一、引言

物流領域歷來是創新迅速的領域，隨著鐵路貨場向倉儲物流中心的發展。我國鐵路運輸作為國民經濟的一個重要部門，實現運輸信息化，提高運輸效率，已是鐵路發展的必經之路。

在鐵路信息化建設中，運輸可視化是必不可少的建設環節，通過對貨物運輸的可視化掌控，為貨主提供好的服務，為鐵路管理部門提供詳細便捷的運輸信息，提高運輸競爭能力。目前鐵路運輸正處于信息化多方面發展的建設階段，要實現跨越式的發展，須引入新技術和新管理方法。

將RFID技術應用于鐵路運輸信息化建設中，對鐵路運營管理提供有力的數據基礎，以及有效、快速、準確的技術保障。

二、貨運站存在問題

工作方式落后，工作效率低下

庫存使用率無法管控

作業流程不精煉，重復性工作較多

對庫存的管理不能實時管理，人工成本高

安全和效率之間的沖突

貨物盜竊嚴重，監控力度薄弱

進出庫操作混亂

倉庫貨品屬性不清晰、堆放混亂、盤點不準確

三、項目目標

將RFID技術應用于鐵路貨場管理，通過電子標簽和讀寫器設備獲取貨場的實時數據信息。

1、貨場貨物實時的信息監控管理和信息采集

2、貨場的貨位以及貨物的進出實現高技術手段管理

3、實現鐵路運輸準確發送、精準核算、可視透明，較大限度提高工作效率

4、提供更完備的基礎數據，提高運輸效率和經濟效益

四、整體系統架構

五、系統網絡結構

六、貨場智能管理系統設計方案

系統設計原則

1、先進性：采用現有新的技術，使系統具有強大的發展潛力

2、可靠性：系統采用成熟可靠的技術和設備，減少故障的發生

3、可維護性：系統故障易于排除，信息日常操作管理簡便快捷

4、實用性：滿足項目實際的技術要求和實用的需要

5、安全性：系統設計規范，采用多種措施防止不安全事件發生

6、可擴展性：系統設計在滿足鐵路項目技術規定下，實現后期的平滑擴展應用

七、RFID工作原理

采用FRID射頻識別技術管理倉儲物資的主要目標是實現：

非接觸自動識別倉儲物資屬性

管理倉儲物資的準確性及數量

采用自動化辦自動化的識別方式，提高盤點的準確性和操作效率

準確定位倉儲物資的存放情況

建立一個統一的資產數據庫，為資產的整個監管提供可靠的一句

八、貨場智能管理系統設計方案

物流站貨場智能管理系統組成：

1、整體貨物貨場管理系統

2、散堆裝貨場管理系統

3、貨場集裝箱管理系統

4、網絡通信平臺

九、整體貨物貨場管理系統

鐵路物流站貨場集中存放了多種物資，在對存放的這些貨物要進行實時有效的管理和控制，傳統的管理方式已難以滿足實際的要求。

采用先進的新型RFID技術對物流站貨物進行科學信息化的管理，優化現有的工作流程，實現貨場的實時監控和數據信息采集，快速的數據傳輸和交換，提高貨場管理工作效率，為可視化運輸提供有力的數據和技術信息；準確標注貨場貨物的停放、貨位的使用詳細情況。

RFID技術的整體貨場管理應用從根本上解決了鐵路運輸企業在發展中存在的困惑疑難，提升了整個貨物貨場的高速使用效果和運輸快速發展的趨勢。

十、整體貨物貨場管理系統

當貨場收到列車到站的預報信息后，通過計調進行排班，對工人進行安排，列車到站后，叉車上安裝了叉車標簽、托盤標簽、貨物標簽、工牌標簽和探頭。當叉車進入倉庫大門時，倉庫門兩側的讀卡器會讀取叉車上對應標簽上的信息，并且通過標簽數據判斷入庫的狀態，墻面的標簽會讀取叉車的卸貨狀態進行觸發探頭進去圖片抓取，上傳到服務器，在通過叉車司機的終端指令以及工牌確認所卸貨的信息（重量、品名、數量等相關信息），至此整個入庫操作完成。

