智能物流的缺点范文

导语：如何才能写好一篇智能物流的缺点，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。

篇1

关键词智能物流；信息化；搬运设备

1医院物资管理现状

（1）供给式的实物供给形式。长期以来，纵观我国医院现状，医院的物流系统大多实行的是供给式的实物供应形式。因此大多数医院仍为自给自足，自成一体，且“大而全”或“小而全”的服务机构和服务设施。这种“医院办社会”的格局，曾起过一定的积极作用。但随着社会主义市场经济的建立及完善和医疗改革的深化，现行的医院后勤管理体制已越来越明显地暴露出难以克服的种种弊端。

（2）系统化的物流体系缺失。医院目前缺少系统化的物流体系，虽然很多医院已经优化了物流流程和制度，但是规模和范围比较小，无法彻底解决医院在物流管理和配送上难点，以提高医院管理效率。物流体系从货物入院、验收、仓储、配送、报废等一系列环节，都没有明确的体系流程。

（3）缺少先进的物流设备。对比发达国家的物流设备，我国医院物流和供应管理硬件投入非常薄弱，没有系统化的高效率的物流设备规划和布置。在这样的情况下，物资货物的传输比较缓慢，也容易出现差错，配送途中容易出现丢货、漏货、货物损坏等情况，常常被临床诟病出现质量问题或者数量不符[1]。

2医院智能物流设备分析

（1）智能仓储设备。目前在国外医院在用的，可以供借鉴的包含智能存储系统、自动分检系统、机器人分检系统等。智能仓储设备包含了自动存储系统，即自动化立体仓库和自动化密集存储系统两部分，分别用于存放普通货物材料以及小体积高值耗材，用于智能体系化管理医院仓库货物，便于清点、拣货和仓库盘存。自动分拣系统是目前非常流行的系统，主要用于快递行业和电商仓库，国内外大型医疗机构或药品供应商也有采用。机器人分检系统主要对货架和散件实现货到人的分检系统，弥补了自动分拣系统对于散件拣货效率的不足。

（2）智能传输设备。智能传输设备是医院未来医院非常依赖的物流设备，包括了气动管道物流传输、物流推车及托盘式搬运设备、轨道车系统等。气动管道物流传输，通过管道气动传输物资。最开始用于传输票据类，后开始用于传输药品、标本一类重量轻，体积小的物品。在信息化程度高的今天，票据类传输明显减少，更多的是用于临床小型物资的传输。气动物流传输的优势很明显，效率高，传输快，而且随着气动管道口径的变大和技术的不断提高，气动物流已经可以传输中型医疗物资，可以为医院节约大量运输成本和人工成本。物流推车及托盘式搬运设备，这个是国内医院使用最广泛的一类物流设备，主要靠人工分拣和装载以后推送至各个使用科室，其优点在于空间灵活，搬运时间、重量、体积都可以灵活控制，缺点在于效率较低，人工成本较高。轨道车系统，该系统日本于80年代开发投入医院使用，主要用于病人病历和x光片的运输，主要是利用轨道和轨道车运输物资，该设备优势在于成本较低，运输速度快，效率高，缺点是很难进行跨层使用，多在平层科室内部进行搬运。

（3）起重搬运设备。中型起重搬运设备，该类设备主要用于大型物资或者设备的搬运，可以进行跨区域或者垂直搬运，多外挂在医院大楼外侧面或者跨层空间，可以用于大空间内部的物资搬运，其优势在于容量大，搬运能力强，且可选择的多[2]。

3医院智能物流实施效果

（1）医院物流智能化是趋势。医院物流智能化一定是未来医院后勤的趋势。一方面要引进或者开发智能化的物流管理软件系统，目前以物流管理系统为主流，既可以兼顾传统运转模式，也可以提高效率，加强管控并且和财务、临床业务系统深度关联。另外一个方面就是硬件的智能化，通过开发引进智能化搬运设备、控制设备以及其他监控类设备来智能管理物流的方方面面。

（2）利用智能物流提高物流效率。利用智能物流设备实现物资自动分拣配送，可以提高医院物流整体运转效率。首先可以大幅度提高物资运送时效，机器分拣和搬运比普通职工从事相关工作更加可靠和高效。其次，仓储和运输过程可以利用智能物流设备进行全流程记录，并汇总到信息系统中便于后日查证，更利于物流中问题的发现和追溯。最后利用智能物流系统可以降低人员工资成本，医院利用智能设备代替人工必然可以减少人员支出，提高工作效率，满足诊疗要求。

（3）实现传统物流与智能物流相结合的模式。智能物流是未来医院物流发展趋势，但在现阶段来看，传统的人工物流模式仍然不可取代。原因在于，首先智能物流设备需要系統性的规划和实施，单一的智能物流设备无法在物资全生命周期内完成所有工作任务，比如仓储设备和运输设备就属于完全不同的业务单元，不能依靠一台设备完成工作，需要多台智能设备相互协作完成。其次，智能物流设备只能完成常规性，系统性的仓储管理和配送工作，对于临时性的，偶发性的需求，智能设备无法胜任，必须人为介入协助完成。最后，智能物流设备的经济和维护投入目前成本不低，智能物流设备价格较高，一旦设备出现故障或者系统升级，医院必须有技术人员予以支持，否则面临物资管理及配送失灵的风险。

4结束语

综上所述，我国医院内智能物流体系和设备的应用还处于起步阶段，也并未引起医院重视，具体的操作和使用过程中还存在很多问题。智能物流是未来医院内部物流的发展趋势，在智能仓储、智能运输及大型起重搬运设备等多个环节都有重要应用，医院需要加强对智能物流建设的重视程度，提高医院物流管理水平，促进医院物流精准、高效、健康的运转。

参考文献 

[1] 今毅，曾明平.医疗设备和物资供应链管理体系的建设 [J].中国医疗设备，2016，3（12）：151-153. 

篇2

与在机动车内胎（气密层）中的应用

项目领域：新材料

项目优势：我国是世界橡胶第一消耗国，同时又是世界第一废橡胶产生国。2009年我国废旧轮胎产生量2.33亿条，重量约达860万吨，其中废丁基橡胶约为几十万吨。因此，有效得利用这些废旧资源显得尤为重要。再生胶在再生塑炼的过程中，机械外力切断交联键的同时也切断了橡胶大分子链，降低了橡胶分子量造成分子间的作用力变弱，导致再生胶的综合性能比原胶的综合性能低。而聚合物/蒙脱土纳米复合材料具有优异的力学性能、热性能及阻隔性能等，如果应用蒙脱土插层改性技术可以实现蒙脱土片层在丁基等再生胶中的均匀分散，并能使片层与基体的结合良好，提高再生胶的综合性能，则对废胶尤其是丁基卤化[氯化、溴化]丁基等特种合成橡胶的再生利用有着重要的意义。经不断研究探索，该项目负责人及项目承担单位已寻求出一种能够提高丁基再生胶强度的方法，完成了丁基再生胶有机蒙脱土扦层纳米复合材料的研制应用，该项目产品市场前景十分广阔，其经济、 社会、生态环境效益十分显著。该项目从以下三大方面进行了创新点。

