未来仓储环境监控系统需要朝着网络化、智能化和模块化的方向发展。仓储环境智能监控系统需要达到对仓储环境的远程化、可视化、自治化的要求

仓储环境监控能够及时获取反映仓库环境质量现状及发展趋势的准确全面的数据, 从而科学地指导仓库环境控制、货物管理等, 其主要意义有:对照仓库环境质量标准, 对环境质量做出评价;根据仓储环境参数变化情况, 追踪发掘其变化趋势, 为实现对仓储环境的监控和管理提供依据;收集实时数据, 能够实时掌握突发情况并进行处理;积累长期监控资料, 为研究仓储环境情况、物品管理、预测环境质量等提供数据支持;为保证物品质量、改善仓储环境、合理利用资源、制订仓储环境安全规范等服务提供依据。

仓储环境监控的方法与手段

传统仓储环境监测主要依靠人工手动检测方式, 利用温度计、湿度计或湿度试纸、压力计等探测装置对环境参数进行测量, 并且不定时查看、记录仓库各环境参数值。通过分析测量结果, 采用人工调节控制方法, 对不符合环境要求的库房进行通风、除湿和降温等。此方法记录方式落后, 费事费力, 工作效率低, 参数误差大。

伴随着信息技术的发展, 开始出现采用有线通信方式构建的仓储环境监测系统。在某个监测区域布置固定的监测点, 通过有线通信方式将监测数据传输给控制中心。采用有线方式的环境监测系统虽然能够获得仓储环境参数的实时信息, 实现用户在控制室中就可了解到全部仓库内的运行情况。但是存在布线复杂且成本高、线路冗余、不易扩展、适用范围小、可移动性差、数据传输不畅、管理和维护成本高等问题。针对传统仓储环境监测方式和有线仓储环境监测系统存在的不足, 各国专家学者对仓储环境监测技术做了大量研究。

随着无线通信技术的迅猛发展, 人们开始研究采用无线通信技术实现对仓储环境的监管, 以提升物流企业的整体运营效率。将无线传感器网络应用到仓储环境监测系统中, 能有效地弥补传统监测系统的不足。无线传感器网络技术在仓储环境监测系统中应用的潜力非常大, 尤其是传感器节点部署、传感器节点设计与实现、系统架构及设计、无线通讯技术和环境参数分析成为目前国内外研究的热点。根据无线传感器网络中节点的功能不同, 可将其分为传感器节点、汇聚节点和管理节点三种。因此这些节点的硬件设计和实现也不相同, 在实际应用中应结合仓库的特定环境对节点进行设计。

将无线传感器网络应用于仓储环境监测中, 对仓储环境的关键参数进行实时监控, 从而保证对某些参数比较敏感的货物能在适宜的环境中保存, 避免不必要的损失。基于不同无线通信技术的仓储环境监测系统研究是当今国内外相关领域学者的研究热点。仓储环境监测在粮仓、危险货品仓库、烟草仓库、纺织品仓库及名贵物品仓库等有着广阔的应用前景。基于Wi Fi通信技术的分布式仓储环境监控系统的应用, 具有安全、稳定、通用性强的优点, 在不久的将来会涌现出大量的成功案例。

仓储环境监控装置与系统

目前, 针对仓储环境监控装置及系统的研究与工程应用还不够广泛和深入, 具有硬件可组合、软件可组态, 适应不同要求的装置和系统尤其缺乏。下面列举一些有应用前景的装置和系统。

物流封闭微环境多维信息感知记录仪通过传感单元采集所处物流封闭微环境中的多维环境信息, 并将其发送至微处理器, 微处理器对传感单元采集到的多维环境信息进行数字化处理, 最后通过存储器对经微处理器数字化处理后的多维环境信息进行储存, 实现对物流封闭微环境信息的感知与记录。分布于各处的物流封闭微环境信息感知记录仪是物联网的智能感知节点, 可应用在不同的联网环境中, 也可以单机使用。用户可通过客户端便捷地查询物流封闭微环境信息感知记录仪记录的信息。物流封闭微环境信息感知记录仪能够较好地解决当前在货物仓储与运输过程中难以获知物流封闭微环境真实环境信息的问题。

