中海油RFID的物流管理系统解决方案

1、.基于RFID的物流信息管理系统解决案书 基于RFID的物流信息管理系统（中海油）解决方案 *;第46页目 录1需求分析31.1项目背景31.2用户需求描述31.3需求满足程度81.3.1业务需求满足程度81.3.2功能需求满足程度151.3.3技术规范满足程度181.3.4性能指标201.3.5信息安全和访问控制212总体设计232.1设计原则232.2设计依据232.3需求理解242.3.1全方位的资源管理242.3.2动态数据采集242.3.3可视化的物流管理252.3.4完善的系统功能262.4系统特点262.5系统架构272.6RFID数据采集子系统292.6.1RFID设备部署29

2、2.6.2RFID设备安装方式312.6.3RFID设备数据流342.7系统业务流程352.7.1运输调度管理模块4计划管理4发货管理4收货管理4结算管理532.7.2堆场作业管理模块5集装箱移位管理5集装箱称重管理602.7.3资源管理模块6货运列车管理6集装箱管理6货物管理6单据交接管理6宏观资源控制管理712.7.4数据统计模块7货运列车统计7集装箱统计7货物统计75

3、其他统计772.7.5系统配置模块7人员认证管理7设备管理7系统表格维护80资源预警管理设置802.8软硬件配置812.8.1技术架构812.8.2运行环境812.8.3开发环境812.9产品介绍822.9.1RFID产品8电子标签8读写器8安装配件882.9.2DMGIS平台892.9.3大屏幕显示902.9.4HP服务器922.9.5无线网络921需求分析1.1 项目背景中石油决定引入一套现代化的物流管理系统，以改善物流运作流程，提高对客户的服务质量。系统涵盖集装箱管

4、理、运输运输、仓库管理、堆场管理、以及票据管理等多个方面，并与无线射频识别（RFID）、地理信息系统（GIS）、全球定位系统（GPS）、电子计量控制等先进技术有效的结合，在国内化工行业的物流自动化管理领域处于领先位置。该系统建成后将大大提高天马物流的信息处理能力和管理水平，实现物流信息的实时、准确和系统化，更好地满足来自中海油集团内部以及其他各方对物流信息的需求。1.2 用户需求描述随着企业规模的不断扩大，随之而来的问题是如何提高产品的运输效率，如何降低运输工具的空置率，如何利用有限的仓储面积存储更多的物品，如何在需要这些产品的时候迅速地找到他们，以及如何合理配置产品品项以最低的品项数和库存量

5、来满足市场的需要，如何合理安排仓储出入口的装卸作业，使该作业能够迅速准确地被完成。在激烈市场竞争环境下，石化行业必须不断改进生产管理模式，以适应供应链和销售环节的竞争需要。现代化的物流和仓储管理系统必须满足物流和仓储环节在时间方面的动态需求，同时还要满足不同的地区的物流需求。物流包括产品的运输、库存、包装、交叉转运/在途合并、装卸搬运、流通加工和动态客户服务等各个环节，既涉及到产品的时间效用，如存贮，又涉及到产品的空间效用，如运输、中转等。作为一个物流管理者不仅需要知道物流需求随时间的变化规律，还要知道其空间的需求，如运输的距离、仓库的分布与库容，并根据企业物流的预计需求量规划仓库的位置等等。

6、1.3 需求满足程度1.3.1 业务需求满足程度本方案以“可视化物流运输管理系统（VLTMS）”软件为系统运行的基础平台；在数据采集方面，选用RFID有源标签、RFID固定式读写器、以及RFID手持式读写器，实现对所有参与物流运输的集装箱、货运船舶全程跟踪管理；在软件界面方面，采用DMGIS数字地理信息技术，达到图文并茂、生动直观的显示效果，为企业对分布式节点的统一管理提供了灵活的可视化手段。“可视化物流运输管理系统（VLTMS）”可以很好的满足中海油物流管理系统的各项业务需求。系统采用B/S与C/S结合的应用架构，后台共享同一个数据库，实现整个物流环节的统一管理。系统涉及的业务流程包括：（1

7、） 实际货运计划制定；（2） 各个堆场收发货管理；（3） 堆场作业管理；（4） 货运船舶管理；（5） 集装箱管理；（6） 货物出入库管理；（7） 单据管理；（8） 结算管理；“可视化物流运输管理系统（VLTMS）”包括了五大业务模块：运输调度管理模块、堆场作业管理模块、资源管理模块、数据统计模块、系统配置模块。系统采用统一的身份认证管理，无论是各个单元的一线工人，还是机关的管理人员，甚至集团的高层领导都可以登录本系统，从不同角度监控物流系统的实时状况，最大限度的满足天马物流的业务需求。由于天马物流管理系统主要基于船舶运输和露天堆场，应用环境较其它物流管理系统要复杂许多，因此在设计开发天马物流管

8、理系统时，将针对实际的应用条件和环境因素，侧重提高和改善RFID设备在雷雨、高温、低温、以及潮湿等恶劣环境下的工作表现，确保整个标签系统能够全天候24小时正常工作。DMGIS数字地理信息系统平台是公司拥有自主知识产权的另一项核心软件产品，该产品已经成功应用于智能交通、市政工程、城市网格化、城市应急救援等系统中，具有性能稳定，人机界面友好，数据接口丰富等特点。基于DMGIS数字地理信息系统技术开发的操作界面，为货运船舶动态跟踪管理，集装箱全程跟踪管理，堆场集装箱管理等环节提供了一个灵活直观的可视化管理手段。综上所述，可视化物流运输管理系统不仅能够满足天马物流公司的业务需求，而且在一些细微环节上，

