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1物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)在散雜貨港口物流中的應(yīng)用

1.1卸貨入庫管理卸貨入庫作業(yè)流程是以載貨車進(jìn)行翻卸開始，以貨物進(jìn)入堆場到達(dá)垛位為止。根據(jù)散雜貨港口的堆場環(huán)境和特點(diǎn)，將堆場劃分為不同的區(qū)域，并在每一個(gè)區(qū)域安放帶有唯一標(biāo)識(shí)的RFID標(biāo)簽的垛牌，并在管理系統(tǒng)中將堆場編號(hào)與垛牌RFID標(biāo)簽進(jìn)行綁定。卸貨入庫前，計(jì)劃員把即將到港貨物的基本信息錄入到貨物管理系統(tǒng)，使用系統(tǒng)編制貨源堆場計(jì)劃，確定堆位。卸貨作業(yè)時(shí)，倉管員用移動(dòng)終端讀取系統(tǒng)中的“貨源堆場計(jì)劃”，指導(dǎo)工人及機(jī)械將貨物堆放到指定的堆場，并且根據(jù)每批貨物的基本信息，以堆位、提單等指標(biāo)為單位發(fā)放RFID標(biāo)簽，將貨物的重要信息（提單號(hào)、數(shù)量、單重、規(guī)格、堆位等）寫入RFID標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)貨物與RFID標(biāo)簽的綁定。帶有RFID標(biāo)簽的貨物進(jìn)入倉庫或者堆場時(shí)，放置在堆位旁邊的RFID讀取器自動(dòng)識(shí)別貨物的標(biāo)簽，并且通過無線網(wǎng)絡(luò)將標(biāo)簽上的數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_(tái)數(shù)據(jù)庫，生成卸貨理貨單，記錄卸貨信息。卸貨理貨單自動(dòng)生成之后，在系統(tǒng)中匯總成為賬頁，實(shí)現(xiàn)堆場庫存量的實(shí)時(shí)更新。檢算員可以很直觀的查看到賬頁信息，并且可以通過到驗(yàn)號(hào)、提單號(hào)等信息對(duì)貨物信息進(jìn)行查詢。根據(jù)卸貨入庫數(shù)據(jù)和提貨出庫數(shù)據(jù)，系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)庫場管理可視化功能。倉管員和貨主可以直觀的知道貨物在堆場的存放情況，清楚的掌握貨物及庫場信息。

1.2堆場監(jiān)控管理堆場的實(shí)時(shí)監(jiān)控不僅僅是指利用成像設(shè)備進(jìn)行物標(biāo)的監(jiān)視，而是在電腦系統(tǒng)上可以實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場作業(yè)狀況。利用RFID、無線網(wǎng)絡(luò)、傳感技術(shù)及視頻技術(shù)可以將堆場情況，包括貨物出入記錄、堆位信息、貨物的堆存狀態(tài)、貨物的基本信息直接反映在工作人員面前，方便倉管員安排堆位，制定出堆計(jì)劃。堆場工作人員也因此可以更加直觀、準(zhǔn)確、快速地了解堆場貨物狀況，提高堆場的處理效率及實(shí)時(shí)性；各類傳感裝置全天候自動(dòng)檢測堆場環(huán)境，保證庫場貨物的安全。另外，利用物聯(lián)網(wǎng)相關(guān)技術(shù)可以對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行控制和指揮、調(diào)整資源、預(yù)測結(jié)果。將計(jì)劃、執(zhí)行、控制、反饋實(shí)時(shí)互動(dòng)，實(shí)時(shí)向作業(yè)人員發(fā)送指令和反饋執(zhí)行結(jié)果。

