某部仓储信息化建设项目总体技术解决方案

一、建设背景与目标

本方案旨在为某部仓储信息化建设提供一套完整、可靠、安全、智能的技术解决方案。以国产化、自主可控为基石，融合无线通信（WAPI）、物联网（RFID）、三维可视化、自动化作业控制等先进技术，实现对仓库物资、设备、人员、环境的全面感知、智能调度与精细化管理。重点满足防爆安全要求，确保系统在危险环境下的稳定运行，并完成与现有业务系统的无缝集成。

二、总体技术架构

系统采用分层解耦架构，自下而上分为四个层次：

现场设备层：包括防爆手持终端、固定读码器、RFID识别门、智能拣选站、货位指示系统、智能钥匙柜、各类打印机等。

网络传输层：基于WAPI协议的无线网络，配套AC控制器和AS鉴权服务器，实现安全接入与加密通信。

作业控制层：针对立体库（多穿+AGV）和搁板货架库两种场景，分别部署作业管理控制系统，负责任务调度、策略优化和设备驱动。

管理与决策层：包含仓库业务综合管理系统（统一门户）、三维数字孪生底座、数据资源中心及既有系统对接改造。

三、现场设备层

3.1 防爆型多功能手持终端

用于现场作业人员完成入库组盘、上架确认、出库拣选、盘点、移库等操作。

集成WAPI通信模块，可加装COB加密芯片，无蓝牙模块。

国产操作系统（兼容安卓应用），国产8核处理器（1.5GHz），4GB RAM + 64GB ROM，支持TF卡扩展。

5英寸触控屏（1280×720），支持背光与多点触控。

条码识读：激光/摄像头双模，支持Code128、Code39、Code93、PDF417、QR、GM等码制，激光识别速度≤1s，摄像头识别速度≤2s。

续航：常温连续工作≥8h，待机≥168h。

防爆等级：Ex db IIB T4 Gb。

3.2 固定式自动识别设备

料箱/托盘固定读码器（安装于输送线）：

像素1280×800（全局曝光），支持一维码（Code128、Code39）及二维码（PDF417、QR）。

倾斜30°或偏移10mm可稳定识别，扫码距离100~800mm可调。

工作温度0~45℃，湿度10%~70%RH。

防爆型扫码枪（备用/移动）：

分辨率≥1280×800，成像速度60fps，国产1.2G双核处理器，识读精度3mil，运动容差2m/s。

视场角水平≥50°，垂直≥35°，无WiFi/蓝牙，防爆Ex db IIB T4 Gb。

RFID识别门（安装于立体库出入库输送线两侧）：

内置4路TNC天线，工作频率860~960MHz。

配套RFID标签：普通箱装标签（70×20mm，柔性面标，读写距离固定式3m/手持1.2m，符合GJB 7372/7382）；抗金属托盘标签（70×30mm，ABS+PC阻燃外壳，读写距离固定式6m/手持2m，数据保存50年）。