9、还根据实际情况进行了创新和改进，通过客户化的定制开发，使整个系统的效率更加优化和可靠。除了满足用户的业务需求，本系统还从以下几个方面增强业务流程的可扩展性：1. 支持业务流程的动态调整由于在现实条件中，各个场站的应用环境不可能完全一致（例如，有的场站没有条件安装铁道道边的固定读写器），所以在部分细节流程上存在动态调整的需求。本系统采用模块式架构，可以在一定范围内满足用户的上述需求，使得整个物流流程更加优化、实用、高效。2. 具有完善的系统容错功能系统容错能力的强弱，是系统健壮性的重要标志。针对整个系统的目前情况，比较容易出现差错的有两个环节：1）核心业务系统；2）终端数据采集系统。3. 具有较

10、强的业务扩展性系统采用目前国内最先进的RFID技术，不仅对物流环节中的最小单元集装箱进行全程跟踪管理，同时对物流环节中的其他重要资源也进行统一管理。上述条件的实现，为天马物流从目前“单一主顾”、“固定货物”、“固定线路”，向“多主顾”、“多货物”、“多线路”的现代配送式物流发展奠定了坚实的基础。1.3.2 功能需求满足程度整个中海油物流管理系统的功能需求可以抽象、提炼为：货运列车管理、集装箱管理、货物管理、单据管理、结算管理、堆场作业管理（车、箱、货、票、财、作业）六个功能。只要能够满足以上六个功能，就可以完全满足整个物流系统的需求。“可视化物流运输管理系统（VLTMS）”的五大业务模块：运输

11、调度管理模块、堆场作业管理模块、资源管理模块、数据统计模块、系统配置模块，完全满足对以上六个元素的管理。r 货运船舶管理从“货运船舶申请”、“各个货运站始发、到达船舶管理”、“货运船舶装卸管理”、“货运船舶全程跟踪管理”、“货运列车船舶使用次数管理”等方面对货运列车进行管理。r 集装箱管理从“集装箱注册管理”、“各个货运站发出、运达集装箱管理”、“集装箱装卸船管理”、“集装箱全程跟踪管理”、“各个场站集装箱分布管理”、“集装箱周转使用次数管理”等方面对集装箱进行管理。r 货物管理从“各个堆场货物存储管理”、“货物出入库管理”、“ 各个货运站发出、运达货物管理”、“货物全程跟踪管理”等方面对货物

12、进行管理。r 单据管理从“单据交接管理”对物流环节中所有单据进行管理。r 结算管理从“结算管理”、“结算统计”等方面对相关财务进行管理。r 堆场作业管理从“集装箱装卸管理”、“集装箱装卸料作业管理”、“集装箱称重管理”等方面对堆场作业进行管理。以上功能描述已经基本满足天马物流的需求，对于部分细微环节，可以根据天马物流的实际应用需求，进行客户化定制开发，使其更有效、全面的满足用户的业务要求。除了满足招标书中的功能需求，本系统还提供以下附加功能，从而更加丰富整个系统的业务功能。1. 支持业务状况的实时发布由于本系统采用目前最先进的RFID技术，对物流环节中可跟踪的最小单元集装箱进行唯一标识，使得物

13、流可视化管理成为可能；此外，整个系统共享同一个数据库，使得庞大的物流管理统一到一个平台上。以上两点使系统支持业务状况对外实时发布。发布渠道可以是网上发布，大屏幕发布等多种方式。使用对象不仅可以是系统的管理人员，还可以扩大到集团领导，最终用户。从而进一步提高天马物流的服务质量。2. 支持货运船舶、集装箱、运输货物的全程可视化跟踪管理系统在传统物流管理中融入了先进的RFID和GIS技术，进一步细化了物流管理的粒度，真正实现物流环节重要资源的可视化管理。3. 支持系统重要资源的预警控制管理随着现代物流的快速发展，对物流环节中各种资源的精细管理提出了更高的要求。是否能够最大限度、最高效率的应用所控资源

14、，已经成为现代物流企业竞争力强弱的重要标志。本系统在对物流环节中各个重要资源实施全程可视化管理的基础上，进一步提出“重要资源预警控制管理”的概念。工作人员可以通过设置预警条件，对“集装箱的周转率”，“堆场空箱的保有率”，“堆场货物的存储量”，“货运船舶运行时间”等环节进行提前预警管理，从而提高管理的效率和效能，为企业“降低成本，增加效益”奠定基础。4. 支持统计数据动态生成系统保存了大量的业务数据，但是不同业务部门，不同工作性质的人员使用数据的需求是各不相同的。系统已经多角度，多层次，多维度的统计报表，但是少部分特殊需求的用户，系统还提供统计数据动态生成的功能，使统计数据更好的满足用户的需求。

