可视化智能监控系统.docx

1、可视化智能监控系统 （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。 ）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5 （ 须有充分的灵活性与及时性。 ）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（6 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。 ）精益化管理要求高。中安信在基础业务层面质量提高与成本降低的关键之一就（9 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

2、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，中安信应当建立一套安全可靠、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，即中安信可视化智能物流监控系统，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要为加强物资运输、仓储的安全系数，提高工作效率而设立，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

3、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： ）实现车辆（货物）状态实时显示与查询：提供广泛地理区域的车辆（货物）位置、1（ 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直接 查询与调度提供快捷渠道。 ）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（4 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。 ）基于作业计划的跟踪监控：根据运输作业计划自动生成监控计划，实现对关键作（5 业点与异常情况的跟踪与监控。 ）车辆报警：为运输人员、货物、车辆提供安

4、全保障。（6 ）能与内部管理与其他应用相结合。（7 ）库存信息状态实时显示与查询：提供仓库内货物出入库的位置、数量、储位等的8（ 实时信息。实现在途及入库货物库存完美线下交割。 ）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、库存信息（9 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要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，主要包括对物资的跟踪、查询、双向通讯 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

5、、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备监控，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表、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 定CPS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 位技术的车载终端。每辆车安装一部终端，该终端可以实现导航定位、双向通讯以及紧急报 /联通公司短信平台，传至监控中心数据库。网、移动警的功能，车载终端的信息经GSM 中国 车载终端

6、 移动DDN 监控中心 车载终端 GSM网短信 车载终端 平台 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 所示：备传输至监控中心数据库。如图 装卸点视频监控 网络设备 仓库内视频监控 监控中心 有线扫描器 固定扫描器 网络设备 无线扫描器 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，由监控中心进行统一操作管理。

7、 监控所得数据统一存在数据库内，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库服务器操作。地理信 系统，为定位监控提供地理信息，其他信息数据来自外围设备，可息数据库作用于WebGIS 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

8、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。 开发，配合相关硬件，能够快速地进行海量地图的浏览显示，运输监控系统基于WebGIS 56 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 。运输、仓储的监控计划）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 生成，异常情况的处理，数据的统计分析等统一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

9、计分析可对各类信息进行详细统计并生成报表，其五大功能的实现方法与过程将在后面章节详细描述。图为监控中心的详细结构层次 监控中心详细结构层次图 仓库监控信息 车辆信息GPS 互联网 地理信息系统在途车辆数据库 中央数据库处理器 初步时刻表 来源 内容 作业执行反馈 知识库 知识库业务数据库项目 监控终端货物条码信 系统管理用 地理信息数据库PC终端 车辆信息数据库 局域网 运输监控用 PC终端 业务信息数据库 仓储管理用 PC终端 视频信息数据库 2.3 关键技术简介 本系统需要采用各种先进的信息系统和计算机网络通信与数据处理技术，是在现有通讯、 管理系统的基础上开发出的一套远程监控通讯管理系统

10、。利用该系统，可以远程监控特定移 信令信道传送于监控中心；可以有效地提高仓动目标或固定目标。各类报警数据均由GSM 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： ）是随着现代简称GPSGlobal Positioning SystemGPS定位技术。全球卫星定位系统（ 科学技术的发展建立起来的一个高精度、全天候和全球性的无线电导航定位、定时的多功能 颗人造卫星组成的卫星网，向地球不断发射万多公里高的由24系统。它利用位于距地球2 接收机，只要接收到三颗以上的卫星发出的信号，经过定位信号。地球上的任何一个GPS 、时间和运动状态（速度、接收机的位置（精度、纬度、高度）GPS

11、计算后，就可以报出 。航向） ，Cambridge Positioning Systems Ltd.定位技术。CPS定位技术是剑桥定位系统公司（CPS 卫星定位，它利有现有的GPS）高精定位技术。CPS系统不需要CPS）开发的矩阵（Matrix 定位采用十点差分定位技术，CPSGSM网，不需要增加任何费用，有自己的网络服务平台； 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围内都 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。 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GSMGSM移动通讯系统。 以统一的方式向各地

