智能物流仓储实训室建设方案.docx

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智能物流仓储实训室建设方案

智能物流仓储实训室

建设方案

1．方案简介

随着物联网的发展，物流成为物联网应用的主要领域之一，它推动了物流信息化的进程，使现代物流系统逐步朝向数字化、集成化、网络化、智能化等方向发展。

上世纪九十年代首次出现物联网这个概念的时候，它仅是指的RFID技术的快速发展以及其在物流仓储行业中的广泛应用，虽然现如今物联网概念已经囊括了除RFID之外的如计算机网络、无线通信、传感器、GPS定位、GIS等诸多先进技术，但是其在仓储物流行业的应用依然是物联网产业中最为重要，最为不可或缺的一个实际产业应用。

在此基础上，广州飞瑞敖电子科技有限公司设计出了以物联网信息平台为网络核心，以诸多RFID读卡器、传感器、GPS采集器、视频监控设备为感知层终端，并融合3G技术，专门针对物流仓储行业应用的智能物流仓储实训套件。

2．方案优势及特点

相对于传统的物流仓储实验室，它具备以下明显的特点和优势：

★由始至终的物联网技术应用更全面、深入

区别于一般的RFID应用体验系统，方案中RFID、无线传感等物联网技术的应用贯穿从商品收货、到库存管理、再到商品出库运输的整个物流流程。

★先进性和创新性

将货物、人员、设备管理结合，提高仓库管理的精度，加强库存控制同时减少对人员的依赖性，通过RFID技术在商品管理上的全面应用，有限减少缺货，减少偷盗，商品管理可跟踪、可视化；完全自主开发，并取得软件著作权；

★操作自动化

相对于条码管理技术等传统物流管理技术，RFID技术不仅可以精确管理追溯到每件商品，并且通过固定RFID读卡器和RFID手持机等数据采集终端，对货品信息进行批量识别和自动上传，使得操作更加简便快捷。

★管理智能化

系统基于物联网信息平台，综合应用RFID、无线WiFi、GPS/GIS和无线传感网等技术，将企业物流管理、环境监测数据、设备管理、人员管理等功能和数据集于同一平台之上，不仅可以打破信息孤岛，同时通过对各个系统数据的综合运用和分析，可实现出入库商品监控、操作员操作规范管理、仓储设备监控等智能化管理功能。

3．方案网络拓扑图

飞瑞敖智能物流仓储实训系统基于飞瑞敖物联网信息平台，依托光载无线交换机、远端射频单元、模拟光纤、以太网交换机、WiFi设备服务，构建物联网的网络层，在实训室范围内形成稳定可靠的WiFi覆盖环境；各种接入设备（传感器件、控制器件、读卡器、移动终端等）都可以无线接入物联网信息平台，成为物联网实验设备的一部分，构建物联网的感知层；系统通过统一的物联网信息中心，完成数据的存储、分析和应用。

整体的架构图如下：

智能物流仓储实训系统整体框架图

智能物流仓储实训系统围绕超高频RFID技术和物联网信息平台这两个核心，通过电子标签实现产品的自动识别，利用无线WiFi物联网络获取产品原始信息并在自动生成入库清单，紧密结合WMS系统，实现货品自动分配储位，自动搬运，以及智能化分拣等功能，提高仓储配送管理的自动化和智能化水平。

整个智能物流仓储实训系统涵盖物联网的三层结构，主体功能模块包括：

入库系统、出库系统、库存系统、设备管理系统、环境监测系统、运输管理以及综合管理系统。

实训室平面效果图

4．方案的组成及功能介绍

智能物流仓储实训室建设方案是以企业物流业务流程为基础，以先进的物流技术为实现手段，不仅实现从采购批量收货、盘点数据自动上传、出库商品信息自动采集、运输过程中车辆在信息的实时监控的完整智能物流流程，同时结合RFID识别设备和环境监控，可实现商品仓储环境及商品运输途中环境的实时监控、仓库操作人员任务自动发放、仓储设备管理等职能应用，在完成物流实训教学的同时，让学习者充分体验和感受物联网技术在物流中的应用，通过实训和课题创新达到提升综合运用和管理水平的目的。

