智能仓库资产管理方案.docx

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智能仓库资产管理方案

智能仓库资产管理

一、项目背景与相关技术简介

1.项目背景

目前在仓库工器具的管理上完全依靠人工管理，工器具实际在库数量、已领出数量、到期工具质检的有哪些、需要报废的有哪些等均需要仓库管理人员手工进行统计，工作量大，统计容易出错，工作效率低下，且工器具遗失、损坏无法及时发现，使用无法责任到人，各环节无法高质、高效运作，无法为管理调度人员提供辅助分析与决策。

2.RFID技术简介

RFID是射频识别技术的英文（RadioFrequencyIdentification）缩写，RFID技术是21世纪发展最快的一项高科技技术，随着与传统计算机网络的结合，RFID技术展现出巨大的市场应用潜力，被称为“物联网”和“第二代Internet”。

与传统的条型码、磁卡及IC卡相比，电子标签具有非接触、阅读速度快、无磨损、不受环境影响、寿命长、便于使用的特点和具有防冲突功能，能同时处理多张电子标签。

在国外，射频识别技术已被广泛应用于工业自动化、商业自动化、物流供应链管理、交通运输控制管理、资产管理等众多领域。

读写器

电子标签

天线

应用系统

图1RFID系统工作原理图

射线频率（射频）通俗来说，即指无线电频谱中适合于无线传输的频率范围。

RFID无线射频识别，即利用射频技术实现对物体或地点位置的自动识别。

射频识别系统的组成一般至少包括两个部分：

（1）电子标签，

（2）读写器。

电子标签中一般保存有约定格式的电子数据，应用中电子标签附着在待识别物体的表面或待识别地点位置。

读写器又称为读出装置，应用中可无接触地读取并识别电子标签中所保存的电子数据，从而达到自动识别物体的目的，读写器也可以对标签内的部分数据内容进行改写。

射频识别技术的基本特点是采用无线电技术实现对静止的或移动的物体进行识别，达到确定待识别物体的身份、提取待识别物体的特征信息（或标识信息）的目的。

通过射频识别系统采集到的待识别物体的特征信息通常情况下先由中间软件进行处理，或直接将采集到的识别信息通过计算机信息处理技术（如数据库技术等）及计算机网络技术（Intranet&Internet技术）实现信息的融合、共享、远距离传送等，直接服务于有关的业务应用系统（如：

生产管理、物品/资产追踪、仓储/物流管理，等等）。

射频识别技术适合于远距离、高速移动、无接触的物体识别。

它的主要功能特点有：

（1）电子标签的存储容量大。

除了附着物体的ID号外，还可以存储额外数据如时间、地点、运行流程，并且可以根据需要实时改写这些数据，为下一阶段的数据处理所用；

（2）阅读器可非接触性地一次处理多个标签的数据，阅读距离根据需要可达十米以上；

（3）电子标签的读写不受标签表面水、油、泥等污渍的影响，也不受光线的影响；可以穿过玻璃、纸张、塑料、木材等透明或非透明的材质进行识别和通讯；甚至在金属包围或表面，特殊设计的电子标签仍可正常工作；

（4）电子标签内的数据可被增加和反复改写，这对实时数据的存储通讯非常有意义，此特性使得标签可回收利用。

二、现状分析

为在工器具的管理目前存在的问题，并进一步规范工器具的进出库、试验、报废等的管理，确保工器具的使用安全，减轻工作人员负担，我们拟建立这套基于射频技术的工器具智能管理系统，以先进的RFID电子标签自动识别技术、指纹识别技术来对工器具进出库、检修、试验、报废等各环节进行智能化管理，实现工器具生命周期的全程信息化管理，辅助管理人员管理及决策。

三、需求与目标

1.需求分析

采用世界上最先进的自动数据采集技术，即RFID技术，实时准确地采集工器具出入库信息、对在库的工器具进行快速盘点及调整，通过无线网络实时更新工器具管理系统中的数据，同时通过手持电脑远程可以库房服务器系统访问，提交设备出库使用预定，实现对工器具库房的智能管理。

2.建设目标

（1）门禁识别

自动识别并检查通过门禁的人员的合法性，进出入仓库需刷身份卡。

当工作人员携带工器具或推着推车进入其所在仓库的出入库天线感应区域时，天线感应设备，人员进行显示确认，确认无误后，门禁刷卡进出，门禁系统与RFID系统匹配信息，自动核对出入库信息，同时系统判定出入库设备由该工作人员携带出入库。

