貯木場空間管理系統的初步研究

楊學春，張項楠

(東北林業大學工程技術學院，哈爾濱，150040)

貯木場是存儲木材的主要場所，科學的管理能使有限的森林資源產出最大的經濟效益。在我國，隨著數字林業工作的不斷深入，各級林業管理部門紛紛加入到信息化、數字化的改革大潮中來，人們已經認識到貯木場管理應該與信息技術緊密結合并有所突破［1］。目前，木材管理系統的研究種類繁多，如許衡勤等人研究的貯木場木材生產管理中的微機技術應用到阿爾山林業局［2］。賈良華對貯木場接車、繳庫、支撥微機數字化管理的研究，可對木材生產運輸、繳庫、支撥、銷售和庫存進行全方位的管理［3］。曹玉華采用VB6.0編程語言對貯木場庫存管理系統的設計［4］。王曉偉利用射頻識別技術對木材儲運系統的研發［5］。但是目前的管理系統主要采用單機的方式對木材入庫，出庫，庫存單一化管理，并且對貯木場楞區庫存利用率的研究存在一定空白。

基于傳統貯木場管理軟件中的不足和空白，對目前的管理軟件進一步分析和完善，使繳庫人員能夠根據當前的庫存信息，明確楞位的剩余空間是否充足，管理人員能夠對當前的庫存狀態和楞位的利用情況一目了然，生產人員根據庫存和銷售情況有序安排生產，本文研發了木材的楞位庫存信息實時查詢功能。使木材存儲信息與空間位置相關，實現特定區域的庫存信息和楞位使用狀況的動態查詢。

本文是在上述背景下建立的一個針對林業局貯木場空間信息管理的網絡平臺，通過該平臺可達到對木材管理過程中各種數據進行空間化管理的目的。本系統采用Visual Studio 2008作為開發工具，后臺采用SQL Server 2005數據庫，該系統提供了一個標準的C#平臺:界面一致，工具簡易、豐富、Web頁面互聯便捷，從而能大大加速和簡化本系統的開發。采用基于Web方式實現貯木場的信息化管理和辦公自動化，該系統的應用不僅能減輕基層員工的工作強度，提高工作效率，而且為林業局和森工總局的管理提供詳實的、同步的各種數據，提高了貯木場的管理網絡化和系統化。

1 系統設計的主要技術

1.1 ASP.NET介紹

ASP.NET從名字上是ASP的一種延續，它是一種動態服務器網頁設計技術，可以理解成ASP.NET是DOT NET版的網頁設計工具，是一個創造式的設計平臺。獨立的后臺代碼文件方式，比較人性的思考方式。ASP.NET是一種基于組件的對象設計方式，頁面的每個服務器控件都是一個組件對象，后臺支持C#、VB.NET語言進行后臺開發。貯木場空間管理系統的后臺編寫的代碼直接被編譯成DLL，它通過編譯進行執行，所以在效率上它優于ASP的解析執行。貯木場管理系統的后臺直接通過雙擊服務器控件編寫需要的代碼，這是Window控件思想的延續，使得ASP.NET簡單、容易上手［6－8］。

1.2 ORM介紹

系統設計采用ASP.NET與數據庫SQL SERVER 2005進行開發，系統在用戶界面采用EXTJS富客戶端設計，在數據庫持久層這塊采用了一個基于ADO.NET的ORM框架，ORM全稱Object Relation Model，類Nhibernate框架。如果說ADO.NET是一套面向關系數據庫的通信使，那么ORM則是一個翻譯員，它是ADO.NET與面向對象之間的一條橋梁，是一個真正的意義上的解釋者。而在面向關系數據庫上ADO.NET在DOT NET平臺已經處理的游刃有余［9－10］。如圖1所示，ORM的基本功能就在于此。

圖1 ORM框架的功能示意圖Fig.1 Function diagram of ORM frame

1.3 EXTJS框架

EXTJS是一套基于JavaScript的AJAX框架，界面美觀、功能強大。在WEB界面設計中占領一席之地，省去了界面設計的工作，縮短開發的時間。本系統的界面設計采用EXTJS的WEB設計，界面大方漂亮，可謂是起到了事半功倍的作用［11－12］。

2 系統分析

2.1 應用GPS測量貯木場位置圖

GPS是英文Global Positioning System(全球定位系統)的簡稱，而其中文簡稱為“球位系”。目前已經具有較好的精度和可靠性，可以實現導航和快速定位等功能。GPS技術己在森林資源調查、規劃設計林區物探、荒漠化監測、森林防火和森林病蟲去防治等方面取得了一定的成績［13］。

根據編制的GPS控制網技術設計書要求，確定GPS平面控制點后進行實地踏勘，了解控制點周圍的觀測環境，實地核對、調整和確定點位后實施測量計劃。使用手持式GPS，采用北京54坐標系，結合已有的地形圖的對照，不需要找到明顯地物，就能確定所處的每個楞場的位置，提高測繪的準確性。測量點見表1。

表1 貯木場測量位置點Tab.1 Measurement locations in the log yard

根據已有的地形圖導入ARCVIEW。根據測量的點進行幾何校正。通過對貯木場的位置圖進行分析研究，根據貯木場木材楞區管理現狀，合理規劃貯木場內的道路及出入楞區車輛的運材路徑。得到規劃后的貯木場楞區分布如圖2所示。

