物流园叉车智能定位管理系统

　　一、 概述

　　现代化物流园区不断朝大型化、现代化、智能化方向迈进，而规模越大，需要管理的区域就越大，且

　　设备如叉车也急需智能化管理。其中，叉车“使用不受限，归还排成线”的规范式定位管理需求更是提上日程，智能化定位管理使得管理员可远程监控每部叉车的停放位置，停放时间，是否有被越权使用等等。

　　为此，广州众志物联网科技有限公司设计本物联网管理系统，实现叉车使用有监管，使用情况有记录，使用调配可有依据，异常情况有通知等“四有”化智能管理。

　　二、 应用需求介绍

　　物流园面积大，叉车作为必备的货物调配工具，非工作状态时要求停靠在指定停车位上，每个停车位具备独立ID及标签识别功能的检测器，若叉车未按指定位置停放叉车，被检测到后，系统提示警告。

图1 应用布局图

　　1. 叉车位置识别

　　每辆叉车安装一个定位标签，每个停车位布设定位识别器，经过系统发卡绑定后，叉车停泊在停车位时，系统即可获知哪部叉车停在哪个位置上。

　　2. 叉车实时调控

　　系统实时得知叉车在位情况及使用情况后，即可实时的依据最新情况进行合理调配，避免传统盲目寻找，使用无法管控的问题。

　　3. 使用权限识别

　　叉车上固定安装车辆标签，人员使用前，需通过手持机链接车辆标签，并刷工作卡，进行使用权限认证，后台系统即可获知哪个人员在使用哪台叉车，若为未批准使用，则系统发出警报信息，管理人员可第一时间获取异常使用警报，及时处理，避免使用混乱，甚至危险发生。

　　4. 使用统计

　　通过叉车位置定位及人员使用认证管理，管理者在电脑前即可轻松实现：在用车辆统计、在位车辆统计、异常使用统计、使用时长统计、人员使用情况统计等等统计信息，用数据指导高效运营决策。

　　5. 异常警报

　　当叉车未经使用审批、人离车后未停泊回停车位、使用超时等等情况发生时，后台系统即可发出警报，提示管理人员及时关注处理。

　　三、 系统介绍

图2 系统拓扑

　　系统采用RFID无线定位及通信管理技术进行实现，通过手持机及安装在停车区域的基站，向下通过专用无线统筹定位标签及车辆标签的信息，向上通过互联网与服务器数据库及后台系统进行数据操作交互，构成稳定高效的运行管理系统。

　　1. 定位标签

图3 定位标签示意图

　　定位标签体积小巧，固定于叉车尾部，与叉车信息绑定，根据实际情况，每部叉车可装配绑定一个或多个标签，当叉车停泊到指定停车范围内，标签即识别到定位识别器，并上报其自身信息及对应定位识别器信息至基站，从而获取停泊位置信息。

　　2. 定位识别器

图4 定位识别器示意图

　　定位识别器的识别天线为地埋式，通过220V供电，可绕停车位外边缘一周，形成定位识别框，当叉车进入此识别框内，定位标签即可识别定位识别器，形成位置定位。

　　3. 车辆标签

图5 车辆标签示意图

　　每辆叉车驾驶位上安装一个，驾驶员使用叉车前，用手持机打开软件，并链接到本车的车辆标签，并通过手持机识别员工卡，进行使用权限认证绑定，绑定后，系统即可记录此员工当前所用车量ID，让使用可追踪，而驾驶员使用完毕后，在手持机结束使用即可解绑。

　　4. 基站

图6 基站示意图

　　基站具备防水防尘耐老化特性，室外覆盖范围可达半径60米以上，可适应室内外环境，在叉车停放区域适当位置悬挂基站。基站可采用3G方式通信，只需提供220V供电，即可工作。

　　5. 手持机

图7 手持机示意图

　　使用叉车的人员配备手持机，在开始使用叉车前，开启手持机软件与叉车上车辆标签连接上，并刷员工卡，即可进行使用审核，通过使用审核，可规范记录工作时长，助于薪资计算。而手持机上具备3G功能及扫码功能，驾驶员即可通过手持机进行订单货物核对等工作。

　　四、 软件系统

　　系统采用B/S架构，配合系统数据服务器，可通过网页多终端并行操作，系统可根据需求进行特定功能模块的定制。

　　1. 账户管理

图8 账户管理示意图

　　用户可通过账户管理界面管理所有系统操作者的权限及相关信息，系统具备两级权限，超级管理员及普通管理员。

　　2. 叉车信息管理

图9 叉车信息管理示意图

　　此界面供管理员对叉车信息的录入，及所匹配有源标签信息的录入与绑定，绑定后，相应标签所产生的定位等信息可与叉车信息同步展现。

　　3. 人员信息管理

图10 人员信息管理示意图

　　此界面供管理员对人员信息的录入，及所匹配人员标签信息的录入与绑定，绑定后，相应人员在操作叉车时即可被车上权限监测器触发，进而系统针对此人员操作权限判定是否违规操作及作出警报。

　　4. 设备信息管理

图11 设备信息管理示意图

　　此界面供管理员对定位检测器、权限监测器、无线基站等设备信息的录入，便于管理员对现场众多设备的识别和快速判断。

　　5. 报警信息管理

图12 报警信息管理示意图

　　此界面展现系统记录的所有警报事件，管理员可以进行列表概览及详情查看。

　　五、 系统优势

　　1. 读写距离远

　　有源标签读写的距离远远大于无源标签，这样在对大型物流园进行管控时提供了有效的保障。

　　2. 无死角识别

　　由于定位标签的无线信号是以球面波的方式发送出去，这样对于安装在叉车隐蔽位置时，可大大减小金属干扰度，保障识别的可靠性。

　　3. 高定位精度

　　系统采用圈定式定位方式，可根据场地需求进行精确范围定位。

　　4. 辐射影响小

　　无源标签工作时需要主机提供能量，所以对主机的无线信号发射功率相对要求较高，当无线信号功率达到一定值时会对人体有危害。相对无源标签，有源标签可自身提供能量，这样主机和标签的发射功率可以做得比较小，相当于手机辐射的1/100左右，对人体基本没什么危害。

　　5. 扩展性能强

　　基站信号布设好后，后期可便捷的加入更多功能节点设备，如贵重物品防盗监控，进出自动记录，使用率检测统计等等，使得物流园各项管控有据可依，合理化优化管理提升运营效率。

　　6. 工作时间长

　　定位标签用到的是低数据量、低功耗的无线技术，休眠功耗为uA级别，这样有源标签可以长时间工作，工作时间可以长达2年以上。