15、5. 所有统计数据支持在线打印和MS Office软件的导出统计数据的应用方式可能是多种多样的，系统不仅支持统计数据的在线打印，而且支持将数据导出到 MS Office应用软件中，方便用户使用。6. 对现有纸介质单据的支持在现有物流环节中，存在这大量的纸介质单据，在新系统投入使用的时候也不可能完全废弃这些纸介质单据。本系统在“单据交接管理”的模块中实现对纸介质单据“图像化”和“电子化”，从而有机的将传统纸介质单据和新系统的电子单据统一管理在同一个平台上。7. 末端数据采集的强大功能在数据采集方面，本方案中选用的RFID固定式读写器有单天线和多天线两种形式，可以分别满足船舶、称重场、以及龙门吊不

16、同场合的应用需求。而且，读写器实现了功率控制功能，可以根据具体需求调节读写器作用距离，最大程度的满足具体的使用要求。RFID手持式读写器采用内置定向天线，从而将工作人员查验的集装箱范围限定在特定的区域之中，大大提高了工作人员的工作效率。手持式读写器内置大容量的存储空间，可以支持批量数据的编辑和下发。装配在集装箱上的RFID标签通过特殊的隔热和防金属处理，可以稳定工作在-5085高低温以及5%95%湿度等恶劣环境中。技术规范满足程度在系统架构方面，VLTMS系统采用基于现代主流J2EE平台的B/S结构（个别模块如堆场作业模块使用了C/S结构），以及先进的MVC（模型-控制-视图）架构模式，可以灵

17、活支持应用系统的动态扩展。系统从软件结构上分为客户表示层、中间服务层以及数据库存储层三个层次。在数据采集方面，本方案设计中采用的RFID电子标签是一种非接触式的自动射频识别技术，它是无线电技术在自动设备识别领域中的具体应用。RFID通过无线射频信号实现非接触方式下的双向通信，完成对目标对象的自动识别和相关数据的读写操作。RFID与现行的条码、磁条等其它识别技术相比，具有无接触、精度高、抗干扰、速度快，以及环境适应能力强等显著优点，被广泛应用于诸如物流管理、交通运输、医疗卫生、防伪防盗、资产管理以及国防军事等领域。类别载体信息量读写方式保密性智能化抗干扰寿命成本条码纸、塑料薄膜、金属表面小只读光

18、束扫描差无差较短最低IC卡EEPROM大读/写电擦除好有好长较高RFID EEPROM大读/写无线通信好有很好最长较低RFID与其它识别技术的对比表1.3.3 性能指标本方案中采用B/S结合C/S的网络架构，在资源管理等模块中使用B/S，使客户端可以通过简单的WEB浏览器即可访问到系统的所有资源信息；而对于诸如堆场作业这种需要前端与后台系统频繁交互的模块中，系统采用C/S技术，这样可以加速指令提交和执行的速度。虽然本系统对网络硬件没有特殊要求，只要是配置有WEB服务器的企业内部网络都可以运行。但本系统属于网络密集型应用系统，系统运行时，大量数据需经过网络传递，网络的传输性能直接影响到系统的运行

19、效果。所以，系统中的数据库服务器和多功能服务器应尽量连接在高速网络中，以避免由于网络原因造成服务器的性能瓶颈。一般提供给本系统使用的带宽，局域网内10M就可以满足要求，广域网连接建议采用DDN专线接入(512KB为最低选择，建议带宽2M)，带宽越宽远程用户的应用效果就越好。1.3.4 信息安全和访问控制本方案设计中系统通过对客户机和用户进行身份认证，控制用户通过哪些客户机可以对哪些服务器提供的哪些服务进行访问，系统采用安全可靠的手段保证数据传输的安全性（即通过安全加密方式进行认证信息的数据传输）。其主要功能为：双重身份认证、超时认证、分组管理。此方案可以完全满足天马物流管理系统的信息安全和访问

20、控制问题。2 总体设计2.1 设计原则我们将本着认真、务实、负责的态度进行天马物流管理系统的规划、设计和实施，充分体现系统先进、实用、可靠、安全、可扩展、易管理等特点，力争把该系统建设成为一个行业样板工程。为此，我们承诺在系统设计和工程实施过程中严格遵循以下原则：r 稳定性：合理设计系统架构，充分考虑设备的容错性、稳定性和可靠性，采取容灾备份策略，保证系统具备故障自愈的能力，把系统运行的故障风险降低到最小。r 先进性：采用目前国际上主流的、成熟的先进技术，确保系统达到国内先进水平，能够满足现代化航运管理在今后较长时间内不断变化的业务需求。r 安全性：制订统一的系统安全策略，确保设备接入、网络传

21、输、用户接入、控制中心等各个环节的安全性，从整体上考虑网络平台的安全性。r 开放性：遵循相应的国家标准、工业标准和国际标准，本着开放性设计原则，确保系统具备良好的灵活性、易操作性、可扩展性和可升级性。r 经济性：在满足所有需求的前提下，选择合理的系统架构和设备，使系统具有较好的性能价格比，充分保护用户投资，降低系统的运营和使用成本。2.2 设计依据r 集装箱自动识别国际标准，ISO-10374r RFID系统2.45GHz通信接口参数国际标准，ISO-18000-4r 软件工程国家标准，GB8567r J2EE 1.4规范r EJB 1.1/EJB 2.0标准，JMS 1.0.1，Servle

