电力行业3D 智能仓库管理系统设计

张坤

（广西电网有限责任公司钦州供电局，广西 钦州 535000）

0 引言

3D 可视化技术在电力行业仓储管理的运用，是指通过智能可视化系统，提高电力行业物资仓储管理的质量与效率，对电力行业的发展产生着举足轻重的影响。通过加强3D 智能化技术的运用，可以实现电力行业仓库管理的集约化发展，提高电力行业物资管理的效益和品质。通过电力行业3D 智能仓储系统的科学设计，可以达到对仓储管理的3D 可视化目标，也可以对仓储设备进行更加集中化的监视与管理，还可以让机械设备保持在一种良好的工作状态，从而达到了对仓储管理的控制目标。同时，利用3D 智能化科技，搭建一种快捷、高效、节能的管理平台，从而做到对库区状况的有效掌控，进行物资管理，从而让仓储管理工作的效率和服务质量获得针对性的提升[1]。在开展3D 智慧仓储管理设计工作时，要着眼于建设智能库区环境，实现3D 智能化科技和仓储管理技术的紧密结合，从而做到对电力企业库存情况的透明化和可视化管理，从而提高了仓储管理工作的工作效率和服务质量，为电力企业转型后更加长久地发展和提升，打下了坚实基础。

1 现阶段电力物资仓储管理的特征

由于科学技术的日益提高，仓储管理对电力行业人员的要求也随之提高，但是在整个管理过程中，电力物资的仓储却往往花费较长的时间和大量的人力资源。当然，这是由于诸多的控制困难和不可控因素所导致的，例如因为在开始制订方案的时候，由于计划的制订者未能充分考虑现场状况而使得在控制方面发生了疏漏，又或是因为在储仓管理的过程中，人员的专业知识素质相对较差，从而使得在检验的过程中产生了某些额外的困难，也就对整个电力物资仓库的管理工作造成了极大的困难。除此之外，由于能源工业作为一种带有特定属性的行业，大到生产企业，小到千家万户都要用到电力系统运行，所以如果能源物质的储备不够，将会很大的危害到整个国家的经济生产。所以，我们一定要加强对整个国家领导机关的要求，以此带动整个能源工业的平稳增长。在电力物资的购买方面，一定要事先制定一个合理的方案计划，既不能因为一次采购数量过多，而造成大量物资的损耗，但不可能因为过分的节约而造成电力的减少。我们总体来看，在电力货物仓库经营上应该要着重关注这样一些方面的问题。

1.1 物资标准化水平滞后

不过在当前，由于人们常常会将传统型和粗放型的物资管理所混淆在一起，也因此没有一个系统的物质标准，所以，在电力物资仓储管理中也就存在了不少的问题。再加上在经济信息化的发展中，各种版本的物资编码系统也在不断的迭代与更替当中，通常一个标准的编码体系还未形成，而另一个标准编码体系就已开始逐渐浮出水面，造成了物资管理质量无法实现整体的提升。除此之外，目前在物资仓储管理上也存在的另一种重要问题便是，目前大部分管理系统都还没有突破传统的人力管理的运作模式。尽管在传统人力管理模式下的管理投入成本相对较低，可是因为强大的电气系统使得在传统人力管理模式下的管理效率已经完全达不到质量要求了，也从而极大的削弱了传统电力物资仓储管理的质量[2]。

1.2 仓库归属分散

由于商品的属性不同，所以关于库存商品的管理范围也都要进行不同的界定。然而在许多公司内部却还不能制定系统的管理规划，并且由于仓库的归属分散也导致了在内部统一管理的调度中产生了一定误差，甚至在公司完成了商品购买任务的时候，也很容易产生了重复采购的情形，并由此导致了公司内部大量的现金损失。

1.3 管理信息化水平不高

当前由于我国物质的流动性相当大，因此电力企业也必须引入一些较现代化的设施实施物资仓库管理，不过由于资金与管理上的问题，导致了物资仓库管理中一直采取着常规的人力搬运、人工采集以及机械录入的方法，这对一般的仓储管理企业而言比较浪费资金，同时由于对物资流通情况的机械录入也常有疏漏问题，从而导致存在着不必要的管理风险。

