煤炭物流信息系統中物聯網技術的應用

天地（常州）自動化股份有限公司 劉建慶

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煤炭物流信息系統中物聯網技術的應用

天地（常州）自動化股份有限公司 劉建慶

【摘要】物聯網技術的應用可以很好的提高煤炭物流方面的信息傳遞和收集，通大數據的實時采集，并通過各種通信方式傳輸到中央控制系統，使用戶實時掌握煤炭物流情況。文章主要以煤炭物流為研究對象簡要探討了物聯網技術在煤炭物流方面的實際應用，以及目前煤炭物流在用作中存在的問題，通過采取物聯網技術的實際解決策略。

【關鍵詞】煤炭；物流信息系統；物聯網技術；應用

引言

隨著網絡信息技術的快速發展，在我國煤炭物流代化建設對物流方面的應用變得越來越廣泛同時也變得越來越迫切。在當下物聯網觀念已經在世界范圍內得到了充分的認識，人們對物聯網的應用也變得越來越廣泛。物聯網在世界范圍內將逐漸成為各種信息交流的平臺，其中使得港口的裝備，物流資源轉化等都實現了互通和互聯。煤炭行業作為一種重要的能源在物流轉化中亟待進行物聯網的合理分配和實際的物流處理來保證國家與國家以及國內的現實使用，進行合理的物流分配后可以減少在物資運輸中的損耗，提高煤炭的實際使用率。同時實現煤炭物流信息系統中的物聯網應用，可以加快煤炭行業的信息化和智能化的發展。

1 煤炭物流信息存在的問題

1.1 倉儲信息環節

在煤炭的物流中整個倉儲環節由于需要人為管理，所以會在很大程度上受到人為因素的干擾，這樣在實際的運輸中降低了煤炭的裝卸效率。根據調查顯示，我國很大一部分煤炭在倉儲環節信息的傳遞基本還是采用人工信息傳達的方式，還有各種數據單的處理上還比較的落后，導致在裝煤過程中浪費了大量的時間。在裝卸煤球中由于會涉及到人員的個人利益，一些倉儲管理人員會人為地將煤球質量和裝煤時間進行調整，出現了一些違法操作的過程，使得整個倉儲環節效率低下。

1.2 現有系統獨立運行，協同性和共享性較差

煤炭物流信息化建設不是一蹴而就的而是一個漫長的過程，從最簡單的信息處理到到整個項目的信息交流和處理需要進行相關的系統應用。由于信息處理和應用采用不同的方式，在系統處理中就會缺乏統一性，這一樣整個大數據的信息收集和處理就會缺乏一定的可靠性和完整性，導致了大量的冗余數據產生。由于基礎信息的不同統一導致了系統和數據之間的聯系出現斷層，各種信息成為一個個“信息孤島”，加大了數據分析和挖掘的難度，使得物流信息的整理跟新和維護出現嚴重問題。

1.3 平臺構建缺少標準體系的支撐

在煤炭物流信息化構建過程中，各個系統之間采用了不同的開發規范和技術標準同時采用不同的基礎代碼，這樣使得整個數據交換平臺沒有統一的標準。這些問題出現的原因是多樣的很多都是由于物流技術問題引起的。所以在當下的互聯網、物聯網以及各種傳輸裝置的完備，進行技術統一和數據搜集處理將會達到實現，應該加大基于物聯網系統體系的平臺構建。

2 煤炭物流信息系統框架設計

根據現在我國的煤炭物流行業信息實際情況，在此基礎上進行物聯網的應用，首先進行相關的煤炭物流信息系統框架的構建。在構建中主要進行了四個方面的構建：應用層構建、數據處理層構建、傳輸層的構建、以及采集層的構建。具體的構建過程如下：

2.1 采集層

數據采集層主要實現的方式是通過各種傳感器來完成成，對于信息的收集包括了各個港口的煤炭交接處、收集煤炭的機器、抓斗機這些實物進行RFID實現電子標簽管理，在同構各種傳感器時間數據的收集。

2.2 傳輸層

這里的傳輸層主要是對現場的作業環境進行各種信息的傳輸，對于信息的傳輸主要利用相關的網絡信息完成這些信息可以是有線的數據收集也可以通過無線的數據收集，但是要保證的是整個過程一定要實現實時的數據傳輸，從最初的數據采集層到相關的數據處理層。

2.3 數據處理層

數據處理是真個物聯網實現的重要環節也是其發揮作用的關鍵所在，對于數據的處理是一個非常復雜的過程，數據處理繁雜，數據量大同時正確的要求性很高。所以整個過程要對各個環節進行把關包括了數據的儲存，數據的現場查詢，重要數據分析，同時還要對數據進行相關的挖掘和理解，只有這樣才能保證數據處理具有實際意義。

2.4 應用層

這里的應用層主要實現對數據的分析和處理，在分析中有價值的物流信息，將這些信息應用到實際的煤炭運輸中保證煤炭物流信息暢通同時指導煤炭的運輸。應用層的表現形式主要體現在各個系統的子系統當中。在各個子系統中實現信息的交換和共享，使得有效信息得到最充分的應用，這樣就可以很好的解決和消除各個信息系統之間出現的信息孤島問題，提高了整體信息利用效率。