1.3提貨出庫管理貨主憑出庫憑證委托港口將貨物從倉庫裝到車卡駁等運(yùn)輸工具上，或者裝到大船上，運(yùn)出港口。汽車是港口使用較多的提貨工具，駁船、大船裝貨時(shí)一般使用港內(nèi)汽車進(jìn)行過磅操作，然后再裝入駁船或大型貨船中。下面對(duì)物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于散雜貨港口汽車提貨業(yè)務(wù)進(jìn)行分析，優(yōu)化出庫流程。貨物出庫管理包括兩方面的內(nèi)容：一是提貨單的管理；二是貨物的實(shí)際出庫管理。兩項(xiàng)活動(dòng)同時(shí)進(jìn)行，信息實(shí)時(shí)更新。第一步，辦單。辦單人員在管理系統(tǒng)中根據(jù)貨主的提單以及貨物在碼頭的堆放情況，為貨主辦理貨物出庫單，同時(shí)辦理多張內(nèi)容相同的RFID卡并與系統(tǒng)中出庫單信息綁定，一部分交給貨主，由貨主交給運(yùn)輸公司，放置到車上容易識(shí)別的位置，用于提貨信息的核實(shí)和采集。另一部分交給倉管員，由倉管員放置到相應(yīng)的貨物堆位處。第二步，進(jìn)港。車輛進(jìn)港提貨時(shí)，門禁系統(tǒng)自動(dòng)識(shí)別車上的RFID標(biāo)簽，系統(tǒng)自動(dòng)放行允許提貨的車輛，同時(shí)管理系統(tǒng)記錄此RFID編碼，關(guān)聯(lián)提貨單信息，以及進(jìn)港時(shí)間和進(jìn)港方向（從哪個(gè)門進(jìn)港）等信息。第三步，提貨裝車。裝貨汽車通過智能過磅系統(tǒng)過空磅，管理系統(tǒng)自動(dòng)記錄此次提貨作業(yè)的空磅重量及過磅時(shí)間等其它信息。過完空磅的貨車到指定堆位裝車，倉管員通過手持PDA核對(duì)提貨車輛的RFID卡與堆位垛牌上的RFID卡信息，信息一致則開始裝車。裝車完畢，還要進(jìn)行過磅，系統(tǒng)自動(dòng)讀取重量，同時(shí)計(jì)算出貨物凈重，寫入RFID標(biāo)簽中。第四步，離庫。貼有RFID標(biāo)簽的貨物移出倉庫或者堆場時(shí)，放置在堆位旁邊的RFID讀取器自動(dòng)識(shí)別貨物的標(biāo)簽，并且通過無線網(wǎng)絡(luò)將標(biāo)簽上的數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_(tái)數(shù)據(jù)庫，生成貨物出庫記錄，同時(shí)消減對(duì)應(yīng)堆位的結(jié)存量，得到堆場貨物的實(shí)際數(shù)據(jù)。第五步，離港。通過門禁系統(tǒng)出港時(shí)，RFID天線對(duì)要離港車輛的RFID卡進(jìn)行檢查，符合離港條件則自動(dòng)放行，補(bǔ)充出港時(shí)間，此卡狀態(tài)標(biāo)為“已離港”，并收回。若一批貨物需多輛貨車提貨，則為這批汽車發(fā)放含有相同信息的RFID卡，進(jìn)行相同的操作，貨物總重量為多輛貨車所載貨物凈重之和。一個(gè)出庫單的貨物全部提完之后，檢算員在系統(tǒng)中核對(duì)該單貨物的出庫和入庫情況，并進(jìn)行該出庫單的完單操作，系統(tǒng)標(biāo)記該單的狀態(tài)為完單狀態(tài)并且取消RFID標(biāo)簽與出庫單的綁定關(guān)系。與傳統(tǒng)業(yè)務(wù)流程相比，應(yīng)用RFID之后減少了大量的單證填寫，作業(yè)記錄信息均可以通過手持設(shè)備自動(dòng)讀取。汽車過磅時(shí)可以自動(dòng)生成裝貨理貨單，減少了錄單員錄入單據(jù)的工作量。

