可视化智能监控系统.docx
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可视化智能监控系统
中安信可视化智能物流监控系统方案
1整体分析
中安信要实现质量最优，成本领先，持续创新的战略，需要建立•个拥有符合企业需要的物流监控系统的现代化物流监控中心，从而实现在物流全过程中以最小的综合成本满足客户要求，做到高效率、实时化监控，达到规范化、科学化管理。
1.1中安信物流现状分析
通过对案例的梳理，我们对案例中所捉到的中安信在监控方面的现状作如下分析：
（1）“对货物的全程监控是如何实现的？
”刘董事长提出疑问。
李部长细致全而地向人家解释着：
“模式是通过AMLS仓储管理公司静态在库收发存管理与联运公司动态在途运输管理实现对资源的全流程监管，此外，还有•些流程操作标准确保全流程监管，例如：
上游卖家在平台挂牌的资源必须经仓储管理公司的验证：
物资到库后由派驻的监管人员现场验收并录入冋主研发的仓储管理系统；监管人员定期对在库物资进行盘点，保证'账账相符、账实相符J物资出库前实行统・换单，由监管人员审核是否可出库；运输途中使用GPS定位，每•次的装卸都要经过PDA
（PersonalDigitalAssistant）扫描。
”
（2）目前，从厂商成品库到监管库的运输主要由厂商自行负责：
从监管库到客户的配送，也仅是为•些买家提供了部分服务。
此外，由于公司仅仅是•个运输总包平台服务商，无法强制对分包的运输企业进行GPS的安装以及接受联运公司的监管。
因此，现阶段还难以对平台交易货物实施有效的在途运输监管。
缺乏有效的动态监管手段，运营部对全公司各个网点进行不定期的随机抽查，利用管理信息系统.对成本、运输量、库存等项目进行统计分析，检查各个分公司系统的合理使用情况，并通过呼叫中心的记录核査数据录入的准确性和及时性。
（3）仓储管理公司对于仓库话语权不够
（4）目前各个专场仓库之间并无交集，各自为政。
在同•地区，如上海，不同专场有各自的的交割仓库，相互不能共用。
（5）根据规划，AMLS自有网点今后将纳入斯迪尔“平台+基地”的全流程业务体系中，但目前尚未整合利用。
目前中安信在物流监控方面存在如下主要问题：
（1）难以实现车辆货物的实时信息査询，因此无法提供货物实时状态査询服务，无法依靠精确的信息实现运输作业生成与优化，缺乏运输业务完整数据的采集与分析。
（2）异常情况监控不及时、不准确，因此对于异常情况相应能力低，难以实现异常成本的严格管理。
（3）物流监控系统还是客户服务、业务级决策支持领域的重要信息来源，目前中安信物流的监控系统数据收集无法满足精益化管理提供准确全面数据的要求，将成为中安信信息化企业发展过程中的瓶颈。
1.2中安信物流监控需求的特点
对于中安信而言，其在物流监控力面的需要有如下特点：
（1）业务覆盖地域广。
斯迪尔平台目前拥有7个品牌现货专场、3个物流园专场和1个现货交易中心。
，业务涉及运输、仓储、配送等领域。
（2）车辆众多，联运方式复杂，信息量大。
中安信拥有铁路，水路，公路三种联运方式，静态、动态信息都十分巨大。
（3）区域与路线仓储监控要求突出。
中安信各个分公司实行和对独立的运营，同时总公司拥有全局监控、管理的要求，因此要求物流监控必须能符合分区域与路线仓储监控的要求。
（4）与出入库、货运单据配合紧密。
斯迪尔平台需要实现对货物状态的实时监控，并根据作业计划对业务运作进行有效监控。
（5）对系统响应要求灵活、及时。
物流企业业务涉及许多非结构性事务，因此系统必须有充分的灵活性与及时性。
（6）需要位置服务、货物状态信息的用户多。
实时位置、货物状态信息服务是越来越多客户的高标准需求，也可以成为中安信高水平物流运营质量的重要标志。
（9）精益化管理要求高。
