物联网技术在冶金企业智能铁路运输物流中的应用.pdf

2 0 1 2年 第 2期 安 徽 冶 金 2 1 物联网技术在冶金企业智能铁路运输物流中的应用 钱 先花 马 鞍 山钢铁股 份有 限公 司 摘 要 概 述 了物 联 网技 术 ， 总 结 了冶金 企 业 铁 路 运 输 物 流 的 现 状 ， 以 马钢 铁 路 运 输 公 司 为 例 ， 阐 述 了物 联 网 技 术 已具备在 冶金企业智能铁路物流 中应 用的基础 ， 介绍 了该公 司铁路物流信 息化 各个子 系统 的功能和特点及该 公 司对铁路物流 自动化的初步设 想， 描绘 了物联 网技术在 台 金企业智能铁路物流 中的应 用前 景。 关 键 词 物 联 网技 术冶金 企 业 铁 路 运 输 物 流智 能 化信 息 化 自动 化 The Ap p l i c a t i o n o f l o T Te c h n o l o g y i n t h e I nt e l l i g e n t Ra i l wa y Tr a n s p 0 r t a t i O n S y s t e m o f M e t a l l u r g i c a l Fi r ms Qi a n Xi a n h u a Ma a n s h a n I r o n St e e l Co．L t d． Ab s t r a c t T h e d e f i n i t i o n o f t h e i n t e r n e t of t h in g s 1o T t e c h n o l o g y i s o u t l i n e d ．I t is de mo n s t r a t e d t h a t t h e b a s is f o r applyi n g l o T in t h e int el l i g en t r ai l way t r an s p or t at ion l o gi s t i c s s y s t em o f me t al lur g i c al e n t e r p r i s es h as a l r ea d y f o r med， t a ki n g Ma s t eel ’ s r ai l wa y t r an s p or t at i o n c omp a ny a s an e xa mp l e．Th e f u n c t i o ns an d f ea t ur es o f e a ch s u b 。 s y s t em i n t h e r ai lwa y l o gi s t i c s i n f or ma t i z at i o n s y s t em o f Mas t e el a n d i t s i n i t i a l c o n ce pt o n t h e a u t o ma t i o n o f t h e r ai lwa y s y s t em a r e in。 t r od u c ed． Ke y wo r d s l o T t ec h n ol o gy r ai l wa y t r a n s po r t a t i o n l o gi s t i c s s y s t em o f met a l l u r gi c al en t er pr i s e i n t el l i ge n t i n - f or mat i z a t i o n au t omat ion 0 前言 物联网技术是新一代信息技术 的重要组成 部 分 。物联网的英文名称叫“ Th e I n t e r n e t o f t h i n g s ” 。 