大型快遞分揀樞紐高層控制系統(tǒng)

李孝軍

大型快遞分揀樞紐高層控制系統(tǒng)

李孝軍

（順豐控股股份有限公司）

目前大型快遞分揀樞紐高層控制系統(tǒng)相關建設技術標準缺失，根據(jù)某快遞物流企業(yè)的分揀樞紐高層控制系統(tǒng)設計開發(fā)經(jīng)驗，并結合高效率與快時效的快遞分揀需求，提出大型快遞分揀樞紐高層控制系統(tǒng)設計規(guī)范；同時針對系統(tǒng)分布層級、功能模塊、硬件平臺、通訊網(wǎng)絡架構、外部接口交互和性能指標等進行詳細介紹，為快遞分揀樞紐信息系統(tǒng)建設提供技術參考。

快遞分揀樞紐；高層控制系統(tǒng)；功能框架；硬件設計；通訊網(wǎng)絡

0 引言

隨著電商與物流行業(yè)的快速發(fā)展，物流快件訂單也逐年增長，這對快遞包裹配送效率提出了更高的要求[1-2]。目前，快遞物流企業(yè)大都建立了快遞分揀樞紐信息系統(tǒng)用于快件的自動化處理，其中高層控制系統(tǒng)作為核心部分，其設計的優(yōu)劣決定了分揀樞紐信息系統(tǒng)的運行效率與快件處理時效。

高層控制系統(tǒng)是物流企業(yè)實現(xiàn)快遞分揀的樞紐運作平臺，實現(xiàn)分揀與輸送設備的智能監(jiān)測與控制、動態(tài)分揀路徑分配與優(yōu)化、分揀計劃與資源合理配置、運行風險瓶頸預測等功能[3-6]。為快遞分揀樞紐達到高度自動化、智能化和信息化提供一個技術應用、信息集成、流程實現(xiàn)的控制與管理平臺。

本文根據(jù)某物流企業(yè)的大型快遞分揀樞紐信息系統(tǒng)建設需求，針對分揀樞紐高層控制系統(tǒng)分布層級、功能模塊、硬件平臺、通訊網(wǎng)絡架構、外部接口交互和性能指標等進行研究，為大型快遞分揀樞紐高層控制系統(tǒng)設計提供技術參考與需求規(guī)范。

1 系統(tǒng)分布層級

大型快遞分揀樞紐信息系統(tǒng)由企業(yè)運營系統(tǒng)層、高層控制系統(tǒng)層、底層設備控制系統(tǒng)層和設備層組成，其中高層控制系統(tǒng)是介于企業(yè)運營系統(tǒng)與底層設備控制系統(tǒng)之間的快遞分揀樞紐運營管理平臺，其架構如圖1所示。

2 系統(tǒng)功能模塊

大型快遞分揀樞紐高層控制系統(tǒng)由分揀控制、設備監(jiān)控、場院管理、視頻監(jiān)控、終端管理、資源管理、數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計和風控驗放8個功能模塊組成，如圖2所示。

2.1 分揀控制功能模塊

分揀控制功能模塊實現(xiàn)快件分揀滑槽與路徑分配、流量動態(tài)平衡、優(yōu)先分揀與緊急分流控制、分揀計劃生成和快件識別跟蹤。

2.2 設備監(jiān)控功能模塊

設備監(jiān)控功能模塊實現(xiàn)快遞分揀樞紐設備狀態(tài)監(jiān)視與控制、設備參數(shù)配置與故障報警、快件信息定向查找。

2.3 場院管理功能模塊

場院管理功能模塊實現(xiàn)快遞分揀樞紐陸側場院進離場車輛裝卸與排隊智能調度、生產信息實時看板聯(lián)動顯示。

2.4 視頻監(jiān)控功能模塊

視頻監(jiān)控功能模塊實現(xiàn)快遞分揀樞紐實時視頻圖像監(jiān)測與分析告警、快件丟失與滯留檢測、人員安防監(jiān)控。

2.5 終端管理功能模塊

終端管理功能模塊實現(xiàn)快遞分揀樞紐手持終端（巴槍、平板、條碼掃描器）信息統(tǒng)計與分析、生產計劃數(shù)據(jù)發(fā)布。

圖1 大型快遞分揀樞紐信息系統(tǒng)層級架構

圖2 大型快遞分揀樞紐控制系統(tǒng)功能模塊框架

2.6 資源管理功能模塊

資源管理功能模塊實現(xiàn)快遞分揀樞紐板箱資源跟蹤與可視化管理、快件分揀設備與人力資源調度及信息集成。

2.7 數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計功能模塊

數(shù)據(jù)分析統(tǒng)計功能模塊實現(xiàn)快遞分揀樞紐生產數(shù)據(jù)可視化、運力資源信息可視化、運行瓶頸與趨勢預測仿真。

2.8 風控驗放功能模塊

風控驗放功能模塊實現(xiàn)快遞分揀樞紐異?？旒r截、人員裝卸貨異常操作告警和進出口快件數(shù)據(jù)精準核銷。

3 系統(tǒng)硬件平臺設計

大型快遞分揀樞紐高層控制系統(tǒng)硬件平臺采用客戶機/服務器（C/S）與瀏覽器/服務器（B/S）相結合的體系結構和Internet信息服務模式，如圖3所示。