（2）仓库盘点

仓库管理人员通过便携式射频标签识别终端（手持机）对于在库的工器具进行盘点。

服务器应实时显示库房出库设备，在库设备，损坏设备，遗失设备，并且有相关信息，由系统对结果进行报表。

（3）工具领用归还

流程为先选择要领用的工具->待领用->读卡器读取工具->人员确认->通过门禁刷身份卡->领用[->使用结束]>待归还用->读卡器读取工具->人员确认->通过门禁刷身份卡->归还在库，记录相应的操作人员、操作日期等信息，提供查询、报表及打印功能。

（4）工具试验

流程为先选择要试验的工具->待试验->通过门禁->试验出库->试验结果记录->试验合格->通过门禁->归还在库，试验结果不合格则进行报废操作，记录相应的操作人员、操作日期、试验信息等信息，提供查询、报表及打印功能；

（5）出入库设备警报

在工器具的使用过程中，可以对工器具设备设定检修，损坏，遗失相关属性。

当设备出库检测到时，提醒用户该设备需要检修或者已经损坏需维修。

设备使用入库时，若设备遗失，损坏可以由仓库管理员通过权限识别登入软件系统进行相关属性设定。

（6）远程领用申请

可以提前对仓库工器具设备领用申请。

办公室人员通过手持电脑，局域网访问系统服务器，电脑网页显示在库所有工器具设备，工作人员可以提交直接提交工器具借出申请。

四、详细建设方案

本系统是基于RFID技术，结合计算机技术和无线网络技术,为电力工器具发放专门的“RFID标签”，通过对“RFID电子标签”的自动识别，实现实物状态与数据库中的对应信息完全同步化。

当工作人员携带设备出入库时，经过感应天线，感应工器具RFID标签，人员进行确认，刷卡通过门禁，门禁读取信息，系统判别人员和设备进出库，统一储存数据库中进行记录。

1.系统构架

系统拓扑图

2.系统功能模块

本系统的功能模块主要有

（1）出入库系统管理

出入库系统管理分为硬件和软件接口两部分，其中：

A、硬件主要为射频标签读写器、射频电子标签，将电子标签固定在工器具上，射频标签读写器安装于仓库门禁处。

B、软件接口部分使用C/S模式，功能包括电子标签注册、唯一性确定、射频门禁管理、手持机盘点管理，其中射频门禁管理主要是控制门禁处的射频读写器采用群读技术自动识别及管理工器具的进出库，允许合法出入库，自动报警非法出入库，并能够提供语音提示。

（2）信息管理

A、信息管理主要为使用及管理人员提供基础信息的录入、信息的查询、数据的统计分析以及各种报表等功能，辅助用户管理及决策。

B、操作功能至少包括基础信息录入界面、权限管理界面、工具入库界面、工具领用界面、工具试验界面、仓库盘点界面、工具报废界面、进出门禁日志界面及各种查询统计界面等。

（3）显示功能

显示界面为中文界面，人机界面友好，容易操作。

（4）技术架构方面

B/S+C/S模式协同运作，充分地利用计算机网络资源和硬件资源，支持并行与协同操作；

系统基于业界成熟的J2EE平台，采用Intranet网络技术及JAVA、JSP、Servlet、Tomcat等编程技术；

系统支持Windows操作系统，使用Oracle数据库作为存储层；

3.

系统组成

系统主要由

1　射频单元

由读卡器、天线、抗金属标签、高频标签组成，完成货物的自动批量扫描；

2　门禁单元

由刷卡和门禁组成，完成库房进出人员的管理；

3　PDA

PDA主要完成货物手持扫描、系统在线管理；

4　管理员电脑

主要由PC机组成，完成系统管理

5　后台服务

主要由服务器、路由器、UPS组成，为库房管理系统正常运行提供保证。

同时构建局域网络，可以通过平板电脑远程访问服务器，提交设备出库预定申请，查看库房库存设备情况。

4.