22、t 2.2，JSP 1.1r JNDI 1.0，JDBC 1.2和2.0扩充标准r 建筑与建筑群综合布线系统工程设计规范，GB/T 50311-2000r 建筑与建筑群综合布线系统工程验收规范，GB/T 50312-2000r 工业企业通信接地设计规范，GBJ79-85r 建筑物防雷设计规范）（GB50057-94）r 防雷保护装置规范，IEC 10241r 防止雷电波侵入保护规范，IEC 13121r 现场勘测资料和有关测试数据数据2.3 需求理解2.3.1 全方位的资源管理在一个统一的平台上，管理物流环节中的“船、箱、货、票、财、作业”六个重要资源，整个中海油物流管理系统，可以提炼为对环节

23、中的六大重要资源的管理。本系统的五大业务模块：运输调度管理模块、堆场作业管理模块、资源管理模块、数据统计模块、系统配置模块，充分涵盖对以上六个元素的管理，满足用户的需求。2.3.2 动态数据采集集装箱所携带的物流信息是流动的，并且是动态变化的。因此，在本管理系统中最为重要的部分是如何实现流动集装箱信息的动态采集，这些信息的采集是上层管理系统业务功能实现的基础，数据采集层的性能指标将直接决定整个管理系统的完善程度。由于本系统中的管理对象是铁质集装箱，将大大影响无源RFID标签的识别能力。此外，由于在某些条件下对识别距离要求较远，使得无法利用条形码技术或图象识别技术来实现集装箱ID的识读。因此，在

24、本设计方案中，我们提出了一套基于有源RFID电子标签技术的数据采集方法，有效的解决集装箱信息的动态采集问题。由于有源RFID标签的抗金属、隔热防冻、大数据容量等性能都非常优秀，识别距离也远远超过其他识别技术，因而可以完全满足本系统的数据采集需求。2.3.3 可视化的物流管理在本系统中，涉及多个集装箱堆场作业点，在这些作业点中集装箱的流转效率十分关键，直接关系到天马物流的集装箱运输和维护成本。而决定集装箱流转效率的因素包括中控人员对堆场实时情况的掌握程度、吊装卸工作人员对工作任务的可视化程度、以及所有相关资源（如龙门吊、正面吊、集卡等）是否实现合理的指挥调度。在本设计方案中，我们提出可视化物流管

25、理的概念。它包含两层含意：1) 全程动态监控，即通过本系统可以查询所有配备RFID标签的集装箱和集卡的实时状态，包括所在的具体位置（运输途中/堆场重箱区/堆场空箱区/港口码头等）、分布和数量统计，并可借助GIS地理信息系统，实现运输的最佳路径选择，以及集装箱、集卡等重要资源的动态调配和优化；2) 堆场可视化作业，系统中采用了大量的图形化方式和拖拉方式，清晰快捷地显示集装箱运输、装卸情况以及堆场实时使用情况，便于中控调度人员和现场操作人员调整作业计划、下达作业指令，从而大大提高集装箱的流转效率和堆场使用率，充分体现管理系统的“人性化、信息化和高度自动化”。2.3.4 完善的系统功能在本系统中，天

26、马物流总部为信息管理的集成中心，港口、铁路集装箱作业场站、工厂集装箱作业区为信息数据的原发地，因此必须支持多个码头和多个堆场站加入系统并参与操作；系统中联合商务负责处理进出口贸易，天马物流则负责内陆运输与配送，天马物流应该可以控制全局，并完成与铁路部门、其他工厂、代理公司、以及堆场站的交割。在本设计方案中，我们采用基于J2EE行的三层B/S（浏览器/服务器）体系结构，让所有业务内容都在服务器上进行，客户端只需WWW浏览器，而无需再安装和配置任何客户端软件。本系统具有各类单据的制定和维护功能，可以实现集装箱定位跟踪，工作量统计分析，堆场实时调度指挥，历史数据记录与查询，对账结算和报表打印等多项功

27、能，可以为公司和集团各部门及各级领导提供重要的基础信息，为他们在监督、指挥、决策工作提供重要手段。作为物流信息化管理系统的一部分，本系统还可以与企业财务系统、企业MIS系统、以及其它诸如电子计量、ERP等其它系统集成，实现系统联动和信息共享。2.4 系统特点“可视化物流运输管理系统（VLTMS）”是集计算机网络、射频识别（RFID）、地理位置信息（GIS）以及自动控制等技术多学科综合应用为一体的智能化管理系统，它通过先进的RFID电子标签记录集装箱铁路运输和堆场存放的相关信息，利用RFID读写器对集装箱标签自动识别，并将所有集装箱物流信息实时传输至后台管理系统，从而实现集装箱物流和信息流的实时

28、统一。利用RFID电子标签成为集装箱运输信息的载体，实现对运输过程中的集装箱货物状态和运输信息的有效监控和实时管理，可以大大提高集装箱运输的管理水平和运输的效率，从而降低集装箱的运输和维护成本。本系统主要具有如下优点：1) 基于J2EE的B/S和C/S系统架构有机结合，既提高了局部环节应用的效率，有确保整体系统的一致性2) 具有自主知识产权的“可视化物流软件平台”、“DMGIS平台”和RFID核心产品，其中多项核心技术已经申请国家专利3) 具有丰富的大型行业软件开发经验，RFID应用经验，系统集成经验，可以为用户提供接口统一的、全方位的高效服务4) 物流全程动态监控，为“领导决策系统”和下一步

