)生產(chǎn)。所以，我們一定要加強(qiáng)對整個(gè)國家領(lǐng)導(dǎo)機(jī)關(guān)的要求，以此帶動(dòng)整個(gè)能源工業(yè)的平穩(wěn)增長。在電力物資的購買方面，一定要事先制定一個(gè)合理的方案計(jì)劃，既不能因?yàn)橐淮尾少彅?shù)量過多，而造成大量物資的損耗，但不可能因?yàn)檫^分的節(jié)約而造成電力的減少。我們總體來看，在電力貨物倉庫經(jīng)營上應(yīng)該要著重關(guān)注這樣一些方面的問題。

1.1 物資標(biāo)準(zhǔn)化水平滯后

不過在當(dāng)前，由于人們常常會(huì)將傳統(tǒng)型和粗放型的物資管理所混淆在一起，也因此沒有一個(gè)系統(tǒng)的物質(zhì)標(biāo)準(zhǔn)，所以，在電力物資倉儲(chǔ)管理中也就存在了不少的問題。再加上在經(jīng)濟(jì)信息化的發(fā)展中，各種版本的物資編碼系統(tǒng)也在不斷的迭代與更替當(dāng)中，通常一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的編碼體系還未形成，而另一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)編碼體系就已開始逐漸浮出水面，造成了物資管理質(zhì)量無法實(shí)現(xiàn)整體的提升。除此之外，目前在物資倉儲(chǔ)管理上也存在的另一種重要問題便是，目前大部分管理系統(tǒng)都還沒有突破傳統(tǒng)的人力管理的運(yùn)作模式。盡管在傳統(tǒng)人力管理模式下的管理投入成本相對較低，可是因?yàn)閺?qiáng)大的電氣系統(tǒng)使得在傳統(tǒng)人力管理模式下的管理效率已經(jīng)完全達(dá)不到質(zhì)量要求了，也從而極大的削弱了傳統(tǒng)電力物資倉儲(chǔ)管理的質(zhì)量[2]。

1.2 倉庫歸屬分散

由于商品的屬性不同，所以關(guān)于庫存商品的管理范圍也都要進(jìn)行不同的界定。然而在許多公司內(nèi)部卻還不能制定系統(tǒng)的管理規(guī)劃，并且由于倉庫的歸屬分散也導(dǎo)致了在內(nèi)部統(tǒng)一管理的調(diào)度中產(chǎn)生了一定誤差，甚至在公司完成了商品購買任務(wù)的時(shí)候，也很容易產(chǎn)生了重復(fù)采購的情形，并由此導(dǎo)致了公司內(nèi)部大量的現(xiàn)金損失。

1.3 管理信息化水平不高

當(dāng)前由于我國物質(zhì)的流動(dòng)性相當(dāng)大，因此電力企業(yè)也必須引入一些較現(xiàn)代化的設(shè)施實(shí)施物資倉庫管理，不過由于資金與管理上的問題，導(dǎo)致了物資倉庫管理中一直采取著常規(guī)的人力搬運(yùn)、人工采集以及機(jī)械錄入的方法，這對一般的倉儲(chǔ)管理企業(yè)而言比較浪費(fèi)資金，同時(shí)由于對物資流通情況的機(jī)械錄入也常有疏漏問題，從而導(dǎo)致存在著不必要的管理風(fēng)險(xiǎn)。

2 電力行業(yè)3D 智能倉庫管理平臺(tái)的技術(shù)要點(diǎn)

電力行業(yè)對3D 智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)研究，應(yīng)注意把握當(dāng)前電力產(chǎn)業(yè)轉(zhuǎn)型發(fā)展的現(xiàn)實(shí)需求，以便于對3D智能倉儲(chǔ)系統(tǒng)加以正確、合理的運(yùn)用，為能源產(chǎn)業(yè)發(fā)展的長期發(fā)展和提升水平奠定了良好基礎(chǔ)。電力行業(yè)3D智能倉庫系統(tǒng)產(chǎn)品設(shè)計(jì)流程中，產(chǎn)品設(shè)計(jì)的重點(diǎn)主要體現(xiàn)在如下兩個(gè)方面。