1.在国内首创采用密闭室捏炼机脱硫工艺生产丁基、氯化丁基再生胶，替代传统的高温动态脱硫罐等脱硫方法，该工艺方法具有脱硫时间短、生产效率高、安全、能耗低、投资省等特点，与国内主流高温高压动态脱硫法相比，解决了环境污染，能耗高，危险性大等缺点；

2.在国内首创利用有机改性蒙脱土增强丁基等再生胶，通过机械混炼插层法制备性能优良的丁基再生胶/蒙脱土纳米复合材料，实现有机黏土即蒙脱土在丁基再生胶机体中的纳米尺度分散，使丁基再生胶与层状硅酸盐蒙脱土形成有效插层的纳米复合，成为一种新型的性能优良的丁基再生胶纳米复合材料，其力学性能、气密性、耐热性、耐老化性能明显提高。该项技术的成功与推广应用将提升丁基等再生胶品质，扩大丁基等再生胶的应用领域、同时也是对我国橡胶纳米技术研究的一次大胆尝使与实践；

3.在国内首创采用丁基再生胶/有机蒙脱土纳米复合材料与丁基等原胶并用制作汽车、摩托车内胎(包括真空外胎气密层) 等新产品，将普通丁基再生胶、氯化丁基再生胶分别与丁基橡胶，天然新胶并用，采用纳米丁基复合材料制作机动车胎、气密层以及防水材料、塑胶跑道铺面材料、减振、阻尼、耐候等特殊需求的橡胶工业制品。它的成功与推广应用将为我国轮胎行业（包括内胎与外胎）提供一种质优价廉的新品种，它将降低工厂生产成本，提高企业经济效益。

经过本项目纳米增强以后，丁基再生胶的拉伸强度要分别由原来的6.8Mpa，提升到10Mpa，增长百分比达到45%以上。氯化丁基再生胶也相应地提高40%以上，应用产品指标，混炼胶标准目标是丁基再生胶30%与丁基原胶70%的比例；相对比纳米增强再生胶45-50%与丁基原胶55-50%比例，各项物机指标相当，在价位相同的前提下应用产品的各项物机指标高出20%左右。本项目已在纳米黏土增强丁基再生胶新方法和工艺以及黏米粘土增强氯化丁基再生胶的新方法和工艺形成两个专利。

基于SOA-BPM组合架构的智能敏捷的第三方物流管理信息技术的研究

项目领域：电子信息

项目优势：该科技成果为2008年湖南省科技计划重点项目，其先进性、创新性表现为以下几个方面。

1.成功研制了SOA-BPM组合架构的集成平台，并在集成平台上实现了与第三方物流管理信息系统的集成，以及构建了面向第三方物流的Web服务构件库；

2.研究了GIS/GPS、RFID、路径选择与优化等智能运输系统的技术集成，实现了业务流程和运输过程的可视化；

3.开发了数据挖掘、商业智能中的数据清洗技术，提升了决策层的敏捷性。

该科技成果适合各种类型的物流企业，特别是综合型物流企业，区域性物流公共信息平台，行业物流的信息集成平台，以及构建物流业与制造业协同、联动的信息集成平台及多种形式联运的信息集成平台等，已先后在湖南一力股份、京阳物流、金霞开发区、全洲医药等大型物流企业及园区的信息平台中应用，产生了良好的经济效益。

可控湿法氧化聚

沉法处理污水厂污泥新技术

项目领域：节能环保

项目优势：该科技成果为2010年湖南省科技计划重点项目，通过了省级科技成果鉴定，其先进性、创新性表现在以下几个方面。

1.采用湿法氧化破膜技术，在（O3）氧化引导剂作用下，完成高能态电子在固气界面、固液界面与键合轨道对称性转移，实现污泥中有机质胶束结构膜和菌胞膜的氧化破键，释放吸包水、结构水及晶胞水，转化为间隙水。经聚沉剂作用，使表面双电层电位下降，处于等电状态，加快污泥聚结增大，改变污泥结构性质，形成易脱水的改性污泥，污泥回收率>95%；

2.经氧化破膜工艺处理后的市政污泥，重金属离子由污泥颗粒表面吸附转变为核内活性位点的有机螯合，有效固化污泥中有毒重金属离子。在聚沉过程中形成复包裹效应，以致在弱酸、碱性条件难于浸出重金属毒性；

3.市政污泥安全处置过程中病原体、菌落数等有毒有害成分经氧化破膜工艺处理，达到卫生标准；

4.处理系统布置在城市污水处理厂内，处理设施不外排废水和臭气；含水率55%的污泥性能稳定，无臭气产生，其嗅度＜1；

5.处理系统占地面积小、电耗低，现有城市污水处理厂的污泥处理系统的改造不必新征建设用地，同时电耗比传统工艺省一半；

篇3

基于工业机器人的智能化生产管理服务平台主要内容包括3大块:生产管理服务平台、过程检测服务平台、过程控制服务平台。生产管理服务平台研究的共性技术包括分布式智能管理、均衡化混流生产技术和MES/ERP管理技术，利用检测到工件的特征信息和优化后的工艺参数，对生产设备进行自适应调配。过程检测服务平台研究包括三维信息在线识别与位姿检测技术、数字化物流跟踪技术，通过对加工过程中的工件的特征、位置和姿态进行检测和跟踪，得到工件的信息参数。过程控制服务平台研究包括加工参数优化技术，对生产管理服务平台和过程检测服务平台的工件加工的过程进行参数优化控制。通过以上3个平台的相互协同，直接应用到装备制造业典型生产工艺如零部件搬运、工件上下料、喷涂、抛磨加工等过程，最终实现加工的自适应性和智能化。同时通过对技术的模块化包装，通过组态的形式实现技术外包，应用到其他行业如食品分拣、包装物流、焊接等领域。

1.1生产管理服务平台

在分布式智能管理技术、均衡化混流生产技术和MES/ERP管理等相关技术的基础上，形成更广泛的行业应用的生产管理相关技术的研究服务平台，能够将相关技术快速应用于其他行业的类似应用。

(1)分布式智能管理技术

智能化生产线一般选用分布式控制方案，分布模式不像集中式那样对主数控装置有着很强的依赖性，其结构模块相对比较独立，具有分段实时性，而且系统各模块之间界面分明，可并行开发，方面维护。如图2所示为机器人柔性生产线控制方案，这种控制结构可分为3层:控制管理层、单元控制层和设备控制层。控制管理层即柔性生产线的主数控装置，按照作业计划，分解作业计划和工艺规划，生成命令，下载到单元机，并接受单元机的反馈信息，协调整个系统的运行。单元管理层对一个根据工艺要求组建的生产单元进行控制，每个单元可能包括机床、机器人等设备。单元数控装置常采用PLC设备，PLC通讯通常采用实时性、稳定性较好的总线方式。设备控制层对单个设备的控制，包括机床数控装置CNC、机器人数控装置、输送带位置数控装置、传感器(图象识别器、代码识别器)等。