中安信在基础业务层而质量提高与成本降低的关键之•就在于更科学有效的管理方法，精益化管理是中安信必然的选择与要求。
1.3中安信物流监控系统目标
为了实现物流智能化管理体制的需要，确保中安信拥有完善的办公自动化能力和现代化综合管理水平，中安信应当建立•套安全可靠、技术先进、功能完善、经济实用的在途实时监控和安全防范保障系统，即中安信可视化帮能物流监控系统，使各有关管理部门和工作人员能够实现对运输、仓库管理过程的快速反应，并通过简单操作进行各种处理，以达到高效工作的目的。
整套物流监控系统主耍为加强物资运输、仓储的安全系数，捉高工作效率而设立，在此我们强调人机对话要简单、直观，不容易造成人为误操作：
对设备的安装和维护要求更加方便、快捷，不能让工作人员觉得在进行人机结合工作时有门槛。
为此我们选用无需专业培训，只需看看操作说明便可立即操作的智能化监控系统。
1-4拟建的中安信可视化智能物流监控系统应具备的功能
新的中安信物流监控系统需要满足以下要求：
（D实现车辆（货物）状态实时显示与查询：
扌是供广泛地理区域的车辆（货物〉位置、运动方向、速度、装载情况等实时信息。
（2）车辆与监控中心双向交互能力：
通过语音、网络等手段，为监控中心与车辆进行宜接查询与调度提供快捷渠道。
（4）分等级（全局、省级、线路）运营状态显示与监控：
根据总公司、分公司的不同监控层级需要，提供不同信息界面，为大规模运营监控提供条件。
（5）基于作业计划的跟踪监控：
抿据运输作业计划自动生成监控计划，实现对关键作业点与异常情况的跟踪与监控。
（6）车辆报警：
为运输人员、货物、车辆提供安全保障。
（7）能与内部管理与其他应用相结合。
（8）脖存信息状态实时显示与査询：
捉供仓库内货物出入库的位置、数量、储位等的实时信息。
实现在途及入库货物库存完美线下交割。
（9）统计分析：
根据监控中心对监控计划、车辆（货物）状态、异常情况、脖存信息等方面的具体监控信息，统计分析。
2系统体系结构
2.1整体结构
综合系统的各类要求，中安信可视化智能监控系统主妥负责运输监控和仓储监控。
其中，运输监控是指对在途货物进行可视化监控的过程，主要包扌舌对物资的跟踪、査询、欢向通讯及异常情况管理等；仓储监控指对库存、装卸货的监控、数据处理过程，主要包括安全报警，以及货品的出入库、盘存、移库、调拨等所有作业环节的数据采集。
运输过程通过在途定位设备监控，仓储情况通过视频及条码设估监控，两者均具有远程
监控的能力。
仓储和运输的监控、信息处理工作由专门的部门负责，整体的管理工作由监控中心中央管理部门负责，主要包括生成作业时刻衣、处理异常情况、统计分析等。
中安信可视化智能物流监控系统
2.2详细结构
2.2.1远程运输监控
远程运输监控通过在途定位设备进行定位与监控，这需要使用到基于GPS或者CPS定位技术的车载终端。
每辆车安装•部终端，该终端可以实现导航定位、双向通讯以及紧急报警的功能,车载终端的信息经GSM网、移动/联通公司短信平台，传至监控中心数据库。
车载终端车载终端车载终端
2.2.2远程仓储监控
远程仓储监控主要通过基于第三代视频监控技术的网络监控系统以及可以及时采集信息的条码识别系统。
需要在仓库内、车辆安装监控点：
为仓库配备各类条码扫描器。
其可以分别实现仓库内、车辆装卸货的安全监控以及库存信息的采集与识别。
仓储监控通过网络设备传输至监控中心数据库。
如图所示：
2.2.3监控中心
监控中心是整个监控系统的核心部门，运输监控和仓储监控的信息经互联网传输到监控中心后，由监控中心进行统操作管理。
监控所得数据统•存在数据库内，按数据类型可划分为地图信息数据库、车辆信息数据库、视频信息数据库、业务信息数据库。
数据库的管理交由中央数据悴服务器操作。
地理信息数据库作用于WebGIS系统，为定位监控扌是供地理信息，其他信息数据来自外圉设备，可以实时调用。
