核电总包工程智慧仓储示范库房的制作方法

1.本技术涉及核电工程物资仓储管理技术领域，具体涉及一种核电总包工程智慧仓储示范库房。


背景技术：

2.核电工程物资仓储管理贯穿于核电站整个生命周期全过程，有效的核电工程物资仓储管理可以提高核电站的物资周转效率,加快核电站现场施工进度，缩短工程建设周期，降低工程造价,是核电工程项目管理中的重要环节。经调查研究，在核电工程项目成本构成中，物资设备采购(包括材保费、运杂费、管理费等)占工程总造价的55％左右。因此，物资仓储管理对保证工程项目的顺利进行、降低成本和提高经济效益起着举足轻重的作用。
3.核电物资仓储管理作为核电工程建设的重要组成部分，工程建设期间涉及的物项种类与零部件具有诸多特点，主要有：
①
专业门类、规格、型号、品种繁多，数量庞大；
②
安装前期大量集中到货；
③
到场物项存放周期长短不一；
④
安装高峰期出入库频率高；
⑤
设备外形不规则、形态不统一；
⑥
核级、非核级、商品级物项存储条件设计要求不一；
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供应商国别众多；
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核电工程对物项的安全性能、质量保证要求高；
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核安全1、2、3级物项属于国家核安全行业主管部门(即国家核安全局，简称nnsa)监管；
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核级物项实行全寿期管理(40年或60年)。
4.国内海阳核电站一期2*1250mw工程物资仓储管理工作中，核岛ni主要依赖材料管理系统(marine)和采购管理系统(spm)实行“人工实体操作 系统数据管理”模式，常规岛ci/bop普遍采用人工录入电脑及更新excel简易电子表格管理模式，不同的管理模式，在实际操作过程中，存在诸多弊端和缺点，主要有：
①
marine和spm两套系统相对比较独立，数据录入耗费大量人力物力；
②
识别、查询等功能不健全，管理效率尤为低下；
③
物资信息流的及时性和有效性严重不足；
④
对库存物资信息获取存在不及时；
⑤
信息采集方式无法精确定位每个库位存放的具体物资；
⑥
信息化、自动化程度较低，物资管理(设备入库、出库及到货不合格、设备返厂退库、就地维修等)和盘库基本靠人工进行。上述问题的存在，直接导致了核电物资仓储的重复采购、设备积压、物资冗余、错发漏发等诸多问题的产生。
5.核电总包工程项目普遍采用单机版的erp物资仓储管理软件，单机版管理软件无硬件终端，无法实现软硬件联动自动实时更新，导致物资信息更新不及时，主要也是依靠人员录入和管理软件信息更新，工作效率低。
6.综上所述，结合核电总包工程物资仓储管理特点，急需开发并试点实施自动高效的核电总包工程智慧仓储示范库房，运用rfid无线射频技术等有针对性的新兴现代科技手段，以实现核电工程仓储物资的数据导入管理、物资供应贴标入库、物资仓储可视化管理、物资出库、退库及返厂等物资在仓储整个生命周期的智能式、智慧化管理，合理疏导物资库存，有效监管仓储物资的库存周期，减少物资超期报废损失，为核电机组安全顺利建成投产提供物资支持与保障，为后续ap/cap系列核电工程建设物项(仓储)管理提供借鉴，同时也可广泛扩展示范应用到商品集散、物流运输、政府采购、市政建设、泛在物联网等领域。


