電力物資倉儲可視化研究及應用

□ 寧 博，趙慶凱，許 航

(國網江蘇省電力有限公司 徐州供電分公司，江蘇 徐州 221005)

1 引言

隨著電力工業現代化水平的逐步提升，借助現代信息技術、網絡通信技術以及現代化電子裝備，電力物資管理也面臨順應電力工業發展的挑戰，需要充分運用各種技術，加強物資管理工作，提升物資管理效益，為電力工業的穩定、安全、高效生產保駕護航。

倉儲管理作為物資管理的重要業務環節之一，是電力企業不可忽視的一項重要工作，指在整個電力企業的生產過程中，對企業運行中所需要的各種物資進行采購、使用和儲備的各項行為。但是在整個物資管理過程中，倉儲管理存在不足之處，如倉儲布局不合理、業務流程不規范、倉儲作業效率低、庫存賬實不一致等，給物資管理及電力企業生產的效率效益帶來影響。因此，結合電力物資管理的實際情況，探討數據可視化技術在倉儲管理中的功能性應用，從而實現倉儲管理過程的信息透明化，提升倉儲管理水平。

2 數據可視化的概述

2.1 數據可視化的概念

數據可視化是關于數據視覺表現形式的科學技術研究，其中視覺表現形式是指一種以某種概要形式抽提出來的信息，包括相應信息單位的各種屬性和變量[1]。數據可視化主要指的是較為高級的技術方法，允許利用圖形、圖像處理、計算機視覺以及用戶界面，通過表達、建模以及對立體、表面、屬性、動畫的顯示，對數據加以可視化解釋[2]。其基本思想是將數據庫中每一個數據項作為單個圖元元素表示，大量的數據集構成數據圖像，同時，將數據的各個屬性值以多維數據的形式表示，可以從不同的維度觀察數據，從而對數據進行更深入的觀察和分析。

2.2 數據可視化的應用

數據可視化應用的起源，可以追溯到二十世紀50年代，當時，人們利用計算機創建出首批圖形圖表。二十世紀80年代，隨著計算機運算能力的提升，數據可視化被廣泛應用，人們不但利用醫學掃描儀和顯微鏡之類的數據采集設備產生大型的數據集，而且還利用可以保存文本、數值和多媒體信息的大型數據庫來收集數據，形成“科學可視化”領域。二十世紀90年代初，“信息可視化”領域出現，為許多應用領域中對于抽象的異質性數據集的分析工作提供支持。二十一世紀，“數據可視化”領域出現，同時涵蓋科學可視化與信息可視化領域。

綜合運用數據采集、數據分析、數據治理、數據管理和數據挖掘等理論與方法，輔助用戶從大尺度、復雜的數據中快速挖掘有用的信息，以便做出有效決策。數據可視化在商業、政治社會、新媒體傳播等領域中均得到廣泛有效的應用。在商業領域中，通過記錄消費者個體瀏覽網站的興趣愛好，數據可視化方便商家對消費者進行包括消費習性、地域環境、民族屬性等方面人口統計分析，輔助制定更好的營銷策略。在政治社會領域中，數據可視化的新聞報道方式，充分發揮媒介的輿論監督功能，推動公共新聞的發展，也為公眾了解政策改變、教育資源等提供支撐。在新媒體傳播領域，對微博數據進行可視化分析，基于對發布時間、轉發數量、被轉用戶、轉發度、轉發路徑等數據進行可視化處理，從而可以有效發現隱藏在信息傳播網絡中的特征與規律。同樣，在其他領域，例如電力、物流等企業，對倉儲業務管理進行可視化分析，為業務管理人員提供數據決策支撐。

3 倉儲可視化分析的必要性

電力企業的規模大，日常運行中需要儲備大量的物資，又由于電力物資的采購周期長，生產需求具有極大的不確定性，因此，電力物資倉儲過程中，存在各種各樣的現狀和問題。

標準化建設滯后。運用傳統的管理模式，倉儲管理過程未形成完善的標準，缺乏有效的規范化指導。倉儲布局未按照標準化建設進行設置，閑置物品出現堆積導致倉庫面積浪費。

管理信息化不夠。在倉儲管理中，未充分運用現代信息化技術，企業很難全面掌握倉庫信息，導致倉庫貨物品質無法保證，倉庫工作難以得到監督。

出入庫作業頻繁。電力企業生產運營過程中，由于建設運營涉及范圍廣、周轉點及倉庫較多，并且存在應急物資需求，導致倉庫的出入庫流程和信息繁多，提高出入庫作業效率成為倉庫管理人員面臨的重要問題之一。

面對以上問題，倉儲管理業務人員工作壓力進一步上升，迫切需要通過信息化手段和技術開展可視化工作，來提高倉庫的存儲和作業效率。

4 倉儲可視化分析的設計

4.1 平臺需求分析

倉儲可視化分析的特點是將業務運營數據展示的內容、結構的安排、功能的設計，按照軟件即服務的方式，在倉儲應用場景下，由用戶根據應用主題進行內容設置[3]。

4.1.1 系統管理員角色

系統管理員角色的職責是負責監控、管理、維護系統，其權限為可以查看系統所有內容，可編輯系統維護相關內容，能夠對系統的運行參數配置，設置不同身份用戶的權限等，相當于平臺的“管理者”。