12、用户提供具有所有电信业GSM高、话机保有量最大的移动通讯系统。 系统除提供话音业务外，还提供数据业务、短消息业务的多项GSM务的国内和国际漫游。 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 的功能是：应用户的要求，在用户之间，CM体系结构中，有一个通信管理层（GSMCM） 系统的话层的附加功能。GSM建立连接，并能维持和释放这些呼叫。短信息就是属于CM 中唯一不要求音或数据传送，都是按照一定的规程建立、释放和管理的，而短消息是GSM 系统的通讯信道分为话音（或数据）信道和建立端对端业务路径的业务。简单地讲，GSM 系统中有一个控制信道，短消息是通过控制信道来

13、实现的。短消息的基本过程是：在GSM ，然后再由，手机将短消息和要发送的目的站号一同发给SMSC短消息服务中心（SMSC） 转发给指定的另一手机。SMSC 是近些年来迅速发展起来的一门新兴技术。它作为制图学、计GISGIS地理信息系统。 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。 协议，和WWW指在Internet/Intranet网络环境下，基于TCP/IP系统。WebGISWebGIS 服务请GIS向GIS Server提出以支持标准Html的浏览器为统一的客

14、户端，通过Web Server 求的一种技术。 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提高，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一定的编码规则组合起来的符号，用以代表一 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，得到一组反射光信号， 此信号经光电转换后变为一组与线条、空白相对应的电子

15、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一，首读率大于 98%，是一种可靠性高、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：时刻表生成、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、硬件系统搭建、 通讯方案、软件概要设计以及管理要点进行详细描述。 中安信物流智能 监控系统 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

16、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 监控人员的主观意愿，必须有严格的标准和流程。因此，监控系统首先要求能够根据中安信业 务需要和运作管理规范生成监控时刻表。 时刻表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一个订单、每一项 作业、每一个时刻的监控工作安排，为物流监控提供标准与依据，提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量。 3.1.2 功能描述 时刻表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

17、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，作为时刻表的依据； 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； 标准作业数据查询和修改：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； 时刻表编制：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表； 时刻表审批：由监控主管人员对计划进行审核与批准； 时刻表下达：由计算机自动将经审核生效的计划下达到相关工作岗位； 时刻表修改、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； 时刻表执行情况查询：监控管理人员对计划执行情况进行跟踪。 3.

18、1.3 软件概要设计 时刻表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理流程与数据处 理完成。 1）处理流程：（ 3-11所示：软件的主要处理流程如图 开始 条件查询与匹配 特殊约束调整 监控时刻表编号 关键监控点时刻表 关键监控点时间 作业内容 监控时刻表编号 作业要求 关键监控点 作业单位 标准作业数据作业计划 关键监控点时间 作业内容 仓储作业标准 作业单号 作业要求 运输作业标准货物信息 作业单位 运输路线 承运商选择标准 仓储作业计划 特殊要求 审核下达执行 2）输入、输出项：（ 软件的主要输入输出项如表所示： 表时刻表生成软件输入项 举例内容项目 来源 作业单号作业计

19、划 由业务部门生成的作业计划单号 货物信息货物的尺寸、重量、性质、数量作业计划 作业计划 运输路线由业务部门生成的预定的线路信息 标准作业数据 仓储作业标准预设的各仓储作业环节标准时间、特 殊要求 运输作业标准标准作业数据 预设的各节点间运输标准时间、特殊 要求 承运商选择标准 标准作业数据预设的各节点间的承运商信息 特殊情况的数据调整 手工录入特殊约束自然灾害导致的道路不畅，需 临时调整线路。 表 时刻表生成软件输出项 举例 自动生成 时刻表单号 完成装卸、出入库、到达等 需要监控的关键作业点 关键监控点自动生成 自动生成完成关键作业点的正常时间 关键监控点时间 承运商编号完成相应作业应选的

20、承运商 自动生成 免压、防震措施等特殊要求 自动生成 完成相应作业的其他要求 相 自动生成作业时序图表间序表形以图式将作业的时列及 关内容进行可视化的表达 关业的时间式将作业作业间时序图表 自动生成与作以图表形 系进行可视化的表达 3.2 仓储状态监控 3.2.1 功能目标 仓储状态是中安信全过程物流监控的另一个主要环节，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提供具体、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