顾 名思 义 ， 物联 网 就是 “ 物 物 相 连 的互 联 网” 。这 有 两 层意 思 一是 物联 网 的核心 和基 础仍 然是 互联 网 ， 是在互联网基础上 的延伸和扩展 的网络 ； 二是其用 户端延伸和扩展到 了任何物体 与物体之 间， 进行信 息交换和通信 。因此 ， 物联 网技术是指通过射频识 别 RF I D 、 红 外感 应 器 、 全 球 定 位 系 统 和激 光 扫 描 器等信息传感设备 ， 按约定的协议 ， 把任何物体与互 联 网相连接 ， 进行信息交换和通信 ， 以实现对物体的 智 能 化识 别 、 定位 、 跟 踪 、 监 控 和 管 理 的 一 种 网 络技 术 。 以下 介绍 物 联 网技 术在 马钢 的应 用设 想 和该技 术在冶金企业智能铁路物流中的应用前景。 1 冶金企业铁路运输物流 的现状 冶 金企 业物 流经 历 了从人 工物 流 、 刚性 物流 、 柔 性 物流到 智能 物流 的 4个发 展 阶段 。而 大多数 冶金 企业铁路运输物流仅经历 了前 3个发展阶段 ， 即从 早期的依靠人工扳道岔及利用笔和纸来制定作业计 划 的 人工 物 流 ；到 6 5 0 2电气 集 中控制 时期 人 工 制 定 计划加 道 岔 自动化 的刚性 物 流 ； 再 到现 在实 现 道 岔 自动 化 、 运 输 物流 信 息 化 及 利用 电 脑制 定 计 划 的 柔性 物流 。 目前 ， 冶 金 企 业 铁 路运 输 物 流正 在 向计 划 智 能化 、 自动 化 和信 息 化 控 制 以及 物 流 自动 跟 踪 的智 能物流 阶段 迈进 。 从 前 3个发 展 阶段 来 看 ， 冶金 企 业 铁路 运 输 物 流系统效率还相对低 下， 成本偏高 、 功能也不够齐 全 ， 增加 了冶 金企业 生 产和销 售 的成本 。 因此 ， 需要 冶金企业铁路物流系统将全局的作业整合成一个广 域的资源 ， 通过互联 网达到远程管理、 维护、 监控、 物 流集 中调度、 自动分析统计 、 运输综合监管和信息分 类共 享 的智能 化 目的。 作 者简介 钱 先花， 助理工程 师， 安徽 省马鞍 山市 2 4 3 0 0 0 马钢铁路 运输公 司 2 2 AN H UI ME T A L L U RG Y 2 0 1 2年第 2期 2 物联 网技术 已具备在冶金企业智能 铁路物流 中应用的基 础 物联 网即将让物流业进人智能时代， 而“ 信息化 和 自动化” 是智能物流时代的两大特征 。一些冶金 企业已经实现了铁路物流的信息化 ， 正在向铁路物 流 的 自动化迈 进 ， 下 面 以马 鞍 山 钢铁 股 份 有 限公 司 铁路运输公 司为例 。 2 ． 1 信息 化 冶金企业铁路 物流 的信息化， 结束 了笔和纸的 时代 ， 站调改用电脑下达作业计划 ， 货调改用电脑进 行装卸车作业 ， 极大地提高了工作效率 ， 增加了物流 信息的准确性 ； 冶金企业铁路物流的信息化 ， 使铁路 物流进入 了网络时代 ， 工作 人员利用 电脑 、 通过 网 络 ， 便可以及时了解本站及外站的作业情况 ， 从而更 好地完成铁路运输任务。 目前 ， 该公司信息化一共包括 5个子系统 ， 即调 度计 划系统 、 HJ 0 5 A 企 业 车 站 调 度 集 中系 统 、 车 号 识别系统 、 物流信息管理系统及计划无线传输系统。 2 ． 1 ． 1 调 度计划 系统 调度计划系统实现了铁路作业调度 的信息化 ， 通过与调度集中、 物流、 无线机车作业平台的数据通 信 ， 为调度集中的 自动进路开放 、 物流车号的 自动跟 踪 、 机车作业计划提供基础信息， 也可在没有调度集 中、 无线传输的环境下使用 ， 主要功能包括计划的编 辑 、 传送、 清钩打印与管理等功能。 2 ． 