水利防汛物资储备库房垛位设计探析

水利防汛物资储备库房垛位设计探析

闫童 尹恒

新乡黄河河务局原阳黄河河务局 河南省新乡市 453500

摘要：要加强水旱灾害防御物资储备，探索智能化管理和运输模式，提高物资储存管理水平和运输效率，水利防汛物资储备是前提和重要物资基础，具有紧迫性、公益性和专业精神。水利防汛物资库布局采用智能仓储技术，安装智能机械货架，建立移动仓库管理系统，利用AGV和堆垛机提供可视化电子标牌，准确计算库区库容，科学合理地利用储存能力辅助决策，辅助决策进出仓库物料的摆放和选择。建设数字化、可视化的智能仓库，可以帮助防汛物资管理人员通过电脑或手机访问同一个共享云平台，实现运输工作协同化及流程可视化，解决方案能够从多场景、自动化、实时可控多个维度满足仓储管理需求，进行智能计划调度以及数据智能分析等。

关键词：水利工程；防汛物资；物资储备库房；垛位设计

中图分类号：TV512文献标识码：A

引言

水利防汛物资储备为水利防汛应急救援工作提供了重要的物资保障。多年来，为确保水利防汛应急救援工作的顺利进行和人民生命财产安全发挥了重要作用。防汛物资储存库是防汛物资储存的主要载体。就如何科学合理地将防汛物资储存在仓库中进行了研究和探索，以确保仓库内物资的安全储存、物资的进出、运行管理和仓库空间的有效利用，以及现场车辆人员和机械设备快速操作并及时将应急救灾物资从仓库运送到应急地点的能力具有重要的现实意义。

1 水利防汛信息技术应用

1.1 水文信息数据库

防汛决策需要丰富的数据信息作为支撑。随着计算机技术和数据技术的不断发展，以及我国水文观测数据的不断丰富，我国水文信息数据库已经突破了传统的人工处理、打印、保存和人工检索的方法。通过信息化和网络化建设，丰富了数据资源，提高了数据应用的便利性和效率，满足了水利工程信息化发展的需要，已成为我国防汛工作的重要参考。在防汛工作中，防汛人员可以利用信息检索功能获取必要的文献资源，通过数据采集、存储、处理、分析、模型预测等程序，实现水文数据的精确应用，帮助防汛人员确定各项参数，使防汛人员能够立足当地实际进行科学决策。

1.2 地理信息资源管理技术

自地理信息系统诞生以来，人类就具备了利用计算机处理和分析具有空间属性的地理信息的能力。地理信息系统技术的核心技术是对地理信息资源进行有效管理，对地理信息进行整合、编译、计算、模拟、预测等维度，最终达到模拟计算或制图的目的。近年来，随着我国水利建设水平的持续快速发展和防汛能力的进一步提高，我国水利产业建设的重点已从建设防洪圈等防汛任务的总体范围转向查找防汛薄弱环节、治理决口、提高防洪圈的防汛能力。GIS技术可以用于区域水资源的划分，可以对地区的水资源量进行计算和预测，达到精确化、标准化、科学化的有效管理模式，对于现状水利管理中的水资源分析和分配都具有里程碑式的意义。

1.3 视频智能分析技术

视频的智能分析是基于计算机视觉技术。通过处理连续图像，分析图像中的特征数据，检测和定位视频背景中的运动物体，并将其分离，通过数据过滤和滤波，有效地分析了目标数据。当达到符合用户设置规则的事件时，系统会自动发出警报并存储数据，使普通监控系统具备人工智能的计算机视觉能力。视频的智能分析利用特定的算法自动计算视频每帧中的每个像素，使监控系统具有自动检测和分析能力。