當叉車進入到出庫警告線內，在結合探頭對叉車卸貨的信息以及司機的終端設備指令，判斷為卸貨操作，此時系統會抓取一張現場圖片上傳到服務器。此時出庫操作完成。

貨場系統整理運行流程圖如下：

十一、貨場內運輸車輛管理

大型貨場內貨物的調度轉移需要動用貨場內的運輸車輛，利用RFID技術有效的對場內運輸車輛進行管理調用。

在每一輛貨場內的運輸車輛上安裝一個RFID車輛電子標簽，包含了該車輛的具體信息以及操作人員相關信息，在使用運輸車輛搬用貨物時，通過手持讀寫器確定該車輛的具體信息，待確定完成后進行具體的工作操作，依此保證了貨物在搬運中車輛的具體管理及貨物的安全性。

十二、貨物進出貨場管理

在整個貨場的管理中，貨物在貨場進出口管理也是不可忽視的重要環節之一。

1、集裝箱貨物出入對于集裝箱貨物進出貨場時，通過門口安裝的固定式讀寫設備自動采集集裝箱電子標簽信息，從而有效的保證貨物的快速驗證通過。

2、散裝貨物出入對于散裝的貨物，在出入貨場時，首先將帶有電子標簽的貨物放在的叉車上，經過出入口時貨物標簽自動被固定讀寫設備采集信息，然后將貨物裝載到指定的運輸車輛上。

十三、散堆裝貨場管理系

由于散堆貨場的特殊性，管理者對貨場堆放的各種貨物以及貨位不能及時的了解其具體狀況，對貨場的堆位調用無法及時的處理。通過采用RFID技術對散堆裝貨場進行多方面有效的管理，使其能夠發揮應有的使用效果。

在散堆裝貨場，我們采用貨位電子標簽、托盤電子 標簽管理貨場貨物的放置情況，工作人員利用手持RFID設備采集貨場堆位 標簽信息及時上傳管理中心，從而提高了工作效率，使得的貨場使用率較大化。