智能物流仓储实训室由入库、库存盘点、出库管理、设备管理、环境检测、运输管理、电子标签拣货系统、综合管理八大功能单元以及飞瑞敖物流仓储管理系列软件组成。

4.1入库单元

4.1.1入库单元功能介绍

智能物流仓储实训室基于物联网信息平台，以特高频RFID通道读卡器、特高频RFID手持机、高频RFID读卡器为感知体系，以物流管理软件为支撑，形成高效统一的入库系统。

可完成自动批量收货、入库计划、组托、上架、采购退货、操作员任务自动下发、入库商品监控和门禁功能。

同时可实时观察仓库内工作人员工作情况，掌握工作进度，确保操作规范性，保证料帐帐实相符。

入库操作流程图

4.1.2智能入库单元的特点

以物联网信息平台为基础，形成统一的物流系统；

采用超高频RFID技术，可进行收货批量扫描、入库商品监控、上架信息自动判别是否与入库计划相符等智能功能，提升入库速度、加强入库安全；

标签可重复利用，降低管理成本。

4.2库存盘点单元

4.2.1库存盘点单元简介

库存盘点是物流仓储管理中最主要的操作，在传统的盘点方法是通过人工一项一项的与单据对照盘点，所需时间长、找货和点货极其麻烦，而且容易漏点、错点。

智能物流仓储实训系统通过超高频RFID手持机对库存货品的扫描完成实盘点数的工作，并实盘数据自动上传。

系统实现从生成盘点清单、生成盘点差异再到库存更新的完整盘点流程，并针对传统盘点方法的弊端做专项突破。

4.2.2智能库存盘点单元特点

使用超高频RFID技术，提高安全性，可批量扫描、批量盘点，加快盘点速度；

系统添加货架、托盘的提示扫描，方便快速找到所需盘点的货物；

盘点数据自动上传，无需人工录入，并有自动核对、纠正系统数据的功能，大大的加强了盘点的安全性，有效的防止漏点错点。

库存盘点系统图

4.3出库管理单元

4.3.1出库管理单元简介

智能物流仓储实训室的出库系统主要包括订单管理、出库计划、拣货、自动批量出库及出库商品监控功能。

出库操作流程如下：

出库操作流程图

RFID通道阅读器应用示意图

在检查出库环节，操作人员通过超高频RFID手持机进行拣货扫描后，数据自动返回到服务器。

当批量货物RFID通道读写器时，可进行商品自动出库扫描，如出库货品种类或数量不正确，出库门禁报警，出库失败；如正确，待操作人员确认出库后，系统自动库存更新处理。

4.4设备管理单元

4.4.1设备管理单元简介

在仓库中会有大量的堆高车、托盘、地牛等物流工具，普遍存放散乱、容易丢失，无证上岗操作。

智能物流仓储实训系统中的设备管理系统可记录这些物流设备的信息及使用情况。

4.4.2设备管理单元的特点

增加设备的使用权限功能，加强仓库的规范性和安全性；

清晰的了解设备的位置、状态、折现等信息；

通过设备的使用记录情况，优化设备的合理摆放、采购等。

4.5环境检测单元

4.5.1环境监测单元简介

物流仓储中的环境情况是仓库最重要的指标之一，环境的好坏直接影响仓库和货物的安全性和使用寿命等。

智能物流仓储实训系统中集成了环境监测功能，将仓库各个区域的的温湿度、二氧化碳等传感器的数据实时监测、记录。

传感器的数据通过WIFI无线传输，上传到服务器进行数据处理，当环境数据异常时系统报警，并综合形成仓库的环境指标。

环境监测系统示意图

4.6运输管理单元

4.6.1运输管理单元简介

通过对智能化运输管理的研究，智能物流系统将先进的信息技术及计算机处理技术等综合运用于整个城市物流运输管理体系，使人、车、路有机地结合起来，建立起一种实时、准确、高效的城市综合运输管理体系，最终实现最佳车流控制、交通运输服务和管理智能化。