技术实现要素：

7.本技术的目的是根据核电总包工程物资仓储管理特点，应用rfid无线射频识别技术及物资量化传感技术，开发并实现高度自动化的物资管理的核电总包工程仓储库房；实现核电工程物资的数据导入管理、物资供应贴标入库、物资仓储可视化管理、物资出库、退库及返厂等物资在仓储整个生命周期的智能式、智慧化管理，合理疏导物资库存，有效监管仓储物资的库存周期，减少物资超期报废损失，为核电机组安全顺利建成投产提供物资支持与保障。
8.本技术采用的技术方案是：一种核电总包工程智慧仓储示范库房，它包括仓储库房，其特征在于，还包括：rfid电子标签、手持rfid识别终端、物资量化专用库位、车载rfid识别终端、识别天线、rfid读写器、无线网络模块、门禁系统、视频监控系统、交换机、工控一体机；识别天线与rfid读写器连接后通过交换机与工控一体机连接，视频监控系统、门禁系统、无线网络模块、物资量化专用库位通过交换机连接工控一体机；手持rfid识别终端、车载rfid识别终端通过无线网络模块与工控一体机双向传输数据；物资量化专用库位包括物资库位，其特征在于，还包括称重传感器、单片机电路、显示屏、蜂鸣器、串口转以太网模块电路，单片机电路分别连接称重传感器、显示屏、蜂鸣器、串口转以太网模块电路，串口转以太网模块电路输出通过交换机连接工控一体机；车载rfid识别终端包括巡检车，其特征在于，还包括自身搭载的视频摄像头、定位模块、rfid读写器、车载控制电路、触摸屏显示器、无线网络模块、升降支架，车载控制电路分别连接视频摄像头、定位模块、升降支架、rfid读写器、触摸屏显示器和无线网络模块，rfid读写器安装在升降支架上，车载控制电路控制升降支架上升或下降实现rfid读写器在不同物资库位上下位置物资rfid电子标签的扫描读写；作为优选rfid电子标签选用：rfid轧带电子标签、柔性抗金属rfid标签、rfid无源温度传感器标签、rfid陶瓷耐高温抗金属标签、rfid远距离定位电子标签、rfid声光提醒电子标签、rfid水泥标签、rfid螺丝电子标签等，根据仓储库房物资种类不同、存放库区、仓储条件要求、使用场合等因素选用不同种类rfid电子标签固定在库房内不同的物资上及货架库位上；作为优选识别天线选用：rfid地毯天线、rfid平板外接天线、rfid超高频线极化外接天线、rfid全向玻璃钢天线、rfid陶瓷天线等，根据库房现场场景及库区合理选用各种形式识别天线并安装固定在相应位置。物资量化专用库位利用单片机电路驱动的称重传感器对单位重量均匀的物资进行量化或者可进行按重量为单位领用的物资准确出库领用或入库仓储，消除了这类物资领用数量上的差错、显著降低了人工清点数量的繁琐工作量并提高了物资管理工作效率。
9.其工作原理是：典型rfid系统主要由电子标签、读写器和后端应用系统组成。常见的电子标签分为无源标签和有源标签两种。无源标签也称为被动标签，标签内部不需要电源。有源标签也称为主动标签，标签自带电源。读写器有手持式和固定式两种，一般由射频模块(发送器和接收器)、控制单元以及天线组成。后端应用系统主要包括服务器及相关软件。rfid电子标签上有可擦写的存储器，用来储存物资识别码或其它物资信息。首先将物资信息编码写进电子标签，再把电子标签安装在相对应的物资或托盘上，利用无线射频信号来识别物资，无需精确对位，就可以获取物资相关信息数据。
10.当存储有物资信息的电子标签进入读写器感知范围内时，如果是被动标签，则通过感应读写器发射的无线电波产生的感应电流能量向读写器发送存储在芯片中的物资信
息；如果是主动标签，则由标签主动发送某一频率的信号到读写器。读写器收到标签信号并进行解码，识别出电子标签代表的物资信息，并将数据发送到后端应用系统。后端应用系统根据逻辑运算判断该电子标签的合法性，并做出相应的处理和控制，发出指令信号以控制执行机构的动作。在物资仓库管理系统中，后端应用系统一般安装专用的软件，用来实现物资仓库的管理操作，如：入库、出库、盘点、查询、调拨信息、客户、货品出库、订单数据统计分析输出、报表生成以及打印各种报表等操作。
11.在核电项目物资仓储设备管理中，不仅管理的材料种类繁多，而且各类材料的规格型号也各不相同。物资经常移动，需要系统能够及时反馈出物资库位地址。对有效期比较短的物资，应该遵守先进先出原则，避免造成物资过期。另外，还需要满足仓库管理的准确、高效、快捷的要求。
12.本技术的积极效果是：实现了仓储库房物资信息及库位信息的自动获取，保证了数据的实时准确性，防人因失误。进行扫描库位电子标签，可快速地进行物品追踪和数据交换。通过系统数据库管理，可方便地对物品的批次、保质期等进行管理。该仓储库房管理系统操作简单、安全可靠，有效减少非必要仓储管理岗位的设置降低了人工成本，同时仓储物资管理人员的工作强度显著降低，提高了仓储物资管理的工作效率，节约了仓储物资管理成本。另外在核电项目信息化建设、信息安全方面也将发挥重要作用。