（1）結(jié)合3D 技術(shù)實(shí)現(xiàn)庫區(qū)的可視化?？梢暬δ艿膶?shí)現(xiàn)，旨在能對倉庫的庫區(qū)以及周邊的環(huán)境進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與瀏覽。這以功能是智能化管理系統(tǒng)的核心功能，其意義體現(xiàn)在兩個(gè)方面：首先，在傳統(tǒng)的電流行業(yè)倉庫管理過程中，經(jīng)常由于監(jiān)管不善而出現(xiàn)在存儲(chǔ)過程中的物資損耗，如被盜、被鼠類咬壞、水體侵入等?？梢暬拢芾砣藛T可以借助平臺(tái)對每一個(gè)角落進(jìn)行監(jiān)控，一旦發(fā)現(xiàn)問題能夠在第一時(shí)間內(nèi)進(jìn)行解決。其次，作為物資的存儲(chǔ)單元，倉庫內(nèi)的剩余物資總量對于新一輪的采購計(jì)劃安排至關(guān)重要。借助可視化系統(tǒng)，能夠更準(zhǔn)確的掌握每一種剩余物資的總量，便于采購計(jì)劃的調(diào)整。

（2）對庫區(qū)周邊環(huán)境的虛擬仿真。3D 智能倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)的使用，可以對庫房的狀況通過3 維虛擬仿真及時(shí)的顯示，對庫區(qū)的真實(shí)狀況加以全面的展示。通過使用3D 虛擬現(xiàn)實(shí)仿真技術(shù)，可以對庫內(nèi)的外貌狀況加以如實(shí)的反映，形成與實(shí)際庫區(qū)相符的虛擬環(huán)境。

綜上所述，對于電力行業(yè)3D 智能倉庫平臺(tái)的建設(shè)，應(yīng)注意充分發(fā)揮3D 智能可視化技術(shù)的特點(diǎn)和優(yōu)勢，并可以對庫區(qū)現(xiàn)狀加以詳細(xì)地展示。通過采用3D技術(shù)，對實(shí)際庫存進(jìn)行虛擬仿真，可以達(dá)到對庫存的有效控制，達(dá)到對庫存的高效控制目標(biāo)。

3 智能倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)需求分析

目前，倉儲(chǔ)業(yè)大多使用數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)及RFID 條碼記錄等方式進(jìn)行貨品信息管理，對于倉儲(chǔ)貨品科學(xué)合理的快速存放方法及直觀沉浸式的可視化管理方面研究成果較少，袁慶霓等提供了一個(gè)基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的可視化監(jiān)管智能物流平臺(tái)設(shè)計(jì)方法，通過顏色等特殊編碼方式識(shí)別倉庫位置，對可視化倉庫的方向也有一定參考價(jià)值。盡管物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的應(yīng)用相比于傳統(tǒng)人工記錄和單純數(shù)據(jù)庫管理的方法，在可視化管理方面己經(jīng)展現(xiàn)了較強(qiáng)的性能，但在實(shí)際應(yīng)用中，反映倉儲(chǔ)貨位和貨品信息的仍是平面化數(shù)據(jù)記錄的形式，難以給管理者直觀展示清晰準(zhǔn)確倉儲(chǔ)狀態(tài)；同時(shí)由于單純的倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)只起到對數(shù)據(jù)的記錄統(tǒng)計(jì)功能，缺乏對倉儲(chǔ)貨位和貨品的智能配置規(guī)劃的功能，使得目前的倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)適用范圍局限性很大，仍然難以擺脫依靠人工經(jīng)驗(yàn)的傳統(tǒng)方式；許多研究者在關(guān)注倉儲(chǔ)的科學(xué)化管理問題時(shí)，只是從理論上將問題抽象為單純解決調(diào)度問題的數(shù)學(xué)模型進(jìn)行求解，缺乏與實(shí)際倉儲(chǔ)環(huán)境和人員對接的可操作性，難以與現(xiàn)有倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)進(jìn)行對接，在日常實(shí)際倉儲(chǔ)工作中很難投入應(yīng)用[3]。

