以往电子物资仓储管理严重依赖于现场作业人员的已有经验，主要依赖于人工作业，相关工作重复繁琐，仓储作业效率较低，且存在因人为疏忽而导致的作业差错风险。故构建基于发光电子标签的智能仓储管理系统，通过智能化将人员从繁琐低效的工作中解放出来，实现人、机、物的泛在接入、全面感知和信息高效处理。通过实现库房内物资的定位查找，能在几秒内从批量密集物资中迅速找到所需单品货物，极大提升作业效率，实现物资的精益化管控。

不少物资公司以往使用的物资标签，将电力物资信息记录在普通纸张上，用塑料壳封起来后粘贴在电力物资本体上，在使用一定时间后容易发生损坏、脱落等问题，导致作业人员完成相关工作的平均时长延长到1.5倍以上。表1为传统物资标签信息管理情况。

而发光电子标签内嵌“国网芯”UHF射频识别标签芯片，利用无线取能技术实现无源发光功能，支持指定标签的可视化查找。其原理如图1所示。发光电子标签的技术参数如下：

表1 传统物资标签信息管理情况     

(1）支持协议：符合国际标准ISO-18000-6C;

(2）识读距离：读距≥2.5m；写距≥1.6m；点亮距离≥1.6m;

(3)EEPROM：擦写次数≥10万次；数据保存时间≥15年；

(4）标签材质：阻燃耐候防晒抗UV材料，适用于室内及户外仓储环境；

(5）抗静电能力：HBM(VESD）：±2 k V;

(6）工作温度：-30～70℃；

(7）存储温度：-40～80℃；

(8）防护等级：IP68。

相较于传统物资标签，发光电子标签具有如下显著优势：采用TPV材质，耐磨、防盐雾酸碱腐蚀、阻燃达到V0等级；采用注塑一体成形工艺生产，防护等级IP68；符合国际标准ISO-18000-6C协议；采用无源设计，可按要求点亮选中标签上的LED指示灯；内置中国标准SM7算法，支持双向身份认证，杜绝非授权设备获取相关信息。

图1 发光电子标签的工作原理   

基于发光电子标签的电力物资仓储管理应用方案如图2所示。整体由如下几个部分构成：

(1）终端层：负责现场信息采集，其中物资粘贴发光电子标签，支持指定标签点亮功能，标签内存储物资唯一身份码；作业人员配备工业级平板手持机，为超高频读写手持设备（可单独使用），支持符合ISO/IEC18000-6CEPCClass1Gen2和GB/T29768-2013《信息技术射频识别800/900MHz空中接口协议》双协议；

图2 基于发光电子标签的电力物资仓储应用方案  

(2）网络层：负责数据的通信传输，支持北斗定位，5G u RLLC/m MTC,LTE电力无线专网、广域窄带物联网等组网模式；

(3）平台层：负责数据的统一接口，存储相关业务数据，包括物资信息、作业人员信息、作业人员地理位置信息、管理历史记录等；

(4）应用层：电力物资仓储管理平台。通过该平台可实施各项管理功能，如定制仓储盘点任务、物资出入库、仓储工作人员管理等。

(1）信息化管理。实现系统中用户的信息数据、电力仓储物资信息、地点信息、图片数据、文档数据、作业操作履历的导入导出、个性定制、增删改查等操作，如管理员可导出和删除作业人员的具体操作记录。

(2）作业管理。设定系统的一些重要参数，如设置目标服务器、目标存储器类型；作业一栏显示具体作业的上传、下载和删除；将已完成的作业提交服务器进行作业审批认可；进行作业下的报表数据采集，信息采集终端还包含操作文档下载、历史数据查看、作业项目定位及图片信息采集等；实现地图显示功能，实时定位操作人员所在位置信息和电力物资位置信息等。

(3）终端功能。可移动终端的主要任务是让作业人员获取各自的工作任务，在执行任务的过程中将相关信息传输到服务器，具体如表2所示。

特殊情况下，本应用还具有作业模板功能，用户在下载作业的同时也下载作业模板。离线状态下，在现场信息采集终端上通过作业模板创建作业来应对特殊情况下的离线作业。离线作业的创建过程包括作业数据的复制和报表文件的复制。