21、和 通信的高度自动化。提高数据采集的实时性与准确性，解决仓储信息陈旧滞后与不准确的弊 病，从而达到提高生产率、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。 3.2.2 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； 系统对仓库关键作业环节（装卸货、包装、CCTV仓储作业视频监控：通过仓库内 流通加工等）以及仓库安全实现本地可视化监控；

22、 仓储作业计划执行情况动态查询：针对仓储作业计划查询其执行情况，并实现图表 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，并实现图表化显示； 库存水平实时状态动态查询：针对特定仓库、货品、顾客查询其库存水平，并实现 图表化显示。 3.2.3 硬件系统搭建 ）仓储视频监控1（ 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： 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 /入库监控、门锁控制、车辆装卸过程监控等。与控制、防盗报警、出 2）仓库条码系统（ 仓库条码系统用于入库、分拣、出库

23、、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提供完整、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： 扫描器、扫描平台、便携式数据采集器等。CCD 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，组成仓库级应用平台，系统拓扑结构如图 所示： 图3-14 仓库条码系统结构图 3.2.4

24、软件概要设计 ）处理流程：（1 所示：软件的主要处理流程如图3-15 地理信息系统仓库数据库 仓库编码 电子地图 仓库库存水平 其他环境信息 货物作业信息 货物存储状态 地理信息图形显示 图形生成信息查询 开始 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表所示： 仓储状态监控软件输入项表 内容 项目 来源 举例 仓库编号 查询条件输入 仓库的唯一标识码 货物编号 货物的唯一标识码查询条件输入 作业单号作业计划唯一标识码查询条件输入 仓储状态监控软件输出项表 举例内容 项目 来源 按仓库、客户、货品划分的库存水平，实时数据库仓库库存水平信息 以及订货点、订货批量信息

25、。 货物作业信息 实时数据库 、“入库中”特定货物仓储作业状态信息 “理货中”等 货物存储信息仓库编码库位号 特定货物存储位置实时数据库 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，并根据时刻表对具体车辆、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提供具体、详细、准确的车辆、货 物的状态信息，包括车辆（货物）位置、运动方向、速度、车辆装载情况等，并提供图形化、 直观的信息显示界面。改变目前中安信对在途货物、车辆

26、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提供平台。 3.3.2 功能描述 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GPS系统通过车载 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子地图，调用图形化 显示模块，实现对特定车辆、货物、线路的查询以及图形和详细信息列表显示。 具体的功能模块如下： 网络获取实时信息系统与GSM在途车辆（货物）实时信息获取与传递：利用GPS 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，并实现图表 化显示； 在途车辆实时状态动态查询：针对运输车辆查询其定位、运动、装载情

27、况，并实现 图表化显示； 在途货物实时状态动态查询：针对货物查询其定位、运动情况，并实现图表化显示。 3.3.3 硬件系统搭建 GPS车载终端，作为系统定位信息采集与传输设备。运输状态监控的硬件系统主要是指 为典型的3-16定位与通讯功能，图一体化车载终端，该设备具备方案采用GPSGPS 车载终端一体机。GPS 块模线、及其天示单元（可选）、GPS通信成了 该设备集控制单元（CPU）、显 定位信号，GSM/GPRS）天线接受GPS、报警设备等，其关系如图所示。其中，GPS（ 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 卡）与中安信监控中心进行双向的中心进行

28、语音通信，这些信息通过通信模块（内部含SIM 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。中安信公司对车载终端安装在运输车辆上的适当位置，每台车辆安装一台GPS 其的具体应用如下： 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GPS（1）导航定位： 。系统可以通过监控中心进行导航，也可以在终端上3-5m10m左右，差分精度为位精度在 GPS位置信息至监控中心。存储电子地图或数据信息，同时发送车辆 ）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2（ 做对讲机使用。也可通过键盘与中

29、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。 ）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3 （ 动将车辆位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。 3.3.5 软件概要设计 ）处理流程：（1 软件的主要处理流程如图所示： 电子地图 车辆编码 定位时间 其他环境信息 经度纬度 速度 地理信息图形显示 方向 图形生成信息查询 开始 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表所示： 运输状态监控软件输入项表 项目 举例来源 内容 作业计划唯一标识码 作业单号 查询条件输入 查询条件输入 货物的唯一标识码货物编号