因此，鑒于上述3 點(diǎn)目前可視化倉儲(chǔ)貨位配置中存在的問題，從倉儲(chǔ)貨位分配的合理性和倉儲(chǔ)可視化應(yīng)用需求出發(fā)，面向3D 可視化倉儲(chǔ)貨位分配問題的需求時(shí)，主要考慮從以下兩個(gè)方面開展改進(jìn)研究：①針對倉儲(chǔ)數(shù)據(jù)晦澀難懂，不直觀難管理的問題，設(shè)計(jì)倉儲(chǔ)數(shù)據(jù)的3 維可視化實(shí)現(xiàn)方法，使之在倉儲(chǔ)貨品信息管理的過程中更加直觀可見，減少倉儲(chǔ)空間浪費(fèi)和人工作業(yè)量，提高倉儲(chǔ)貨品信息的管理效率；②研究倉儲(chǔ)貨位配置的優(yōu)化策略，旨在更大限度的提高貨物入庫時(shí)貨位配置的合理性，從而提高倉儲(chǔ)空間管理效率，使貨品在快速入庫的同時(shí)放置更加合理。

4 3D 智能倉庫管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

在電力企業(yè)倉庫工作開展過程中，應(yīng)注意對智能產(chǎn)品進(jìn)行合理的運(yùn)用，可以對倉庫進(jìn)行自動(dòng)化控制。關(guān)于3D 智能倉庫管理系統(tǒng)的有效設(shè)計(jì)，具體可從以下幾個(gè)方面進(jìn)行把握。

4.1 項(xiàng)目建設(shè)概述

該課題通過對物流管理系統(tǒng)的業(yè)務(wù)流程進(jìn)行深入研究，將創(chuàng)新性應(yīng)用技術(shù)融入智能倉庫管理當(dāng)中，將形成一個(gè)全新的倉庫業(yè)務(wù)系統(tǒng)。在設(shè)計(jì)方面，將對3D 智能倉庫管理進(jìn)行重新設(shè)計(jì)。根據(jù)項(xiàng)目建設(shè)的具體內(nèi)容如下。

業(yè)務(wù)范圍：通過新技術(shù)開發(fā)改善物流經(jīng)營的管理。

研究范圍為：本項(xiàng)目目標(biāo)是，實(shí)現(xiàn)倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)數(shù)字化、平臺(tái)管理系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)化進(jìn)行設(shè)計(jì)和開發(fā)。

4.2 主要工作內(nèi)容

通過3D 可視化場景編輯器可以實(shí)現(xiàn)場地和設(shè)備的模型，并實(shí)現(xiàn)倉庫3D 虛擬仿真。對現(xiàn)有倉儲(chǔ)現(xiàn)有的子系統(tǒng)功能，都進(jìn)行了3D 虛擬仿真，從而實(shí)現(xiàn)子系統(tǒng)（4A 物資管理系統(tǒng)、條碼系統(tǒng)、巡檢及助力機(jī)器人管理系統(tǒng)、安防控制系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、錄像監(jiān)測系統(tǒng)）的調(diào)試，并安裝了各種傳感器和硬件裝置，以實(shí)現(xiàn)倉庫3D智能管控目的。

4.3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)需求分析

經(jīng)過研究目前倉庫經(jīng)營狀況，整合業(yè)務(wù)流程，期望通過將新一代信息技術(shù)應(yīng)用融合到倉庫經(jīng)營的智能化設(shè)計(jì)當(dāng)中，建立一個(gè)倉庫業(yè)務(wù)管理的自動(dòng)化平臺(tái)，系統(tǒng)將運(yùn)用到3D 建模仿真技術(shù)，同時(shí)與目前現(xiàn)有的系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)連接與業(yè)務(wù)集成，把系統(tǒng)構(gòu)建為可視化水平最高、業(yè)務(wù)一體化，同時(shí)對物料、環(huán)境、安全、消防等各方面控制都有整體解決方案的可集成強(qiáng)、業(yè)務(wù)化強(qiáng)的系統(tǒng)。關(guān)于系統(tǒng)設(shè)計(jì)的功能，主要包括以下內(nèi)容。①客戶端管理系統(tǒng)。②3D 模擬化管理。③庫容分析。④4A 物資、條形碼系統(tǒng)對接。⑤虛擬巡檢機(jī)器人作業(yè)。⑥視頻監(jiān)控及動(dòng)環(huán)監(jiān)控接入管理。⑦安防系統(tǒng)接入管理。⑧消防系統(tǒng)接入管理。⑨叉車定位系統(tǒng)。⑩照明控制系統(tǒng)。1○智能鑰匙柜接入管理。

4.4 倉庫建模設(shè)計(jì)