监控中心各部门均配用监控终端，终端为性能稳定的高级计算机。
运输信息处理部门所用计算机可以处理所采集到的运输状态信息，对其进行监控与管理，并与司机进行双向通讯。
仓储信息处理管理部门所用计算机通过可对仓储状态、安全状况的监控，对库存、装卸货进行监控与管理。
中央管理部门所用计算机可以生成进行仓储与运输监控的计划、分析与总结。
监控中心所用各计算机通过内部局域网络与中央数据库服务器相连，使用、存储相关信息。
运输监控系统基于WebGIS开发，配合相关破件，能够快速地进行海虽地图的浏览显示，
与短信服务技术有效结合，可以实现车辆的实时监控与跟踪；而仓储监控系统功能可以以图形方式展示库存系统信息，并可与现成的管理信息相结合（ALIS）。
运输、仓储的监控计划生成，异常情况的处理，数据的统计分析等统•交中央管理由各部门处理。
监控计划生成功能可以根据订单和运输、仓储作业计划自动生成监控计划，对装卸、搬运、出入库、运输与配送各环节关键作业点要求进行详细预设情况。
异常情况跟踪处理可以对数据、紧急情况等进行跟踪并及时处理，而统计分析可对各类信息进行详细统计并生成报衣，其五人功能的实现方法与过程将在后而章节详细描述。
图为监控中心的详细结构层次
监控中心详细结构层次图
运输监控用
PC终端
业务信息数据库
视频信息数据库PC终端
仓储管理用
2.3关键技术简介
本系统需耍采用各种先进的信息系统和计算机网络通信与数据处埋技术，是在现有通讯、管理系统的基础上开发出的-套远程监控通讯管理系统。
利用该系统，可以远程监控特定移动目标或固定目标。
各类报警数据均由GSM信令信道传送于监控中心：
可以有效地捉高仓储作业效率，节约仓储成本，保障仓储安全。
具体所应用的关键技术如下：
GPS定位技术。
全球卫星定位系统（GlobalPositioningSystem简称GPS）是随着现代科学技术的发展建立起来的•个烏精度、全天候和全球性的无线电导航定位、定时的参功能系统。
它利用位于距地球2万多公里高的由24颗人造卫星组成的卫星网，向地球不断发射定位信号。
地球上的任何•个GPS接收机，只要接收到三颗以上的卫星发出的信号，经过计算后，就可以报出GPS接收机的位置（精度、纬度、高度）、时间和运动状态（速度、航向）。
CPS定位技术。
CPS定位技术是剑桥定位系统公司（CambridgePositioningSystemsLtd.,CPS）开发的矩阵（Matrix）高精定位技术。
CPS系统不需要GPS卫星定位，它利有现有的GSM网，不需要增加任何费用，有自己的网络服务平台：
CPS定位采用十点差分定位技术，利用手机基站的多点接收进行线定位：
不受任何遮挡物的影响，只要是移动覆盖的范圉内都可以准确定位，做到全球定位：
功耗低，体积小，车载部分结构简单，隐蔽性好，并且造价低。
GSM移动通讯系统。
GSM全球数字移动通讯系统是目前国内覆盖最广、系统可靠性最高、话机保有虽最人的移动通讯系统。
GSM以统•的方式向各地用户捉供具有所有电信业务的国内和国际漫游。
GSM系统除捉供话音业务外，还提供数据业务、短消息业务的多项功能。
在本系统中，就是采用了短消息功能实现监控中心与监控目标之间的数据传输。
在GSM体系结构中，有•个通信管理层（CM）,CM的功能是：
应用户的要求，在用户之间建立连接，并能维持和释放这些呼叫。
短信息就是属于CM层的附加功能。
GSM系统的话音或数据传送，都是按照•定的规程建立、释放和管理的，而短消息是GSM中唯•不要求建立端对端业务路径的业务。
简单地讲，GSM系统的通讯信道分为话音（或数据）信道和控制信道，短消息是通过控制信道来实现的。
短消息的基本过程是：
在GSM系统中有•个短消息服务中心（SMSC）,手机将短消息和要发送的目的站号•同发给SMSC,然后再由SMSC转发给指定的另一手机。