1.4 云计算技术

水利信息化技术下收集的水资源管理相关数据具有海量、多源、动态等特点，防汛动态风险分析模型仿真和防汛风险动态预警应急指挥系统运行所涉及的水资源管理业务应用都需要高性能计算机提供强大的数据处理和科学计算能力。单台计算机在海量数据处理、二维和三维建模和仿真方面存在许多性能瓶颈。云计算技术应用于水资源管理，云计算的高性能计算资源和灵活的计算资源调度和分布特性为水资源管理应用中的数据处理、科学计算和可视化、模型训练和仿真提供了计算支持。

1.5 物资数字化管理技术

基于RFID和二维码技术，采用基于射频技术的水利防汛物资数字化管理系统。采用先进的RFID电子标签自动识别技术，实现水利防汛物资出入境数字化。电子标签贴在货物的每个包装、托盘或货架上，并在标签中写入材料信息、货架位置和存储位置等特定信息。同时，材料进出仓库时可以写入供应和接收单位的详细信息，并在仓库和各种进出通道设置固定或手持阅读器，以识别和检测货物的流动。通过感应或扫描，在进入仓库时悬挂（捆扎）防金属RFID标签，实现材料的数字标签。此外，依托5G技术，融合AR、VR等技术，为远程指导水利防汛物资运行提供了充分条件。根据视觉自动定位模型给出安装指示，在装配期间可以通过语音转文字技术实时记录材料编号，自动输出组装报告。

2 水利防汛物资储备库房垛位设计

2.1 设计要求

首先，必须满足各种材料本身的储存条件要求。防汛材料应储存在C类仓库中，分类、堆放并限制储存。不同储存条件的材料应储存在单独的仓库中，而同一类型的材料应分批集中储存。仓库的储存条件包括通风、防火、防盗、防潮、防霉、防鼠、防虫、防污染要求，以及防水、防潮、防锈等要求。在设计堆放位置和类型时，必须符合材料储存性能的特点和要求。要合理使用托盘、货架、周转箱，并添加衬垫进行储存。需要通风的材料应堆放在通风堆中，害怕压力的材料应控制其高度。仓库应保持清洁，材料应放置牢固，备件和工具应排列整齐。

2.2 智能码垛系统

仓储期间货物的卸载、仓储和包装需要码垛。码垛的效率决定了物料入库和出库的效率，是仓储的关键环节。智能码垛系统通过传感器识别标记材料并将其运输到指定位置，以便有序放置，实现智能分类、装卸和运输。智能码垛系统包括输送机系统控制、视觉系统和码垛计划系统、称重系统和机器人码垛。系统码垛计划完成后，PLC接收数据并将其传输给机器人，主要包括物料坐标值以及水平和垂直信息。机器人将根据数据执行码垛任务。智能码垛系统不仅控制简单，还可以确定货物是否存在缺陷，并利用伸缩皮带线实现与卡车的无缝对接。同时，工业机器人与码垛计划系统完美结合，完成卸货、包装和仓储过程，大大提高了仓库存储和材料仓储的效率。一种是无人操作，无缝连接各种搬运机械，实现整个仓库的无人操作，从而降低人工成本，避免人员安全风险和货物损坏风险。二是密集型储存，储存高度超过20m，隧道宽度几乎与货物空间相同。高密度蓄水大大提高了土地利用效率。三是信息化，信息识别技术和配套软件实现仓库内部信息化管理，可实时掌握存品动态并实现快速调度。四是高速化，加快每条巷道出货速度，保证仓库发货速度。

结束语

综上所述，防汛物资仓库的堆放设计对加强防汛物资储备管理具有重要的现实意义。目前，由于防汛应急物资储备实行分级储备管理机制，各级防汛物资储备基地（库）类型不多，数量规模也不是很大。因此，防汛物资堆放的设计仍处于初步研究和探索阶段。随着防汛物资储备管理信息化、网络化、数字化、智能化的发展，有条件的储备单位还可以建立计算机模型，对防汛物资仓库的堆放设计进行智能模拟，以实现科学精细的堆放设计，并纳入防汛物资储备管理发展规划，实现水利防汛物资库位设计的信息化、网络化、数字化、智能化，保障社会经济持续稳定发展和城市安全运行。

参考文献：

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