1 ． 2 HJ 0 5 A企 业车站 调度 集 中系统 HJ 0 5 A企业车站调度集 中系统是一套用 于调 度员在指挥中心控制和监督信号设备 、 机车运行状 况 、 机车作 业状 况和物 资流 动状 况 ， 实 现一 站多场 的 计算 机综 合监控 系统 。它 由控 制 中心 子 系统 和各个 车站子系统组成 ， 并经 由网络传输通道把各子系统 连接成一个控制网络。该系统负责集 中显示集中区 内站场设备状态、 下发操作命令 ， 是集中区各联锁站 场 的集 中人机 交互 系统 ， 另 外 通 过 与计 划 管理 机 交 互实现电子作业计划单显示 、 进路智能预排、 提供作 业执行信息等功能， 从 而提高企业运输生产的信息 化 、 智 能化 。 2 ． 1 ． 3 车号识 别系统 车号识别系统主要功能为 自动读取进出马钢公 司的路局车辆车号 ， 其 中包括在 国铁运行的企业产 权车辆 。该系统共安装 5套设备 ， 其中， 1 、 2 主要 负责出厂车号的读取 ， 3 、 4 主要负责进厂车号 的 读取 ， 5 设备包括进 出厂车号 的读取 ， 上 述设 备读 出的车号 ， 由交接 口货运员根据交接 口值班员的计 划 ， 将进厂车流分配在进厂线路上 ， 出厂车从 出厂线 路上 消号 。 2 ． 1 4 物流信息管理系统 企业铁路物流管理信息系统是在调度计划软件 与车号识别系统的基础上， 以调车作业和列车作业 为依据 ， 与实际作业情况结合 ， 实 现对站场 内的机 车、 车辆的位置 、 车辆状态 、 作业过程、 作业起止点 、 作业时间以及其所运送的物料等实现动态跟踪的信 息管理 系统 。 2 ． 1 ． 5 计划无线传输系统 计划无线传输系统 主要功能为将 各站站调 或 值班员 制订 的调车计划 ， 直接发送到具体 的机 车 上 ， 由机车乘务人员接受并将调车计划传递给调车 人员。该系统共设无线发射基站 2座 ， 在整个公司 的所有机车上安装 了机车计划无线接受装置。 2 ． 2 自动化 自动化是该公司正在进行 的一项重要工作 ， 它 是在信息化的基础上， 将铁路运输公 司的信息化系 统与马钢公司 E R P物流系统接轨 ， 根据各服务厂家 的生产情况 ， 实现调车作业计划 的自动编排及物流 信息的自动录入 ， 从而达到铁路物流集 中调度、 自动 分析统计 、 运输综合监管、 信息分类共享 的智能化 目 的 。 2 ． 2 ． 1 基础信息的采集 基础信息的采集包括服务厂家仓库 、 料场的容 量、 每天原料的使用及产品的产量情况等； 包括车站 内所 有线 路 的用 途 、 有效长 、 容车数 ， 装 卸线 的货位 ， 装卸车品名、 收发货单位 ， 装卸时间等 ； 还包括车辆 的车型与货物品名 的对应信息 ， 以便选用合适 的车 型进行装车作业。 2 ． 2 ． 2 物流信息的 自动录入 装车信息通过马钢公司 E R P物流系统 自动生 成 ， 即铁路运输公司的信息化系统与马钢公 司 E RP 物流系统接轨后 ， 在仓储配送 中心起票 的同时便能 将装车信息 包括车号 、 车数、 品名、 重量、 发货单位 和收货物单位 传回到物流信息系统 ， 卸车信息只需 要货调在卸车完成后确认 即可， 其他相关信息 系统 自动生成 。 下 转 第 3 1页 2 0 1 2年第 2 期 安 徽 冶 金 3 1 的理论与实践培训 ， 组织他们学习铁标 T B ／ 2 4 9 1 ． 1 1 9 9 4 “ 轨道 车辆 车轴探伤方 法一 新制车 轴超声 波探 伤 ” 和 T B ／ 2 4 9 1 ． 2 1 9 9 4 “ 轨道 车 辆 车 轴探 伤 方 法一 在 役 车轴 超声 波探 伤” ， 同时新购 置一 台轻便 式数 字化 超 声 波探 伤仪 用 以 比对 复查 。 2 ． 