智能物流管理系统方案

安阳钢铁公司智能物流管理系统方案2009-5-9目录1概述32一卡通集中计量系统42.1设计目标42.2实施方案42.3计量业务流程52.4硬件设计82.5软件设计102.6其他113物流监控系统技术方案133.1工程概述133.2安钢监控系统现状133.3系统总体建设规划143.4系统总体建设内容153.5一期建设内容153.6效果163.7摄像头接入173.8新增系统各二级监控中心所需设备20概述公司“三步走”开展实施以后，安钢形成了千万吨级的生产经营规模，而每天繁重的物流与4.5km2狭小厂区面积之间的矛盾亦日益显现。因此，创新管理模式，完善管理手段，提升物流系统的控制和管理能力，增强物流标准性，提高物流效率，保障从原燃料进厂、质检、计量、验卸货、仓储、生产过程、运输直至成品出厂各个环节的畅通、高效和平安，尤为迫切和重要。按照公司要求，由计控处牵头，纪委监察部、战略投资处、保卫处、煤炭处、物资供给处、销售公司等职能管理部门和六个主体生产厂参加，进行了详细的需求调查分析、方案筹划论证和技术交流咨询，初步拟定了公司智能物流管理系统技术方案，内容包括以下两局部：一、一卡通集中计量系统：在物流的进出厂、计量、质检、供给、销售、验收、卸货等环节，组建光纤网络，利用RFID和IC卡技术，以车辆为主载体，借助公司ERP系统，将各个点、每个部门的数据信息实时上传、匹配、交换，从而提高物流效率、减少人为作弊现象和管理漏洞。二、物流监控系统：在门岗、主干道、生产和平安要害部位、贵重物资物流和仓储点等共125个监控区域，安装390个摄像头，在6个生产厂和9个管理部室共15个地点建设监控管理中心，组建全公司的视频监控网络。一卡通集中计量系统我公司已建立了覆盖全公司的物流称重系统，实现了一级、二级计量的计算机管理，一、二级计量点全部接入公司信息网，并在主要门岗安装了一卡通，为实现集中计量创造了良好条件。采用智能计量管理系统解决方案，可以有效地提高物流管理效率、防止计量工作中各种作弊行为的发生，改善工作环境，整体提升企业形象。一、设计目标智能物流系统分两步实施，首先解决进出厂物流的管理，通过技术手段实现对车辆开始进厂一直到出厂的所有物流环节进行监控，采用RFID技术实现车辆、物流、ID卡的绑定。视频监控关键部位可实现高清网络视频，并且可以直接接入信息化系统；实现对厂区汽车运输全程监控。标准物资有序进出厂，保证效率，限定汽车出门集中在一个门岗，便于管理，把好进出口关。建议以后大宗原材料进厂重点放在11#门岗，主要是进厂煤、矿、合金、废钢等，成品钢材出厂和其它出厂物资一律放在负8#门岗。所有出厂车辆出厂时进行秤重校验，保存出厂时的重量、图片等相关信息。出厂车辆集中管理，所有货车不管空车、重车一律秤重计量。汽车出厂时在门岗上能显示、查询到装车的重量等信息，数据透明公开，可以制作成LCD显示器，加大信息透明度。出厂时刷卡，跟据车号自动显示该车的重量、物资的品名、规格型号等。对汽车进出厂的数量、时间等进行控制。对车辆进厂、质检、计量、卸验货、装车等业务进行全程跟踪监控，对业务超时车辆进行报警。方案涉及汽车衡20台，以及门岗、质检、原料场、库房等单位，方案一期实施后，可实现对所有进厂车辆、汽车销售、厂间计量实现自动计量，局部远程集中计量；8台动态轨道衡全部远程自动计量。25台皮带秤实现远程监控、集中计量。建立从汽车进厂、质检、计量、验收、卸货、出厂的智能化计量管控平台。对计量业务、设备状态的集中监控。二、实施方案工程方案分二期进行：一期以汽车衡进出厂计量业务为主，含20台汽车衡、保卫处门岗、销售处、煤炭处等单位。二期包包括8台轨道衡、25台皮带秤、质检、原料场、供给处、等外围单位。