表2 可移动终端的功能     

(4）典型应用：发光电子标签在电力物资仓储管理整体应用流程如图3所示。

图3 发光电子标签在电力物资仓储的应用流程 

下面分别讲述其中几个典型应用：

(1)物资入库：通过识读发光电子标签完成物资入库，其流程如图4所示。

图4 物资入库   

A.供应商提前预约物资送货并安排物资装车，将物资运输至指定的仓库；

B.仓储作业人员通过移动作业终端选择业务类型及入库物资条目，扫描发光电子标签，识别物资身份码，读取物资身份信息，并上传当前地理位置信息。系统自动比较物资身份信息与物资补库计划，核实物料类型、数量、厂商、仓库地点等信息，确认无误后，仓储作业人员检查到货物资外观，拍摄现场到货物资照片，同步至后台系统，便于后期物资管理人员抽样查验；

C.仓储作业人员扫描《货物交接单》、《到货验收单》、《退料申请单》、《废旧物资入库申请单》等业务单据上的单据码，关联物资身份码与单据码，系统自动核实业务单据信息是否与物资身份码信息一致，核实无误后，系统自动完成相应的ERP系统入库操作，提示业务人员打印相关业务单据；

D.系统根据到货物资类型、数量及当前仓库存储状态，通过移动作业终端，向仓储作业人员自动推荐物资存储货位；

E.仓储作业人员结合WMS系统提供的物资存储货位建议，选择、确认物资存储库区，并借助移动作业终端查看可存储货位信息，选择最佳存放货位（全自动作业存储区的仓储位置由后台系统自动分配）；

F.根据仓库选择的不同，利用相应设备完成物资搬运上架作业。自动立体库由悬臂吊、输送带、堆垛机、精定位行吊、穿梭车等物流设施设备，进行自动上架入库；平置自动库由AGV将物资运送至指定货位，辅以人工作业完成上架；室内平置区、室外堆场区分别由叉车、行吊完成物资上架作业。

(2)物资扫码出库：通过识读发光电子标签完成物资精准查找及物资出库，其流程如图5所示。

图5 物资出库  

A.项目单位提前通过电话或移动APP联系仓库进行预约领料，仓储作业人员在接到项目单位领料业务办理信息后，及时将领料物资类型及数量等预约信息录入后台管理系统；

B.系统根据领料物资信息，生成出库物资货位信息，并推送至仓储作业人员的移动终端上；

C.仓储作业人员根据系统提示的出库物资信息，进行领料物资提前备货准备工作。若为人工作业库区，仓储作业人员根据发光电子标签提示，至相应货位前，通过移动终端，扫描相应的货位码，更新发光电子标签物料卡信息，完成物资下架确认工作，并借助行吊、叉车等设备，将待出库物资搬运至相应区域；若为立体自动库区，系统接收出库指令后，由安装有RFID读写装置的堆垛机、穿梭车、输送带等设施设备，自动读取货位码信息，更新发光电子标签物料卡信息，将待出库物资搬运至指定区域，完成物资出库下架准备工作；

D.仓储作业人员扫描项目单位提交的《领料单》上的单据码与物资身份码，系统自动核实物料类型、供应商名称、出库数量等信息，确认无误后，完成相应的系统出库操作；

E.所领物资交由领料单位/回收商装车出库，同时，领料双方通过手机APP，进行线上签字确认，完成物资发货。

(3)物资自动盘点：通过识读发光电子标签完成物资自动盘点，其流程如图6所示。

图6 物资自动盘点   

A.针对立体自动作业库区，仓储作业人员通过仓储管理系统发送库存盘点指令，配备RFID读写装置的堆垛机、自行式叉车、穿梭车等自动化物流设备，通过扫描发光电子标签，对仓库物资进行全方位、多频次的自动盘点；针对平置区盘点，仓储作业人员手持移动作业终端，逐个扫描发光电子标签清点物资数量，并将实盘数量录入移动终端，传至后台系统；