集成全彩LED显示屏（有效显示1.2×0.8m，点间距≤3mm），可显示物资信息及称重/外形超限告警。

3.3 人工辅助作业设备

智能拣选站（用于多穿立体库“货到人”拣选、换箱入库、盘点）：

适配货箱尺寸：600×400×280mm 和 800×600×280mm。

不锈钢工作台：2000×800×700mm，额定载重200kg。

控制终端：主机+≥21寸触摸屏（10点电容触摸，分辨率≥2560×1440），可旋转支架。

配套扫码枪：分辨率1280×800，1.2G双核国产处理器，识读精度3mil，无WiFi/蓝牙，支持一维/二维码。

货位指示系统（用于搁板货架库）：

出入库时对应货架巷道指示灯亮起，货架显示器显示货位信息，作业确认后熄灭。

电控系统采用PLC控制，控制柜带人机界面。

配置12个指示灯（6排货架，每排2个），尺寸及颜色由建设单位指定。

每个货位粘贴二维码，系统与场所作业管理控制系统联动。

智能钥匙柜：

开锁方式：指纹、密码、人脸识别（可识别≥500人），支持人脸+指纹双人解锁。

功能：语音提示、开关门检测、钥匙在位检测、开关锁实时记录、超时未还提醒。

柜体：钢板1.2mm，钢化玻璃4mm，管理≥100位钥匙。

管理系统：支持分级管理、统计分析、记录查询，可对接安防平台。

3.4 打印设备

防爆型标签打印机：

热转印，300dpi，打印速度120mm/s，打印宽度100mm，支持国产操作系统，含1000张配套标签，防爆Ex db IIB T4 Gb。

针式打印机：

24针，80列（10cpi下），纸张宽度80~260mm，链式进纸，前后拖纸器，复写能力1+6，适用于多联单据打印。

四、网络传输层

4.1 WAPI无线网络覆盖

部署防爆型WAPI接入点，满足危险区域部署要求：

支持802.11ax标准，2.4GHz/5GHz双频并发，整机速率≥6Gbps，总空间流数6，单点覆盖半径≥70m。

接口：1个GE电口，具备6KA/6KV增强型防雷。

工作温度：-20℃~+60℃。

防爆等级：Ex db IIB T4 Gb。

4.2 终端接入与认证管理

配置AC控制器和AS鉴权服务器，实现统一认证与加密通信：

AC控制器：最大管理AP数≥128，最大接入用户数≥1000，转发能力≥10Gbps；千兆电口×2，万兆光口×1（满配单模光模块）；支持WAPI、802.1x、Portal、MAC+Portal混合认证；支持静态路由、RIP、OSPF、BGP、IS-IS。

AS鉴权服务器：16核CPU（主频≥2.0GHz），内存4×32GB；支持WAPI认证及鉴别管理、无线漫游认证；MTBF≥1万小时；提供128路AP管理授权及128路终端准入授权。

无线通信采用国密级加密，所有终端须经过AS认证方可接入。

五、作业控制层

仓库存在两种典型作业模式：自动化立体库（多穿车+AGV+输送线） 和 搁板货架库（人工+灯光指引）。本方案分别部署两套独立的作业控制系统。

5.1 立体库房作业管理控制系统

5.1.1 作业管理模块

系统管理：用户角色与权限定义（按菜单、库房多维度授权），接口访问权限认证；系统参数设置（数据字典、RCS参数、地图同步、仓位容量阀值、日志保留周期等）。

物资管理：物资基础信息（名称、型号、数量、重量、包装尺寸、生产时间等）管理，批次管控，储存区域逻辑划分与优先级设置。

组织与货架管理：多仓库及库位维护，仓位尺寸配置（深度/宽度/高度），货架类型（层数、每层仓位数及仓位类型），支持Excel批量导入货架和地图数据。

入库作业：支持任务单直接接收、外部文件导入、人工制单；扫码自动记录入库流水账、库存账；系统提供多种智能上架策略，自动推荐最优货位；支持单据入库、手持终端入库、自动化入库。

出库作业：支持多订单合并与拆分、波次生成；提供多种智能拣选策略并优化拣选路径；支持出库复核，确保货单一致。

库存管理：实时反映所有货位状态（空、满、待入库、待出库、锁定等）；支持按区、按品类、按批次盘点，与手持终端协同；提供库存分析报表（ABC分类、库龄分析、呆滞料预警、保质期管理）。

5.1.2 作业控制模块

与作业管理模块无缝对接，接收任务并将执行结果（完成、异常）及设备状态实时上报。

任务管理：支持任务分级管理，当上层系统故障时，用户可通过控制模块人工指定货位或目标地址，驱动设备完成紧急出入库。

调度管理：对AGV等物流设备进行路径优化与任务平衡控制。

监控管理：提供动态图形界面，展示设备运行状况、故障信息、物流位置等，支持在线修改流程参数、运行参数。

该系统向上对接建设单位统配的仓储管理信息系统，向下对接AGV调度系统和输送线PLC。

5.2 搁板货架库场所作业管理控制系统

5.2.1 作业管理模块

基础管理：物料信息、生产厂商、标签打印等。

入库管理：收货管理、核验管理、上架管理。

库存管理：实时查询货位信息、货位利用率统计、空货位查询，物资保质期预警、物资保养计划提醒，可查看每个货位存储物料的详细信息（物料编码、名称、规格型号、质量等级、批次号等）。

