1引言 RFID 技术实现了非接触自动识别, 为货品识别提供了便利,已经被广泛应用于制造业、物流、仓储等领域。
仓储管理是我军装备维修备件仓储管理的核心和关键。目前部队的维修备件仓储管理仍处于人工管理状态,效率低,出错率高。
针对部队武器装备维修备件仓储管理的需求, 设计基于RFID 技术的备件仓储信息管理系统来有效管理装备维修备件,以便各级部门及时掌握备件状态,了解库存情况,为装备的快速维修保障提供备件支持。
2 RFID技术射频识别(RFID)技术是非接触自动识别技术,通过无线射频信号自动识别目标对象,获取相关信息,完成输入与处理,并且操作简单快捷。一个典型的 RFID 系统由射频电子标签、阅读器以及应用系统三部分构成。射频电子标签附着在识别目标上,存储着需要被识别目标的相关信息, 这些信息被阅读器通过非接触读/写获取。阅读器是利用射频技术读/写标签信息。RFID 应用系统是对系统的数据进行存储、管理与分析,完成信息的传输。
3基于RFID技术的维修备件仓储管理系统3.1 需求分析装备维修备件库区域分散,管理维护人员流动快。信息管理系统实现对每个仓储、备件进行监控,掌握其库存、采购与消耗情况。因此本系统的总体需求是:采用 RDIF 技术、计算机网络技术、智能优化技术实现备件仓储管理的信息化、自动化、智能化,优化备件的存储结构,为装备的维修维护提供优质、快速的备件保障,提高装备完好率。
系统的具体要求是:1) 所有仓储实现电子化管理。对备件的出入库、盘点等实现电子化操作,减小工作量和人工输入的误差;2) 实现备件仓储统一有效管理。利用军用互联网络,总部可以实时综合查询各仓储的信息,根据需求统一调配,提高备件的有效利用率;3) 实现优化决策建议。根据各武器装备备件消耗情况、备件调配情况,仓储的出入库情况,采用综合优化算法,实时优化备件存储策略,为相关决策部门提供参考;4) 建立存储预警规则。实时根据仓储备件数量短缺情况,仓储储位空间利用情况,提醒仓储管理人员和相关部门。对仓储管理一些违规操作及时报警,以减小损失和事故的发生。
3.2 系统的架构维修备件信息管理系统架构如图 1 所示,采用三层架构结构。
图 1 系统架构图**层是信息采集层,主要通过 RFID 设备采集仓储储位、备件数据信息。其设备包括储位标签、备件标签、阅读器(固定式与手持式)等。
第二层是信息传输层,通过无线通讯技术、计算机网络技术, 把采集到的数据信息传输到前端本地数据库和远程中央数据库, 其设备主要包括前端控制器、无线接入设备和相关的网络、数据库设备。
第三层是信息管理层,对采集数据信息进行分析、处理与管理,包括数据库服务器、相关的网络服务器和信息管理软件。
3.3 系统的结构主要由以下几个子系统构成。
1) 动作子系统。利用 RFID 设备高效率完成维修备件的入库、出库、盘点等具体作业,传输相应执行信息。
2) 仓储信息管理子系统。位于每个仓储中,负责入库备件标签的发放、粘贴,实时库存管理,同时负责备件采购与失效备件报废管理,完成信息的传输工作。
3) 仓储信息管理中心子系统。位于总部相关专业部门,负责备件仓储数据的集中管理与维护,负责制定采购与出货计划,相关维修备件的调库,优化备件存储决策,及打印生成各类统计管理报表。
3.4 工作流程维修备件仓储信息管理实现了标签制作与安装管理、出入库、盘点作业的信息管理等。
1、维修储位标签、备件标签的制作与安装管理。储位标签如不发生损坏一般只需制作安装一次, 备件标签每次采购备件都需要制作安装一次。具体的流程如下:① 根据仓储规划与结构特点,合理优化储位结构,利用现场仓储信息管理子系统自动生成储位统一编号, 完善相关储位信息, 同时利用 RFID 标签一体化打印机在标签上打印储位编码和相关重要信息;并把储位编码信息写入到储位电子标签中,在合适的位置粘贴标签。
② 对备件进行编码。对采购的所有备件,根据备件的使用对象、性能、结构与体积等特点,利用现场仓储信息管理子系统自动生成备件统一编号,并根据具体备件,完善备件详细信息,利用 RFID 标签一体化打印机在标签上打印备件信息编码, 并把相关信息写入备件标签中,同时粘贴在备件的合适位置。