圖2 貯木場楞區規劃示意圖Fig.2 The planning schematic diagram of the area in a log yard

2.2 楞區利用率可視化查詢

貯木場每年要根據國家計劃采伐量和伐區資源狀況結合市場需求，合理規劃楞區，排擺楞位，固定楞號，建立楞帳，按楞設卡和分楞管理。每個楞區要合理按樹種、材種，楞頭的擺放順序及應視木材數量的大小來確定，并用楞位示意圖表示。為了更合理高效地分配貯木場楞堆空間、提高楞位利用率和堆場倉儲能力以及加快物流周轉。合理、高效地分配堆場空間，使得堆場利用率大幅度提高，本系統設計了楞位空間查詢功能，使入庫管理者能夠根據當前楞位的使用情況，確定剩余空間，實現快速入庫，楞區庫存查詢，制定生產計劃等功能。

楞堆結構是指原木在楞堆內堆放的形式。我國目前主要采用實楞。實楞中的原木上下左右緊實堆實。其優點是楞中原木間的空隙小，因此，楞容量大。它能適應各種歸楞方法和設備，且歸楞也比較方便。缺點是編捆作業困難，楞頭楞尾不穩易散垛，木材干燥緩慢等。實楞的密實系數與原木的徑級有關，直徑6～16 cm時，密實系數取0.4～0.45;直徑18～24 cm時，取0.6～0.65;直徑26 cm以上時，取0.7～0.75。短材楞高一般不超過4 m，長材 (4 m以上)楞高一般不超過8 m［14－15］。

楞位空間利用率:以大徑二區楞位C001為例，其面積為S1，楞高為h，密實系數為k，該楞位可存放木材的總材積為:

系統自動統計出當前楞位存放木材的總材積為:

那么該楞位還可存放的材積數為:

楞位C001的空間利用率為:

在對貯木場進行管理時，當某個楞區或者楞位的材積量有變化時，則對楞位材積的變化量進行即時統計，并將統計的結果輸入信息管理系統，系統將按照所輸入的數據進行可視化顯示，即可提供實時動態的楞位信息，使進、出楞銜接性好，大幅度提高楞位利用率，實現信息流與物流的協同。楞位管理流程如圖3所示。

圖3 楞位管理流程圖Fig.3 The process of location management

3 系統設計

3.1 系統功能模塊

進行系統開發時，必須考慮系統的合理性、利用程度和用戶易操作等特性。貯木場空間管理系統主要包含五個功能模塊，系統總體結構如圖4所示。

圖4 系統總體結構Fig.4 Overall structure of the system

3.2 模塊設計

本系統要完成的工作是對庫存中每個楞位的數據進行可視化查詢。依據貯木場位置圖，對每個楞區的庫存狀態進行分析。查看楞位利用情況，剩余空間情況。對該系統中所應用的關鍵技術進行細致的研究，能夠極大地提高系統的安全性和實用性，也能夠提高系統的運行效率，設計的模塊及完成功能如下:

(1)系統管理模塊:系統管理包括用戶管理和角色管理。對貯木場信息管理系統的用戶進行管理，包括用戶的添加、刪除、信息維護和權限授權。系統可以對用戶進行授權與權限認證。這就使得各個模塊的分工明確，操作人員各盡其職，避免了在操作上的沖突，同時也保證了系統的安全。

(2)基本信息管理模塊:基本信息管理包括樹種管理、材種管理、楞區及楞位管理。楞區及楞位管理包括貯木場在用的所有楞區及楞位信息，楞區的面積及每個楞位的面積和可用高度，總的利用率。方便對楞區的使用情況進行管理，同時為楞區空間利用率查詢提供必要的參數。

(3)庫存管理模塊:庫存管理模塊包括木材入庫管理、庫存查詢管理和出庫管理。此部分完成了系統中基本表的創建及基本信息的錄入。木材出入庫管理會根據木材的條形碼自動完成木材出入庫信息的添加和刪除。庫存查詢能根據管理者的篩選條件自動查找出當前需要的庫存，并能通過EXCEL導出或者打印。

(4)楞區查詢模塊:本模塊主要是用來顯示楞區及楞位的具體庫存信息。是以可操作圖形的形式展現出來的，在圖形上可直接對楞位信息進行查詢，將鼠標放置于位置圖中楞區所在的位置，鼠標處將會自動顯示此楞區目前的總根數、總材積、最大存貯量、楞區的利用率和剩余利用空間等。將鼠標點擊進去，顯示的是該楞區的楞位劃分圖，同樣可以匯總查詢每個楞位的具體庫存信息。此模塊有利于增加儲存密度，提高楞位的利用率，以降低成本和減少土地占用。

(5)銷售管理模塊:銷售統計模塊包括客戶信息管理和銷量統計。銷售統計實現的功能是對于貯木場中某一種木材在一段時間內的的銷量統計，使管理者能夠對貯木場中每一種木材的銷售情況進行宏觀分析，有利于更好的安排生產。

4 結束語

本文主要研究貯木場空間管理系統，針對傳統貯木場管理中楞區管理的不足，通過合理的劃分楞位大小，并采用可視化圖形方式對楞位信息進行管理，以提高實際的楞位利用率，實現直觀高效的貯木場庫存管理。系統在下一步在進一步優化界面和系統接口上進行一個升級，設計出更加友好界面和便利的功能和簡易的接口，有利于系統與系統之間的通信與整合。

【參 考 文 獻】

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