智能物流终端在电力物流管理中的应用

关键词: 智能物流终端；物流监控；物流管理；

摘要: 通过研究分析上海电力公司物流管理现状，收集物流信息监控需求，完成智能物流终端软硬件开发，并在电力物流管理中成功应用。利用移动互联技术，打造物资公司、项目单位、供应商和第三方物流企业物流信息化统一平台，实时采集和共享物流视频数据、位置数据和物流环境数据，实现物流运输全程可视化，实现物流闭环管理。从而提高上海市电力公司物流运输管理能力和物资供应水平。

1. 引言

物流管理作为供应链管理的重要组成部分，是国网公司深化物力集约化管理的重要内容。目前，随着国网公司持续推进智慧供应链建设，根据《国家电网公司现代(智慧)供应链体系建设方案》的要求，上海公司进一步提出“多方协同，优化物流管理”的工作目标，以智能物流终端为基础，实现物流运输全程可视化监控，打造服务智慧供应链的物流监控网络，形成物流闭环管控。

本文通过研究分析上海公司物流管理现状，收集物流监控需求，利用新技术，设计开发智能物流终端，并试点应用，从而提高上海市电力公司物流运输管理能力和物资供应水平，建立具有国家电网公司特色的物流管理体系。

2. 电力物资物流管理中存在的问题

物流管理作为物资供应管理的重要环节，其效率效益的提高能带动物资供应水平的整体上升。物资部严格按照公司的安排，以效率和效益为中心，稳步推进现代物流体系建设。上海市电力公司物流管理虽然取得较好的成绩，然而在面对多方物流协同方面仍然存在一些短板，其挑战主要体现在：

1) 缺乏重点物资物流运输全程可视化管理

业务现状：现阶段重点物资运输任务一般通过供应商线下发布，自有车辆或者第三方车辆线下反馈，发运后运输过程无法跟踪，项目单位也无法了解物资运输情况，如遇突发情况，无法及时调整后续工作计划。

解决方案：利用移动互联技术、物联网技术，以物资公司为核心，打造物资公司、项目单位、供应商与第三方物流企业物流信息化统一平台，开发智能物流终端，将智能摄像头接入物流终端，通过物流终端将视频信息实时传输到物资公司智慧运营中心，实现物流运输全程可视化。以便物资公司、项目单位可实时了解物资运输情况和位置信息，能够及时调整后续工作计划。

2) 物流环境监控不到位

业务现状：高电压等级的电力设备一般为分体运输，低电压等级的电力设备一般为整体运输。例如，运输变压器一般均由专业运输公司承担，运输时速和道路都有相当严格的规定，要做相应的保护措施，防止受潮(充氮保护)和突然停车造成器身发生位移等。电力物资仓储要防止受潮，做好防雨水和潮湿空气侵入等，电瓷设备要严格按照要求进行摆放，不能随意放倒。要防止发生碰撞及应注意的事项、还要加强通风和湿度的控制和调节等。

解决方案：在物流车厢内安装温湿度传感器，采集温湿度数据，安装六轴传感器，实时采集车辆速度、加速度；对倾斜度、移动位移有要求的设备，安装倾斜角度传感器和位移传感器 [1]；同时，安装智能摄像头，对周界信息实时跟踪。将上述传感器采集信息接入智能物流终端，进行实时处理和监控，当超出设定值时进行报警提示。

3) 物流运输路线管理不够精细

业务现状：物资在运输途中，物资公司、项目公司和供应商不能实时追踪物资运输路径，存在因道路拥堵而导致物资延期交付的风险。

解决方案：通过GPS、北斗定位技术，实现对物资运输路径跟踪，通过GIS技术实现运输路线的导航和运输路线的优化。另外，通过实时跟踪行驶道路的拥堵状况，提前规划和变更运输路线，避免因道路堵塞导致货物延期交付的风险。