为了实现主要车辆的自动计量，需在门岗增加一岗位，车辆进厂时提前录入该进厂车辆的计量业务代码〔凭证号、行工程号、外购进厂、出厂销售等业务代码〕，并写入IC卡。并在质检、计量、原料场、库房等环节利用IC卡及视频监控、语音对讲等技术实现物流各环节的自动化。三、计量业务流程现有计量业务主要分为：采购进厂、销售出厂、采购退货、销售退货、厂间调拨、厂间退货等方式。1进厂计量流程：采购进厂车辆全部进11#门岗，包括进厂煤、精矿、废钢、合金料、耐火材料等。由采购部门〔煤炭处、供给处等〕每月输入一次订单，包括订单号、物料名称、供货商、采购数量等。采购部门通知供给商供给货物所对应的采购订单，由供给商将采购订单号、行工程号、物料与车号匹配打印计量委托单，司机提供纸质计量委托单进厂。货车经门岗刷卡进厂，并在门岗增设一岗位，提前录入进厂车辆的计量业务代码，包括订单号、行工程号、车号等内容。到质检站进行质检，通过IC卡读卡器，读取车号及其他信息，系统自动进行匹配，质检完成后到计量点进行毛重计量。到秤点准备计量，司机根据计量点的声音或指示灯提示上秤读取ID卡信息，提示司机刷IC卡，核对ID、IC卡号是否一致，采集重量、红外开关信号发送到计量中心效劳器。效劳器进行随机业务指派到操作台。计量员接受计量业务，系统自动查找该车的计量委托单，计量员根据图像确认车号、委托单信息是否一致。计量员进行数据确认，自动图形抓拍，完成计量业务。载货汽车到收货单位仓储地点卸货，库工通过手持读卡器，在IC卡录入实际收货库房确认来货卸车。卸货完毕，空车到计量站点根据读到的车号回皮，系统匹配计量委托单计算净重，将匹配后的完整信息上传到计质量系统，完成计量。出11#门岗刷卡，由司机选择是否打印计量凭证，完成全部业务流程。2销售出厂车辆凭提货单进厂，在门岗录入该进厂车的计量业务代码〔出厂销售、回皮计量〕，写入IC卡车到计量秤点进行回皮计量，司机根据声音或指示灯提示上秤。提示司机刷卡，系统自动读取车号、业务代码。系统自动进行回皮计量，皮重信息写入IC卡不能进行自动计量的由计量中心计算机提示计量员进行远程回皮计量。运货汽车到库房现场装货，库工录入实际装货的发货单位库房〔或原料车间〕，对每车选择相应配货单，客户结帐后，在IC卡写入每车实际配货重量。对化产品，装车后到秤点进行毛重计量，提示司机刷卡，信息自动匹配，实现自动计量，系统调出先前计量的皮重信息，采集毛重，系统计算出净重。客户结帐后，在IC卡写入每车实际重量。出厂前进行复检业务。司机根据声音或指示灯提示上秤，停稳后刷卡，系统自动读取车号。计量员录入该车出门证号〔或发票号〕、配重，如不超过允差范围，打印计量单，完成计量业务。如超过允差范围，由相关科室组织核查。出厂时在门岗刷卡，显示该车装载货物的品名、种类、库房、配货重量、复检重量等信息，确认无误后放行出厂。3厂间调拨各二级生产单位收货单位在ERP系统中录入转运申请，发货单位确认，作为内转预报，调拨凭证等转运信息成批及时下发到计量系统中。返矿、焦粉、球团及一轧二轧的次品到回收科的厂间调拨等主要由现场放料工或司机填写计量委托单，为了实现集中计量，可现场配置首先手持读写器，或计量时由司机输入车号、凭证号、行工程号等信息进行计量由供给处回收科出具的计量委托单直接到回收科计算机读数据或创立委托单时同时写入IC卡。运货司机持纸质计量委托单，运送实物到计量站点计量；车上秤，司机刷IC卡，系统自动读入车号、录入调拨凭证号、行工程号，计量员远程核对是否和纸质计量委托单信息一致，创立计量单并生成计量单号，进行自动计量；卡上没有调拨凭证号或与委托单不一致的由计量员远程输入。对定期皮重、先回皮后毛重的查找该车皮重，计算净重，打印票据，完成计量。