从信息服务的角度来看，系统涉及到信息采集（运输订单、车辆信息）、信息处理（车辆调度、装车作业）、信息发布（运输实时跟踪、GPS定位）等过程。

运输操作流程示意图

装车操作示意图

4.6.2智能运输管理系统的特点

融合信息技术、计算机技术、物流管理等内容；

实时、准确、高效、全面的管理体系；

智能调控、监测，优化资源。

4.7电子标签拣货系统

电子标签辅助拣货系统（PTL）是比较先进的、无纸化的电脑辅助拣货系统，可以使仓库或配送中心的订单处理过程简单化，它借助电子标签设备，由信号灯与数字显示作为辅助工具对物品进行库存盘点、分货、拣货、集货、发货等作业。

物流中心采用PTL拣货技术能够极大的提高拣货效率、准确率，可以快速、正确、轻松的完成拣货工作，PTL拣货系统通过安装在拣货区货架上的灯光与鸣叫指示，显示商品存放的位置，指示拣货数量，实时掌握库存信息。

电子标签拣货系统示意图

4.8综合管理单元

综合管理单元提供针对入库、出库、盘点等模块数据的报表查询和统计、分析，支持表格式和图形式的数据表现形式，报表可数据直接输出到打印机。

4.9飞瑞敖物流仓储管理系列软件

根据选用设备不同，飞瑞敖物流仓储管理软件共有四个子软件组成。

4.9.1飞瑞敖物流仓储管理软件V1.0

飞瑞敖物流仓储管理软件以企业物流业务流程为基础，以RFID技术为商品管理的手段，不仅实现从采购批量收货、盘点数据自动上传、出库商品信息自动采集、运输过程中车辆在信息的实时监控的完整智能物流流程，同时结合RFID识别设备和环境监测设备，可实现商品仓储环境的实时监控、仓库操作人员任务自动发放、仓储设备管理等功能，在完成物流实训教学的同时，让学习者充分体验和感受物联网技术在物流中的应用，通过实训和课题创新达到提升综合运用和管理水平的目的。

主要功能包括：

入库管理单元、库存管理单元、出库管理单元、设备管理单元、环境检测单元、运输管理单元、电子标签拣货系统、综合管理单元。

4.9.2飞瑞敖物流运输管理软件V1.0

运输是物流环节中最重要的环节，如何对运输作业合理分配，如何实现运输资源的合理调度，包括对运输路线的管理、车辆调度管理以及实现车辆的运行监控，是运输系统教学中需要解决的问题。

本系统利用RFID技术、无线传感、GPS等技术，实现了从运输商品装车扫描到车辆的运输途中实时定位监控、商品在途运输环境实时监控等运输过程的智能化管理。

主要功能包括：

站点管理、路线管理、运单管理、装车计划、GPS定位、车辆管理、月台管理、司机管理模块等功能。

4.9.3物联网环境监测管理软件V1.0

物联网环境监测管理软件通过实时连接环境传感器读取环境信息，环境数据返回系统后，可以作显示、分析，可以实时监控环境变化信息，有利于对环境变化所带来的影响作出合理的对策。

主要功能包括：

监控走势、监控设置、历史数据查询。

4.9.4飞瑞敖设备管理软件V1.0

飞瑞敖设备管理软件主要应用RFID技术，不仅实现了设备使用权管理、设备监控、设备远程在线自动盘点、设备使用记录等管理功能，同时通过RFID读卡器对指定的设备存放区域进行24小时监控，如有非法取走设备会发出警报，方便设备的日常管理。