29、物流业务的扩展奠定了基础5) 堆场可视化管理，提高堆场作业能力，增强物流企业竞争力6) 完善的系统功能，合理的业务流程，提高用户管理的效率和效能7) 开放的软件接口和模块化结构设计，满足用户动态业务流程和业务扩展的需求2.5 系统架构由于天马物流所管辖的堆场分布较广，集装箱流转较为频繁，而且天马物流和联合商务等其他公司之间也存在紧密的交互业务，因此我们设计的“可视化物流运输管理系统”主体采用基于J2EE平台的B/S结构。这种方式结构灵活，有较好的开放性和易扩展性，客户端只需要普通的WWW浏览器即可访问系统信息。此外，B/S架构对网络和用户数也没有特殊要求，随着天马物流的业务发展，系统的访问用户

30、数可以任意扩充，而不需要再追加投资，从长远来看，不但符合技术发展潮流，而且会大大节省建设成本。VLTMS系统采用三层B/S体系结构，简单易用，大大缩短了系统的建设周期，节省管理费用；集中管理、统一维护、分类有序存放信息数据，也使得系统维护、升级、扩充更为方便。此外，由于采用组件、构件化开发，根据业务的数据和处理特性，将业务处理功能详细分解成为基本的业务操作，对每一个业务操作封装成基本构件，通过对原子业务逻辑封装形成综合业务逻辑。通过构件化的设计思想，实现构件的封装和复用，减少系统的复杂程度，提高程序的复用度，提高系统在业务支持上的扩展能力。VLTMS系统的服务器网络位于天马物流公司信息中心，主

31、要包含多功能服务器和数据库服务器。昆明堆场、防城港堆场以及联合商务和中海油集团等客户端系统都可以根据用户的类别和权限访问后台中心系统。VLTMS系统应用拓扑图q 多功能服务器采用Linux平台和J2EE架构，负责采集来自RFID读写器设备、地衡称重设备及其他相关系统的数据，并根据客户端用户的权限和需求，以WEB服务的方式提供实时/非实时的查询、监控、统计等功能。并且，内置的GIS平台还能提供系统所需的地图数据服务。q 数据库服务器采用Oracle商用大型数据库系统，主要存储系统所需的业务单据数据、RFID标签数据、GIS地图数据、财务数据、运输数据、用户数据、以及称重数据等等。若考虑容错方案，

32、可布置2套数据库服务器以双机热备方式工作，Oracle数据库安装在磁盘阵列之中，保证数据的即时同步。在主服务器处于工作状态时，备份服务器处于监控准备状态；当主服务器出现故障的时候，备份服务器自动激活，动替代主机工作，保证应用在短时间内完全恢复正常使用。2.6 RFID数据采集子系统2.6.1 RFID设备部署当前天马物流公司的物流管理平台主要涉及多个堆场，如果堆场设备是专属中海油的，可以根据实际业务需要在场站的进出码头门口、地衡、龙门吊、正面吊等位置安装各种固定式RFID设备并实施布线工程，如果属于公共的开放式堆场，堆场所有权不属于中海油，因此不能在现场安装固定设备，只能选用手持式RFID设备

33、。我们为不同类型堆场分别制定了详细的RFID设备部署计划。在堆场业务流程方面，RFID部署方案结合了固定式和手持式两种技术模式的优点，所以在本方案中我们以详细说明RFID相关设备在堆场中的安装位置以及作用，并以实际集装箱运输业务流程说明RFID子系统与后台“可视化物流运输管理系统（VLTMS）”的数据交换过程。RFID系统部署图如上图所示，堆场共有2条铁路线连接防城港来往的集装箱专列；13个集装箱区用以存放包括原材料硫磺集装箱、成品化肥集装箱、空集装箱在内的各种流转集装箱；4个地衡秤重设备用来核准集装箱货品的重量；1台龙门吊设备负责集装箱在铁道、集装箱区、集卡之间的吊箱作业，它有专用的走行轨使

34、其可作业区可以覆盖所有集装箱存放区以及铁路线区域；若干集卡用以堆场和装卸货仓库之间的集装箱运输，集卡也有专用的行驶路线。根据这种现场条件，我们计划为昆明读书铺堆场-富瑞化肥厂部署共10套RFID读写器设备，固定式设备分别位于4个地衡称重设备旁（记作R1R4，负责完成集装箱RFID标签中重量数据的采集和写入）、龙门吊（记作R5，负责堆场作业环境下集装箱RFID标签数据的自动采集）、铁路旁（记作R6R7，用于集装箱专列发货/来货RFID标签数据的自动采集）、正面吊（记作R8，负责堆场作业环境下集装箱RFID标签数据的自动采集）、手持式读写器（记作R9R10，主要配发给堆场站工作人员用作特殊情况下人

35、工的数据读写和校验）。这些RFID读写器设备将根据具体应用需求，选择相应的外接RFID天线，本方案选用的RFID读写器最多可以支持4个外接天线，并且功率可调，因此完全能够满足本管理系统的需求。此外，每个集装箱和集卡车上都配备了一个RFID电子标签，该标签有一定的存储容量，用于存储集装箱对应货品的相关信息或者集卡车的相关信息，我们计的RFID电子标签为有源标签，采用了独特的低功耗设计。2.6.2 RFID设备安装方式RFID电子标签可以根据实际情况安装在集装箱的顶部或者侧面。如图所示。集装箱顶部安装标签位置集装箱侧面安装标签位置2.6.3 RFID设备数据流q 码头读写器单元（R6-R7 RFI