信息同时存IC卡。对先毛后皮的，卸货完毕，空车到计量站点回皮，系统根据读到的车号自动匹配计量委托单，计算净重，将匹配后的完整信息上传到计质量系统，完成计量。四、硬件设计集中计量称重系统对秤房进行智能化改造后将实现现场每个汽车衡计量点的无人值守，计量人员全部集中到计量中心，通过计算机网络实现对每台汽车衡远程视频监控、语音对讲及主要货物自动计量，局部车辆远程集中计量。1、现场设计规划对于汽车衡无人值守自动计量秤房采用如下的设计规划：当汽车上秤台时，对有事前委托的自动计量，对无事前委托的，发送消息到监控中心，提示计量员，执行秤重操作。用红绿灯及音频设备正确指挥汽车上下秤台。用红外传感器准确判断汽车是否停在指定的秤台位置。通过双向语音对讲进行计量过程中的信息交流。通过摄像机监控汽车的车号、停靠位置、装载货物、计量委托单、打印窗口、室内等。现场主要摄像实时录像，局部图像计量过程中录像和抓拍。为实现以上功能，现场硬件设计如下：视频监控设备。语音对讲设备一套。秤房设音响、拾音器，音频功放等。红外传感器2套。用于判断车辆位置。红绿灯指示及控制器。室外照明设备。IC卡读写器〔ID读卡器〕。计算机及数据采集设备〔RS232扩展卡、开关量控制器等〕。打印机。2、计量中心监控中心是计量数据采集系统的核心，全部计量人员、计量数据、监控信息都集中在监控中心，大局部设备也都集中在这里，其设计及规划对计量数据采集系统的影响非常大，下面是计量监控中心的总体规划：计量中心设数据效劳器两台，负责与现场各秤点的实时数据交换、数据、抓拍图像的存储、自动计量业务分配等，现场有计量业务时，随机分配给操作台进行计量。根据需要设10个操作台，所有操作员均工作在各自的计算机操作台，每个操作员对应数个秤房独立操作，每个秤房的多个视频图像均同时显示在一个监视器上，不需要切换画面，常用操作语音均可事先录制成数字语音保存在计算机内，使用时，只须轻点鼠标即可完成。五、软件系统软件分现场数据采集处理软件、计量中心计量软件两局部。1、现场数据采集软件：仪表重量数据采集：通过RS232口采集仪表重量。IC〔ID〕卡信息读取：通过RS232/485口读取IC卡上存储的车号、业务代码等。红外开关信号读取。信号灯控制。室外照明控制。以上数据打包后发送到计量中心效劳器。2、计量中心操作台称重管理软件：根据效劳器下发的指令确定下一个计量的站点。接收现场计算机发送的数据信息。判断车辆是否停稳、根据红外开关判断车辆位置是否有效。提示司机刷卡。根据卡上信息确定能否进行自动计量、或手动计量。如手动计量提示计量员输入相关内容。进行图像抓拍，数据存计量中心效劳器、计质量系统。完成计量业务。提示司机下秤。等待效劳器分配新的计量业务。3、效劳器管理程序数据库效劳程序，存储计量数据、图片等。现场计量站点与中心操作台信息沟通、业务分发等。数据统计、票据管理、异常处理等。六、其他计量设备动态轨道衡、皮带秤二期完成。3台铁水轨道衡安装电子标签及读入装置。钢四轨道衡、西站轨道衡未安装视频监控，安装视频监控。为满足集中计量需求，需要修改轨道衡现场计量程序及开发计量中心操作程序。计控处负责厂间计量皮带秤共25台，已有13台具备远程集中计量条件，其余12台需增加通讯线路及监控装置可实现集中计量，为分清皮带上实际运行的物料，可在每台秤的操作现场〔或操作室〕增加开关量信号打料器，计算机根据开关信号自动识别物料。开发皮带秤远程集中计量软件实现远程集中计量。物流监控系统技术方案工程概述按照公司对大宗物资管理要求，公司方案组建全公司的视频监控网络系统。