4) 物流数据管理没有纳入信息化平台统一管理

业务现状：电力物资物流涉及物资公司、项目单位、供应商、社会第三方物流等多家企业，各个企业信息系统没有共享和打通，形成信息孤岛。一是发货管理、运输计划管理和签收管理很多还是基于线下纸质单据流转，移交验收依赖手工整理和记录，数据的及时性、准确性、规范性难以保证。例如，项目单位、施工单位有时未及时联系供应商送货数量和时间，供应商直到收到发货通知书才得知项目单位联系人信息及送货数量、送货时间，此时安排生产常常造成交货延迟。二是物资需求部门无法获悉精确实时的物流信息，缺少对供应商送货环节的信息监控。

解决方案：国网公司作为能源行业供应链生态圈的核心企业，必须发挥主导作用，将项目单位、供应商、社会第三方物流公司纳入智慧供应链平台和电工装备智慧物联平台，将发货管理、运输计划管理和签收管理等物流业务无纸化、数字化、流程化，打造信息化统一平台，彻底打通信息孤岛。移动智能物流终端就是解决电力物流现场交接验收的有力工具。

3. 智能物流终端的设计及实现

3.1. 方法思路

在研究分析上海电力公司物流管理现状，收集物流信息监控需求后，智能物流终端设计开发方法思路如图1所示。

Figure 1. Design and development method

图1. 设计开发方法

3.2. 智能物流终端总体架构

智能物流终端总体架构包括：感知层、网络层(本地网络层/广域网络层)、边缘层、平台层/应用层。其总体架构如图2所示。

Figure 2. General framework

图2. 总体架构

感知层：智能摄像头、GPS/GIS定位、传感器、RFID；

本地网络层：蓝牙、WiFi、NFC；广域网络层：Internet、卫星网、3 G/4 G网；

边缘层：智能物流终端；

应用层：视频监控管理、运输路线管理、物流环境管理、物流数据管理；

平台层：智慧供应链平台、电工装备智慧物联平台、ERP平台。

3.3. 硬件功能实现

智能物流终端集成无线通信技术、视频处理技术、传感器数据采集技术、GPS/GIS技术和RFID射频技术 [2]。智能物流终端包含四个组成部分：主控单元、无线通信单元、数据采集单元和其它单元。

主控单元：CPU模块。

无线通信单元：Wifi、蓝牙、4 G模块、北斗、GPS。

数据采集单元：温湿度模块、摄像头模块、六轴模块、RFID模块。

其它单元：LED显示屏、电池模块、电源控制、蜂鸣器等。

智能物流终端感知层硬件接入如图3所示。

Figure 3. Perception layer hardware access

图3. 感知层硬件接入

智能物流终端主要模块：

CPU模块：中央处理器是数据处理的核心模块，集成各个功能模块，进行数据运算和处理。

4 G通信模块：包含两张SIM卡，用于实现无线网络通信。

GPS模块：支持GPS和北斗卫星，用于实现GPS定位。

温湿度模块：用于采集温度、湿度传感器的数据。

六轴模块：用于采集速度、加速度传感器的数据。

摄像头模块：用于采集视频数据，并将视频数据上传到服务器。

RFID模块：用于采集射频数据，并将数据上传到服务器。

LED显示屏模块：用于数据显示，图像视频显示。

电池模块：用于为设备提供电源。

3.4. 软件功能实现

智能物流终端软件功能设计如图4所示。

Figure 4. Software function

图4. 软件功能

智能物流终端软件主要功能：

视频监控管理模块：包括视频监控管理和数据查询管理。

视频监控管理：实现通过智能摄像头对运输周界环境的监控。

查询管理：根据订单号、物流编码，实现对物资、运输车辆等的信息查询。

运输路线管理模块：包括GPS定位跟踪管理、运输路线导航管理。

GPS定位跟踪管理：物流终端持续向后台服务器程序发送自己的定位信息，让物流管理人员实时知道运输车辆的具体位置。

运输路线导航：物流运输人员可以搜索当前位置与目的地位置的最佳行驶路线，并进行自动导航。

物流环境管理模块：包括温度、湿度监控管理，速度、加速度监控管理，以及倾斜度监控管理。

温度、湿度监控管理：对一些特殊的电力物资运输中需要保持恒温恒湿环境，智能物流终端采集运输车厢内的温度、湿度数据，让物流管理人员实时知道温湿度，以便采取措施保持恒温恒湿环境。