圖3 大型快遞分揀樞紐高層控制系統(tǒng)硬件平臺

C/S模式實現(xiàn)高層控制系統(tǒng)集中監(jiān)控的需求；B/S模式實現(xiàn)人員遠程訪問連接需求[7-9]。視頻圖像信息與客戶機畫面數(shù)據(jù)通過多屏控制器接入監(jiān)控中心視頻墻，工作人員在控制中心實現(xiàn)對整個快遞分揀樞紐的監(jiān)視控制。獨立工作站用于技術調試、運營維護、開發(fā)測試和數(shù)據(jù)資料存儲。

4 系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡架構

大型快遞分揀樞紐高層控制系統(tǒng)通過核心交換機經(jīng)由現(xiàn)場交換機實現(xiàn)與底層設備控制系統(tǒng)層通訊；通過核心交換機經(jīng)由防火墻實現(xiàn)與企業(yè)運營系統(tǒng)層通訊，如圖4所示。

高層控制系統(tǒng)與企業(yè)運營系統(tǒng)層、底層設備控制系統(tǒng)層采用雙鏈路熱備冗余通訊方式。單一通訊鏈路或網(wǎng)絡設備故障不會造成整體或區(qū)域運營癱瘓[10]，實現(xiàn)以快遞分揀樞紐高層控制系統(tǒng)為核心的各層級通訊設備及鏈路冗余備份機制。

5 系統(tǒng)接口交互

高層控制系統(tǒng)與企業(yè)運營系統(tǒng)、底層設備控制系統(tǒng)采用標準以太網(wǎng)通訊與防火墻隔離。企業(yè)運營系統(tǒng)為高層控制系統(tǒng)提供快件運單、目的地和時效數(shù)據(jù)等；高層控制系統(tǒng)反饋分揀與統(tǒng)計數(shù)據(jù)至企業(yè)運營系統(tǒng)。底層設備控制系統(tǒng)發(fā)送快遞運單目的地請求數(shù)據(jù)、分揀設備狀態(tài)數(shù)據(jù)至高層控制系統(tǒng)；高層控制系統(tǒng)反饋快件分揀與路徑分配數(shù)據(jù)、分揀設備監(jiān)控指令至底層設備控制系統(tǒng)，如圖5所示。

圖4 大型快遞分揀樞紐高層控制系統(tǒng)通訊網(wǎng)絡架構

圖5 大型快遞分揀樞紐高層控制系統(tǒng)接口信息交互

6 系統(tǒng)性能指標

大型快遞分揀樞紐高層控制系統(tǒng)性能指標如表1所示，可滿足系統(tǒng)日常運營與峰值運營。

表1 大型快遞分揀樞紐高層控制系統(tǒng)性能指標

7 結語

本文針對大型快遞分揀樞紐高層控制系統(tǒng)分布層級、功能模塊、硬件平臺、通訊網(wǎng)絡架構、外部接口交互和性能指標進行詳細闡述，為大型快遞分揀樞紐高層控制系統(tǒng)方面建設工作提供技術參考，具備良好的推廣應用前景。

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High-Level Control System of Large Express Sorting Hub

Li Xiaojun

(S.F. Holding Co., Ltd.)

At present, there is no technical standard for the construction of high-level control system of large express sorting hub. Based on the practical design and development experience of a high-level control system project of sorting hub A of a express logistics enterprise, and combined with the demand of high efficiency and fast acting, the overall design criteria for high-level control system of large Express sorting hub are put forward. At the same time, the system hierarchical distribution scope, software function module composition, hardware platform construction, communication network architecture, external interface interaction and operation performance indicators are described and studied in detail, providing technical reference for the construction of express sorting hub information system.

Express Sorting Hub; HLCS; Functional Framework; Hardware Design; Communication Network

李孝軍，男，1990年生，碩士研究生，中級工程師，主要研究方向：機場與物流信息系統(tǒng)。E-mail: xiaojunli@sf-express.com