附图说明
13.图1是核电总包工程智慧仓储示范库房示意图；
14.图2是车载rfid识别终端示意图；
15.图3是物资量化专用库位示意图。
具体实施方式
16.如图1、2、3所示，一种核电总包工程智慧仓储示范库房，其特征在于，它包括：rfid电子标签、手持rfid识别终端、物资量化专用库位、车载rfid识别终端、识别天线、rfid读写器、无线网络模块、门禁系统、视频监控系统、交换机、工控一体机；识别天线与rfid读写器连接后通过交换机与工控一体机连接，视频监控系统、门禁系统、无线网络模块、物资量化专用库位通过交换机连接工控一体机；手持rfid识别终端、车载rfid识别终端通过无线网络模块与工控一体机双向传输数据。rfid读写器选用超高频4通道分体式lt
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ds814高性能uhf超高频电子标签读写器，识别天线可安装在仓储库房出入库门附近区域或仓储库房覆盖需实时监测物资状态的相应区域；工控一体机选用触摸大屏一体机硬件配置及扩展接口满足系统硬件要求，例如dktouch
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td185(32寸)触摸屏工控一体机，接口丰富，支持二次开发并支持多种平台操作系统，同时工控一体机植入根据库房出入库、盘点物资等作业工作程序配套编制的后台软件程序、配套库房建模开发的三维可视化物资后台界面，并能实现物资查询或出入库物资位置3d实时呈现、相关物资出入库、盘点自动报表。物资出入库或盘点时，工控一体机通过其内置摄像头、rfid或nfc读卡器、指纹识别、身份证读卡器硬件设备方式确认操作人员身份及授权后，放可开展仓储库房日常物资管理相关操作或作业工作。
17.作为优选rfid电子标签选用：rfid轧带电子标签、柔性抗金属rfid标签、rfid无源温度传感器标签、rfid陶瓷耐高温抗金属标签、rfid远距离定位电子标签、rfid声光提醒电
子标签、rfid水泥标签、rfid螺丝电子标签等，根据仓储库房物资种类不同、存放库区、仓储条件要求、使用场合等因素选用不同种类rfid电子标签固定在库房内不同的物资上及货架库位上；作为优选识别天线选用：rfid地毯天线、rfid平板外接天线、rfid超高频线极化外接天线、rfid全向玻璃钢天线、rfid陶瓷天线等，根据库房现场场景及库区合理选用各种形式识别天线并安装固定在相应位置；门禁系统和视频监控系统选用符合物资仓库现场应用场景的现有技术系统即可，门禁系统可选用玻璃钢门自动开合典型门禁产品，视频监控系统可选用日夜全彩poe(带音频)类型摄像机；交换机选用满足系统的现有网络技术设备即可，无线网络模块可选用满足系统数据通讯要求的无线路由器或其它通讯模块。
18.物资量化专用库位包括物资库位，还包括称重传感器、单片机电路、显示屏、蜂鸣器、串口转以太网模块电路，单片机电路分别连接称重传感器、显示屏、蜂鸣器、串口转以太网模块电路，串口转以太网模块电路输出通过交换机连接工控一体机；称重传感器选用根据物资大小及单位重量情况选用精度到g或者kg的传感器，例如hx711称重传感器模块，单片机选用典型最小系统可驱动连接的硬件电路即可，例如：stc15f104单片机芯片可匹配hx711硬件接口，接口兼容可模块化二次开发；串口转以太网模块电路，选用hs2003可实现ttl串口与rj45网口之间数据的双向传输及支持网页配置的硬件电路。显示屏可选用成熟液晶彩屏或墨水屏，尺寸大小根据实际库位大小选用适合的具体产品。
19.车载rfid识别终端包括巡检车，还包括自身搭载的视频摄像头、定位模块、rfid读写器、车载控制电路、触摸屏显示器、无线网络模块、升降支架，车载控制电路分别连接视频摄像头、定位模块、升降支架、rfid读写器、触摸屏显示器和无线网络模块，rfid读写器安装在升降支架上，车载控制电路控制升降支架上升或下降实现rfid读写器在不同物资库位上下位置物资rfid电子标签的扫描读写；升降支架选用无刷电机或步进电机驱动的现有技术设备即可，rfid读写器选用一体化(内部带识别天线)产品lt
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ds512一体化读写器，支持rs232串口、rj45网口通讯。定位模块选用gps 北斗双模定位模块hs6601，自带rs485/232串口输出并支持modbus rtu协议。
20.手持rfid识别终端是现有成熟技术产品，可选用典型ufh安卓工业级手持终端lt
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c9072系列产品。
21.本领域内技术人员按照上述电路设计方案和功能要求设计硬件电路和编写软件程序即可实施。