③ 标签放入储位中,同时更新储位标签内容。
所有标签打印时必须清晰,安装要牢固,防止脱落,写入标签的内容要尽量详细,防止信息丢失。
2、入库作业流程。入库作业流程如图 3 所示。
① 采购、调货。系统根据仓储备件存储数量、存储的区域分布、备件的需求特征,制定合理的采购计划和调配计划,并下达到各仓储单位。仓储单位根据计划实施采购和调配。
② 入库前的检验与准备。备件到位后检查,备件单是否与计划一致,备件有无质量问题,如有问题,不入库,重新采购。无问题,备件暂存临时库,在临时库制作和粘贴备件标签(具体方法见流程 1)。
③ 利用手持式阅读器读取备件信息,并上传到现场仓储信息管理子系统中,系统根据仓储储位存储容量、结构特点,分配备件储位。
④ 作业人员搬运备件到指定的储位,核对无误后入库,并利用阅读器读取储位信息,传输给现场子系统,现场根据传输到信息及时更新本地数据库,并传输更新远程数据库。
3、出库作业。
① 根据装备维修实际,通过中心计算机下达出库计划。
② 现场子系统根据出库计划,调出出库备件信息及储位信息,并下载到手持式 RFID 阅读器。
③ 作业人员根据指示到达指定储位,用手持式阅读器读取备件信息,如相符,把备件搬运到仓储仓门,利用仓门固定式阅读器确认备件信息,如确认无误,完成出库。
④ 出库完成后,上传出库信息,系统根据出库信息,及时更新数据库。
4、盘点作业流程。
① 系统根据设定的盘点周期,定期提醒仓储管理人员以其相关人员进行盘点工作。
② 现场子系统根据盘点方式、备件库存情况把相关数据信息下载到手持式阅读器中。
③ 作业人员按照指定路线慢速行进,在行进过程中读取备件和储位标签,如发现不能匹配,则报警提示。
④ 行进完成后,向现场子系统传输盘点结束及相关数据信息,远程计算机可以查看盘库清单。
4系统设计的意义与预期效果建立维修备件仓储信息管理系统,使仓储作业(出入库、盘点等)自动化程度大大提高,提高仓储管理水平,减小作业工作量,并能使各分布式仓储数据共享,方便信息交流,能够优化仓储备件的存储与调配。具体的意义及效果如下:
1) 大大减小人工作业量, 提高工作效率, 节约人力成本。
RFID 自动识别系统可以大大减小人员工作量, 节约人力成本,并且备件电子标签可以重复使用,可以减小重复开销。
CGI工作原理如下:客户端的用户通过浏览器完成一定输入工作后,向服务器发出HTTP请求(称为CGI请求) ,服务器守护进程接收到该请求后,就创建一个子进程(称为CGI进程)。该CGI子进程将CGI请求的有关数据设置成环境变量,在CGI程序与服务器间建立两台数据通道,然后启动URL指定的CGI程序。子进程通过标准输出流将处理结果传递给服务器守护进程,守护进程再将处理结果作为应答消息回送到客户端。
根据程序需要,根据主页上链接内容,编写CGI应用程序,编译后放到系统定义的CGI应用程序文件夹。当远程登录到网页服务器时,鼠标点击主页上链接,S3C2440CGI应用程序会自动识别点击的链接,调用对应的CGI应用程序,打印用户所需要的信息当当前页面。远程用户可以在网页上查看各个单电池的电压和电池组的情况,也可以通过网页对整个系统进行配置。
3.4实际运行效果该系统现在已经在某变电站正式投入使用,并且已经达到预期的效果。
在没有进行放电测内阻的时候,各个电池电压均在13.7V左右,是非常稳定的,但是放电过程中,1号电池和9号电池电压下降很厉害,还不到11V,说明这两级电池内阻已经很大了,带负载能力下降了,应该及时更换。
放电检测原始数据表4结束语本文所描述的系统可以实时的获取电池组单体电池数据并正确处理得出单体电池寿命、单体电池剩余容量、单体电池内阻、单体电池电压、电池组电压、电池组电流、电池组温度等数据并将这些数据存储到共享内存中供触摸屏和网页显示。并且系统能够分析各个电池的性能,对有问题的电池进行报警,提醒工作人员及时更换。
本文作者创新点:用嵌入式Linux实时操作系统控制单片机对蓄电池电压进行实时监测,同时自动完成电池内阻的检测,生成实时和历史数据并保存,对核对放电试验的数据自动保存。
取代了以前手工记录的方式。提高了变电站的自动化水平。