3 建 立制 度 开展铁路车辆装载状况 、 使用年限、 运行条件等 相关 参 数 的分 析 工作 ， 为研 究车 轴 载荷 、 缺 陷与 寿命 三者之间联系提供相关信息。对有缺陷的车轴进行 解 剖试 验及 动态 、 静 态探 伤跟 踪检 测 ， 找 出车轴 断裂 失效的基本原因， 从而提高对问题车辆的预报 、 预测 能力 ， 对车轴探伤工作的建立 与完善至关重要 。为 此 1 各级领导应充分认识和重视探伤工作 ， 为设 备科学、 正确 的检 修提供人力 、 经费 等各方 面的保 障 。 2 要有一支技术过硬 、 责任心强 的操作 队伍和 比较先进 的探伤工具 。 3 所有 的车轴 在用和新轴 都必须 刻打上轴 夺 孛 一 夺 争 串 夺 孛 夺 上 接 第 2 2页 2 ． 2 ． 3 调 车作 业计 划 的 自动编排 根据车站计划员在系统中下达的装车计划及服 务厂家的库存 、 产量信息 ， 结合装卸车实际情况 ， 尽 量做到急需的原料优先配送 ， 本着最少作业钩数 、 占 用最 少股 道 、 最短作 业距 离 的原则 ， 系统 自动 生成 调 车作业计划 。如果生成 的调车作业计划对下一步的 作业有干扰或对下 一步的作业不利 ， 站调可 以进行 人工干预 ， 凭着多年的工作经验修改作业计划。系 统对生成 的所有调车作业计划具有记忆功能 ， 可以 在 以前计划的基础上不断比较 、 不断完善 ， 最终找到 最 优 的调 车作业 计划 。 3 物联 网技术在冶金企 业智 能铁 路物 流 中应用 的前景 物联网可以将各种信息传感设备 ， 如射频 识别 R F I D 、 红外感应器和全球定位系统等装置与网络 结合起来 ， 从而给物体赋予智 能， 实现人与人 、 物与 物、 人与物相互间的沟通和对话 ， 实现智能的管理 。 对于冶金铁路物流而言 ， 物联 网可 以将生产厂 号 ， 建立车轴探伤质量跟踪卡片， 确保每根车轴都记 录存档 。 4 建 立科 学 、 合 理 、 完善 的车轴 探伤制 度 和探伤 工艺 ， 采用动态跟踪及静态检测的方法 ， 让 问题车轴 始终 处 于被监 控 状态 。 5 各级应重视和加强对车轴断裂事故的分析与 总结 ， 为车轴 探 伤及 工 艺 的 改进 提 供必 要 的实 践 依 据 。 3 结 语 通过近几年 的实践 ， 马钢的车轴探伤工作已逐 步走上良性发展轨道 ， 车轴 断裂事故已大为降低 。 因此 ， 企业只有建立正常、 必要的检修制度和正确的 检测方法 、 手段， 才能保证设 备的完好 ， 保 障列车的 安全 运行 。 收 稿 日期2 0 1 2 0 3 1 2 争 夺 - 争 夺 夺 夺 争 牵 牛 寺一 夺 家 与生产 厂家 的需 求 联 系 起来 ， 将铁 路 运 输 与 生产 厂家的需求联系起来 ， 将铁路运输各个站联系起来 ， 从 而将冶 金企 业 铁 路物 流 整 合 成一 个 广 域 的 资源 ， 实现物流集中调度、 运输综合监管 、 信息分类共享 ， 达到优化运输方案 ， 节约运输成本的 目的， 同时使整 个冶金企业的运作达到最优化。 4 结 语 在不久 的将来 ， 物联 网技术定会将冶金 企业铁 路物流带入智能物流时代 ， 到那时 ， 信息的采集将更 加 广泛 ， 信 息 的挖掘 将更 加深 入 ， 自动化将 会更 加普 及 ， 通过深入的数据挖掘 ， 将信息变成可利用的知识 与智 慧 ， 再 通过 自动化手 段将这些知识 与智慧反 馈 回 去 ， 形 成 更 加优 化 的调 车作 业 计 划 。这 样 的 过 程 是 智 能化 的过程 ， 减 少 了人 工 干预 ， 减 轻 了人 的 负 担 ， 节约了运输成本 ， 整个冶金企业铁路的资源也将得 到最大化的利用 ， 从而为企业带来 巨大的经济效益。 收稿 日期2 0 1 2 0 3 1 2