(2)均衡化混流生产关键技术

一般制造业企业都存在库存量和在制品储备量高，企业库存积压严重、生产效率低下等问题［3］，均衡化混流生产要求将工艺流程、生产作业方法基本相同的若干个产品品种，在一条流水线上科学地均衡地编排投产顺序，实行有节奏、按比例地混合连续流水生产，并以品种、产量、工时、设备负荷全面均衡为前提的生产模式。基于工业机器人技术应用和均衡化混流生产的理念相结合，既可满足市场大批量的需要，又能同时生产多种产品，满足不同客户的要求。但如何布置生产设备，快速调换工、模、夹具，组织多品种均衡化混流生产，依然是企业安排生产的难点。

(3)MES/ERP管理

随着信息技术的不断发展，企业制造信息化的进程不断深入，车间制造执行系统(MES)作为一种先进的计算机辅助管理思想和工具，逐步成为提高车间管理水平和竞争实力的重要手段［4］。MES系统是在MRP所产生的加工制造订单的基础上，按照交货期的前后和生产优先级原则，以及车间的生产资源情况(如设备、人员、物料的可用性及加工能力的大小等)，将零部件的生产计划以订单形式的下达给车间，在车间内部，根据零部件的工艺路线等信息制定车间的日计划、组织日常的生产。同时，在订单的生产过程中，实时地采集车间生产的动态信息，了解生产进度，发现问题及时解决。

1.2过程控制服务平台

过程控制服务平台主要对生产管理服务平台和过程检测服务平台的工件加工的加工过程进行参数优化控制。加工参数优化技术主要解决数控加工中切削参数的选择对加工效率、加工质量和生产成本的影响问题。应主要从建立合适的加工数学模型、制定变量约束规则、构思参数优化方法、设计合适的试验方法，建立优化的工艺参数库等几方面考虑。

1.3过程检测服务平台

生产过程的质量控制少不了过程检测，通过对三维信息在线识别与位姿检测技术、数字化物流跟踪技术的研究，通过对加工过程中的工件的特征、位置和姿态进行检测和跟踪，得到工件的信息参数。

(1)基于三维信息的在线工件识别与位姿检测

对在线工件的三维信息检测及匹配技术进行研究，实现三维形貌的检测，并通过标准工件和实际检测数据的三维匹配，实现对工件的识别并获取其位置和姿态信息。应从工件三维信息检测系统研究、工件信息的三维匹配技术研究、工件的轨迹规划等几方面考虑。

(2)数字化物流跟踪技术

基于信号自动识别目标对象，并能获取相关数据，且无须人工干预，可工作于各种恶劣环境的识别技术［5］，是数字化物流的基础。应剖析当前物流跟踪管理的主要识别技术的特点和优缺点，研究和分析制造业物流管理框架体系，对基于无线射频识别RFID技术与传统的标签设别技术的对比和分析，找出适合企业物流管理的数字化物流跟踪应用体系。

2结束语

篇4

Abstract: This article described the background of GIS and its application at present and analyzed the basic components of the system and the function in the logistics system, pointed out that the importance of the GIS system onmodern logistics as well as the development of the system scenarios.

关键词：GIS；现代物流

Key words: GIS；modern logistic

中图分类号：F252文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）04-0022-02

0引言

简单来说，物流是指将物体从供应地（生产地）到需求地（目的地）的一个实体转移的过程。从定义上我们可以看出物流是伴随人们的活动而产生的。而在今天人们又提出了现代物流的概念。现代物流（Modern logistics）是相对于传统物流而言的。它是在传统物流的基础上，引入高科技手段，即运用计算机进行信息联网，并对物流信息进行科学管理，从而使物流速度加快，准确率提高，库存减少，成本降低，以此延伸和放大传统物流的功能。在中国许多专家学者认为： “现代物流是根据客户的需要，以最经济的费用，将物资从供给地向需求地转移的过程。它主要包括运输、储存、加工、包装、装卸、配送和信息等活动。”

随着中国进入WTO，我国物流业迅速发展。然而对于人们所要求的现代物流而言我国的物流行业也暴露出越来越多的问题，其中最主要的就是物流信息系统的发展却相对滞后。目前，比较流行的物流管理信息系统主要有两种，一种是基于C/S架构的硬盘安装版，主要的开发语言有vB、VC等；另一种是基于B/S架构的网络版 ，主要的开发语言有Java、C++等。但这两种不同架构都有自己的缺点：对于基于C/S架构的硬盘安装版而言，在分布式网络数据库技术应用越来越广泛的今天，这种架构的缺点主要体现在系统数据库更新过程中不容易做到同步，这也就限制了它难以在一些大型的物流管理系统中取得应用；而基于B／S架构的网络版它也存在着一些固有的缺陷，能够实现的功能目前来说还比较有限，同时对网络条件的依赖度也非常高。针对上述物流系统的发展缺陷，人们又引入GIS（Geogmphical Information System，地理信息系统）技术加以解决。

1GIS定义及发展现状

GIS是利用计算机存贮、处理地理信息的一种技术与工具，是一种在计算机软 、硬机支持下，把各种资源信息和环境参数按空问分布或地理坐标，以一定格式和分类编码输入、处理、存贮、输出，并且能够收集、管理、查询、分析、操作以及表现与地理相关的数据信息的计算机信息系统，能够为分析和处理大量地理数据提供重要的支持平台。它广泛地应用于地质学、资源管理、土地规划、环境监测、防灾减灾、电力行业、交通管理、城市规划、科研、教育和国防等领域，在我国国民经济建设中发挥着越来越重要的作用。在我国已经成为一门新的学科，新的技术，新兴的信息产业。

在我国GIS的发展应该追溯到30年前。以陈述彭院士为代表的老一辈科学家，敏锐地觉察到GIS的发展潜力与应用意义，将GIS技术引入国内，一个研究GIS理论与技术的热潮随之在中国的科研院所和高等学校中兴起，并首先在资源和环境领域尝试开展GIS的技术应用。这个热潮确立了我国GIS的研究领域，培养了一批熟悉和精通GIS的学术骨干，形成了我国GIS的核心技术队伍，奠定了我国GIS发展的基础。90年代初，徐冠华院士强调指出“发展中国的GIS的发展必须走产业化的道路”，科技部从“九五”开始将GIS软件产品研发与示范应用列入国家科技计划，开展年度国产GIS软件测评，大力推动GIS技术进步和产业化的进程，形成了我国GIS发展的又一次。1994年4月，我国专门成立了“中国GIS协会”,此后又成立了“中国GIS技术应用协会”，加强了国内各种GIS学术交流，研制推出了Geostar、Citystar、MapGIS等具有自主版权的GIS软件。GIS是以应用为龙头，市场为导向，软件为核心的产业。是应用促进了GIS的发展，也是应用校正了GIS蓬勃发展的方向和促进GIS软件市场的形成。