2 电力行业3D 智能仓库管理平台的技术要点

电力行业对3D 智能仓储系统的设计研究，应注意把握当前电力产业转型发展的现实需求，以便于对3D智能仓储系统加以正确、合理的运用，为能源产业发展的长期发展和提升水平奠定了良好基础。电力行业3D智能仓库系统产品设计流程中，产品设计的重点主要体现在如下两个方面。

（1）结合3D 技术实现库区的可视化。可视化功能的实现，旨在能对仓库的库区以及周边的环境进行实时监控与浏览。这以功能是智能化管理系统的核心功能，其意义体现在两个方面：首先，在传统的电流行业仓库管理过程中，经常由于监管不善而出现在存储过程中的物资损耗，如被盗、被鼠类咬坏、水体侵入等。可视化下，管理人员可以借助平台对每一个角落进行监控，一旦发现问题能够在第一时间内进行解决。其次，作为物资的存储单元，仓库内的剩余物资总量对于新一轮的采购计划安排至关重要。借助可视化系统，能够更准确的掌握每一种剩余物资的总量，便于采购计划的调整。

（2）对库区周边环境的虚拟仿真。3D 智能仓储管理系统的使用，可以对库房的状况通过3 维虚拟仿真及时的显示，对库区的真实状况加以全面的展示。通过使用3D 虚拟现实仿真技术，可以对库内的外貌状况加以如实的反映，形成与实际库区相符的虚拟环境。

综上所述，对于电力行业3D 智能仓库平台的建设，应注意充分发挥3D 智能可视化技术的特点和优势，并可以对库区现状加以详细地展示。通过采用3D技术，对实际库存进行虚拟仿真，可以达到对库存的有效控制，达到对库存的高效控制目标。

3 智能仓储管理系统需求分析

目前，仓储业大多使用数据库系统及RFID 条码记录等方式进行货品信息管理，对于仓储货品科学合理的快速存放方法及直观沉浸式的可视化管理方面研究成果较少，袁庆霓等提供了一个基于物联网技术的可视化监管智能物流平台设计方法，通过颜色等特殊编码方式识别仓库位置，对可视化仓库的方向也有一定参考价值。尽管物联网技术的应用相比于传统人工记录和单纯数据库管理的方法，在可视化管理方面己经展现了较强的性能，但在实际应用中，反映仓储货位和货品信息的仍是平面化数据记录的形式，难以给管理者直观展示清晰准确仓储状态；同时由于单纯的仓储管理系统只起到对数据的记录统计功能，缺乏对仓储货位和货品的智能配置规划的功能，使得目前的仓储管理系统适用范围局限性很大，仍然难以摆脱依靠人工经验的传统方式；许多研究者在关注仓储的科学化管理问题时，只是从理论上将问题抽象为单纯解决调度问题的数学模型进行求解，缺乏与实际仓储环境和人员对接的可操作性，难以与现有仓储管理系统进行对接，在日常实际仓储工作中很难投入应用[3]。

因此，鉴于上述3 点目前可视化仓储货位配置中存在的问题，从仓储货位分配的合理性和仓储可视化应用需求出发，面向3D 可视化仓储货位分配问题的需求时，主要考虑从以下两个方面开展改进研究：①针对仓储数据晦涩难懂，不直观难管理的问题，设计仓储数据的3 维可视化实现方法，使之在仓储货品信息管理的过程中更加直观可见，减少仓储空间浪费和人工作业量，提高仓储货品信息的管理效率；②研究仓储货位配置的优化策略，旨在更大限度的提高货物入库时货位配置的合理性，从而提高仓储空间管理效率，使货品在快速入库的同时放置更加合理。

4 3D 智能仓库管理系统的设计

在电力企业仓库工作开展过程中，应注意对智能产品进行合理的运用，可以对仓库进行自动化控制。关于3D 智能仓库管理系统的有效设计，具体可从以下几个方面进行把握。

4.1 项目建设概述

该课题通过对物流管理系统的业务流程进行深入研究，将创新性应用技术融入智能仓库管理当中，将形成一个全新的仓库业务系统。在设计方面，将对3D 智能仓库管理进行重新设计。根据项目建设的具体内容如下。