3 煤炭物流信息系統功能模塊的設計

要想實現煤炭信息系統的實現，必須要結合實際現狀設計出符合實際情況的煤炭物流信息系統。這些模塊要實現信息傳輸的安全性和使用性，切實提高煤炭物流信息的利用率，實現煤炭運輸的科學、合理。

3.1 數據管理子系統

子系統的數據管理實現在這里我們主要采取了RFID的采集層設備，這里的數據采集是一個自動化信息收集的過程，對各個數據低端的標簽信息做好數據收集、處理和過濾。之后對數據存儲的樣式進行規范化處理，再次進行數據存取操作。這樣一個過程可以很好的對外部煤炭物流的物流鏈進行實時查詢同時根據數據來源進行對貨物的運輸軌跡進行跟蹤，對于外部可以實現對煤炭現場進行管理，特別是對于運輸的管理這里的子系統提供的數據信息可以作為最重要的數據依據。

3.2 物流跟蹤管理子系統

所謂物流跟蹤就是要進行各個出入口的實施監控和數據收集，在系統的設計中同樣還是采用了RFID的采集設備。信息采集地點包括煤炭礦場的各個出入口、電廠入口以及煤炭運輸鐵路到站地點，這樣就可以很好的保證從礦場、船舶、港口、鐵路以及各個大小電廠煤炭物流節點的數據跟蹤。在以上各個信息匯集點安裝上閱讀器、在機車上安裝標簽讀取器，實現火車上信息以及在車廂內的物品信息獲取，信息獲取后借助于物聯網或者是互聯網將信息傳遞到信息處理中心，對過去信息進行更新。煤炭的管理人員可以根據數據的權限了解煤炭的運輸情況，具體的路線、位置和需要運輸的時間。

3.3 智能閘口管理子系統

在煤炭的運輸中不僅會在國內進行物流還要進行國際之間的煤炭交易，所以要考慮到各個港口的煤炭運輸。在用火車運輸中一旦火車進入到預定的港口后，在預訂位置的線圈就會被觸發，這時的視頻識別系統就可以進行電子車牌的自動讀取和識別，同時對火車內部的貨物信息進行檢測和識別（這里包括了煤炭的種類、運貨人、收貨人等），進行先關信息的調度和信息的核對，然后才可以選擇正確軌道進入到翻車機房，這樣做可以減少機車的等待時間，提高了貨物的運輸效率，減少出錯的可能，提高了業務管理水平。

3.4 煤炭倉儲管理子系統

由于前期的煤炭倉儲管理中，人為影響比較大直接影響到煤炭實際物流的效率，同時也提高可人為煤炭處理中出現錯誤的可能。所以要在煤炭倉儲在物聯網管理的基礎上要進行比較大的調整。在此次的煤炭倉儲管理中要實現煤炭堆料現場的可視化還增加了地基沉降等建筑的檢測，在堆料和取料中實現了自動化的管理。對于煤炭可能出現的發熱問題，在子系統處理中要在煤炭堆的關鍵位置安裝上自動預警設備，實現實時預警的目的。將全站定位儀（TPS）安裝在堆料機器的頂部，這樣就可以實現對堆料現場三維重建和現場實時掃描。這樣就可以將現場的煤炭堆放情況進行輪廓掃描，再通過網絡攝像機將收集到的圖像信息傳遞到中央處理器上，這樣煤炭倉儲管理人員以及物資調度室人員就可以很好地了解到煤炭堆放情況和數量變化情況。在接下來的管理中做到心里有數，對于前來取料的機車進行正確的路線選取以及對堆放煤炭處理，這樣就可以改變過去操作人員對倉儲室內的煤炭隨意管理的形勢，使得煤炭的堆放更加合理，不管是取料還是接受物料都更加的科學合理，提高了整體的生產運營效率。同時在物聯網的應用中還進行了煤炭垛位的溫度測量采用熱感攝像對煤炭內部以及表面溫度進行實時數據收集，可以控制倉儲內煤炭的溫度，保證了煤炭堆放的安全，最大限度的減少可能出現的異常問題。

3.5 智能裝卸管理子系統

智能裝卸管理的實現要需要的系統包括激光掃描儀、全站儀定位系統（TPS）以及實時數據庫等。其工作原理是將TPS安裝在裝卸機械的機械臂上設定好裝配的流程程序。可以實現對堆料點的自動尋找，其中的抓斗機和裝卸臂實現自動化的操作，將機車或者其他運輸設備中的煤炭進行裝卸和對應堆放，這樣可以保證煤炭的裝卸更加高效同時還能進行遠程監控，提高整個物流效率。

4 結語

煤炭物流信息系統對物聯網技術的應用可以很好的提高煤炭在實際運輸中的效率，同時為相關的管理人員提供了科學、真實數據，為煤炭運輸管理起到了積極的作用。在物聯網的大數據收集中保證了煤炭物流各個環節的安全可靠，需要加大對這方面的研究和對物聯網在煤炭物流信息系統的應用。

參考文獻

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