系统使用Java语言开发，可运行于不同操作系统平台之上。

5、实验内容

智能物流仓储实训室可实现现代物流管理的大部分功能，学生在实训室中进行读取物品（射频卡）信息和状态、分析物品仓储过程、模拟实际物流流程等实训实验。

智能物流仓储实训系统是由读卡器（Reader）与射频卡也就是所谓的应答器（Transponder）及应用软件系统三个部份所组成。

如图实训版仓储管理系统流程框图，射频卡（物品）靠近读卡器时，射频卡感应到读卡器产生的磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在射频卡芯片中的物品信息，信息通过WIFI设备服务器无线传输。

在PC机中上层应用软件（实训版仓储管理软件）与WIFI设备服务器建立连接，从而使射频卡（物品）信息读入PC机中。

实训版仓储管理系统流程框图

如图实训版仓储管理软件流程图，首先将射频卡（物品）信息添加到软件数据包中。

开始等待射频卡（物品）信息，当有信息输入时，判断信息是否在数据包中。

当数据包中没有刚读入的数据信息则返回等待读取其他数据信息；当在数据包中有刚读入的数据信息，将该信息进行处理，设定出仓、入仓状态，并把射频卡（物品）状态存储。

实训版仓储管理软件流程图

在智能物流仓储实训系统中，学生可进行以下实验：

实验1、智能仓储网络系统组建

实验2、入库操作实验

实验3、库存盘点实验

实验4、出库操作实验

实验5、仓库环境监测管理实验

实验6、智能管理分析实验

实验7、司机及车辆管理实验

实验8、装车管理实验

实验9、运输GPS定位实验

实验10、运输过程环境监测实验

实验11、电子标签摘取式拣货实验

实验12、电子标签播种式拣货实验

实验13、电子标签播种式盘点实验

实验14、电子标签播种式补货实验

6、设备清单

6.1入库单元

序号

设备名称

数量

单位

1

分体式特高频读卡器

1

个

2

特高频读卡器天线

4

个

3

特高频手持读卡器

2

个

4

高频读卡器

1

个

5

WiFi设备服务器

2

个

6.2库存盘点单元

序号

设备名称

数量

单位

1

特高频手持读卡器

2

个

2

纸质特高频标签

500

个

3

抗金属特高频标签

30

个

4

腕带高频标签

10

个

5

托盘货架

4

个

6

标准托盘

10

个

7

运货车

1

辆

8

堆高车

1

辆

9

地牛

1

台

10

模拟货品

1

组

6.3出库管理单元

序号

设备名称

数量

单位

1

分体式特高频读卡器

1

个

2

特高频读卡器天线

4

个

3

高频读卡器

1

个

4

WiFi设备服务器

2

个

6.4设备管理单元

序号

设备名称

数量

单位

1

分体式特高频读卡器

1

个

2

特高频读卡器天线

4

根

3

高频读卡器

1

个

4

WiFi设备服务器

2

个

6.5环境检测单元

序号

设备名称

数量

单位

1

温湿度传感器

2

个

2

二氧化碳传感器

2

个

3

光照传感器

2

个

4

WiFi设备服务器

6

个

5

WiFi摄像头

2

个

6.6运输管理单元

序号

设备名称

数量

单位

1

GPS数据采集器

1

个

2

温湿度传感器

1

个

3

二氧化碳传感器

1

个

4

光照传感器

1

个

5

分体式特高频读卡器

1

个

6

特高频读卡器天线

4

个

7

传感器电源

1

个

8

WiFi设备服务器

7

个

9

运货车

1

台

6.7电子标签拣货系统

序号

设备名称

数量

单位

1

摘取式电子标签分拣系统

1

套

2

重力式流利货架

2

组

3

无动力辊筒传输线

1

组

4

周转箱

30

个

6.8综合管理单元

序号

设备名称

数量

单位

1

台式电脑

2

台

2

47寸电脑一体机

1

台

3

高频发卡器

1

个

4

特高频标签打印机

1

台

5

USB无线网卡

2

个

6.9管理软件

序号

设备名称

数量

单位

1

飞瑞敖物流仓储管理软件V1.0

1

套

2

飞瑞敖物流运输管理软件V1.0

1

套

3

物联网环境监测管理软件V1.0

1

套

4

飞瑞敖设备管理软件V1.0

1

套

7、招标参数

设备清单及技术参数

序号