GIS地理信息系统。
GIS是近些年来迅速发展起来的•门新兴技术。
它作为制图学、计算机技术、地理、遥感、统计、测绘、通讯、规划和管理学科交叉运用的产物广泛地运用在各个领域。
在本系统中，主要用于在计算机系统中对地图的显示和管理以及城市受控目标信息的管理。
VVebGIS系统。
WebGIS指在Internet/Intranet网络环境下，基于TCP/IP和WWW协议，以支持标准Hlml的浏览器为统■的客户端，通过WebServer向GISServer提出GIS服务请求的•种技术。
第三代视频监控系统。
随着网络带宽、计算机处理能力和存储容量的迅速捉高，以及各种实用视频信息处理技术的出现，视频监控进入了全数字化的网络时代，称为第三代视频监控系统，即全数字视频监控系统或网络数字视频监控。
第三代视频监控系统以网络为依托，以数字视频的压缩、传输。
存储和播放为核心，以智能实用的图像分析为特色，引发了视频监控行业的革命。
条码识别技术。
条码是将线条与空白按照•定的编码规则组合起来的符号，用以代衣-定的字母、数字等资料。
在进行辨识的时候，是用条码阅读机扫描，得到•组反射光信号，此信号经光电转换后变为•组与线条、空口相对应的电了讯号，经解码后还原为相应的文数字，再传入电脑。
条码辨识技术已相当成熟，其读取的错误率约为百万分之-，首读率大于98%,是•种可靠性高、输入快速、准确性高、成本低、应用面广的信息自动采集技术。
3系统主要功能
中安信物流可视化智能监控系统的主要功能模块包括：
时刻农生成、运输状态监控、仓储状态监控、异常情况跟踪与处理、统计分析等。
这些功能模块实现了监控系统的主要目标，是设计方案的主要组成部分。
下面就分别就每个模块的功能目标、功能描述、百更件系统搭建、通讯方案、软件概要设计以及管理要点进行详细描述。
3.1时刻表生成
3.1.1功能目标
物流过程监控必须具有很强的规范性才能取得预期的效果。
任何监控作业都不能依赖于监控人员的主观恿愿，必须有严格的标准和流程。
因此，监控系统育先要求能够根据中安信业务需耍和运作管理规范生成监控时刻农。
时刻衣生成功能就是要按上述要求为中安信的全过程物流提供精确到每-个订单、每•项作业、每•个时刻的监控工作安排，为物流监控捉供标准与依据，扌是高整个监控系统的规范性与客观性，从源头保证物流监控的质虽。
3・1・2功能描述
时刻衣生成功能需要根据订单和运输、仓储作业计划等业务单据，自动生成物流作业详细的时间、内容安排，对装卸搬运、出入库、运输与配送等各环节关键作业点要求进行详细预设情况，可根据实际情况手工调整。
具体的功能模块如下：
合同信息调入：
从合同管理门调入经审核生效的业务合同信息，作为时刻农的依据：
作业计划调入：
从业务部门调入经审核生效的作业计划信息，作为监控内容的依据；标准作业数据査询和修改：
标准作业数据是中安信制定的企业运作规范与标准，由负责技术的部门主持编制；时刻衣编制：
根据合同要求、作业计划和作业规范，由计算机辅助生成时刻农：
时刻衣审批：
由监控主管人员对计划进行•审核与批准；时刻农下达：
由计算机自动将经审核生效的计划下达到相关工作岗位；时刻衣修改、调整和查询：
在特殊情况下，有经授权的监控主管人员对计划进行修改；
时刻农执行情况査询：
监控管理人员对计划执行情况进行跟踪。
3.1.3软件概要设计
时刻衣生成是监控应用软件的重要组成部分，该功能主要依靠软件的处埋流程与数据处理完成。
（1）处理流程：
软件的主要处理流程如图3J1所示：
开始
持殊姿求
审核下达执行
2）输入、输出项：
软件的主要输入输出项如衣所示:
时刻表生成软件输入项表
项目
來源
内容
举例
作业单号
作业讣划
由业务部门生成的作业il•划讥号
货物信息
作业计划