工作流程

（1）信息录入

工器具信息录入：

在发卡软件上选择或编辑待录入系统的工器具相关信息，通过发卡器读取到电子标签的TID号，系统把读到的电子标签TID号和待录入系统的工器具信息相关联，上传到后台服务器并在数据库中建立起了电子标签和工器具的唯一对应关系。

（2）门禁管理

给相关人员配发相应权限的身份卡，出入门禁是刷卡进出，同时将信息记录传输给服务器，匹配设备出入库

（3）工器具入库及出库

1　工器具入库

当工器具入库时，工作人员佩戴身份卡，固定式读写器识别到工器具上的标签TID后PC显示屏显示出工器具的相关信息（工器具名称、出库时间、借用人员、所在货架位置等），由于工器具上标签TID信息与后台系统相关联，PC显示屏界面上都会收到工器具“入库”命令，并且提示读卡器读取待入库工器具所在的层架标签TID，管理员在确认信息正确与物品无损坏的情况下，根据所提示的信息执行入库操作，正确读取层架标签TID后提示入库完成，同时更新系统数据库中该工器具的库存状态。

2　工器具出库

当工器具需要出库时，需要在PC终端上发出待出库工器具的“申请出库”命令，手持机界面上会同步显示该工器具的相关信息（工器具名称、所在货架位置等属性），同时提示读卡器读取待出库工器具标签的TID，正确读取到待出库工器具标签的TID后提示读取该工器具所在的层架标签TID，完成出库后更新系统数据库中该工器具的库存状态。

（4）工器具调整

当工器具需要调整位置时，首先需要PC终端发出“调整任务单”，手持机同步显示“调整任务单”，根据“调整任务单”使用手持机读取待调整工器具所在的层架标签TID，手持机界面上会显示待调整层架上所有的工器具信息，通过使用“增加”或者“减少”工器具命令，提示使用手持机读取待调整的工器具标签TID，读取完成后，使用“调整”命令来更新系统数据库，使得本层架上的工器具重新建立一个数据包。

（5）工器具盘点

操作员在进行盘点时，通过软件申请下载当前库存的信息，使用手持机读取货架标签TID（层架标签TID）信息，根据手持机所读取的货架标签TID（层架标签TID）信息显示本货架（层架）的工器具信息，即可快速完成工器具盘点任务，并将信息反馈给数据库。

（6）远程领用申请

库房工具使用人员可以提前对仓库工器具设备领用申请。

办公室人员通过手持电脑，局域网访问系统服务器，电脑网页显示在库所有工器具设备，工作人员可以提交直接提交工器具借出申请。

5.系统亮点

1　具有快速识别、智能控制、高可靠性、高保密性、易操作、易扩展等特点；

2　非接触自动采集，大大降低了工器具信息采集的工作量，提高了工作效率，为工器具保护和管理提供先进高效的技术管理手段。

3　提升库房现代化管理形象；

4　推动管理创新实现经济效益提升；

5　提升工器具库房综合竞争力。

五、

智能仓库其他选配系统

1.门禁系统

门禁管理是现代安全防范系统的重要组成部分，随着国内对门禁系统的安全性、先进性和稳定性要求的提高，迫切需要一种高性能门禁系统，现在比较常用门禁系统主要有生物识别（指纹、掌形、虹膜等）和以射频卡系统为代表的系统。

（1）实现功能

门禁系统可与资产管理系统配合，完成自动出入库的门禁管理。

通过门禁系统实现对仓库出入的管理。

1、采用刷卡/指纹的方式开锁，自动验证身份权限

2、自动记录进出记录

3、可配合资产管理系统实现全自动门禁。

（2）工作流程

图6

（3）设备列表

编号

名称

数量

备注

1

电磁门禁

1

2

指纹刷卡机

1

4

施工线材及配件

1

2.视频监控系统

设计视频监控系统的目的是对进入库房或内部关键部位的人员或事件进行实时观察录像；对设备、人员的工作情况进行实时监控；对重要场所严密监视，防止事故发生。

更重要的是建立有效的安防体系，消除"摆设"现象，对不规范的行为“看得见”、“抓得住”，对库房实况进行视频监视。

（1）实现功能

库房实况视频监控。

（2）工作流程

图视频监控系统

（3）设备列表

视频监控系统

名称

厂家

数量

单位

备注

1

云台式网络球机

咸亨国际

2

台

130W球机,含电源

2

硬盘网络录像机

1

台

3

监控硬盘

2

个

1T

4

线缆

200

米

网线，电源线

3.UPS

采用高性能，高容量UPS为系统供电，避免出现停电时系统无法工作。

为门禁、监控等安防单元提供了后备电源。

UPS包含监控单元与备用电源两部分。

由UPS厂家提供的通讯协议及智能通讯接口对UPS内部整流器、逆变器、电池、旁路、负载等各部件的运行状态进行实时监视，一旦有部件发生故障，仓库动力仓库环境监控系统将自动报警。