覆盖公司门岗、主干道、质检、计量、验卸货、销售仓库、料场等各物流环节的125个监控〔区域〕点安装390个摄像头，充分利用信息化网络路由资源，在六个生产厂和九个职能管理处室建15个子监控中心，以满足各部门不同的管理需求。工程总预算1230万元。分两期实施，两期的费用分别是：一期625万元，二期605万元。安钢监控系统现状目前，安钢公司的监控点共709路，分布于以下各单位：1、保卫处视频监控系统：有28路监控图像，涉及1、2、3、4、5、6、7、8、-8、9、-9、11、12门岗，主要完成厂区内平安防卫的在线监控功能；2、质量管理处监控网络系统：有50路监控图像，主要涉及公司主要质检站的化验取样，完成进厂原料及生产过程中产品质量的检化验过程的监控功能；3、计量数据网络及监控系统：计量控制处现在有计量点监控44个，完成进出厂物资计量数据传输及车辆在线监控功能；4、供给处监控系统：物资供给处现有47路监控图像，实现重要的材料物资的在线监控；5、生产单位包括一炼轧、二炼轧、炼铁、焦化、烧结、二炼的监控系统，近500路监控图像，实现生产现场监控。6、总调视频监控系统：设置一面12块DLP显示大屏，主要完成公司各个重点岗位及道路的在线监控，包括保卫处、焦化厂、质检部、烧结厂、2800高炉、一轧厂、二轧厂、一炼轧、二炼轧、动力梅站、制氧厂11个厂的163路图像；系统总体规划方案充分利用信息化网络路由资源，摄像头等前端设备直接接入信息化网络接入层交换机，视频与数据共用交换机，分为不同的VLAN。本监控系统需要新增390个监控点。新增监控点进行区域划分，采用网络摄像机，根据前端位置的不同，现场要求不同，有选择的使用网络摄像头。就近接入信息化网络接入层或会聚层。对各单位原监控系统与新系统进行整合，如下列图图1：前端接入原理图充分利用原有监控设备，对已有存储设备的〔如：硬盘录像机〕，直接接入本系统，对无存储设备和无法存储的，增加信号转换设备，信号数字化，接入本系统。方案采用三层架构。即一级监控中心完成全系统摄像头的管理、存储、转发等功能；二级监控中心15个：焦化、供给处、煤炭处、保卫处、烧结、炼铁、质检处、二炼、一炼轧、二炼轧、质量处、销售公司、计控处、总调、纪委，完本钱单位或区域的摄像头的管理、存储、显示等功能；前端接入层主要涉及各种摄像头的现场接入等。统一的软、硬件运行平台，考虑整个安钢的监控需求，以备日后扩容需求。存储：D1格式保存。分布保存，集中管理。各二级监控中心根据重要程度确定保存时间，保存本监控范围内监控点信息，一级监控中心可根据监控点重要程度备份相关信息。设计300T。系统能够支持H.264/MPEG4编码格式，实时图像流畅，到达2Mbps以上，历史回放清晰，高清摄像头存储亦要求2Mbps以上。数字摄像头要求:高清1024×768像素，非高清720X576像素。计量监控视频利用现有计量网络路由，增设交换机，物理上与数据网络别离，连接到公司信息化网络。系统新增加摄像头采用IP网络摄像头＋数字矩阵存储效劳器方式，软件平台应能够互相兼容；如果需要输出到电视终端，数字矩阵存储效劳器可通过转发到解码器，通过解码器输出到监视器墙进行监控。分期实施：一期完成视频管理平台、存储平台、网络平台、运维平台的建立和局部监控点的接入；二期完成剩余局部的接入。本系统所涉及的线路、电源、监控位置根据公司统一规划、使用单位提出要求由设计院和计控处联合设计。系统整体连接方式如图2所示。4总体建设内容：新增监控点390个.传输线路与交换设备一级监控中心1个〔设在信息中心〕二级级监控中心15个〔焦化、供给处、煤炭处、保卫处、烧结、炼铁、质检处、二炼、一炼轧、二炼轧、质量处、销售公司、计控处、总调、纪委〕系统平台〔设在信息中心〕图2：网络架构图5一期建设内容1〕新增监控点186个；整合原有159个监控点。