2GIS在物流系统的基本组成模块和作用

2.1 GIS在物流系统的基本组成模块

2.1.1 GPS接收机GPS卫星发送的导航定位信号，是一种可供无数用户共享的信息资源。对于陆地、海洋和空间的广大用户，只要用户拥有能够接收、跟踪、变换和测量GPS信号的接收设备，即CPS信号接收机，就可以在任何时候用GPS信号进行导航定位测量。根据使用目的的不同，用户要求的GPS信号接收机也各有差异。

2.1.2 仓储控制中心仓储控制中，合是基于GIS平台的可视化仓库管理中心。一方面可以对现有库存进行可视化管理，另一方面可以将分拣信息显示在安装于仓库货架以及叉车的显示屏上，便于货物的分装、分拣。

2.1.3 在途监控中心在途监控中心是一个基于电子地图的GPS，GSM监控系统。其功能是将目标定位信息动态显示在电子地图上;进行空间信息和属性信息检索；进行地图开窗缩放等基本操作;查询并回放目标运行轨迹；分析判断配送实施情况，对突发事件以及无法完成的配送任务进行在途的重新调度。

2.1.4 配送控制中心配送控制中心是一个基于GIS的空间分析系统。根据国外的物流配送发展来看，实施有计划的配送是物流配送现代化的必然方向。其主要功能包括：物流的网络流计算、配送任务分解、货物配送的最短路径分析以及车辆路线的确定等。

2.2 GIS在物流系统的作用当前，随着信息技术的发展以及应用领域的不断扩大，地理信息系统技术得到了飞速的发展，并在物流运输方面得到了越来越广泛的应用，优越的物流配送很大程度上依赖于地理信息系统的发展和完善。GIS技术的发展、成熟，使得物流配送可以依靠地理信息的处理和通讯能力以及定位来对整个配送过程进行空间网络分析与配送跟踪。地理信息系统对物流配送的作用主要表现在以下几个方面：

2.2.1 制造中心的选址世界经济的全球化及资本的转移加速化，物流配送呈现跨地跨国的运输形式。因而利用GIS的空间查询、分析及叠加的功能将资本配置到最优的地理空间位置，从而发挥更大的作用。

2.2.2 配送中心及配送点的分布配送中心根据客户要求进货，在配送中心进行加工处理，然后经其它配送点或直接送给客户。配送的基本流程是：进货存储分拣配货、配装发送。因而利用GIS的空间网络分析和决策功能，对节点（制造点、配送中心、配送点和服务对象）及网络连线（配送路线）所形成的空间网络进行分析和处理，使得配送中心布局和配送点的分布趋于合理，大大加快物流的速度。

2.2.3 最佳路径的选择在信息时代，配送路径的选择在最佳配送方案的选择上占据着重要的位置。利用GIS的空间决策可以解决时间因素，甚至运输成本、关税以及路桥费的的空间距离。

2.2.4 物流配送的可视化表达及动态监测。依靠GIS的图形表达功能，可以将传统物流系统中的表格和图表转化成空间网络图，借助空间网络图，可以实时监测物流的动态配送。

上述地理信息系统对物流配送的作用中，可以了解GIS在物流领域是作为一个分析的基础，它能把数据以地图的方式表现出来，把空间要素和相应的属性信息结合起来，合理调配和使用各种资源，在最短的时间内获得最大的经济效益。

GIS应用于物流分析，而完整的物流分析软件集成了车辆路线模型、最短路径模型、网络物流模型、分配集合物流模型和设施定位模型。①车辆路线模型。主要用于解决如何在保证质量的同时，降低从一个起点到多个终点的货物运输物流作业费用。②网络物流模型。主要用于寻求高效率的配送路径及配送中心网点分布与布局的问题。③分配集合物流模型。根据要素间的相似点，将同一层上的要素分为几个组，用来解决服务范围和销售市场范围等问题。也就是合理分布，使得每个要素要解决的问题均衡。④设施定位模型。物流系统中，对于节点和网络连线所组成的空间网络中，每个设施就是网络中的节点，而节点又决定了运输的路线（网络连线），所以设施定位模型的运用就能在提高经济效益的基础上解决节点与网络连线的物流关系。

3基于GIS的物流配送系统

基于GIS的物流配送系统有下列特征:①配送系统信息化。物流系统信息化表现为物流配送信息的商品化、物流配送信息传递的标准化和实时化、数据仓库、数据挖掘技术在物流配送信息处理中的应用。②产业化。将物流配送业务交给专业化的第三方物流公司来做。专业化的第三方物流企业有专业化的物流管理人员和技术人员，充分利用专业化的物流设备、设施，发挥专业化物流运作的管理经验，以求得整体最优的效果。③智能化。物流配送作业过程包括大量的运筹与决策，如运输路径的选择、物流配送中心经营管理的决策支持等间题都需要借助智能化系统解决。④个性化。物流配送企业必须与其上下游客户进行良好的合作，及时交换信息，改进配送流程，增加配送系统的柔性。它所要实现的目标就是将产品通过配送网络快速、便捷、准备地送到消费者手中，如图1所示。

由图分析可以知道，数据库中的数据包括两方面：一是地理数据，是与整个配送系统有关的设施点、服务区、运输线路等。二是物流数据，包括所有的公共信息、顾客及供应商、企业报告、网上订单等。这些数据经过空间分析和决策后，就要实施网络配送规划，规划的好坏直接影响到配送效率的高低，而GIS拥有强大的空间分析和网络分析能力，因而得到广泛的应用。根据网上的订单信息可实施物流配送路线的确定，同时利用GIS的快速空间查询和搜索选合更加合理的最佳方案，然后实施物流配送的动态监测及其评价，将结果输入评价模型，得出最终结果，以便整个配送过程最终实现一体化。

4GIS的发展趋势

虽然 GIS以及 GPS技术有着突出的优势，在国外一些大型的物流信息系统中已经取得了应用，也产生了巨大的经济效益，但是成本高昂，这也是其没有能够迅速在我国物流管理信息系统中取得广泛应用的主要原因。近年来这种情况已经有了很大改观，GPS产品线也逐渐丰富起来GPS接收机、PDA等车载、手持设备价格也已经降到大众可以接受的程度。但作为这种技术应用的基础――GIS基础空间地理数据，无论从覆盖面、详细程度、市场价格等各个方面来说，都还不能很好得满足需求，尤其由于各个部门、机构之间缺乏数据共享机制，造成了大量重复建设成本更是居高不下，对于我国刚刚起步的物流行业来说这样的投入实在是费力不讨好，这些都严重的制约了物流信息系统技术的发展。

不过，随着电子商务的迅速发展和经济全球化的趋势，网络技术的发展，数字地球技术的应用，空间数据基础设施的建设，数字化浪潮的来临，现代化的物流系统将迈进一个全新的境界。当然，对于我们物流运输来说，其配送质量的衡量标准主要就是：配送速度、运做成本、信息处理和服务内容，引进的GIS技术，能使现代物流配送管理跨入智能化的阶段，同时也使现代物流配送方式实现信息化、自动化、社会化、简单化。利用GIS能高效地处理地理空间和属性数据地优势建立起来地基于GIS地物流配送系统，虽然处于初始阶段，但无疑是有益的尝试，也必然是以后的发展趋势。随着国家三大库建设计划的逐步实施，GIS、GPS技术的逐步成熟，以及物流行业的快速发展壮大，上述问题有望在不久的将来得以解决。

参考文献:

[1]张铎.我国物流企业如何迎接电子商务[J].中国流通经济，2001（1）：12-13.