系统中对于UPS的监控一律采用只监视，不控制的模式。

图8UPS监控单元

（1）设备列表

编号

名称

参数

1

UPS监控单元

3KVA，6个12V/38AH蓄电池

六、无源设备参数

1.远距离读写器选型

外部接口：

RS232串行控制台–DB9,USB客户端–USBB类

网络连接：

10/100BaseT以太网—RJ45

电源：

+24vVdc

内存：

128MB闪存；128MBDRAM

IP寻址：

静态和动态

固件更新：

基于Web和远程固件升级功能

重量：

2.13kg±0.05kg

尺寸：

27.3cm长x18.4cm宽x5.0cm厚

功率输出：

+10dBm至+33dBm

频率：

超高频波段，902-928MHz、865-868MHz

储存温度：

-40°至+70°C

工作温度：

-20°至+55°C

湿度：

IEC60068-30/565-95%无冷凝

环境密封：

IP53

2.手持机选型

CPU主频：

1GHz、Cortex A9

操作系统：

Android4.0

内存：

4GB+512MB

显示屏（LCD）3.5’LCD、320*480TFT

触摸方式：

电容触摸或电阻触摸

通讯方式：

WIFI、GPS、Bluetooth、Radio、WCDMA/EDGE/GSM

输出：

立体声喇叭输出、视频播放

SD/TF：

32GB

待机电流：

≦3mAh

工作电流：

180mAh

电池容量：

4500mAh

电池电压：

3.4V~4.2V

待机时间：

≧1500h

工作时间：

≧15h

开发平台：

C、JAVA

使用温度：

-15℃~65℃

存储温度：

-20℃~80℃

尺寸：

175*66*30mm

重量：

230g

一维条码

条码头型号：

SymbolSE955、HoneywellN4300、MUNDEOUE966

条码类型：

UPC/EAN、Code128、Code39、Code93、ode11、Interleaved2of5、Discrete2of5、hinese2of5、Codabar、MSI、RSS、DataOptions、SerialInterface、EventReporting

工作电流：

50mA

二维条码

条码头型号：

SymbolSE4500

条码类型：

Code39、PDF417、DataMatrix

工作电流：

450mA

摄像头：

500W，摄像、拍照

3.天线选型

频率:

Range902-928MHz

增益；8dBic

驻波比：

1.3:

1

3dB波瓣宽度：

60°

前后比：

18dB

极化方式：

左旋极化及右旋极化

最大输出功率：

10W

输入阻抗：

50欧

轴比：

1dB

重量（kg）：

0.79

尺寸：

25.9x25.9x3.3cm

天线连接：

同轴线缆,N公头

天线罩：

高强度预应能力

安装方式：

双头螺栓

防雷：

直流接地

防护等级：

IP54

4.标签选型

人员身份卡：

尺寸长*宽：

85.6mm*54mm

符合标准：

ISO/IEC18000-6C，EPCClass1Gen2

EPC内存：

4E:

496Bits；4D:

128Bits；4QT:

128Bits。

可读可写

TID区内存：

96Bits，可读不可写

密码区内存：

32Bits访问密码，32Bits毁灭密码，可读可写

标准工作频率：

860-960MHz

工作模式：

无源

天线制程方式：

铝蚀刻

工作温度/湿度：

－40～60℃/20%～90%RH。

储存温度/湿度：

－25～50℃/20%～90%RH。

无源RFID标签：

尺寸：

根据买方要求定制

协议标准：

ISO/IEC18000-6C&EPC，globalClass1Gen2

工作频率:

860-960MHz

集成芯片:

AlienH3

EPC存储区:

96Bits

用户存储区:

512Bits

唯一TID:

96Bits

访问口令:

32Bits

灭活口令:

32Bits

RFID读取距离：

达到6m（FixedReaderpower-27dbm）

写入循环:

100,000cycles

5.32寸触摸式一体机

主机

处理器：

IntelatomD525

处理器频率：

双核1.8Ghz

总线频率：

800MHZ

内存容量：

2G

触摸屏

尺寸：

红外触摸屏两点

显示比例：

16：

9

分辨率：

4096×4096

亮度：

350cd/㎡

使用寿命：

50000hours

触摸次数:

＞60000000次

电源：

110-250V

信号输入：

analogRGB

触摸方式：

红外触摸

信号输入接口：

VGA15针D-SUB接口

触摸方式：

红外触摸

触摸通讯接口：

USB口

显示器

亮度：

450cd/㎡

分辨率：

1366×768

耗电功率：

180W

典型对比度：

3000：

1