2〕一级监控中心：建成整个视频监控的管理、网络、存储、检测、运维平台；3〕二级中心：一炼轧、保卫处、质检处：融合原有系统，接入新系统；纪委、总调：终端切换显示任一路图像计控处：连接视频网，对21台衡器进行视频改造，远程终端监控、音频模拟实验，接入自动计量系统。6效果1、总体效果1〕实现系统新增摄像点的24小时在线监控功能，满足各生产单位的生产调度、管理部门监控管理及历史图像传输功能。2〕系统实现厂区平安防卫监控功能；生产过程中产品质量的检测和化验的监视功能；进出厂物资车辆计量、质检、卸货在线监控功能；防止物流环节作弊。同时应实现报警、监控、巡检、数据调用、历史资料的检索与比对等功能。4〕每个监控中心能迅速任意调看所选地点摄像机的视频图像，以及相应区域摄像机的视频图像，进行区域监控。5〕各二级监控中心是一个独立监控操作的实体，对本辖区内的视频图像进行切换、画面分割和组合控制，对监控点进行控制，对本辖区各监视点的录像内容进行回放查看，同时系统能够实现各监控中心通过网络任意产看某一摄像点的在线监控情况。6〕分监控室可以控制前端整个系统的任意一台摄像机，并按照权限设置，可以对前端整个系统的任意一台摄像机进行图像录制、图像截图、图像共享等图像资源采集工作。7〕系统的图像监控应能到达清晰流畅，效果良好。图像信息接入系统平台线路以光纤介质为主，同时具备高效、可靠的移动图像传输系统接入能力。8〕重要视音频数据实现分布存储，集中管理，存储时间不低于30天，可以根据生产需要设置任意点的存储时间长短。系统的操作和历史图像查询等功能应具有不同的管理权限。存储和备份的报警、巡检等历史数据信息，可在网络系统中依据授权回放。9〕系统支持多种视频压缩标准，支持MPEG-4或H.264编码标准。平安认证机制应符合有关规定。2、一期效果1〕建成集管理、检测、监控、图像存储、运维一体的视频监控网络平台。为二期及将来视频扩充奠定根底。2〕完成安装66个摄像头，建成一级监控中心和8个二级监控中心。3〕整合质检处、供给处、计控处、一炼轧、保卫处原有监控系统，与新系统融为一体，成为一个可统一控制、统一共享视频资源的公司监控系统。4〕公司信息化网络上任何一个终端根据权限都可看到网络上的任何一个监控画面。7摄像头接入点390个摄像头接入点共有91个，分别为：序号接入点摄像头数量11＃精炼炉1222＃合金库132＃精炼炉242200辅助楼752800原料主控163＃合金库173＃精炼库283#转炉操作室29400烧结机取样楼1108、9#喷煤楼31190烧结机更衣楼512半成品库1313北料仓714仓库办公楼115电炉主控216二炼轧炼钢主控楼117二原料主控618范22万站119废钢操作室620废钢场地121钢材库办公室222钢渣办公室123高线点货424高线销售125260库3261780库527中板东库328炉卷库429供水一车间230仓库办公楼331焦化化验楼232老炼铁133炼铁90、105制取样234炼铁360制取样235炼铁原料喷煤楼236梅22万站137配煤车间天车组338汽运公司办公楼139燃气车间办公楼440烧结360制取样241烧结90、105制取样142烧结原料现场科143十二罐主控244铁矿验收组345物资供给处材料库446物资供给处回收科647物资供给处耐火库3348物资供给处耐火6#库249西库450销售公司仓库办公楼151信息中心152氧11万153一原料办公楼1254油库办公楼155原料车间1556原料质检楼2357原煤558运输部机修车间259质检部焦炭转鼓实验室460质检部平房761中板新库2162综合油库163焦化维检办公楼164计量监控局部12621个汽车衡合计18个接入点、7个轨道衡合计6个接入点〔见图3〕.