[2]刘秉镰,姜国杰.我国现代物流发展中的若干问题[J].铁道物资科学管理，2001,（1）：2.

[3]邬伦,刘瑜.地理信息系统―原理、方法和应用[M].北京：科学出版社，2001.

[4]张铎.电子商务与物流[M].北京：清华大学出版社，2000.

[5]葛元君,李明秋.基于GIS的现代化物流配送系统的探讨[J].物流技术，2003：4.

[6]孔祥强.GIS/GPS在物流配送中的应用[J].价值工程，2006：1.

[7]赵红丽,范景辉,李志中.GIS和GPS技术在现代物流系统中的应用[J].北京交通管理干部学院学报，2006.

篇5

关键词：物联网；EPC；ZigBee技术；实时数据库；GPS

中图分类号：TP391.44 文献标识码：A文章编号：1007-9599 (2011) 16-0000-02

The Real-Time Logistics Products Information Tracking in Internet of Things Based On ZigBee Technology

Xiao Lei,Zhao Yejun

(Beijing Institute of Fashion Technology Computer Center,Beijing100029,China)

Abstract:Internet of things in real-time tracking of the lack of logistics information,platform based on Internet of things,the use of ZigBee technology and the Internet telecommunications network layout integration with Socket and the host running the database client and database updated in real time passed,and then compare the GPS positioning system,excellent disadvantages to redesign products to achieve customer and vendor of real-time logistics information,tracking and logistics can be found anywhere road transport operators a software system,so that it can take advantage of things to increase the transparency of information,manufacturers and customers to improve information management,the use of level.

Keywords:Internet of Things;EPC;ZigBee technology;Real-time database;GPS

物联网是在互联网基础上的延伸和扩展的网络，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。因此，物联网的定义是通过射频识别（RFID）、红外感应器、全球定位系统（GPS）、激光扫描器等信息传感设备组成的电信网，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络。

组建服装物联网系统，可以实现各种服装产品的信息通过网络得到透明化，建立信息畅达的供应服务链，在全球经济形式低迷且好多产品供大于求，库存情况较多消费情况却不好情况下，物联网的出现以更加“智慧”的方式解决问题，通过信息化平台对原料的生产企业、运输企业、成品制造企业、配送企业、仓库和货物上架消费进行统一管理，解决异地、离散、异构信息资源的整合问题，实现行业供应链物流信息资源的有效整合。服装生产厂家根据市场销售情况及时调整生产营销和运输策略，以及客户根据市场销售情况及时补货，有效的把握方向，加速世界经济发展，摆脱经济疲软、增加市场抗风险能力。

一、传统物联网形成的大环境

传统意义的物联网是由信息采集部分：射频识别系统读入EPC标签然；互联网部分：解读EPC成字符串以便网络传输及数据库接收；客户端应用部分：客户据EPC查询，ONS\PML服务器会反馈主机页面的IP地址（地域解析）及物理标记信息，再链接数据库使其信息反馈到查询页面上。

传统物联网的缺点：产品只有在出库入库时，进行信息采集才能得到相应的产品信息，生产厂商不能及时了解产品市场销售情况以及产品集散地的库存情况，销售商也不能知晓货源情况、定货产品运输到何地以及途中路况如何，且透明度不高。

二、基于ZigBee技术的实时信息物联网

完美的射频识别设备在巨大物联网络系统中不可或缺，无线传输系统的应用领域，ZigBee设备是一类世界领先的射频设备，ZigBee技术作为传感器（感知层）与通信网络网之间的桥梁。ZigBee技术是一种便宜的、低功耗的、高可靠性的的近距离无线组网技通讯技术，是一个由多个无线数传模块组成的一个无线数传网络平台，类似于移动通信网的CDMA网。它的建立主要是为了方便各网点的数据采集与传输。每一个ZigBee网络数据传输模块类似于移动网站的一个基站，在整个网络范围内，每一个ZigBee网络的节点（FFD）不仅本身可以作为监控对象，例如网络中所连接的的传感器可以直接进行数据采集和监控，还可以自动中转别的网络节点传过来的数据资料。除此之外，每一个ZigBee网络节点还可在自己的信号覆盖范围内和多个不承担网络信息中转任务的孤立子节点（RFD）进行无线链接。多个基本ZigBee网络就构成新的感知层，通过网关接入互联网中，打造实时数据库的采集平台。

物联网时代GPS卫星定位技术是必不可少的，但在实际运用中也有其缺陷：种种原因导致信号的非直线传播，GPS系统进行计算时会有误差。改变GPS系统模块的功能：沿着道路及其他地方分布式地装有大量ZigBee终端设备，安装在汽车里的器件不但能告诉你，你当前所处位置及最优路径的选择。全球定位系统丈GPS也能提供类似服务，但是这种新的分布式系统能够向你提供更精确更具体的信息、即使在GPS覆盖不到的楼内或隧道内，你仍能继续使用此系统，因为从网络系统能够得到比GPS多很多的信息。

借此提出将ZigBee和改进的GPS模块融入到射频识别技术RFID读卡器中，形成一个多点识别、智能无线组网和实时定位的RFID识别系统及带有实时反馈商业信息数据库的物联网平台。

改进后的网络结构图如下：

运用这种系统模型不但确定每一件产品的位置，还能使物流过程最优化，客户还能实时跟踪产品直到产品销售完毕的信息进入数据库，生产厂家接收到他们想要的运营情况积极运筹商业经营。

三、结构模型搭建与应用

物联网是由感知层、网络层和应用层组成，本文基于ZigBee技术建立感知层，基于互联网建立网络层，利用ZigBee终端建立感知层与网络层的链接，再由java语言、jsp与实时数据库搭建查询访问平台。

（一）感知层

这样我们多段道路利用带有ZigBee模块的RFID读卡器中，这样我们方便组网不用设置网络站点，增加开销。这里我们假设感知层硬件设施已经具备，虚拟阅读器读入产品信息，得到数据。ZigBee协议中规定了三种网络拓扑结构，星状结构、网状结构和簇树形结构。这里我们利用树形结构布置网络节点。