4.1.2 普通用戶角色

普通用戶角色負責將已經建立的數學模型、數據集合、分析結果、實時數據，按照數據的維度、類別，通過各種類型的圖形、表格、地圖、動畫、影像視頻、3D模型等形式進行數據的整合，相當于數據的“美化者”。普通用戶角色根據觀眾角色的使用要求，提取自己所關心的數據集合，建立一個或者一組數據圖集，由數據圖集構成一套數據圖冊，并自定義數據圖冊的內容和功能。

①主任。

物資管理部門主任作為部門管理者，需要查看監控預警、報表、視頻監控、統計分析數據、大屏展示等內容，并對其權限下的系統內容進行編輯功能需求設計。

②專職人員。

各專業專職人員需要查看監控預警信息和報表、統計分析數據和大屏展示內容，能夠編輯專業對應監控預警條目的處理狀態及結果，其中，倉儲配送專職有相應權限查看視頻監控模塊。

4.2 功能需求設計

在物聯網基礎硬件建設和基礎數據建設的基礎上，電力物資倉儲開展智能化應用，充分運用物聯網技術、云計算以及數據挖掘手段，梳理倉儲可視化的需求，實現倉儲管理智能化，從而提高倉庫的工作效率。

4.2.1 倉儲作業可視化

運用物聯網技術及智能終端設備，連接系統端與大屏端，將倉庫內的作業過程實行可視化，包括現場作業以及設備運維狀況。

①現場作業。

作業數據展示。應用手持終端設備和RFID技術，通過射頻信號識別目標對象并獲取相關數據[4]，實時記錄和上傳物資出入庫及盤點作業數據，結合可視化技術，系統實時獲取、存儲、處理之后，動態地傳輸至可視化平臺相關組件，對這些數據做一個統計和展示，業務人員能夠從系統或大屏的業務看板，隨時查看倉庫中每一種物資的作業狀態，管理更加便捷。

視頻監控展示。倉庫現場作業過程中存在作業隱患，需要進行監控預警。利用視頻采集技術、圖像識別技術及遠程監控技術，對倉庫進行實時監管，監測到的倉庫人員作業、物資狀態信息等數據傳輸至視頻監控系統，業務人員通過大屏幕監控視頻監控倉庫工作人員業務操作規范行為，系統自動進行違章作業判定，并對違章作業等異常情況進行預警提示，加強對倉庫工作人員的規范化管理。

②設備運維。

運用傳感器技術，實現設備運維可視化。通過為倉庫設備設施加裝物聯網設備，監測、采集設備的實時狀態參數(包括溫度、震動、電流、電壓等)，并借助網絡、移動寬帶、ISDN數據線上傳至倉庫中控室集中監測，進行故障診斷和劣化趨勢的預測，得到設備目前可能存在的故障風險，并運用可視化技術向運維人員展示，實現設備從“被動維護”到“預防性維護”的轉變，確保第一時間消除安全隱患。

4.2.2 庫存分布可視化

物資管理人員首要關注的是倉庫物資實際存儲情況，通過視頻監視系統和可視化技術進行展示，具體包括物資的品類、數量、對應倉位等信息，按照倉位劃分實時統計存放物資數量，建立倉位與物資的映射關系。通過與WMS等系統進行數據對接，關聯展示物資唯一碼、供應商名稱、入庫時間等數據，構建倉位物資的可視化管理，并能夠指出所查詢物資所在的位置，便于管理人員及時準確地掌握倉庫物資的詳細情況。

4.2.3 統計分析可視化

倉儲管理統計分析主要目的是將倉儲管理系統經過分析、計算、統計之后得到的結果展示給用戶，其本身更著重于友好的數據展現形式及美觀的展示界面[5]。

利用可視化技術，對電力倉儲的作業活動、物資庫存、品種結構等大量歷史信息進行綜合統計分析，以圖表、地圖、文字等可視化形式輸出并展現，直觀反映出倉庫運營中存在的一些問題，為業務人員處理預警問題提供參考依據，從而更好地指導電力倉庫的管理工作。

對電力倉儲進行統計分析，主要包括庫存分析，當前庫存金額、各類物資庫存金額、各形態物資庫存金額；出入庫分析，日出庫入庫金額、各形態物資出庫入庫金額；庫齡分析，當前在庫物資庫齡分布、各類物資庫齡分布、各類物資積壓金額；周轉分析，配送金額、各類物資配送金額、各類物資調撥金額等。

4.3 展示界面設計

基于電力物資倉儲管理的可視化需求，要實現數據可視化，需要涉及到設計、部署、數據三個方面的內容。設計方面，可使用DataV、Sugar等可視化設計軟件進行，這些軟件提供運營動態直播、數據綜合展示、設備監控預警等多種場景模板，在模板的基礎上稍加修改就能夠服務于可視化需求，也可以通過拖拽、添加靈活調整可視化布局，實現滿足需求的可視化應用。部署和數據則是在對界面設計之后，運用互聯網、物聯網技術進行數據整合與共享。本文運用Sugar產品，指定一些展示樣式并配置一些數據，將數據以圖形形式展現于大屏中，如圖1所示。

圖1 可視化界面

5 結語

本文在分析和研究數據可視化的基礎上，分析倉儲可視化開展的必要性，并進一步對倉儲可視化需求與設計進行研究，對可視化成果展示進行描述。本文研究結果表明，電力物資倉儲管理的可視化有較好的應用前景，有助于提高倉儲管理的工作效率，后續將針對物資管理的其他業務環節可視化進行研究與應用。