危險(xiǎn)化學(xué)品倉庫管理系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)論文

　　我國是僅次于美國的世界危險(xiǎn)化學(xué)品生產(chǎn)大國。近幾年來，危險(xiǎn)化學(xué)品的泄露、爆炸等事故時(shí)有發(fā)生，給人民生命財(cái)產(chǎn)帶來嚴(yán)重威脅，對于危險(xiǎn)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(xiǎn)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(xiǎn)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�；�品檢驗(yàn)、入庫、出庫、移庫、盤點(diǎn)等各個(gè)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(xiǎn)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(xiǎn)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�；�品跟蹤與信息共享的物聯(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)�；�品的流動監(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�。RFID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(gè)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

　　隨著危化品規(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(shí)，手工登記不僅容易出錯(cuò)，工作效率低，而且危險(xiǎn)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�；�品的庫存管理，滿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�；�品的出入庫管理、移庫管理、盤點(diǎn)管理和實(shí)時(shí)監(jiān)控等功能，可以方便企業(yè)對在庫危化品進(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)�；�品倉庫平面布置圖

　　危化品倉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(gè)智能門架，每個(gè)門架配4個(gè)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(shí)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(gè)閱讀器，每個(gè)閱讀器配置2個(gè)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(shí)收集出入庫�；�品信息。

　　3.3在倉庫的揀貨輸送機(jī)區(qū)域配置3個(gè)閱讀器，每個(gè)閱讀器配置2個(gè)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(shí)獲取�；�品信息。

　　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�；�品入庫沒有射頻標(biāo)簽的�；�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(shí)處理射頻標(biāo)簽被多次識讀與多個(gè)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(shí)查詢�；�品相關(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(gè)車載終端，指引庫內(nèi)叉車司機(jī)選擇最佳路線揀取危化品。

　　4 基于RFID技術(shù)危化品倉庫管理作業(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(xiǎn)化學(xué)品相關(guān)信息存入數(shù)據(jù)庫中，包括�；�品編號、名稱、價(jià)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�；�品信息寫入電子標(biāo)簽，庫內(nèi)所有危化品都要貼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(gè)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(gè)固定式閱讀器，當(dāng)裝有貨物的托盤 （或車輛） 入庫時(shí)，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(shí)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(gè)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(shí)，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(gè)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(shí)，門口的固定式閱讀器將記錄出庫時(shí)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(shí)，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(xiǎn)品及容器的識別能力。在發(fā)生危險(xiǎn)品事故時(shí)，現(xiàn)有的紙質(zhì)危險(xiǎn)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(xiǎn)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(xiǎn)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(shí)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)�；�品入庫驗(yàn)收時(shí)間短、效率高。在倉儲操作過程使用RFID解決了�；�品入庫驗(yàn)收時(shí)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)收入庫的危化品統(tǒng)一放在一個(gè)托盤上，叉上此驗(yàn)收�；�品托盤的叉車經(jīng)過入庫門口，入庫門口上RFID閱讀器就能對每個(gè)入庫的�；�品進(jìn)行無線識別，并把采集到的數(shù)據(jù)立即傳到計(jì)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(jì)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，直接把危化品運(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(shí)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。

　　5.3使用RFID技術(shù)倉庫危化品盤點(diǎn)準(zhǔn)確快捷。在倉儲操作過程中使用RFID解決了倉庫盤點(diǎn)難、盤點(diǎn)累的問題。RFID運(yùn)用到倉儲盤點(diǎn)方面非常方便，只要配一個(gè)手持式RFID閱讀器并輔以計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)即可。倉管員拿著手持式RFID閱讀器到需要盤點(diǎn)的地方靠近危化品即可采集到倉庫相應(yīng)�；�品的信息，此信息會通過RFID閱讀器傳送到計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，與系統(tǒng)內(nèi)現(xiàn)有的數(shù)據(jù)做對比馬上可得出現(xiàn)有實(shí)物庫存數(shù)量與系統(tǒng)內(nèi)所顯示的數(shù)量，由此達(dá)到盤點(diǎn)的目的，過去這項(xiàng)工作需要一整天時(shí)間才能完成，現(xiàn)在只需要1到2個(gè)小時(shí)即可。

　　5.4使用RFID技術(shù)倉庫危化品查詢方便迅速。在倉儲操作過程中使用RFID解決了�；�品查詢難的問題。因?yàn)槊總�(gè)�；�品都貼有射頻標(biāo)簽，當(dāng)�；�品從一個(gè)地方運(yùn)往另一個(gè)地方時(shí)，由閱讀器識別并告知計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)它被放在哪個(gè)位置上，這樣倉管員就可以很快找到這個(gè)�；�品，并查看這個(gè)危化品所處的狀態(tài)和保管的狀態(tài)，倉庫管理控制中心也能實(shí)時(shí)地了解到該�；�品的出入庫情況。

　　5.5使用RFID技術(shù)倉庫揀貨效率高。在倉儲操作過程中使用RFID解決了揀貨出庫時(shí)間長、�；�品先進(jìn)先出等問題。把RFID射頻標(biāo)簽貼在包裝材料上，RFID閱讀器識讀時(shí)就能讀出此包裝材料里�；�品類別、數(shù)量、配送位置等信息，采用RFID并結(jié)合輸送機(jī)可以非常迅速地將貨物揀取出來。原來需要重新確認(rèn)出庫�；�品是否與客戶要求相一致工作，現(xiàn)在非常容易就能做到這一點(diǎn)。

　　5.6安裝RFID標(biāo)簽提高對危險(xiǎn)品鋼瓶的全面跟蹤監(jiān)控水平。危險(xiǎn)品鋼瓶安裝RFID標(biāo)簽：提高產(chǎn)品的可追溯性；實(shí)現(xiàn)鋼瓶防偽；危險(xiǎn)品鋼瓶各種信息立即查詢；提高對危險(xiǎn)品鋼瓶的全面跟蹤監(jiān)控水平，實(shí)現(xiàn)了鋼瓶定期審檢時(shí)間報(bào)警。

　　6 結(jié)束語

　　用RFID標(biāo)簽作介質(zhì)，為被標(biāo)識物 （危險(xiǎn)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”,確保危化品倉儲活動在實(shí)景現(xiàn)場的被標(biāo)識物物理實(shí)體的監(jiān)管和服務(wù)。保證了危化品倉庫管理各個(gè)環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)輸入的速度和準(zhǔn)確性，以便于企業(yè)及時(shí)準(zhǔn)確地掌握庫存的真實(shí)數(shù)據(jù)，合理保持和控制企業(yè)庫存。通過科學(xué)的編碼，還可方便地對庫存危化品的批次、保質(zhì)期等進(jìn)行追溯管理。利用系統(tǒng)的庫位管理功能，更可以及時(shí)掌握所有各類�；�品當(dāng)前所在位置，有利于提高倉庫管理的安全性和效率性。

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