系统

名称

设备名称

数量

单位

主要技术参数及备注

1

智能物流仓储实训套件

入库单元

1

套

1、分体式特高频读卡器*1

工作频率902～928MHz；

输出功率：

30dBm（Max）；

工作模式：

支持自动方式、交互应答方式、触发方式等多种工作模式；

工作电压：

DC9V；

通信接口：

RS232；

天线接口：

4个；

其他：

提供动态连接库（DLL）及演示软件源代码，支持二次开发；

2、特高频读卡器天线*4

天线增益：

8dBm；

天线接口：

TNC；

供电：

无需供电，TNC接口供电；

3、特高频手持读卡器*2

RFID工作频率：

920Mhz-925Mhz；

支持RFID协议标准：

EPCGen2（ISO18000-6C）；

无线通信:

无线网符合IEEE802.11b/g标准；

键盘功能键:

25+1字母数字背光键盘柔软键盘，支持手写输入；

标准电池:

3.7V2800mAh/3200mAh锂离子电池；

其他：

丰富、完善的接口函数（动态链接库DLL）以及二次开发包；

4、高频读卡器*1

工作频率：

13.56MHz；

工作协议：

ISO/IEC14443TYPEA/B；

通信接口：

RS232；

通信波特率：

9600bps；

读卡距离：

0-10cm；

电源：

DC5V/1AUSB电源供电；

整机电流：

≤120mA；

最大功耗：

100mW；

其他：

内置“看门口”电路，保障可靠工作；防冲突多卡读写设计；丰富、完善的接口函数（动态链接库DLL）以及二次开发包；

5、WiFi设备服务器*2

串口接口:

RS232；

波特率：

1200~115200bps；

校验方式：

支持奇、偶、无校验；

无线通信协议：

IEEE802.11B/G；

无线标准支持频率范围：

2.412~2.484GHz；

组网模式：

基础网（Infra）,自组网（Ad-hoc）；

安全认证：

WEP/TKIP/AES/WPA-PSK/WPA2-PSK；

管理方式:

串口，WEB两种管理方式；

工作电源：

DC5V；

库存盘点单元

1

套

1、特高频手持读卡器*2

RFID工作频率：

920Mhz-925Mhz；

支持RFID协议标准：

EPCGen2（ISO18000-6C）；

无线通信:

无线网符合IEEE802.11b/g标准；

键盘功能键:

25+1字母数字背光键盘柔软键盘，支持手写输入；

标准电池:

3.7V2800mAh/3200mAh锂离子电池；

其他：

丰富、完善的接口函数（动态链接库DLL）以及二次开发包；

2、纸质特高频标签*300

工作频率860~960MHz；

支持协议：

ISO18000-6C；

3、抗金属特高频*30

工作频率860~960MHz；

支持协议：

ISO18000-6C；

4、腕带高频标签*10

工作频率13.56MHz；

工作协议ISO/IEC14443A/B；

5、托盘货架*4

根据实训室环境确定货架尺寸；

6、标准托盘*10

尺寸：

1200*1000mm；

材料：

朔料制；

承重：

1000公斤；

7、运货车*1

承重：

200公斤；

8、堆高车*1

功能描述：

电动堆高车，承载能力强；

9、地牛*1

功能描述：

标准手动型；

10、模拟货品*1

功能描述：

定制货品种类大于15种；

出库管理单元

1

套

1、分体式特高频读卡器*1

工作频率902～928MHz；

输出功率：

30dBm（Max）；

工作模式：

支持自动方式、交互应答方式、触发方式等多种工作模式；

工作电压：

DC9V；

通信接口：

RS232；

天线接口：

4个；

其他：

提供动态连接库（DLL）及演示软件源代码，支持二次开发；

2、特高频读卡器天线*4

天线增益：

8dBm；

天线接口：

TNC；

供电：

无需供电，TNC接口供电；

3、高频读卡器*1

工作频率：

13.56MHz；

工作协议：

ISO/IEC14443TYPEA/B；

通信接口：

RS232；

通信波特率：

9600bps；

读卡距离：

0-10cm；

电源：

DC5V/1AUSB电源供电；

整机电流：

≤120mA；

最大功耗：

100mW；

其他：

内置“看门口”电路，保障可靠工作；防冲突多卡读写设计；丰富、完善的接口函数（动态链接库DLL）以及二次开发包；

4、WiFi设备服务器*2

串口接口:

RS232；

波特率：

1200~115200bps；

校验方式：

支持奇、偶、无校验；

无线通信协议：

IEEE802.11B/G；

无线标准支持频率范围：

2.412~2.484GHz；

组网模式：

基础网（Infra）,自组网（Ad-hoc）；

安全认证：

WEP/TKIP/AES/WPA-PSK/WPA2-PSK；

管理方式:

串口，WEB两种管理方式；

工作电源：

DC5V；

设备管理单元

1

套

1、分体式特高频读卡器*1

工作频率902～928MHz；

输出功率：

30dBm（Max）；

工作模式：

支持自动方式、交互应答方式、触发方式等多种工作模式；

工作电压：

DC9V；

通信接口：

RS232；

天线接口：

4个；

其他：

提供动态连接库（DLL）及演示软件源代码，支持二次开发；

2、特高频读卡器天线*4

天线增益：

8dBm；

天线接口：

TNC；

供电：

无需供电，TNC接口供电；

3、高频读卡器*1

工作频率：

13.56MHz；

工作协议：

ISO/IEC14443TYPEA/B；

通信接口：

RS232；

通信波特率：

9600bps；

读卡距离：

0-10cm；

电源：

DC5V/1AUSB电源供电；

整机电流：

≤120mA；

最大功耗：

100mW；

其他：

内置“看门口”电路，保障可靠工作；防冲突多卡读写设计；丰富、完善的接口函数（动态链接库DLL）以及二次开发包；

4、WiFi设备服务器*2

串口接口:

RS232；

波特率：

1200~115200bps；

校验方式：

支持奇、偶、无校验；

无线通信协议：

IEEE802.11B/G；

无线标准支持频率范围：

2.412~2.484GHz；

组网模式：

基础网（Infra）,自组网（Ad-hoc）；

安全认证：

WEP/TKIP/AES/WPA-PSK/WPA2-PSK；

管理方式:

串口，WEB两种管理方式；

工作电源：

DC5V；

环境检测单元

1

套

1、温湿度传感器*2

传感器类型：

进口数字温湿度敏感元件

工作电源：

24VDC；

工作电流：

≤50mA；

温度范围：

-40℃~80℃；

湿度范围：

5-95%RH；

温度精准度：

≤±0.5℃；

湿度精准度：

≤±3%RH；

输出接口：

RS232；

2、二氧化碳传感器*2

精度：

30ppm+5%；

量程：

0~2000ppm；

输出接口：

RS232；

电源：

24VDC；

3、光照传感器*2

工作电源：

DC12V；

准确度：

<=±3%；

量程范围：

0-5000LUX；

通讯接口：

RS232，支持标准Modbus协议；

工作环境：

-20℃~60℃；

4、WiFi设备服务器*6

串口接口:

RS232；

波特率：

1200~115200bps；

校验方式：

支持奇、偶、无校验；

无线通信协议：

IEEE802.11B/G；

无线标准支持频率范围：

2.412~2.484GHz；

组网模式：

基础网（Infra）,自组网（Ad-hoc）；

安全认证：

WEP/TKIP/AES/WPA-PSK/WPA2-PSK；

管理方式:

串口，WEB两种管理方式；

工作电源：

DC5V；

5、WiFi摄像头*2

像素：

高灵敏度1/4”CMOS传感器，30万像素；

无线通信协议：

IEEEWiFi802.11b/g标准；

其他功能：

具有红外夜视功能、支持基