通過RFID手持讀寫器及時采集散堆貨場的貨位標簽、托盤標簽信息，有助于管理者及時對散堆場貨位管理和調度

十四、智能管理系統優勢

1、RFID技術具有很強的環境適應性，抗干擾能力強，可全天候使用，不受污染與潮濕的影響，為鐵路貨場貨物裝載提供準確信息。

2、通過RFID技術，使用手持讀寫設備進行貨物盤點和查找，大大提高了工作效率，為實現快速運輸提供了保證。

3、智能管理系統對貨物數據傳遞進行精細管理，減少信息傳遞過程中人為泄密的因素，增強了貨物信息的保密性，減少了諸多不安全因素。

4、RFID智能管理系統為鐵路貨場向倉儲物流中心的發展提供了強有力的技術支持和堅強后盾

十五、貨場貨位管理系統

全程條碼化管理

通過對商品、貨位、容器、訂單、批次的條碼化管理（一維、二維、RFID卡），實現庫內無紙化作業。

十六、管理系統設備介紹

u RFID電子標簽RFID電子標簽

RFID電子標簽作為物體信息存儲的載體，根據鐵路物流站貨場項目的實際情況，我們將采用有源和無源高頻電子標簽相結合的方式管理貨物。

u RFID讀寫器

RFID讀寫器是貨場智能管理系統重要的硬件組成部分，通過射頻信號完成對電子標簽的信息讀寫操作，并將采集到的標簽數據傳輸到管理中心處理。

按照RFID讀寫器的應用場所將讀寫器劃分為以下幾類

l 固定式讀寫器

l 便攜手持讀寫器

l 桌面式讀寫器

十七、系統總體架構

系統軟件主要由倉儲管理服務端系統、倉儲管理客戶端系統、手持業務系統、固定式讀寫器業務系統、資產數據庫等幾部分組成。

u 應用終端層：主要是指倉儲管理系統的設備終端。

u UI層（用戶界面層）：展現給貨源站管理人員的后臺管理頁面

u 核心業務層：實現物資管理系統的核心業務功能

u 功能層：為系統的基礎功能模塊

u 數據庫層：為系統的底層數據存儲，包括業務數據和系統數據

十八、系統軟件主要功能

基于RFID倉儲管理系統軟件的功能框架如圖所示，包括電子標簽發放管理模塊、物資入庫管理模塊、物資出庫管理模塊、物資巡檢和盤點模塊、防盜報警功能模塊、物資調撥追蹤管理模塊、用戶權限管理模塊、系統管理及維護模塊等。如圖：

十九、軟件主要模塊設計

(1)標簽發放管理

電子標簽作為倉儲物資（如托盤垛位、紙箱物質、噸袋、單獨設備）的身份標識，在標簽貼放到物資前，完成對電子標簽的編碼、

物資屬性信息的錄入等操作。將標簽的ID信息與物資的屬性信息（名稱、數量、質量、生產廠家、生產日期、保質期限、倉庫堆放位置等），通過標簽發放掛管理軟件進行關聯后，上傳到后臺數據庫中，以便日后進行管理。

標簽貼標模塊的操作包括：

統計貼標簽物資的全部屬性，并錄入標簽發放管理系統內。

讀寫器讀取標簽的ID信息，上傳到系統后，系統自動關聯兩者信息；

讀寫器將關鍵信息寫入電子標簽的存儲器中；

按照規定，將標簽貼放到物資制定的位置

通過標簽發放軟件操作后，標簽里記錄了物資的關鍵基本屬性信息，也即完成了標簽ID與物資屬性的綁定，在隨后的操作中，這一信息將存在。

(2)物資入庫管理

這里的物資入庫，指貼有電子標簽的物資進入倉庫。

當物資進入倉庫入門時，貼放在物資的電子標簽被固定式讀寫器讀取到標簽信息，物資的信息顯示在倉庫工作站（PC）的倉庫管理系統上，由倉管人員確認。入庫信息后上傳到后臺數據庫中，并完成物資入庫信息錄入操作。

如果采用手持機對入庫進行管理，則類似于固定式讀寫器的操作流程：倉管員用手持機讀取物資上的電子標簽，標簽信息，倉管員確認物資與信息相符后，通過無線通信鏈接將數據上傳到后臺操作系統。

倉庫的進出動作的判斷，可以使用紅外對射、地感觸發等技術進行自動判斷，也可以通過倉管員的手動操作確認進出來獲得。根據現場的應用環境可以靈活的處理。軟件處理上對入庫動作的設計也會由應用情況的不同。

(3)物資出庫管理

流程圖如下：

與物資入庫管理類似，出庫屬性與入庫信息會有不同，但基本的思路這里不再闡述。

(4)物資巡檢和盤點

倉儲物資的巡檢是指：工作人員佩戴RFID手持機逐一掃描倉庫內的物資標簽，當掃描到貼放在設備上的電子標簽時，電子標簽內的設備信息顯示在RFID手持機顯示屏上。工作人員核對電子標簽信息與實際物資吻合后無誤后，實時或者在規定實際，將巡檢的結果上傳到后臺服務器進行處理。手持機主要通過無線通信（WIFI或者GPRS）的方式與倉儲管理后臺數據庫進行數據交互。

后臺數據庫服務器在接收到前端工作人員巡檢采集的數據后，生成當日巡檢清單。以便形成當日資產判斷表。供貨源火車站管理中心審核

(5)物資查詢及定位

作為物資管理，往往會遇到這樣的情況，倉管員需要知道某批次的特定物資存放的區域、物資屬性、物資的存放情況等，以便補充物資或者調撥出庫該類物資，實現高線、自動化的物資管理。圖片那個呀，對于現有物資存放的垛位、貨架信息等，可以通過系統信息快速有限的定位出來，以便人工核查與處理。