36、D读写器）R6、R7 RFID读写器分别部署在码头正门，通过外接天线覆盖特定的区域，使得RFID读写器能够成功读取到来往每个集装箱的标签内存储数据（包括集装箱号，品名，品质，重量，发货地，到货地，发货时间等）。R6、R7 RFID读写器将读取到的集装箱标签数据实时上传至后台服务器，系统将根据这些数据生成相应的“电子到货单”；q 龙门吊读写器单元（R5 RFID读写器）R5 RFID读写器被部署在龙门吊的工作台上，龙门吊的操作包括将原材料集装箱从专列中吊到集装箱存放区、将原材料集装箱或空集装箱从集装箱存放区吊到对应集卡车、将成品集装箱从集卡车吊到集装箱重箱区、以及最终将成品集装箱吊上集装箱专列发

37、往目的地。R5 RFID读写器主要负责读取龙门吊正在作业集装箱标签数据的读取，这些数据被实时传送到龙门吊作业人员的工作电脑（带触摸屏），供作业人员确定所操作的集装箱是否与工作单中的任务一致。此外，如果是集装箱吊上集装箱专列的情形，则R5 RFID读写器还负责将发货信息（包括发货地，到货地，发货时间等）写入对应标签中；q 4号地衡读写器单元（R4 RFID读写器）R4 RFID读写器被布置在4号地衡设备旁边，当原材料集装箱通过集卡运输到4号地衡上后，R4 RFID读写器将读取对应集装箱标签内的数据（即发货地系统写入的原材料净重）。R4 RFID读写器还将实时读取对应集卡车上的标签数据（集卡车号，

38、司机编号等），以用来对各个集卡司机的工作量进行统计分析。q 1-3号地衡读写器单元（R1-R3 RFID读写器）R1-R3 RFID读写器被分别布置在1-3号地衡设备旁边，根据1-3号地衡和4号地衡称重的数据可以得到实际到货净重。如果对应集装箱马上循环使用，即被装上成品化肥，则R1-R3 RFID读写器将新的发货数据（包括品名，品质，重量等）写入到集装箱的电子标签中；如果对应集装箱不马上循环使用，则R1-R3 RFID读写器将集装箱上电子标签的数据清空（只保留集装箱ID号），使标签反映空集装箱的状态。2.7 系统业务流程“可视化物流运输管理系统”从功能上可以分为五大业务模块：运输调度管理模块、

39、堆场作业管理模块、资源管理模块、数据统计模块、系统配置模块。r 运输调度管理模块包括：(一) 计划管理² 备货计划单制定每旬、每月整个联合商务进口/出口，调拨货物计划；² 运力计划单制定每旬、每月运力计划；² 实际运力计划单制定每旬、每月实际运力计划；(二) 发货管理² 成品发货任务单制定实际发货任务单；² 制定集装箱装车调度单场站调度员制定集装箱装车调度单；² 集装箱发货顺序单列出发出以后，从设置在铁路道旁的读写设备，读到的集装箱发货顺序；² 电子发货单最终确认的电子发货单，对应到货地的电子收货单；(三) 收货管理

40、8; 电子到货单从主服务器下传的电子到货单，对应发货地的电子发货单；² 集装箱到货顺序单列出进站时，从设置在铁路道旁的读写设备，读到的集装箱到货顺序；² 集装箱卸车调度单场站调度员制定集装箱卸车调度单；(四) 结算管理根据库存、发货、到货的统计，计算各个相关主体结算的金额；r 堆场作业管理模块包括：(一) 集装箱移位管理² 集装箱卸车调度单龙门吊或者正面吊的操作人员根据调度员制定的调度单，实际进行集装箱卸车操作；² 集装箱装车调度单龙门吊或者正面吊的操作人员根据调度员制定的调度单，实际进行集装箱装车操作；² 集装箱装卸料调度单龙门吊或者正面吊的

41、操作人员根据调度员制定的调度单，实际进行集装箱装卸料操作；(二) 集装箱称重管理对集装箱进行装卸料的称重操作；r 资源管理模块包括：(一) 货运列车管理² 货运列车动态管理记录每个货运站每天发出、到达列车的实际情况；² 货运列车监控管理记录并跟踪每一列货运列车的实时状态（包括：未发出、在途、已到达）；(二) 集装箱管理² 集装箱注册管理对天马物流新租用的集装箱进行注册管理，对退回不用的集装箱进行消注管理，对正在使用的集装箱进行维护管理；² 集装箱动态管理记录每个场站处理集装箱的具体情况（包括：发出、到达、待发、待掏干、发出且在途等）；² 堆场集

42、装箱监控管理从整个堆场的角度出发，监控整个堆场集装箱的实施情况；² 集装箱全程监控从单个集装箱的角度出发，监控每个集装箱目前的状况（包括：在堆场、在途）；(三) 货物管理² 货物出入库管理记录各种货物在各个环节流转过程中出入库的情况；² 堆场货物监控管理从每个堆场的角度出发，全面监控该堆场各种包装（箱、袋、散）的各种货物（硫磺、一胺、二胺、重钙）以及空箱、空袋的实时数量；(四) 宏观资源控制管理² 资源管理全图从最宏观的角度监控物流每个环节中各种资源的实施状况（包括：货运列车；各个堆场各种货物存储状态；在途货物的状态等）；² 资源预警控制管理根