（二）网络层

智能组网实现，现在我们利用网络层自动收发存储信息，智能反馈，当货物到达某一节点，RFID阅读器记录EPC标签中的以下数据，数据以字符串的形式暂存节点，等待网关转发，使用json（JavaScript Object Notation）封装数据后进入网络进行传输，实时数据库通过接收数据流直接入库，编写java程序实现客户―服务器的链接模型，以及反馈信息数据形式：

目的地 香港

EPC编码（96位） 01 0000A89 00016F 000169DC0

时间（25位） 18：30

（三）应用层

实时信息的查询利用，具体操作：通过把JAVA客户与服务器信息通讯得采集到的数据，首先是把接收的数据实时写入数据库，客户输入EPC编码入网查询，查询信息：地理位置、产品参数、库存及运输中所选道路状况等等信息。

（四）应用实例

1.客户追踪查询：服务器主机数据库内，封装数据或写入数据，后台存储解析数据，数据可以通过url地址寻找转呈展示在页面上，利用IP访问地址及这些数据。此处我们采用Servlet编程方法。

（1）首先用jsp写访问链接页面。

（2）再servlet写java连接数据库、请求得到数据相关程序，servlet容器将http请求信息封装成一个doget对象，而后处理相应结果。

（3）用web.xml配置信息，映射访问的url地址，以便网页跳转查询。

2.厂家及时获取信息及补货

假设某种商品热卖，且货物集散地（各站点）这种商品短缺，销售点会记录卖出的产品存储在数据库，数据库也会实时统计剩余量，当记录的销售量小于厂家规定的N这个数量时，会自动触发信息反馈到主机服务器里，提醒商家何时备产何时增产。

3.最优路径选择

做运输工作的司机在从货物集散地到目的地时，根据经验就知道最短路径，但是最优路径的选择不但节省时间，还可节约成本。

基于ZigBee技术的无线智能交通系统中，在道路的合适位置交叉放置大量RFD节点，这些节点的编号与其放置的地理位置相对应，并输入监控主机数据库其中RFD节点可提供该道路的基本情况，并能实时采集交通状况（如事故、塞车等）。车辆中可配备FFD，根据需要可以向邻近的节点接收和发送数据，也可作为其他节点间通信的路由设备。每个车载终端可以通过这种网络查询到开往目的地的途中各路段的交通情况，同时监控中心也可以监控车辆的行驶状况与产新信息达到情况及入主机数据库。

四、结论

本文基于物流网完成实体产品传输，而互联网实现虚拟数据传输所具有的共同传输特点，为运输的效率化打开新局面。试图建立统一的基于ZigBee的物联网运行模型，以此改变在分析、设计、运输这两种网络时相互隔离，缺乏联系所造成的困境.。由此建立的物联网和互联网的统一模型在物联网运行和发展中的信息收集、数据分析、智能化应用很有发展前景。

参考文献：

[1]高爱颖,蓝天.日本服装企业信息化中RFID物联网技术的应用[J].国际物流

[2]张红.NET平台上WEB服务的研究与实现[J].西南石油学院,2003

[3]马庆容,张纲,俞军.发展中国自己的RFID[J].产业标准与技术追踪,2004

[4]M Weiser,The Computer for the 21st Century.Sci mer,Sept,1991

篇6

如今人们的生活方式和习惯发生了飞跃的变化，生活节奏的加快，生活质量的提高，使得人们对商品的个性化要求也在提高，为了满足消费者的需求，设计师必须不断地设计出各种各样的烟包造型和结构，使其日趋美观和方便实用。而包装的造型设计是整个包装设计的基础，一个成功的卷烟造型设计有助于美化产品，吸引消费者的眼球，满足消费者日益提升的品味追求与多元化的价值观，实现产品的最终销售。市场上经常可以看到的卷烟包装，是那种符合卷烟最基本需要而设计的长方体的纸盒结构（GD包装），分为硬盒和软盒两种。这种结构造型已经造成人们的审美疲劳，迫切希望有所改善。我们组成的烟包特种工艺研发团队，在分析总结目前香烟盒优缺点的基础上，最终设计出了软型硬包的异型烟盒结构，并第一次创新性的提出了软型硬包的概念。软型硬包侧开式异型香烟盒，具备以下的优点：

1．烟盒盖的开启端较长，可以将烟盒盖开启端的高度设计为大于香烟过滤嘴的高度，这样在取烟的过程中，手指不会接触过滤嘴，这样在吸烟的过程中就不易受到细菌的感染。

2．香烟盒每个面的接触部分平滑圆润，在拿取香烟的过程中，不容易对香烟盒造成磨损，香烟盒的密闭防潮性较好。

3．在对香烟盒连接面进行粘贴的过程中，边线较易对齐，不易裂开，美观和密闭防潮性较好。

4．本实用新型的突出优点为在对香烟盒进行加工制造时，以最常见的香烟长度为8.5cm、容量为20支的烟盒为例，需要纸张的面积大约为21cm×10cm，远远小于普通的香烟盒所用的纸张，因此节约纸张、绿色环保。

5．香烟盒外观上长边无搭扣，香烟盒密闭防潮性较好、形状美观，手感好，上档次。

6．软型硬包烟盒相对传统烟标包装的优势：相比较软包的优势：防漏气、防灰尘，取烟方便、递烟卫生；相比较硬包的优势：省掉舌口纸（面积约为30.4cm2），降低空隙率（在后来基础上降低12%），综合节省用纸19.5%；取烟更方便，递烟更卫生。初步估算，每年为中国烟草烟包材料综合节省的成本价值将是一个巨大的数字。

二、装潢设计与印刷创意

在包装印刷行业，烟包印刷是技术含量最高、新技术推广应用最快的领域之一。在工艺方面，为应对日益激烈的同质化竞争，烟包印刷企业更加青睐于将多种工艺综合应用到烟包生产中，同时兼顾对成本的考量，不断改进和优化烟包加工工艺，以期达到烟包附加值和企业利润双丰收的目的。目前有些烟包设计人员往往对包装的材料性能、印刷工艺、机器精度不甚了解，常常导致设计出来的卷烟包装不适合上机印刷和后加工工艺要求，或者印出来的产品远远与产品本身的价值相脱离。所以在印前设计中，一定要注意和印刷环节以及印后环节多多沟通，注重印前、印刷、印后的工艺整合。还必须注意在印刷新工艺新技术方面不断培养和提高超前意识。目前在烟包印刷领域已经应用或正在推广及潜在的新技术设想主要包括如下几个方面。

