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    基于3D虚拟现实和RFID技术实现3D仓库的可视化管理

      信息来源:   发布时间:2021-09-02  点击数:

    目前核电建设现场范围大周期长,仓库多且分散,多个单位共用仓库,仓库内金属类物项、设备较多,大小不一,公司目前使用的仓储管理系统,由于其在移动化和移动化定制方面存在不足,因此引入RFID技术[1],并开发该数据采集终端,便于用户在仓库内、室外现场进行移动化作业,并将接收、调拨、发放、盘点等操作的结果实时通过接口传回仓储系统,优化仓储操作模式,快速定位物资位置,全面跟踪物资动态,逐步实现智能化库存管理。

    1 系统设计

    1.1 系统功能和组成

    实现3D仓库的可视化管理,在仓库内便捷、实时完成物项的接收、调拨、发放、盘点、标签打印、关联等。

    (1)软件方面

    图1系统架构图

    1系统架构图   下载原图


    系统有WebAPP两部分组成:

    APP端主要用于仓库内移动端操作使用,主要有以下模块组成:RFID标签管理模块,接收模块(直接、SRN、合同),调拨模块(移库、返库、返厂),释放模块(直接、BOM、预测预留),盘点模块;

    Web端主要由办公室内使用,主要有以下模块组成:RFID标签管理模块(制作、打印、回收、报废等)、接收模块(直接、SRN、合同),调拨模块(移库、返库、返厂),释放模块(直接、BOM、预测预留),盘点模块、接口管理(相关接口、门禁接口等)、报警管理等;系统架构如图1所示。

    通过接收入库时悬挂(捆绑、粘贴)抗金属RFID标签并打印、粘贴二维码,通过手持RFID扫描仪,扫描存放的库位标签,并将接收信息实时传递给仓储系统,能够准确及时完成接收,提高工作效率;调拨时,携带RFID扫描仪,通过3次扫描(扫描移出货位的标签,扫描移入货位的标签,扫描物项标签),同时搬运物项,完成一次调拨,方便仓储人员工作;在盘点方面,只需要手持RFID扫描仪,沿着货架行走一圈,即可完成盘点工作,极大减轻工作量,并生成差异报表,报表可以导出成pdfExcelWord等格式。

    (2)硬件方面

    UHF超高频抗金属RFID标签,UHF超高频手持数据采集器,蓝牙UHF超高频手持数据采集器,条码纸,条码标签打印机,无线网关(ACAP),仓库服务器等。

    1.2 技术实现

    (1)3D仓库的可视化管理

    基于webGL[2]3D虚拟现实技术,实现3D仓库的可视化管理,让仓库管理人员快速定位货物位置,在3D仓库中,进行货物数据直观简洁的操作。在3D虚拟现实技术中,实现仓库物项快速定位,数据与场景货物同步、模拟仓库巡检。

    图23D仓库

    23D仓库   下载原图


    (2)RFID技术

    基于RFID技术,是在传统的仓储管理的工作方式和流程中加入RFID终端设备和电子标签,来实现数据采集并完成库内作业管理工作,同时同步数据到3D虚拟仓库中。从仓库管理的核心流程中:入库—调拨—出库—发放及库存控制上实现更高效精确的管理。有效控制并跟踪仓库业务的物流和成本管理全过程,实现完善的企业仓储信息管理。

    随着物联网技术在我国的快速发展,作为物联网支撑技术的RFID技术被认为是有发展前途的信息技术之一。未来几年中,将有更多的产品中会被植入RFID标签,RFID技术的应用将会是相当的广泛。RFID是一种通信技术,可通过无线电信号识别特定目标并读写相关数据,而无需识别系统与特定目标之间建立机械或光学接触。因此,RFID是一种非接触式自动识别技术,可以快速读写、长期跟踪管理,RFID技术与信息化技术相结合能够快速识别对象、快递获取数据,这将大幅提升管理效率。

    图3 RFID在仓储系统中各个环节应用

    3 RFID在仓储系统中各个环节应用   下载原图


    (3)WebGis技术[3]

    基于WebGIS地图(厂区),充分利用WebGIS的优势图文并茂地展示仓库分布,在2D3D之间自由切换,支持WebAPP双终端流畅运行。

    图4 WebGis地图与仓库平面图展现

    4 WebGis地图与仓库平面图展现   下载原图


    2 应用系统

    系统采用了B/S架构[4]RESTful风格,前后台剥离,APPweb共用一套后台接口,所有的数据最终都汇集到系统中进行存储、分析和处理。系统由二个模块16个应用组成。应用系统模块结构如图5所示。

    图5应用系统模块

    5应用系统模块   下载原图


    3 结束语

    基于3D虚拟现实技术,实现3D仓库的可视化管理,未来接入环境温湿度传感器与烟雾报警装置,实现3D仓库与现实环境同步,预警与远程温湿度环境控制结合的3D可视化管控仓库,它是提高仓库管理水平、质量的有效途径,能够解决仓库管理系统杂、清点物品效率低等问题,具有较好实用价值;通过对其深入研究和应用,将有利于提高核电仓库的管理水平,逐步搭建3D智慧仓库。

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