面向物流分拣行业的设备远程管理及巡检系统

张广会，敖黎明，方 强，刘玉绒

ZHANG Guanghui,AO Liming,FANG Qiang,LIU Yurong

（广东信源物流设备有限公司，广东 广州 510507）

(Guangdong Source Logistics Equipment Co.,Ltd,Guangzhou 510507,China)

1 物流分拣行业存在的问题

近年来，各大快递企业纷纷加大物流输送系统的建设，在大规模快递输送系统建设和既有输送线体改造升级过程中，上线运行的系统越来越多，随着物流自动化程度的不断提升，对设备的依赖性也越来越高，而作为支撑物流信息平台和信息化管理的核心单元，其可靠性、可维修性、安全性直接决定着快件运输的速度与安全，也直接影响着快递企业的服务水平[1]。

目前物流分拣行业主要存在如下问题：

（1）设备管理模式粗放，故障排查不及时。目前，在大型的物流中转场中，购置了大量的输送设备，对设备没有进行有效、规范的管理，导致设备的性能好坏，只有通过工作人员巡检或系统出现故障时才得以知晓，不能及时处理相关问题，进而系统维护不及时，影响分拣效率[2]。

（3）设备巡检不规范、漏检时常发生。大型场地设备众多，因此设备巡检劳动强度大，设备巡检的质量很大程度上取决于维护人员的业务素质，纪律不强的经常造成巡检滞后、漏检等现象，不能及时排查故障点。

以上这几点问题是设备众多的大型企业的共性问题，对于设备信息管理方面存在较多的盲点，急需开发相应的技术手段予以解决。

2 设备信息远程管理及巡检系统

文章针对快递分拣行业开展设备信息管理方面的研究，对设备管理方面现存的问题进行深入分析，研究开发一套面向快递分拣行业的设备智能管理及巡检系统，降低设备维护成本，提高系统的可靠性及有效使用率。

主要内容包括以下几点：

（1）面向分拣全流程的设备信息采集与监控系统。结合我国快递分拣行业的设备特点，建立面向分拣系统整个过程的数据采集、过程监控、数据处理三层体系架构。

数据采集主要分为离线数据和在线实时数据，物流系统设备繁多，模型建立困难，大部分设备参数不能做到实时检测，一般通过维护人员巡检得到，因此建立了庞大的离线数据库。在此基础上对主要设备配置检测设备，实时上传在线数据，建立一套完整的数据库系统。

通过数据库的完善，开发过程监控系统，实时展示设备各项运行指标，并运用信号分析、统计分析等数据挖掘方法对系统数据进行分析，进行设备故障诊断，建立设备缺陷、隐患报表，实时发布与排查。

（2）基于RFID射频识别技术的设备在线巡检系统。运用射频识别技术，通过在设备上安装RFID标签，维护人员持扫描器进行巡检的方式，实现在线巡检，实时将设备的各项指标信息上传至数据服务器；通过RFID标签定位巡检人员，其巡检轨迹实时上传，在线监督维护人员，可有效避免漏检的情况[3]。

对于第一组使用母婴床边护理的方式。病房安排给婴儿洗澡、按摩、接种、保护脐带防止感染、换尿不湿并且进行皮肤护理。一个护士只照顾一对母婴,即护士的操作说明,母婴和家庭成员一起参加。传达对新生儿喂养母乳的方法和好处、怎样保护乳房、分娩后怎样增加营养、产后症状、婴儿常出现症状的解决方式、婴儿注射疫苗、分娩后的避孕方式、婴儿皮肤护理等。实验组在住院期间每天床边护理时间为三十分钟。

依托RFID无线射频识别技术，对设备巡检的任务派发、到位检查、问题记录、信息导入实现智能化闭环管理；主要包括以下三个部分：巡检管理模块、 现场作业模块、 电子标签模块。