可查詢的倉儲物資主要通過關鍵信息的檢索來獲取，比如物資的產品固件屬性信息等等。應用系統可以通過關鍵信息的組合檢索功能，快速準確的檢索出查詢的信息，定位相關目標物資到垛位、貨架位置等方位上。查詢結束后，將查詢結果遞交給操作員，等待處理。

倉儲管理系統中可被查詢的關鍵信息包括：

物資的固有屬性信息（產品信息、質量、數量等）

物資入庫的屬性信息（入庫時間、入庫批次、入庫操作員）

物資存放信息（存放位置、存放變更信息、盤點輸出表）

物資歸屬者信息（歸屬者單位、姓名等）

倉儲變更及物資調撥信息

設備的折損情況

物資之間的關聯信息

(6)防盜報警功能

用于RFID技術采用非接觸的射頻自動識別技術，而高頻RFID技術又能遠距離自動識別。因此，防盜報警方面也具有相當的應用價值，防止物質在使用過程中出現調換、丟失等現象的出現。

這里，物資的非法進出庫主要包括：沒有安裝電子標簽的物資被非法人員進出庫；裝有非法標簽的物資被非法進出庫。沒有安裝電子標簽的物資進出庫的報警主要通過紅外對射防盜器或熱探測器等來處理。

裝有防盜報警功能的RFID資產管理系統，裝有電子標簽的物資在經過讀寫器識別區域內時，電子標簽被讀寫器讀取到，報警后臺系統通過判斷，得知此物資為非法出庫物資，隨即發出報警指令，由報警器發出報警信號（聲光提示或遠程報警提示），RFID報警功能是高頻本身的協議功能，底層能快速處理標簽掃描結果，并上傳到后臺來處理。

非法標簽包括：標簽內的設備信息與設備實際固件不匹配；標簽不是通過標簽系統發放的合法標簽，被惡意調換。

(7)物資的調撥及追蹤管理

物資在調撥中，除了始發點的出庫信息和目的點的入庫信息，還要對物資的運輸過程、轉手情況進行實時的，可尋跡的查詢和追蹤。通過手持機及其GPRS實時數據的交互功能就可以完成對物資調撥的追蹤管理，結合GPS衛星定位系統等，就可以實現隨時隨地全流程的物資調撥追蹤管理。

(8)用戶權限管理

安全性是信息系統要考慮的重要問題，當不同角色的用戶登錄到系統中時，

為防止用戶的非法操作和非法用戶的入侵，就要對用戶進行分角色的權限管理。

如標簽發放功能是使用者具有制作標簽的權限，而沒有倉庫管理的權限，而且每個操作員都有一個專屬的操作賬號和密碼，以便監督管理員的工作記錄。非法用戶的登錄將收到權限拒絕和報警提示。

(9)系統管理及維護

系統管理主要完成系統運行的參數進行校正，維護等。完成權限分配、數據表單的增加、修改、刪除等操作

二十、標簽貼放的方案

電子標簽作為標識倉庫貨物的標志，在貼放的時候要特別注意。因為標簽的貼放直接關系到讀寫器天線的安裝方式和標簽讀寫效果。為了獲得了良好的對寫效果，讀寫器的極化方向要與標簽的極化放心一致。

這里將標簽的主要分為抗金屬標簽和非抗金屬標簽，來標識不同介質的貨物。

扛金屬標簽是貼放在金屬貨物表面的，扛金屬標簽（包括卡片，不干膠等）主要貼放在非金屬貨物標簽。像木箱、帆布包、塑料袋子、紙箱等貨物均可以通過非金屬標簽來標識。

在倉儲管理中，主要采用托盤級管理，即一個托盤上的貨物作為一個單位來完成入庫、出庫、盤點等操作。一般在貼放標簽時，一個托盤帖上一張標簽來標識，貼放的位置，根據具體的托盤貨物堆放方式來確定。