43、据事先设置好的条件，对于物流各个环节中的异常情况进行预警控制管理；(五) 单据交接管理对物流环节中所有单据交接的环节进行管理，完成纸质单据的电子化（包括：数据电子化和图象电子化）；r 数据统计模块包括：(一) 货运列车统计² 货运列车动态情况统计从场站的角度出发，统计某个时段，各个场站始发、到达货运列车的记录；² 货运列车运行次数统计从每一节货运列车的角度出发，统计某个时段，每节货运列车周转使用的次数；(二) 货物统计² 货物收发台帐统计从场站的角度出发，统计某个时段，各个堆场发出、运达货物的记录；² 到货误差统计统计到货核重的过程中，误差超过设定值的记

44、录；² 货物出入库统计统计物流各个环节中，某个时段，货物出入库的记录；² 货物运输月统计从场站的角度出发，统计某个时段各种货物发运、运达的记录；(三) 集装箱统计² 集装箱使用率统计从每一个集装箱的角度出发，统计某个时段，该集装箱周转使用的次数；² 集装箱动态情况统计从场站的角度出发，统计某个时段，该场站到达、发出集装箱数量；² 集装箱装卸车用时统计统计每个场站，装卸每辆货运列车所需要的时间；(四) 其他统计² 人员工作量统计统计每个场站，每个工种，每个工人每天的工作量；² 结算统计统计某个时段，物流环节中各个主体之间的结算

45、关系；r 系统配置模块包括：(一) 人员认证管理对使用本系统的所有人员进行认证管理；(二) RFID设备管理对系统中所有RFID设备进行管理；(三) 系统表格维护对系统中各种表格的数据字段，进行维护；(四) 资源预警管理设置设置整个物流过程中，需要预警的异常情况的条件。l 集装箱管理l 货运列车管理资源管理模块 数据统计 及系统配置 模块运输管理模块堆场管理模块l 计划管理l 收货管理l 发货管理l 吊箱作业l 称重作业l 结算管理l 货物管理l 单据管理l 资源预警管理整个系统以运输计划为基础，以物流运输为核心，各子系统及模块可任意配置、灵活调整与扩展。它涵盖了天马物流的企业内部资源管理、横

46、向供应链管理、客户资源管理等，并实现企业间（中海油集团和联合商务等）的协同管理,使整个系统的优势、能量最大化，整个物流链条的运作达到整体最佳化。下文将逐一介绍各个模块的流程及其功能。2.7.1 运输调度管理模块运输调度管理模块计划管理发货管理收货管理结算管理运输调度管理模块又可以细分为：计划管理；收货管理；发货管理；结算管理，如下图所示： 计划管理在计划管理模块中，制订相应的“运输任务单”；天马物流同样可以在计划管理模块中查到联合商务制订的“备货计划单”和“化肥成品出口运输任务单”，并以此为依据制定“运力计划单”，提交铁路部门申请火车车皮。 发货管理详细流程描述如下

47、： 1) 天马物流申请火车车皮2) 天马物流制订“成品发货任务单” 3) 堆场调度员根据“成品发货任务单”制订“集装箱装车调度单” 详见“界面6” “界面7”4) 进入堆场作业管理模块（详见“堆场作业管理模块”部分描述）5) 堆场工作人员制订“电子发货单” 详见“界面8” “界面9”6) 堆场工作人员根据“电子发货单”，进行发货前人工核验7) 堆场工作人员填写“铁路大单”的相关信息8) 火车出站时，系统自动生成“集装箱发货顺序单” 9) 系统自动核验发货是否正确申请火车车皮制订“化肥成品发货任务单”查询“化肥成品出口运输任务单”制订“集装箱装车调度单” 进入堆场作业管理模块制订“电子发货单”人

48、工核验填写“铁路大单”RFID系统自动进行发货核验流程图1人工核验核验“集装箱电子标签到货顺序单”与“电子到货单”的一致性自动生成“集装箱电子标签到货顺序单”核验“铁路大单”与“电子到货单”的一致性制订“集装箱卸车调度单”进入堆场作业管理模块流程图 收货管理详细流程描述如下：详见“流程图2”1) 火车进站时，系统自动生成“集装箱电子标签到货顺序单” 详见“界面12”2) 堆场工作人员根据“电子到货单”，进行到货人工核验详见“界面13”3) 堆场工作人员核验“集装箱电子标签到货顺序单”与“电子到货单”是否一致详见“界面14”4) 堆场工作人员核验“铁路大单”与“电子到货单”是否一

49、致5) 堆场调度员制订“集装箱卸车调度单” 6) 进入堆场作业管理模块 结算管理根据库存、发货、到货的统计，计算各个相关主体结算的金额， 系统还可以根据天马物流目前使用“浪潮财务软件”的需求，定制相应的数据文件，从而实现业务系统与财务系统的无缝对接，免去了人工将业务数据录入财务系统的繁琐工作。2.7.2 堆场作业管理模块堆场作业管理模块集装箱移位管理集装箱称重管理堆场作业管理模块又可以细分为：集装箱移位管理；集装箱称重管理。如下图所示： 集装箱移位管理集装箱在堆场的移位管理是实现“集装箱可视化”管理的重要环节。部署了RFID系统的现代化堆场，可以精确定位每个装有电子

