散杂货港口物流论文
1物联网技术在散杂货港口物流中的应用
卸货入库管理卸货入库作业流程是以载货车进行翻卸开始，以货物进入堆场到达垛位为止。根据散
杂货港口的堆场环境和特点，将堆场划分为不同的区域，并在每一个区域安放带有唯一标识的 RFID标
签的垛牌，并在管理系统中将堆场编号与垛牌 RFID标签进行绑定。卸货入库前，计划员把即将到港货
物的基本信息录入到货物管理系统，使用系统编制货源堆场计划，确定堆位。卸货作业时，仓管员用移
动终端读取系统中的“货源堆场计划”，指导工人及机械将货物堆放到指定的堆场，并且根据每批货物
的基本信息，以堆位、提单等指标为单位发放 RFID标签，将货物的重要信息（提单号、数量、单重、
规格、堆位等）写入 RFID标签，实现货物与 RFID标签的绑定。带有 RFID标签的货物进入仓库或者堆
场时，放置在堆位旁边的 RFID读取器自动识别货物的标签，并且通过无线网络将标签上的数据传输到
后台数据库，生成卸货理货单，记录卸货信息。卸货理货单自动生成之后，在系统中汇总成为账页，实
现堆场库存量的实时更新。检算员可以很直观的查看到账页信息，并且可以通过到验号、提单号等信息
对货物信息进行查询。根据卸货入库数据和提货出库数据，系统可以实现库场管理可视化功能。仓管员
和货主可以直观的知道货物在堆场的存放情况，清楚的掌握货物及库场信息。
堆场监控管理堆场的实时监控不仅仅是指利用成像设备进行物标的监视，而是在电脑系统上可以实
时监控现场作业状况。利用 RFID、无线网络、传感技术及视频技术可以将堆场情况，包括货物出入记
录、堆位信息、货物的堆存状态、货物的基本信息直接反映在工作人员面前，方便仓管员安排堆位，制
定出堆计划。堆场工作人员也因此可以更加直观、准确、快速地了解堆场货物状况，提高堆场的处理效
率及实时性；各类传感装置全天候自动检测堆场环境，保证库场货物的安全。另外，利用物联网相关技
术可以对现场进行控制和指挥、调整资源、预测结果。将计划、执行、控制、反馈实时互动，实时向作
业人员发送指令和反馈执行结果。
提货出库管理货主凭出库凭证委托港口将货物从仓库装到车卡驳等运输工具上，或者装到大船上，
运出港口。汽车是港口使用较多的提货工具，驳船、大船装货时一般使用港内汽车进行过磅操作，然后
再装入驳船或大型货船中。下面对物联网技术应用于散杂货港口汽车提货业务进行分析，优化出库流
程。货物出库管理包括两方面的内容：一是提货单的管理；二是货物的实际出库管理。两项活动同时进
行，信息实时更新。第一步，办单。办单人员在管理系统中根据货主的提单以及货物在码头的堆放情
况，为货主办理货物出库单，同时办理多张内容相同的 RFID卡并与系统中出库单信息绑定，一部分交
给货主，由货主交给运输公司，放置到车上容易识别的位置，用于提货信息的核实和采集。另一部分交
给仓管员，由仓管员放置到相应的货物堆位处。第二步，进港。车辆进港提货时，门禁系统自动识别车
上的 RFID标签，系统自动放行允许提货的车辆，同时管理系统记录此 RFID编码，关联提货单信息，以
及进港时间和进港方向（从哪个门进港）等信息。第三步，提货装车。装货汽车通过智能过磅系统过空
磅，管理系统自动记录此次提货作业的空磅重量及过磅时间等其它信息。过完空磅的货车到指定堆位装
车，仓管员通过手持 PDA核对提货车辆的 RFID卡与堆位垛牌上的 RFID卡信息，信息一致则开始装车。
装车完毕，还要进行过磅，系统自动读取重量，同时计算出货物净重，写入 RFID标签中。第四步，离
库。贴有 RFID标签的货物移出仓库或者堆场时，放置在堆位旁边的 RFID读取器自动识别货物的标签，
并且通过无线网络将标签上的数据传输到后台数据库，生成货物出库记录，同时消减对应堆位的结存
量，得到堆场货物的实际数据。第五步，离港。通过门禁系统出港时，RFID天线对要离港车辆的 RFID
卡进行检查，符合离港条件则自动放行，补充出港时间，此卡状态标为“已离港”，并收回。若一批货
物需多辆货车提货，则为这批汽车发放含有相同信息的 RFID卡，进行相同的操作，货物总重量为多辆
货车所载货物净重之和。一个出库单的货物全部提完之后，检算员在系统中核对该单货物的出库和入库
情况，并进行该出库单的完单操作，系统标记该单的状态为完单状态并且取消 RFID标签与出库单的绑
定关系。与传统业务流程相比，应用 RFID之后减少了大量的单证填写，作业记录信息均可以通过手持
设备自动读取。汽车过磅时可以自动生成装货理货单，减少了录单员录入单据的工作量。