货物的尺寸、重址、性质、数虽
运输路线
作业计划
由业务部门生成的侦定的线路信息
仓储作业标准
标准作业数据
侦设的备仓储作业环节标准时间.特殊耍求
运输作业标准
标准作业数据
侦设的备节点间运输标准时间.持殊要求
承运商选择标准
标准作业数据
倾设的备节点间的承运商信息
持殊约束
手工录入
特殊情况的数据调整
自然灾害导致的道路不畅.需临时调整线路。
时刻表生成软件输岀项表
项目
來源
内容
举例
时刻表单号
自动生成
关键监控点
自动生成
需要监控的关键作业点
完成装卸.出入库、到达等
关键监控点时间
自动生成
完成关键作业点的正常时间
承运商编号
自动生成
完成相应作业应选的承运商
持殊要求
自动生成
完成相应作业的其他要求
免压、防震措施等
作业时序图表
自动生成
以图表形式将作业的时间序列及相关内容进行可视化的表达
作业间时序图表
自动生成
以图表形式将作业与作业的时间关系进行可视化的表达
3.2仓储状态监控
321功能目标
仓储状态是中安信全过程物流监控的牙•个主要环节，往往是中安信物流服务过程的起点或终点。
仓储状态监控功能应该为监控部门捉供具体、详细、准确的货物存储状态、仓库库存水平以及主要仓储作业执行情况等信息，并提供图形化、直观的信息显示界面。
通过运用多项现代科技手段，实现对仓库环境及装卸货过程的监控、数据采集、安全管理、安全防护和通信的高度自动化。
捉高数据采集的实时性与准确性，解决仓储信息陈I口滞后与不准确的弊病，从而达到捉高生产率、改善服务质量、减少无效劳动、消除因信息不准引起的成本得目的。
322功能描述
系统通过仓库条码系统采集精确的库存信息，使用视频监控系统对仓库作业实施本地监视。
相关信息从库存管理数据库读出，通过公网传输至监控中心。
监控利用获得的库存信息实现对货物库存状态、仓库运营状态的实时监控。
具体的功能模块如下：
仓储状态实时信息采集：
仓库条码系统实现信息采集高效化：
仓储作业视频监控：
通过仓库内CCTV系统对仓库关键作业环节（装卸货、包装、流通加工等）以及仓库安全实现本地可视化监控：
仓储作业计划执行情况动态査询：
针对仓储作业计划査询其执行情况，并实现图农化显示；货物实时状态动态查询：
针对货物查询其存储位置、作业状态，并实现图农化显示：
炜存水平实时状态动态査询：
针对特定仓库、货品、顾客査询其库存水平，并实现图表化显示。
3.2.3硬件系统搭建
（1）仓储视频监控本方案采用基于网络技术的第三代视频监控技术，即全数字视频监控系统或网络数字视频监控。
视频监控系统构成如图所示：
远程计算机远程计算机
每个仓库或库区有自己的监控部门，可对仓库进行本地视频监控。
包括火灾报警
与控制、防盗报警、出/入库监控、门锁控制、车辆装卸过程监控等。
（2）仓库条码系统仓库条码系统用于入库、分拣、出脖、盘存、移库、调拨等所有作业环节数据信息采集，利用计算机网络及时收集不同分布的货品跟踪数据，为仓库管理信息管理系统捉供完整、准确、及时的基础数据。
主要由条码设计制作、扫描阅读以及通讯等模块组成。
条码设计制作模块用于条形码标码以及标签打印，主要设备包括：
计算机终端、条码打印机。
扫描阅读模块用于扫描、采集货物、货架、人员等的条形编码，主要设备包括：
CCD扫描器、扫描平台、便携式数据采集器等。
通讯模块用于信息的传递与数据接口，包括设备包括：
无线路由器、集线器等。
以上设备通过仓库局域网络相互连接，组成仓脖级应用平台，系统拓扑结构如图
所示：
图3・14仓库条码系统结构图
324软件概要设计
1）处理流程:
软件的主要处理流程如图3・15所示:
仓库数据屈
地理信息系统
地理信息图形靠•示
仓库编码仓库库存水平货物作业信息货物存储状态
电子地图其他环境信息
查询条件
实际作业时序图表
2）输入、输出项:
软件的主要输入输出项如农所示:
仓储状态监控软件输入项表
项目
來源
内容
举例
仓库编号
查询条件输入
仓库的唯-•标识码
货物編号
查询条件输入
货物的唯一标识码
作业单号
查询条件输入
作业计•划唯一标识码
仓储状态监控软件输岀项表
项目
來源
内容
举例
仓库库存水平信息
实时数据库
按仓库、客户、货品划分的库存水平.以及订货点、订货批虽信息。
货物作业信息
实时数据库
持定货物仓储作业状态信息
“入库中”.“理货中”等
货物存储信息
实时数据库
持定货物存储位宜
仓库编码+库位号
地理信息
地理信息系统
电子地图.其他环境信息
3.3运输状态监控
3・3・1功能目标
车辆与货物的在途状态是中安信全过程物流监控的重要环节，监控部门需要实时掌握车辆（货物）的运行状态，并根据时刻衣对具体车辆、货物、运输环节的实施情况进行检查。
运输状态监控功能应该为中安信监控部门执行上述任务扌是供具体、详细、准确的车辆、货物的状态信息，包扌舌车辆（货物）位置、运动方向、速度、车辆装载情况等，并提供图形化、直观的信息显示界而。
改变目前中安信对在途货物、车辆缺乏精确监控手段的现状，同时为今后中安信在监控信息方面挖掘增值服务潜力捉供平台。
3.3.2功能描述
系统通过车载GPS终端和通讯网络获取车辆位置实时状态数据并存入数据库，系统从数据库读取车辆定位、运动信息和装载信息，从地理信息系统中调用电了•地图，调用图形化显示模块，实现对特定车辆、货物、线路的査询以及图形和详细信息列衣显示。
具体的功能模块如下：
在途车辆（货物）实时信息获取与传递：
利用GPS系统与GSM网络获取实时信息并进行•数据通讯；运输作业计划执行情况动态查询：
针对运输业务计划查询其执行情况，并实现图衣化显示：
在途车辆实时状态动态查询：
针对运输车辆査询其定位、运动、装载情况，并实现图衣化显示：
在途货物实时状态动态査询：
针对货物査询其定位、运动情况，并实现图农化显示。
3.3.3硬件系统搭建
运输状态监控的硬件系统主耍是指GPS车载终端，作为系统定位信息采集与传输设备。
方案采用GPS•体化车载终端，该设备具备GPS定位与通讯功能，图3-16为典型的GPS车栽终端•体机。
该设备集成了控制单元（CPU）、显示单元（可选〉、GPS及其天线、通信模块（GSM/GPRS）、报警设备等，其关系如图所示。
其中，GPS天线接受GPS定位信号，显示单元可显示出基本的车辆、位置信息，键盘可进行信息录入，使用通话手柄可以与监控中心进行语音通信，这些信息通过通信模块（内部含SIM卡〉与中安信监控中心进行双向的信息传输：
将车辆的位置和状态信息传送到中安信监控中心，同时接收中安信监控中心的控制数据，并且对车辆进行控制。
车载终端安装在运输车辆上的适当位置，每台车辆安装•台GPS车载终端。
中安信公司对其的具体应用如下：
（1）导航定位：
GPS提供中安信运输车辆的准确位置、速度和方向等数据，无差分的定位精度在10m左右，差分精度为3-5n“系统可以通过监控中心进行导航，也可以在终端上存储电了地图或数据信息，同时发送车辆GPS位置信息至监控中心。
（2）双向通讯：
司机通过可通话手柄与中心进行通话，当司机离车时还可将手柄取下做对讲机使用。
也可通过键盘与中心进行文字通讯，可接收中安信监控中心对运输车辆发出的各种类型的信息业务，包括：
数字信息、字符信息和透明数据信息。
（3）紧急报警：
当有紧急情况发生时，司机可以触发隐蔽的报警按钮，车载单元会自动将车辆垃置数据通过无线通讯单元传送给监控中心，随时随地向中安信监控中心发送紧急信号，要求救援防盗。
3.33软件概要设计
1）处理流程:
软件的主要处理流程如图所示:
运输状态监控软件输入项表
项目
來源
内容
举例
作业单•号
査询条件输入
作业讣划唯一标识码
货物编号
査询条件输入
货物的
升级会员 