在進(jìn)行倉儲(chǔ)環(huán)境仿真設(shè)計(jì)的過程中，主要研究內(nèi)容包括了倉儲(chǔ)、物料、生產(chǎn)設(shè)備等的3 個(gè)領(lǐng)域：對金鐘村倉庫與福沙倉庫的全景3D 虛擬仿真，以及涵蓋了內(nèi)部辦公區(qū)、室內(nèi)庫房、室內(nèi)外環(huán)境等的全景3D 虛擬仿真，此外還有對不同類型貨物及儲(chǔ)存場所、特種設(shè)備、倉儲(chǔ)生產(chǎn)設(shè)施、巡檢門及助力機(jī)器人、安全系統(tǒng)、消防系統(tǒng)、視頻系統(tǒng)等的3D 虛擬仿真。通過對倉儲(chǔ)環(huán)境的仿真研究，可以實(shí)現(xiàn)對倉庫周邊環(huán)境的有效管理。通過建立3D 智能倉庫體系，對倉庫經(jīng)營的情況進(jìn)行正確的評(píng)估。如此一來，能夠?qū)}庫實(shí)現(xiàn)智能化的管理和監(jiān)控[4]。

4.5 系統(tǒng)UI 設(shè)計(jì)

針對于電力企業(yè)發(fā)展3D 智能倉庫系統(tǒng)的需要，系統(tǒng)UI 設(shè)計(jì)人員對系統(tǒng)中各模塊的特點(diǎn)和功能加以了把握，以便使3D 智能倉庫系統(tǒng)更符合現(xiàn)代電力企業(yè)倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)的具體要求。在進(jìn)行整體UI 設(shè)計(jì)流程時(shí)，主要界面設(shè)計(jì)如下。

登錄頁面：用戶通過登錄頁面填寫用戶名后，通過權(quán)限選擇，可以在GIS 地圖查詢管理的倉儲(chǔ)地理位置情況，通過選擇相應(yīng)的倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)點(diǎn)擊進(jìn)行查詢。

主菜單界面：通過主菜單展示倉庫的庫存情況、環(huán)境記錄、告警信息等，展現(xiàn)了庫存總體情況的主要數(shù)據(jù)展示。通過點(diǎn)擊主菜單顯示，出現(xiàn)了各主要子系統(tǒng)的按鈕，就可以單擊瀏覽。

二級(jí)菜單頁面：在二級(jí)子系統(tǒng)功能頁面中顯示其所對應(yīng)業(yè)務(wù)管理系統(tǒng)的功能點(diǎn)；可以在各子系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)相應(yīng)的業(yè)務(wù)功能。如：道路運(yùn)輸管理、電力管理、環(huán)保管理等。

通過對登錄界面、主菜單界面、二級(jí)菜單界面等方面進(jìn)行了科學(xué)合理地設(shè)計(jì)，成功實(shí)現(xiàn)了3D 的智能倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)功能和效率，有效提升了電力企業(yè)倉庫管理系統(tǒng)業(yè)務(wù)的質(zhì)量水平。在開展的3D 智能管理系統(tǒng)設(shè)計(jì)流程中，通過運(yùn)用3D 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，對電力企業(yè)倉儲(chǔ)管理系統(tǒng)的現(xiàn)實(shí)情況做出了正確的把握，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)了對倉儲(chǔ)管理數(shù)據(jù)信息的正確獲取[5]。而如此一來，就能夠針對3D 智能倉庫管理系統(tǒng)的數(shù)據(jù)信息獲取情況，針對性的實(shí)施倉庫管理系統(tǒng)，從而使得倉庫管理系統(tǒng)的有效性以及服務(wù)水平都得到了更加合理的提升。

5 結(jié)語

在實(shí)際的設(shè)計(jì)過程中，設(shè)計(jì)人員要對各個(gè)企業(yè)的發(fā)展現(xiàn)狀和發(fā)展目標(biāo)進(jìn)行深入了解，結(jié)合企業(yè)具體的發(fā)展形式來選擇功能設(shè)計(jì)，從而打造出具有高度適配性的管理系統(tǒng)，切實(shí)提升電力行業(yè)的倉儲(chǔ)管理水平。通過利用3D 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，使電力企業(yè)加強(qiáng)對倉庫的有效管理，對倉庫管理的情況進(jìn)行更加有效地把握。這樣一來，利用3D 虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，提升倉庫管理的質(zhì)量，為電力企業(yè)更加長遠(yuǎn)地發(fā)展及進(jìn)步奠定堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。