1.4設(shè)備調(diào)度與管理散雜貨港口作業(yè)設(shè)備主要包括翻車機(jī)、卸船機(jī)、門機(jī)、皮帶機(jī)等各類裝卸設(shè)備，設(shè)備電氣化程度高。采用扭矩傳感、視頻監(jiān)控、識(shí)別傳感、RFID等技術(shù)，對(duì)其工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控、調(diào)度、引導(dǎo)、故障排除等，保證生產(chǎn)安全、降低能耗，提高生產(chǎn)率和準(zhǔn)確性。設(shè)備調(diào)度是在駕駛端安裝接收終端設(shè)備，將碼頭操作部的調(diào)度指令傳達(dá)給司機(jī)，司機(jī)根據(jù)指令進(jìn)行搬運(yùn)、裝卸作業(yè)、自動(dòng)確認(rèn)和統(tǒng)計(jì)。調(diào)度部門可通過圖形化的程序查看整個(gè)碼頭堆場區(qū)域內(nèi)的機(jī)械運(yùn)行情況。在設(shè)備資產(chǎn)管理方面，采用電子標(biāo)簽、GIS、GPS、RS等技術(shù)，對(duì)港口固定資產(chǎn)進(jìn)行自動(dòng)識(shí)別、記錄，實(shí)現(xiàn)對(duì)機(jī)械設(shè)備現(xiàn)場位置的跟蹤，作業(yè)狀態(tài)的跟蹤、作業(yè)歷史的查詢，了解設(shè)備當(dāng)前的詳細(xì)信息。

2基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的散雜貨港口物流系統(tǒng)架構(gòu)設(shè)計(jì)

2.1物聯(lián)網(wǎng)設(shè)備安放及硬件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)（1）基礎(chǔ)設(shè)備安放。基礎(chǔ)設(shè)備主要包括貨物堆場RFID標(biāo)簽、閘口處車牌識(shí)別設(shè)備、主動(dòng)式紅外線感應(yīng)設(shè)備及其它設(shè)備。需要做的工作有：①在業(yè)務(wù)辦單部門安裝發(fā)卡器，發(fā)行RFID移動(dòng)標(biāo)簽，綁定信息存入數(shù)據(jù)庫中；②在門崗處安裝車牌識(shí)別設(shè)備；③在地磅處安放車牌識(shí)別設(shè)備以及車輛檢測器，過磅時(shí)實(shí)現(xiàn)車牌的自動(dòng)識(shí)別，同時(shí)在此安裝遠(yuǎn)距離RFID讀寫器，接收控制器命令，通過配套天線進(jìn)行遠(yuǎn)距離讀寫，并將讀卡器數(shù)據(jù)傳給控制器，安裝RFID控制器控制讀寫器的工作，接收讀寫器傳來的車載終端信息上傳讀卡記錄給客戶端電腦，同時(shí)接收客戶端電腦傳輸?shù)臄?shù)據(jù)；④將堆場劃分為不同的區(qū)域，并在每一個(gè)區(qū)域安放帶有唯一標(biāo)識(shí)的RFID標(biāo)簽的垛牌，綁定堆場編號(hào)與RFID標(biāo)簽；⑤在提貨工具上安裝RFID移動(dòng)標(biāo)簽。標(biāo)簽具有唯一ID號(hào)，存儲(chǔ)貨物的基本信息及出庫單號(hào)等提貨信息；⑥堆場作業(yè)區(qū)攝像頭的安防，以及在作業(yè)機(jī)械上安裝接收終端設(shè)備。（2）硬件拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)。如圖1所示，硬件網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涞脑O(shè)計(jì)中，需要包含便攜設(shè)備、攝像頭等感應(yīng)設(shè)備用來收集信息，也要有門閘系統(tǒng)，配合過磅操作的有序進(jìn)行，移動(dòng)的裝置通過無線網(wǎng)絡(luò)接入局域網(wǎng)。

2.2系統(tǒng)架構(gòu)基于物聯(lián)網(wǎng)的港口散雜貨物流系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)與物聯(lián)網(wǎng)的體系結(jié)構(gòu)類似，如圖2所示。主要分三個(gè)層次:最底層是用來感知、接收數(shù)據(jù)的感知層；第二層是用來傳輸數(shù)據(jù)的網(wǎng)絡(luò)層；最頂端是應(yīng)用于實(shí)際生產(chǎn)生活中的應(yīng)用層。數(shù)據(jù)感知采集層應(yīng)用傳感器、智能終端、RFID電子標(biāo)簽及閱讀器等設(shè)備完成信息的采集、轉(zhuǎn)換和收集，是整個(gè)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)的基礎(chǔ)。該層包括兩個(gè)部分：傳感器或控制器，用于數(shù)據(jù)采集和終端控制；短距離傳輸網(wǎng)絡(luò)，將數(shù)據(jù)發(fā)送到網(wǎng)關(guān)或?qū)?yīng)用平臺(tái)的指令發(fā)送到控制器。數(shù)據(jù)處理傳輸層通過各種有線、無線通信網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的快速、可靠和安全傳輸，不僅對(duì)從感知層獲得的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理與傳輸，而且自上而下傳輸控制命令。用戶應(yīng)用層主要負(fù)責(zé)對(duì)數(shù)據(jù)的管理和處理，并根據(jù)處理結(jié)果進(jìn)行智能決策，實(shí)現(xiàn)基于物聯(lián)網(wǎng)的港口物流系統(tǒng)的應(yīng)用。