冷链物流测温棒利用温湿度传感器和大气压力传感器采集环境中的多维信息, 存储至FLASH存储器并连接微处理器, 经处理将温湿度信息和气压信息传送至L E D数码管显示, 同时通过WIFI发送至作业人员的手持智能设备端或传送至远程监控系统, 可进行进一步的分析。冷链物流测温棒可克服一般监测装置在工作场所适应性差的缺陷, 具有便携、实时进行信息采集、显示、存储和传输的功能, 采集存储的信息又可以作为离线分析冷链物流作业过程环境的历史数据。冷链物流测温棒是冷链物流环境监控一体化装置, 它特别适合埋入被测货物中, 适用于颗粒状货物冷链物流环境信息的采集、显示与传输。

目前水果库环境监测主要的方法是局部采集温度和湿度两个参数, 很少能够做到多空间、多参数监测。水果储存环境监测装置, 可以有效地针对水果储存环境的要求, 同时采集影响水果储存品质的多个主要环境参数, 实现数据采集、显示、存储、传输和报警等功能。该监测装置可以单机使用, 也可以多台通过有线或无线方式联网使用。水果储存环境监测装置可以有效地针对水果储存的环境要求, 采集储存环境主要参数, 包括:温湿度信息、气压信息、光照度信息、粉尘含量信息、二氧化碳浓度信息、氧量浓度信息和乙烯浓度信息, 并实现信息采集、存储、显示、传输和报警等功能。水果储存环境监测装置解决了水果仓库储存环境多空间目标和多参数采集、显示、存储、传输问题, 提高了水果储存管理水平。

现场备件库储存环境监控装置具有温度、湿度、二氧化硫、硫化氢环境参数采集、存储、报警功能, 可以通过工业以太网络向远方智能设备传送采集到的各种信息, 实现现场备件库远程监控。同时, 该监控装置具有控制输出功能, 自动开启和关闭通风设备, 自动调节备件库储存环境状态。

展望

基于智能传感器网络的分布式仓储环境监控系统可以减少大量的人工操作, 提高监测结果的准确性, 大大提高工作效率。无线传感网络技术能够实时准确地采集和传输相关环境参数, 有效弥补现有仓储环境监控系统的不足, 具有很高的应用价值。Wi Fi具有数据传输速率高, 抗干扰能力强的特点, 用在恶劣的工业现场环境中有其明显的优势。但是, 通常无线传感器网络节点依靠电池供电, Wi Fi技术下节点能耗较大, 如何在不影响感知精度的情况下, 降低节点功耗仍需要进一步研究。Zig Bee技术在节点能耗小、安装维护简单且成本低等方面具有优势, 但是其数据传输可靠性较低, 人们在如何提高可靠性以保证监测的精准性方面将会更加深入地研究。基于Wi Fi和Zig Bee技术的仓储环境监控系统依旧是该领域的一个研究热点, 应用前景广泛。

由于不同货物对环境参数的敏感度不同, 其安全存储需要的环境条件也不尽相同。基于现有仓储环境监控技术水平, 应用无线传感器网络技术, 研制开发具有感知和传送多参数能力的无线传感器网络节点设备, 是设计实现具有多维空间多参数监测能力的仓储环境监控系统的关键。同时, 合理的传感器节点部署, 能有效利用有限资源, 最大程度地降低能耗, 提高监测信息的准确性、完整性和实效性, 也是实际应用中首先需要解决的问题。此外, 在大型仓储系统中, 可对确定的空间进行有限元划分, 采用合适的优化算法, 确定最优节点数目和分布, 是解决以上问题的一种思路。

在仓储安全监控方面, 大多数仓储环境监控系统都没有采用现代化的设备和技术。因此未来仓储环境监控系统需要朝着网络化、智能化和模块化的方向发展。仓储环境智能监控系统需要达到对仓储环境的远程化、可视化、自治化的要求。利用现代化的科技手段实现智能仓储环境监控系统, 能够最大限度的提高仓储的安全监控和仓储管理能力, 有利于保障工作人员的生命和财产安全。