B.系统根据盘点数量，自动从后台数据库抓取对应的账面物资数量，对比账面物资数量和实际盘点数量是否存在差异，如存在差异，则系统提示仓储作业人员再一次对相关库存物资进行盘点、核实，并将盘点结果录入移动终端，后台系统进行差异对比；

C.系统根据账面库存数量与库存盘点实物数量，自动生成库存盘点表，相关人员签字后，留档保管。

(4)仓储业务可视：通过识读发光电子标签实现物资可视化，其流程如图7所示。

图7 仓储可视化   

A.在办理物资入库时，物资移至指定货位后，仓储作业人员通过移动作业终端，读取货位码（自动作业库区由安装有条码、电子标签等读取装置的堆垛机、自行式叉车、穿梭车等设备，自动读取货位编码），系统自动将物资身份码与货位码进行绑定，并借助WM模块，即时更新货位信息与发光电子标签物料卡信息，包括货位编码、物资信息及存储数量、库龄、可用货位等；

B.在办理物资出库时，仓储人员根据出库要求，通过手持移动作业终端扫描货位码（安装有条码、电子标签等读取装置的物流设施设备可自动扫码货位码）与发光电子标签，办理物资出库，借助WM模块同步更新货位信息；

C.仓储管理人员可通过WMS系统，实时查看仓库各存储单元的存储状态，包括已存储数量和剩余可存储数量，实现库存信息可视化管理。

(5)废旧物资处置。废旧物资拆除环节，项目管理部门与使用保管单位通过扫描发光电子标签盘点退役电网实物资产拆除情况，检查与拆除设备对应准确性；废旧物资入库环节，使用保管单位与物资部门办理废旧物资移交及入库手续，通过扫描发光电子标签，核实废旧物资入库基本信息，获取废旧物资编码，完成废旧物资入库，废旧物资和标签ID同步移交；废旧物资销售出库环节，各级物资公司（供应中心）在系统中创建废旧物资销售订单，在销售订单中记录实物ID信息，在废旧物资销售出库后，归档实物ID编码。

输出信息列举：物资身份信息：物资编码、废旧物资码、项目编码、物资规格型号、物资数量、物资单位、供应商名称、废旧物资拆解信息等信息。仓储业务信息：库存地点、存储库区、货位信息、物资出入库数量、出入库时间、在库时间等信息。

实施步骤：

A.仓储作业人员通过移动作业终端扫描发光电子标签获取物资身份信息，完成物资一键收发货。

B.物资上下架后，通过读取货位码，关联货位码与唯一编码，实现库存信息可视化管理。

C.物资盘点环节，仓储作业人员通过扫描发光电子标签获取物资信息，系统自动比较实物信息与库存信息。

D.废旧物资处置环节，仓储作业人员通过扫描发光电子标签获取废旧物资码，核实废旧物资入库信息。

当采用移动式终端来开展电力物资仓储管理时，作业数据一般直接存储在数据库中，容易被人篡改，并且数据库动后不易被察觉，信息缺乏安全性，对责任追究也造成了不便。针对此现象，具体应用时增加加密模块来做到作业的有效监管，确保信息的真实性。

为增加应用可信度，作业人员在现场拍照记录后，终端在将图片上传至服务器前，会将采集到的作业信息通过加密算法处理。服务器端接收到图片后，通过对应的算法将信息提取出来，与数据库记录进行比对，如此一来，提高了作业照片的真实可信度，减小了数据库被篡改的风险。图8为信息加密示意图。

这种方法的可行性和优势在于，信息加密算法相当于给图片做了一个安全防护和防伪加密，在不知道秘钥以及精确的时间和地理位置的前提下，无法伪造数据，只有终端传过来的数据才能通过可信性检验，从而确保了数据的可信性。

图8 信息加密示意图   

综上所述，基于发光电子标签的电力物资仓储管理应用支持对识读到的电力物资进行身份认证、秘钥解析、消息上传等物资仓储管理工作，同时还支持全网通话、短消息、北斗/GPS定位、摄像拍照、二维码扫描等功能，方便电力仓储管理人员的使用，帮助实现电力仓储数字化及智能化管理，能够有效提升管理水平，具有较高的应用价值