巡检管理模块下达巡检任务，通过有线或无线方式传送至巡检终端（PDA、手机、平板等），现场作业人员根据任务信息执行相应的巡检任务，根据电子标签确定设备信息匹配，确保巡检到位，并实时传输巡检工作信息。

（3）基于数据驱动的设备故障诊断与预警技术。通过对设备全面定期的巡检，以及实时监测的运行状态，形成了庞大数据基础，运用数据驱动控制方法，开展设备的故障诊断方面的研究，对设备进行性能评估进而实现故障预警。

（4）设备信息管理平台。采用互联网通信技术，实现设备信息联网发布，开发相应客户端（电脑、手机等），故障报警信息实时发布，使维护人员及时快速地了解设备各项性能，保证生产安全有序进行。

系统架构如图1所示：

3 设备数据采集

快递分拣行业主要设备为输送机，包括电气（电机、传感器等）和机械两部分。

电气信息采集主要通过实时检测电机运行电压、电流、功率、温度、等参数。

文章主要通过在线方式采集各电气部分信息，实现实时显示与存储；主要元器件包括空气开关、交流接触器、热继电器、马保、编码器等现场检测设备，然后通过现场IO站点将数据传送至主控PLC，进而存入数据服务器，进行数据分析和处理。

机械部分信息主要通过测温仪、噪音检测仪等仪器实现离线数据获取，利用RFID标签、手持式扫描器实现定时巡检，强制规范化收集离线数据，完善设备信息数据库，为故障预警和报警提供完善的信息资料。

数据采集系统如图2所示：

图1 系统结构图

图2 数据采集系统图

4 系统数据处理

通过后台数据库实现对整个工厂设备信息的整合，运用数据挖掘技术，实现故障诊断与预警。

通过对设备全面定期的巡检，以及实时监测的运行状态，形成了庞大数据基础，运用数据驱动控制方法，开展设备的故障诊断方面的研究，对设备进行性能评估进而实现故障预警，通过RFID技术，实现巡检人员的任务派发、到位检查，避免漏检等情况发生，并制定相应的维护考核指标。

数据处理示意图如图3所示：

5 系统信息发布

采用服务器+客户端（管理层、现场层）的模式，开发相应的系统软件平台，实现系统数据的实时展示。

图3 数据处理示意图

采用Microsoft Visual studio 2010开发环境的ASP.NET开发平台和Microsoft SQL Server 2008关系型数据库来实现，在建立设备信息管理系统的基础上，通过GPRS技术实现数据联网发布，开发相应的电脑远程监控系统、手机客户端软件，实现数据联网、设备远程监控待功能。电脑和手机客户端如图4、图5所示：

图4 电脑客户端

图5 手机客户端

系统可显示所有设备的在线和离线数据，并自动分析系统设备各项指标是否超标，对超标进行预警或报警等处理。

系统会预先定义用户所具有的权限，用户通过客户端登录后，只显示和操作所有具有权限以内的事项。系统下达任务信息后，用户根据相应指示完成任务，相关信息通过客户端软件适时上传至服务器数据库。

6 小结

文章针对物流分拣行业开展设备信息管理方面的研究，对设备管理方面现存的问题进行深入分析，研究开发一套面向快递分拣行业的设备智能管理系统。针对物流分拣行业的设备信息进行整理，实现设备数据的实时采集与离线数据归档等功能，制定相应的控制策略以及故障诊断模式，能够及时的检测和处理系统问题点及设备缺陷。

文章研发的设备信息管理系统，有效减少因设备故障带来的各种事故、停机等情况，提高设备使用寿命，减少维护成本。针对以往巡检不规范、巡检不到位等问题，利用RFID射频识别技术，在各设备安装RFID标签，实现巡检人员定位，数据及时上传，规范人员操作流程等功能。为便于管理及查看系统设备状态，开发设备信息管理软件平台，按照服务器/客户端的方式，实现管理及维护人员对系统数据的实时查看，及时处理相关问题点。