业务范围：通过新技术开发改善物流经营的管理。

研究范围为：本项目目标是，实现仓储管理系统数字化、平台管理系统标准化进行设计和开发。

4.2 主要工作内容

通过3D 可视化场景编辑器可以实现场地和设备的模型，并实现仓库3D 虚拟仿真。对现有仓储现有的子系统功能，都进行了3D 虚拟仿真，从而实现子系统（4A 物资管理系统、条码系统、巡检及助力机器人管理系统、安防控制系统、消防系统、录像监测系统）的调试，并安装了各种传感器和硬件装置，以实现仓库3D智能管控目的。

4.3 系统设计需求分析

经过研究目前仓库经营状况，整合业务流程，期望通过将新一代信息技术应用融合到仓库经营的智能化设计当中，建立一个仓库业务管理的自动化平台，系统将运用到3D 建模仿真技术，同时与目前现有的系统实现数据连接与业务集成，把系统构建为可视化水平最高、业务一体化，同时对物料、环境、安全、消防等各方面控制都有整体解决方案的可集成强、业务化强的系统。关于系统设计的功能，主要包括以下内容。①客户端管理系统。②3D 模拟化管理。③库容分析。④4A 物资、条形码系统对接。⑤虚拟巡检机器人作业。⑥视频监控及动环监控接入管理。⑦安防系统接入管理。⑧消防系统接入管理。⑨叉车定位系统。⑩照明控制系统。1○智能钥匙柜接入管理。

4.4 仓库建模设计

在进行仓储环境仿真设计的过程中，主要研究内容包括了仓储、物料、生产设备等的3 个领域：对金钟村仓库与福沙仓库的全景3D 虚拟仿真，以及涵盖了内部办公区、室内库房、室内外环境等的全景3D 虚拟仿真，此外还有对不同类型货物及储存场所、特种设备、仓储生产设施、巡检门及助力机器人、安全系统、消防系统、视频系统等的3D 虚拟仿真。通过对仓储环境的仿真研究，可以实现对仓库周边环境的有效管理。通过建立3D 智能仓库体系，对仓库经营的情况进行正确的评估。如此一来，能够对仓库实现智能化的管理和监控[4]。

4.5 系统UI 设计

针对于电力企业发展3D 智能仓库系统的需要，系统UI 设计人员对系统中各模块的特点和功能加以了把握，以便使3D 智能仓库系统更符合现代电力企业仓储管理系统的具体要求。在进行整体UI 设计流程时，主要界面设计如下。

登录页面：用户通过登录页面填写用户名后，通过权限选择，可以在GIS 地图查询管理的仓储地理位置情况，通过选择相应的仓储管理系统点击进行查询。

主菜单界面：通过主菜单展示仓库的库存情况、环境记录、告警信息等，展现了库存总体情况的主要数据展示。通过点击主菜单显示，出现了各主要子系统的按钮，就可以单击浏览。

二级菜单页面：在二级子系统功能页面中显示其所对应业务管理系统的功能点；可以在各子系统中实现相应的业务功能。如：道路运输管理、电力管理、环保管理等。

通过对登录界面、主菜单界面、二级菜单界面等方面进行了科学合理地设计，成功实现了3D 的智能仓储管理系统功能和效率，有效提升了电力企业仓库管理系统业务的质量水平。在开展的3D 智能管理系统设计流程中，通过运用3D 虚拟现实技术，对电力企业仓储管理系统的现实情况做出了正确的把握，进而实现了对仓储管理数据信息的正确获取[5]。而如此一来，就能够针对3D 智能仓库管理系统的数据信息获取情况，针对性的实施仓库管理系统，从而使得仓库管理系统的有效性以及服务水平都得到了更加合理的提升。

5 结语

在实际的设计过程中，设计人员要对各个企业的发展现状和发展目标进行深入了解，结合企业具体的发展形式来选择功能设计，从而打造出具有高度适配性的管理系统，切实提升电力行业的仓储管理水平。通过利用3D 虚拟现实技术，使电力企业加强对仓库的有效管理，对仓库管理的情况进行更加有效地把握。这样一来，利用3D 虚拟现实技术，提升仓库管理的质量，为电力企业更加长远地发展及进步奠定坚实基础。