50、标签的集装箱的位置，从而大大提高堆场工作效率，降低人员工作强度，提高集装箱的周转率。针对“昆明富瑞堆场”的实际情况，可以把集装箱的移位分为以下三种：火 车堆 场地衡、原料库ABCBA类集装箱移位：使用龙门吊将火车上的集装箱卸到堆场。此移位过程堆场调度员将制订“集装箱卸车调度单”，由龙门吊工人执行“集装箱卸车调度单”B类集装箱移位：使用龙门吊将集装箱堆场上的集装箱吊上集卡，执行装卸料，称重等操作后，再返回到集装箱堆场，由龙门吊将集装箱吊回堆场。此移位过程堆场调度员将制订“集装箱装卸料作业单”，龙门吊工人和中控室负责集装箱称重的工人将执行“集装箱装卸料作业单”在B类集装箱移位过程中可能存在以下三种

51、情况：（1） 原料重箱区的原料重箱>卸空后，装上成品>返回成品重箱区（2） 原料重箱区的原料重箱>卸空后，不装成品>返回空箱区（3） 空箱区的空箱 >装上成品 >返回成品重箱区C类集装箱移位：使用龙门吊将集装箱堆场上的集装箱装上火车。此移位过程堆场调度员将制订“集装箱装车调度单”，由龙门吊工人执行“集装箱装车调度单”制订“集装箱卸车调度单”收货管理模块执行“集装箱卸车调度单”制订“集装箱装卸料作业单”根据实际到货情况和发货需求吊工执行“集装箱装卸料作业单”，吊集装箱上集卡中控工作人员执行“集装箱装卸料作业单”，进行装卸料称重作业吊工执行“集装箱装卸料作业单”

52、，吊集装箱回堆场制订“集装箱装车调度单”发货管理模块执行“集装箱装车调度单”详细流程描述如下：q A类集装箱移位：（1） 堆场调度员在“收货管理”模块中制订“集装箱卸车调度单”（2） 龙门吊工人执行“集装箱卸车调度单” 详见“界面18” “界面19”q B类集装箱移位：（1） 堆场调度员根据实际到货情况和发货需求制订“集装箱装卸料作业单” 详见“界面20” “界面21”（2） 龙门吊工人执行“集装箱装卸料作业单”，将集装箱吊上集卡详见“界面22”（3） 中控室工作人员执行“集装箱装卸料作业单”，进入“集装箱称重管理”（4） 龙门吊工人执行“集装箱装卸料作业单”，将集装箱吊回堆场详见“界面23”

53、q C类集装箱移位：（1） 堆场调度员在“发货管理”模块中制订“集装箱装车调度单”（2） 龙门吊工人执行“集装箱装车调度单” 集装箱称重管理集装箱称重管理包括：卸货前核验到货重量；发货前核验发货重量；在部署RFID系统的现代化堆场中，还包括集装箱电子标签数据读取、清除、新数据写入、以及损坏标签的更换。集装箱称重是在堆场调度员制订“集装箱装卸料作业单”后执行的操作，根据前文分析，在B类移位中可能存在以下三种情况：（1） 原料重箱区的原料重箱>卸空后，装上成品>返回成品重箱区（2） 原料重箱区的原料重箱>卸空后，不装成品>返回空箱区（3） 空箱区的空箱 &g

54、t;装上成品 >返回成品重箱区制订“集装箱装卸料作业单”根据实际到货情况和发货需求吊工执行“集装箱装卸料作业单”，吊集装箱上集卡中控工作人员检查集装箱上的电子标签是否正常工作，如有损坏，进行更换原料重箱称重、卸货、称皮重、装合适重量的成品，同步进行电子标签处理原料重箱称重、卸货、称皮重，同步进行电子标签处理空箱称皮重、装合适重量的成品，同步进行电子标签处理吊工执行“集装箱装卸料作业单”，吊集装箱回堆场详细流程描述如下：（1） 堆场调度员根据实际到货情况和发货需求制订“集装箱装卸料作业单”（2） 龙门吊工人执行“集装箱装卸料作业单”，将集装箱吊上集卡（3） 中控室工作人员首先检查集装箱上的

55、电子标签工作是否正常（4） 针对“原料重箱装成品成品重箱”的情况： （5） 针对“原料重箱不装成品空箱”的情况： （6） 针对“空箱装成品成品重箱”的情况： （7） 龙门吊工人执行“集装箱装卸料作业单”，将集装箱吊回堆场2.7.3 资源管理模块资源管理模块集装箱管理货物管理宏观资源控制管理单据交接管理货运列车管理集装箱管理模块又可以细分为：货运列车管理；集装箱管理；货物管理、单据交接管理以及宏观资源控制管理。如下图所示： 货运列车管理货运船舶是运输的基本载体，是整个物流过程中的重要资源。本系统从“货运站”和“货运船舶”两个不同的视角，对物流过程中的所有货运船舶进行全面管理。在“货运船舶动态管理”中，记录每个货运站每天发出、到达船舶的实际情况。在“货运船舶监控管理”中，记录并跟踪每一列货运列车的实时状态（包括：未发出、在途、已到达）。 集装箱管理集装箱是船舶运输承载货物的基本单元，也是本系统可以全程追踪管理的最小单元。为此，集