焦化厂原煤接入点示意如图4所示。图3汽车衡及轨道衡摄像头分布示意图8新增系统各二级监控中心所需设备焦化厂：需接入9路视频，包括配套的存储设备和接入设备。站点产品单位数量焦化厂静态高清网络摄像机台4红外动态高清网络摄像机台2动态高清网络摄像机台1静非态高清网络摄像机台2数字矩阵效劳器台1磁盘阵列〔10T〕台119寸显示器台1电脑终端台1平台管理软件套112v开关电源台9网络光纤收发器对9光纤终端盒个9光纤跳线根2716口交换机个124口交换机个0机柜个1光纤配线箱个1护罩台9支架个9云台台3电源箱台9B、烧结厂需接入18路视频，包括配套的存储设备和接入设备站点产品单位数量烧结厂静态高清网络摄像机台4静态非高清网络摄像机台3动态高清网络摄像机台11数字矩阵效劳器台1磁盘阵列〔10T〕台119寸显示器台1电脑终端台1平台管理软件套112v开关电源台18网络光纤收发器对18光纤终端盒个18光纤跳线根4516口交换机个124口交换机个0机柜个1光纤配线箱个1护罩台18支架个18云台台11电源箱台18C、炼铁厂需接入23路监控接入，包括配套的存储设备和接入设备站点产品单位数量炼铁厂静态高清网络摄像机台1静态非高清网络摄像机台10动态高清网络摄像机台8动态非高清网络摄像机台1红外动态高清网络摄像机台3数字矩阵效劳器台1磁盘阵列〔10T〕台119寸显示器台2电脑终端台2平台管理软件套112v开关电源台23网络光纤收发器对23光纤终端盒个23光纤跳线根6916口交换机个024口交换机个1机柜个1光纤配线箱个1护罩台23支架个23云台台12电源箱台23D、二炼钢需接入5路监控视频，包括配套的存储设备和接入设备站点产品单位数量静态非网络摄像机台2动态高清网络摄像机台3数字矩阵效劳器台1磁盘阵列〔10T〕台119寸显示器台1电脑终端台1平台管理软件套112v开关电源台5网络光纤收发器对5光纤终端盒个5光纤跳线根1516口交换机个124口交换机个0机柜个1光纤配线箱个1护罩台5支架个5云台台3电源箱台5E、二炼轧需接入27路监控视频，包括配套的存储设备和接入设备站点产品单位数量二炼轧静态高清网络摄像机台12静态非高清网络摄像机台15数字矩阵效劳器台1磁盘阵列〔10T〕台119寸显示器台2电脑终端台2平台管理软件套112v开关电源台27网络光纤收发器对27光纤终端盒个27光纤跳线根8116口交换机个224口交换机个0机柜个1光纤配线箱个1护罩台27支架个27云台台0电源箱台27F、一炼轧需接入16路监控视频，包括配套的存储设备和接入设备站点产品单位数量一炼轧静态高清网络摄像机台12动态高清网络摄像机台4数字矩阵效劳器台1磁盘阵列〔10T〕台119寸显示器台1电脑终端台1平台管理软件套112v开关电源台16网络光纤收发器对16光纤终端盒个16光纤跳线根4816口交换机个124口交换机个0机柜个1光纤配线箱个1护罩台16支架个16云台台4电源箱台16G、质量管理处需接入54路监控视频，包括配套的存储设备和接入设备站点产品单位数量质量管理处静态高清网络摄像机台19静态非高清摄像机台36动态高清网络摄像机台9数字矩阵效劳器台2磁盘阵列〔10T〕台119寸显示器台3电脑终端台1平台管理软件套212v开关电源台54网络光纤收发器对54光纤终端盒个54光纤跳线根16216口交换机个324口交换机个0机柜个1光纤配线箱个1护罩台54支架个54云台台9电源箱台54H、物资供给处需接入30路监控视频，包括配套的存储设备和接入设备站点产品单位数量静态非高清网络摄像机台30数字矩阵效劳器台1磁盘阵列〔10T〕台119寸显示器台2