出库管理：支持先进先出、出旧存新、指定批次出库，紧急出库模式下按紧急路径出库并具备拣货路径优化。

用户管理：角色权限配置与修改。

盘点管理：支持设定盘点规则（周期、特定物料、特定库位），支持盘点任务取消。

报表管理：货位信息报表、库存信息报表、出入库任务报表、盘点任务报表。

手持终端专用功能：组盘、入库、出库、查询等。

可视化显示：库位利用率、已用货位数、出入库任务统计（柱状图/折线图）等关键指标。

5.2.2 作业控制模块

接收并处理作业管理模块的出入库指令。

控制货位指示系统（指示灯及显示器）。

提供操作日志和运行报表，以图表形式分析设备运行情况。

硬件配套：PLC电控柜（带人机界面），指示灯12个，货位二维码贴纸。系统支持与手持终端、作业状态显示大屏、管理信息系统对接。

六、管理与决策层

6.1 仓库业务综合管理系统（统一门户）

基于既有系统源代码进行本地化部署改造：

综合态势展现：依托实景三维模型底座，综合显示库房信息、设备运行状态、动态业务数据，实现仓库业务态势实时可视化。

统一门户与集成：与仓储管理信息系统、机房动环监测系统对接，实现单点登录、统一身份认证与权限管理，接入消息提醒与结构化数据。

三维模型适配：与本项目三维模型底座适配，展示库房、物资、货位、点位标记等信息。

培训：对软件运维人员和使用人员进行全系统培训。

6.2 三维数字孪生底座

园区室外倾斜摄影模型：

采用倾斜摄影测量技术，对建筑、道路、树木、水塘等建模。

模型平面精度≤3cm，高程精度≤5cm，纹理精度≤2cm。

建筑物外表清晰连续，树木轮廓精确，道路纹理均匀，无车辆拖影。

输出格式：.3Dtiles、.osgb、.fbx或.obj。

库房内部三维模型：

建模内容：墙体、立柱、门窗、货架、通道、示意性物资，重点体现货位与物资关联信息。

运行实时帧率≥40FPS，模型结构精度≤2cm，纹理显示精度≥1024像素/米。

输出格式：.fbx或.obj。

三维模型与实时业务数据联动，用于库房空间规划、布局优化及日常监控。

6.3 数据资源中心

数据规划：梳理现有数据资源分布及来源，按基础数据、业务数据、主题数据三类体系规划。

统一编码：在建设单位指导下，完成物资编目、打码标签、历史数据整理，实现业务系统数据统一编码规范。

历史数据治理：将近五年约4万条数据（库存账目、收发记录、工作日志、公文档案、人员设备清单等）按物资管理、安全防护、行政管理等主题合并分类，剔除明显无效数据。

数据目录：建立数据资源目录，实现分类存放、统一管理。

6.4 既有系统对接改造

仓储管理信息系统：完成适配，实现与仓库业务综合管理系统、库房作业管理控制系统的信息双向集成。

某管理信息系统：

网络未联通前：改造系统支持光盘数据格式转换与业务交互。

网络联通后：开发标准数据接口适配层，核心业务模块无需重构，仅扩展适配层即可稳定对接。

七、国产化与安全设计

芯片国产化：手持终端CPU、扫码枪处理器、AS服务器、AC控制器均选用国产型号。

操作系统国产化：手持终端搭载国产操作系统（兼容安卓应用），服务器优先选用国产操作系统。

无线安全：全面采用WAPI加密协议，禁用WiFi和蓝牙模块，支持国密COB加密。

防爆安全：所有部署于防爆区域的设备（接入点、手持终端、标签打印机、扫码枪）均满足Ex db IIB T4 Gb防爆等级。

数据与权限安全：统一身份认证（WAPI/802.1x/Portal），细粒度权限控制（按菜单、库房等多维度），操作日志全记录。网络断连时采用光盘加密数据交互。

八、系统集成与部署

8.1 集成架构

仓库业务综合管理系统作为统一门户，向下集成仓储管理信息系统、库房作业管理控制系统、场所作业管理控制系统。

作业控制系统进一步向下集成AGV调度系统、PLC、RFID识别门、货位指示系统、称重检测装置、外形检测装置。

横向对接机房动环监测系统、安防平台、某管理信息系统。

接口采用RESTful API标准，核心业务模块采用适配层设计，确保后续升级或网络变更时无需重构。

8.2 实施步骤

现场勘测：复核防爆区域、无线覆盖、输送线尺寸、库房建模范围。

硬件安装：部署AP、RFID门、固定读码器、拣选站、钥匙柜、指示灯、PLC柜等。

软件部署：安装AC/AS、业务系统、数据库、三维平台、作业控制系统。

数据准备：清洗历史数据（约4万条），完成物资编目和打码，开展三维建模。

集成联调：逐项测试单点登录、任务下发、设备调度、数据回传、三维态势同步。

培训：分角色培训（管理员、操作员、维护员），涵盖系统操作、手持终端使用、应急处理。

试运行与验收：连续稳定运行1个月，各项性能指标达标后验收。

九、方案总结

自主可控：全链条国产化（芯片、操作系统、加密协议），符合信创及军队自主可控要求。

防爆合规：所有危险区域设备通过Ex db IIB T4 Gb认证，无蓝牙/WiFi等非安全模块。

作业效率：智能上架/拣选策略、AGV调度、RFID批量识别、货位灯光引导，可显著减少人工找货时间。

数字孪生：高精度三维模型+实时业务数据，实现仓内仓外一屏全览，辅助管理决策。

平滑集成：适配层设计，新旧系统可共存、可替换；断网光盘+联网接口双模式，保障业务连续性。

军标合规：RFID标签、通信协议等关键环节遵循GJB 7372、GJB 7382等军用标准。