2.3系統(tǒng)可提供的業(yè)務(wù)服務(wù)根據(jù)散雜貨港口物流業(yè)務(wù)實(shí)際需要，基于物聯(lián)網(wǎng)的港口散雜貨物流系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)的功能如圖3所示。圖3基于物聯(lián)網(wǎng)的港口散雜貨物流系統(tǒng)功能框架圖（1）卸貨入庫管理。主要功能是把即將到港貨物的基本信息錄入到貨物管理系統(tǒng)，并與堆場編號(hào)與垛牌RFID標(biāo)簽進(jìn)行綁定。RFID讀取器自動(dòng)識(shí)別貨物的標(biāo)簽，將標(biāo)簽上的數(shù)據(jù)傳輸?shù)胶笈_(tái)數(shù)據(jù)庫，生成卸貨理貨單，記錄卸貨信息。（2）堆場監(jiān)控管理。主要功能是實(shí)時(shí)監(jiān)控現(xiàn)場作業(yè)狀況，同時(shí)對(duì)現(xiàn)場進(jìn)行控制和指揮、調(diào)整資源、預(yù)測結(jié)果。將計(jì)劃、執(zhí)行、控制、反饋實(shí)時(shí)互動(dòng)，實(shí)時(shí)向作業(yè)人員發(fā)送指令和反饋執(zhí)行結(jié)果。（3）提貨出庫管理。主要功能一是對(duì)提貨單的管理，二是對(duì)貨物的實(shí)際出庫管理，兩項(xiàng)活動(dòng)同時(shí)進(jìn)行，信息實(shí)時(shí)更新。整個(gè)過程的作業(yè)記錄信息均可以通過手持設(shè)備自動(dòng)讀取，自動(dòng)生成裝貨理貨單。（4）設(shè)備調(diào)度與管理。主要功能是對(duì)各類裝卸設(shè)備的工作狀態(tài)進(jìn)行監(jiān)控、調(diào)度、引導(dǎo)、故障排除等，保證生產(chǎn)安全、降低能耗，提高生產(chǎn)率和準(zhǔn)確性。另一方面可對(duì)港口固定資產(chǎn)進(jìn)行跟蹤、查詢管理。（5）其它業(yè)務(wù)管理。利用物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)能夠?qū)Υ啊⒉次弧④囕v等進(jìn)行監(jiān)控和管理。

3結(jié)語

現(xiàn)代物流是物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)最廣泛應(yīng)用的領(lǐng)域之一，經(jīng)過物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)改造后的物流系統(tǒng)，能夠提高運(yùn)作效率、降低成本。散雜貨碼頭由于貨物形態(tài)的特殊性使得傳統(tǒng)港口物流業(yè)務(wù)繁瑣，易出錯(cuò)，將物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用于散雜貨港口物流，勢必改善流程，提高效率。但是，港口物聯(lián)網(wǎng)的建設(shè)是一個(gè)系統(tǒng)工程，涉及業(yè)務(wù)環(huán)節(jié)的方方面面以及多個(gè)用戶，規(guī)模較大，僅僅在理論上對(duì)物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)進(jìn)行設(shè)計(jì)是不夠的，還需對(duì)實(shí)際建設(shè)過程中可能遇到的問題進(jìn)行進(jìn)一步的探討和研究。

作者：耿波單位：徐州工業(yè)職業(yè)技術(shù)學(xué)院信息管理技術(shù)學(xué)院