速度、加速度监控管理：对一些特殊的电力物资运输中过程需要避免过大加速度，以免导致物资移动发生磕碰，损坏电力物资。智能物流终端采集运输车厢内的速度、加速度数据，让物流管理人员实时知道这些信息，以便采取措施保持运输车辆平稳行驶。

倾斜度监控管理：对一些特殊的电力物资运输过程中需要避免过大倾斜度，以免导致物资移动发生磕碰，损坏电力物资。智能物流终端采集运输车厢内的倾斜度数据，让物流管理人员实时知道这些信息，以便采取措施保持运输车辆平稳行驶。

物流数据管理模块：包括发货管理、运输计划管理和签收管理。

运输计划管理：供应商通过智能物流终端向项目需求方发送运输计划，信息包括：运输计划编号、到货需求编号、采购订单号、运输联系人、运输时间、运输联系人电话、车辆车牌号、车型、始发站、终点站、GPS设备编号、运输计划状态等信息。

发货管理：供应商通过智能物流终端向项目需求方发送发货通知书，包括：采购订单号、发货通知书编号、创建日期、物料编号、合同数量、发货数量、交货地点、供应商联系人等信息。

签收管理：货物运抵目的地后，双方检查货物和签字验收。

4. 智能物流终端在电力物流管理中的应用

4.1. 视频监控管理

将智能摄像头接入智能物流终端，通过智能物流终端将视频信息实时传输到物资公司智慧运营中心，实现物流运输全程可视化，以便物资公司、项目单位实时了解物资运输情况和位置信息，能够及时动态调整后续工作计划。通过智能摄像头实现对物资运输过程中周界环境视频监控，有效降低运输过程的潜在危险，提高运输安全性。

4.2. 运输路线管理

通过GPS、北斗定位技术，实现对物资运输路径跟踪，通过GIS技术实现运输路线的导航和运输路线的优化。另外，通过实时跟踪行驶道路的拥堵状况，提前规划和变更运输路线，避免因道路堵塞导致货物延期交付的风险。

4.3. 物流环境管理

通过智能物流终端采集设备温湿度数据，有效控制电力特殊物资运输过程中车厢内保持恒温恒湿环境；采集速度、加速度数据和倾斜度数据，有效避免物资移动而导致变压器设备发生磕碰，损坏电力物资。同时，安装智能摄像头，对周界信息实时跟踪。将上述传感器采集信息接入智能物流终端，进行实时处理和监控，当超出设定值时进行报警提示。

4.4. 物流数据管理

通过智能物流终端的无线通信功能，实现智能物流终端与上海电力公司ERP平台、智慧供应链平台和电工装备智慧物联平台进行系统集成，实现数据交互。实现发货计划、发货、货物验收等物流数据实时更新和共享。通过RFID获取物资的实物ID，再通过实物ID查询相关联的物资信息和物流信息。

5. 结束语

通过研究分析上海电力公司物流管理现状，收集物流监控需求，利用新技术，完成智能物流终端软硬件开发，并在电力物流管理中成功应用。实现物流运输全程可视化管理、运输路线管理、物流环境管理和物流数据管理，实现物流闭环管理。从而提高上海市电力公司物流运输管理能力和物资供应水平，建立具有国网公司特色的物流管理体系。

参考文献

[1]	洪芳华, 朱利军, 肖锋, 董凤娜, 张永旭. 电力物资运输AI智能感知系统研究[J]. 现代管理, 2019, 9(5): 643-647.
[2]	谢辉, 董德存, 欧冬秀. 基于物联网的新一代智能交通[J]. 交通科技与经济, 2011(1): 33-36.