设备调度与管理散杂货港口作业设备主要包括翻车机、卸船机、门机、皮带机等各类装卸设备，设
备电气化程度高。采用扭矩传感、视频监控、识别传感、RFID等技术，对其工作状态进行监控、调
度、引导、故障排除等，保证生产安全、降低能耗，提高生产率和准确性。设备调度是在驾驶端安装接
收终端设备，将码头操作部的调度指令传达给司机，司机根据指令进行搬运、装卸作业、自动确认和统
计。调度部门可通过图形化的程序查看整个码头堆场区域内的机械运行情况。在设备资产管理方面，采
用电子标签、GIS、GPS、RS等技术，对港口固定资产进行自动识别、记录，实现对机械设备现场位置
的跟踪，作业状态的跟踪、作业历史的查询，了解设备当前的详细信息。
2基于物联网技术的散杂货港口物流系统架构设计
物联网设备安放及硬件拓扑结构（1）基础设备安放。基础设备主要包括货物堆场 RFID标签、闸口
处车牌识别设备、主动式红外线感应设备及其它设备。需要做的工作有：①在业务办单部门安装发卡
器，发行 RFID移动标签，绑定信息存入数据库中；②在门岗处安装车牌识别设备；③在地磅处安放车
牌识别设备以及车辆检测器，过磅时实现车牌的自动识别，同时在此安装远距离 RFID读写器，接收控
制器命令，通过配套天线进行远距离读写，并将读卡器数据传给控制器，安装 RFID控制器控制读写器
的工作，接收读写器传来的车载终端信息上传读卡记录给客户端电脑，同时接收客户端电脑传输的数
据；④将堆场划分为不同的区域，并在每一个区域安放带有唯一标识的 RFID标签的垛牌，绑定堆场编
号与 RFID标签；⑤在提货工具上安装 RFID移动标签。标签具有唯一 ID号，存储货物的基本信息及出
库单号等提货信息；⑥堆场作业区摄像头的安防，以及在作业机械上安装接收终端设备。（2）硬件拓
扑结构。如图 1所示，硬件网络拓扑的设计中，需要包含便携设备、摄像头等感应设备用来收集信息，
也要有门闸系统，配合过磅操作的有序进行，移动的装置通过无线网络接入局域网。
系统架构基于物联网的港口散杂货物流系统体系结构与物联网的体系结构类似，如图 2所示。主要
分三个层次:最底层是用来感知、接收数据的感知层；第二层是用来传输数据的网络层；最顶端是应用
于实际生产生活中的应用层。数据感知采集层应用传感器、智能终端、RFID电子标签及阅读器等设备
完成信息的采集、转换和收集，是整个物联网系统的基础。该层包括两个部分：传感器或控制器，用于
数据采集和终端控制；短距离传输网络，将数据发送到网关或将应用平台的指令发送到控制器。数据处
理传输层通过各种有线、无线通信网络实现数据的快速、可靠和安全传输，不仅对从感知层获得的数据
进行处理与传输，而且自上而下传输控制命令。用户应用层主要负责对数据的管理和处理，并根据处理
结果进行智能决策，实现基于物联网的港口物流系统的应用。
系统可提供的业务服务根据散杂货港口物流业务实际需要，基于物联网的港口散杂货物流系统可实
现的功能如图 3所示。图 3基于物联网的港口散杂货物流系统功能框架图（1）卸货入库管理。主要功
能是把即将到港货物的基本信息录入到货物管理系统，并与堆场编号与垛牌 RFID标签进行绑定。RFID
读取器自动识别货物的标签，将标签上的数据传输到后台数据库，生成卸货理货单，记录卸货信息。
（2）堆场监控管理。主要功能是实时监控现场作业状况，同时对现场进行控制和指挥、调整资源、预
测结果。将计划、执行、控制、反馈实时互动，实时向作业人员发送指令和反馈执行结果。（3）提货
出库管理。主要功能一是对提货单的管理，二是对货物的实际出库管理，两项活动同时进行，信息实时
更新。整个过程的作业记录信息均可以通过手持设备自动读取，自动生成装货理货单。（4）设备调度
与管理。主要功能是对各类装卸设备的工作状态进行监控、调度、引导、故障排除等，保证生产安全、
降低能耗，提高生产率和准确性。另一方面可对港口固定资产进行跟踪、查询管理。（5）其它业务管
理。利用物联网技术能够对船舶、泊位、车辆等进行监控和管理。
3结语
现代物流是物联网技术最广泛应用的领域之一，经过物联网技术改造后的物流系统，能够提高运作效
率、降低成本。散杂货码头由于货物形态的特殊性使得传统港口物流业务繁琐，易出错，将物联网技术
应用于散杂货港口物流，势必改善流程，提高效率。但是，港口物联网的建设是一个系统工程，涉及业
务环节的方方面面以及多个用户，规模较大，仅仅在理论上对物联网系统进行设计是不够的，还需对实
际建设过程中可能遇到的问题进行进一步的探讨和研究。
作者：耿波单位：徐州工业职业技术学院信息管理技术学院