1．UV局部印刷、满版印刷，UV折光、冰花、上光、UV磨砂、UV凸字

油墨等具有特殊效果的新型油墨应用以及水性油墨应用是包装印刷业油墨发展趋势，符合烟包印刷环保绿色的要求。

2．冷烫印技术，比普通烫印更具豪华感、质感、艺术感、光彩夺目，极显雍容华贵。

所用原材料的图案及颜色等更加丰富，利用丝网印刷墨层厚实的特点，先印刷一层冷烫浆，再进行冷烫材料的转移，目前主要是解决附着力的问题。3．夜光印刷。采用长余辉稀土发光材料，在白天吸收太阳光10-30min，就会自动发光10h以上，在夜晚仍可发光。如在烟包上可以利用丝网印刷技术印刷夜光之月，白天是普通的烟包，晚上变幻为一轮圆月，产生“烟包生明月，天涯共此时”的艺术境界，还可以实现夜间很容易找到烟盒、使用方便的作用。而将夜光油墨运用于烟包的猫眼之上，则更真实地再现了包装设计仿生学。

4．丝网版画艺术的应用，目的是讲求实现烟包的艺术性、收藏价值。

丝网版画是与木版、石版、铜版具有同等地位的四大版种之一，以相比其他版种更为开放的姿态广泛吸纳国内外的艺术养份，并自由地借鉴各种艺术表现形式，因此发展速度蔚为可观，而其不断升高的艺术价值必然带来艺术烟包的良性发展与收藏热潮。

5．使用温变、光变、水变油墨等印刷活画艺术烟包。

这种烟包画面颜色随着温度、湿度、光线等的变化而变幻莫测，如花随季变、夜观神仙、时隐时现，堪称集艺术收藏、欣赏把玩于一体的艺术烟包珍品。6．其他，如金属感拟真化工艺处理、珍珠感拟真化处理、绒面感拟真化效果处理、玻璃感拟真化效果处理等。

三、智能包装

智能包装既是创意包装，又是功能性包装，可有效实现产品的防伪、追溯，利于烟草行业信息管理，也利于卷烟产品的内在质量管理等。智能包装开创了网购商品、网络业务物流的智能新模式，开发了包装印刷行业新的效益增长点，开创了包装印刷行业新的营销模式。智能型包装在保护消费者权益与人身安全、保护市场正常秩序、方便商务电子化、开发新颖的产品消费形式方面将起到其重要的作用，具有极广阔的发展前景。通过运用RFID智能包装、物联网技术,将会有助于建立起基于现代信息技术以及烟草供应链管理技术基础之上的烟草现代物流配送系统,实现物联网技术全面覆盖,打通行业生产经营各个环节,基本实现“全面感知、全面覆盖、全程控制、全面提升”的中国烟草物联网的总体建设目标,从而实现烟草物流营销的现代化建设,进一步提高我国烟草行业的经济效益,从而有助于全面提升中国烟草行业的总体的竞争力。而目前我国智能包装与RFID标签技术的应用还不够广泛，智能包装在国内烟包领域的研发和应用尚未完全普及。北京市烟草专卖局副总工程师金涧说：要通过物联网准确掌握市场的信息，智能包装就必须精确到卷烟小盒，这是卷烟销售的最小单元，要精确到盒就意味着要为每盒香烟植入RFID标签，但目前还存有以下技术瓶颈，如RFID芯片植入烟包后，局部厚度会发生增厚，部分软盒烟包的厚度植入标签后会产生较大变形，影响包装效率；再如在烟草行业，烟盒里包装都采用锡箔纸来防潮，而金属会对RFID标签发射的信号产生屏蔽，所以如果包装不变，烟草行业的智能包装物联网应用将受到阻碍，精确到盒的智能包装应用就无从谈起，只能停留在物流阶段。目前智能包装的实现方式一种为粘贴智能标签，一种为嵌入式智能标签。为了解决上述问题，就要对烟包从材料、结构、印刷工艺等方面进行研究与创新，比如立项研发锡箔纸的替代产品，立项研发采用丝网印刷方式及导电油墨直接印刷、喷墨印刷或直接打印RFID电子标签在包装上等高新技术。以上问题的存在同时也说明了烟包的智能化创意设计尚存在巨大的市场空间，有待于设计与印刷专业技术人员进一步发现、挖掘。

四、结语

篇7

一、引言

近些年无论是自然灾害还是各种事故灾害,公共灾害等各类突发事件爆发频繁,而且规模都很大。突发性重大自然灾害和公共卫生事件造成巨大的人员伤亡和财产损失,必然需要大量的应急物资,以解决伤者救助、卫生防疫、恢复生产等,否则受灾面积、人员、损失将会扩大。因此选择距离最短、费用最少和时间最快的配送路径显得格外重要。目前国内关于物流调度方面作了一些研究,但是关于应急物流配送车辆调度问题研究还很少。鉴于物流调度的研究方法,其中有传统的方法,比如,数学规划,分支定界法等。不过这些方法只能基于某些简化的假设因而不能适应实际的需要.智能调度方法,如专家系统、神经网络和遗传算法在使用中尽管有优点,但也有明显的缺点。根据以上问题,本文将结合应急物流的配送车辆优化调度问题,根据应急物流配送的突出特点,对应急物流配送车辆调度路线优化进行探讨,建立了应急物流配送车辆调度模型,用蚁群算法对车辆的配送路径进行优化。

二、问题描述

物流配送路径优化是指对一系列装货点(或卸货点),组织适当的行车线路,使车辆有序地通过它们,在满足一定的约束条件(如货物需求量、发送量、交发货时间、车辆容量限制、行驶里程限制、时间限制等)下,达到一定的目标,使总代价最小(如路程最短、费用最少、时间尽量少、使用车辆尽量少等),并且同时满足以下条件及假设:各个需求点的位置和需求量为已知,寻找一个优秀的配送方案,使得总代价最小。

1.约束条件

(1)所有节点之间都有路线相通。(2)各救灾点与各受灾地点、各受灾地点之间的运输距离作为已知量。(3)每个受灾地点对救灾物资的需求是必须在规定时间送到。(4)所有的受灾地点的需求,在物资数量方面和运输时间方面都能够得到满足。(5)单个需求节点的需求量小于单车车容量。(6)为简化问题描述,假设车辆所在车场到物资储备中心的距离忽略不计。

2.数学模型

在上述条件下指派运输车辆以期达到总的运输距离最短,从而降低应急物流的运输成本。应急物流配送车辆调度模型如下。

目标函数:

(1)

Min k(2)

约束条件:

i=0,1,2,…,n(3)

RTi≤LTii=0,1,2,…,n (4)

i=0,1,2,…,n (5)

i,j=0,1,2,…,n (6)

i,j=0,1,2,…,n (7)

X=(xik)∈D (8)

k≤n(9)

公式中符号说明:

(1)dij表示为从节点i到节点j的运输距离,当i,j=0时表示该节点为救灾点,否则为受灾点。

(2)。

(3)k表示车辆数量;q表示单车车容量lgi(i≠0)表示第i个受灾节点对于救灾物资的需求量;。

(4)RTi表示车辆到达i点的时刻;LTi表示最迟允许车辆到达时刻。

三、蚁群算法原理

蚁群算法是意大利学者M・Dorigo等提出的一种仿生寻优算法,它通过模拟自然界蚁群从巢穴到食物源的最短路径的觅食过程来求解一些NP难题。蚁群算法是一种通用型随机优化算法,对问题的求解没有苛刻的限制使用条件,可以在非常困难的条件下搜索到组合问题的最优解或较优解,在很多经典的组合优化领域上都有较好的应用,如旅行商问题(TSP)和非对称旅行商问题(ATSP)、作业车间调度问题(JSP)。蚁群算法是通过信息素的积累和更新来寻求最优解。蚂蚁有能力在没有任何提示下找到从巢穴到食物源的最短路径,并且能随环境的变化而变化,适应性地搜索新的路径,产生新的选择。其根本原因是蚂蚁在寻找食物源时,在其走过的路上释放一种特殊的分泌物――信息素,后来的蚂蚁选择该路径的概率与当时这条路径上该物质的强度成正比。当它们碰到一个没有走过的路口时,就随机地挑选一条路径前行,与此同时释放出与路径长度有关的信息素。路径越长,释放的信息素浓度越低。当后来的蚂蚁再次碰到这个路口时,选择信息素较高路径的概率就会相对较大。而当一定路径上通过蚂蚁越来越多时,其留下的信息素轨迹也越来越多,后来的蚂蚁选择该路径的概率也越高,从而更增加了该路径的信息素强度。而强度大的信息素会吸引更多的蚂蚁,从而形成一种正反馈机制。蚂蚁的路径搜索原理如图所示,有两条支路ACB和ADB,支路ACB中节点A和B各有两只蚂蚁,其中蚂蚁1、2由A向B行进,而3、4则由B向A行进。假设蚂蚁速度相同,当蚂蚁2和蚂蚁4经过支路ADB分别到达节点B和A,而蚂蚁1和3还在支路ACB的途中。显然,支路ADB留下的信息素的痕迹浓度要高于支路ACB上的信息素浓度,所以当再有蚂蚁到达点A和B时,它们选择支路ADB的概率就会更大,从而增加支路ADB上的信息素痕迹的浓度,形成正反馈,这样蚂蚁可以容易找到一条到食物源的最短路径。

四、蚁群算法优化求解

在研究调度问题中,爬山法、遗传算法等取得了一定的成果,但是由文献比较结果显示蚁群算法的计算结果明显优于其他方法。因此本文采用了蚁群算法解决应急物流配送车辆调度问题。

在优化求解过程中,我们做如下定义:

(1)m:蚁群中蚂蚁的数量。

(2)ηij路径ij的能见度。

(3)Γij t时刻在路径ij上的信息量。

(4)ΔΓijk蚂蚁k在本次循环中留在路径ij上的信息量。

(5)Pjik蚂蚁k在t时刻由位置i转移到位置j的概率。

(6)α:转迹的相对重要性,α≥0。

(7)β:能见度的相对重要性,β≥0。

(8)ρ:信息数的持久性,0≤ρ≤1,1-ρ表示信息素的衰减度。

(9)假设Γij(0)=C,C为一常量。

(10)蚂蚁k在运动过程中,只允许移向未到达的受灾点或者是救灾物资储备中心,并且根据当前所处位置的不同选择不同路径。

(11)当蚂蚁位于救灾点时:由于救灾点假设均满足车载重量约束,则在这些救灾点中蚂蚁k按照式(10)给出的转移规则移向受灾点s;否则随机产生一个(0,1)间的随机数r,若r

其中S表示为:,

S=arg max{[Γ(r,u)]α・[η(r,u)]β}uallowed(10)

Pijk(t)表示为:

(11)

allowedk=[0,1,…,n-1]-tabuk表示t时刻蚂蚁k下一步允许选择的点。在蚁群算法中,我们假设人工蚁群系统有记忆功能,用tabuk(k=1,2,…,m)记录蚂蚁k已走过的节点。当一个周期结束,进入t+1时刻,对各路径上的信息进行调整,即:

(12)

(13)

蚂蚁K在本次循环中经过路径ij,否则为0(14)

其中Q是常数,表示蚂蚁循环一周所释放的总信息量。 表示k只蚂蚁在本次循环中所走路径的总长度,它体现了全局范围内的最短路径,能都提高系统搜索的收敛速度。参数Q、C、α、β、ρ可以用实验方法确定其最优组合。停止条件可以用固定循环次数或者当进化趋势不明显时便停止计算。

五、总结

蚁群算法是通过信息素传递来选择路径,具有较好的全局寻优能力,收敛速度快和稳定性强的优点,与传统算法相比能够很好地解决连通图结构的问题。因此,蚁群算法是解决物流配送路径优化问题的一个有效算法。它可以缩短运输距离与运输时间,减少客运商服务成本,提高服务质量。

参考文献:

[1]谢秉磊 李 军:《有时间窗的非满载车辆调度问题的遗传算法》[J].《系统工程学报》2000(3):290～294

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关键词：公路运输 物流 发展

长期以来，公路运输企业作为我国公路物流的服务主体，为大量的商业企业、生产企业以及其他的物流服务需求者提供了最优质的服务。较之于其他的运输方式，公路物流运输系统具有以下无可比拟的优势：首先，公路运输方便灵活，运输距离和周期相对较短，运输规模适中；其次，公路运输路网系统建设成本较低、运输过程简易，因而节省成本；然后，作为社会发展的一项重要的基础设施，公路运输方式的通达度和衔接度相对较高；再次，公路运输的业务综合性更强，它与装卸、搬运、仓储等行业关系密切，有利于协调和整合各种行业资源，促进和带动其他行业的发展；最后，公路运输方式的针对性强，往往可以实现送货上门等个性化服务。

但是，随着公路运输环境的变迁，公路运输方式开始逐步显现出一些不足和局限性。这些新出现的问题与公路运输方式固有的问题一起，逐渐成为制约公路运输方式发展的重要因素。公路运输自身固有的缺点包括：公路运输具有较强的灵活性，因此在管理方面往往暴露出一些力不从心，比如相对于火车运输方式中线路的优化调度功能，它就显得捉襟见肘；公路运输方式的交通事故率较高，相对于火车等运输方式，安全性能较低；公路运输方式在车辆管理、人员管理等方面控制不足，往往造成人力物力的巨大浪费；公路运输造成巨大的环境负担，无论是空气污染还是噪声污染，公路运输都可以说是难辞其咎。

近年来，随着我国社会的逐步发展和基础设施建设的不断完善，公路运输企业也面领着新的机遇和挑战。一方面，公路运输路网不断完善和合理，公路运输的信息化水平不断提高，公路运输企业的集约化和规模化水平不断提高，公路运输的需求不断提高；另一方面，油价不断上涨，公路运输的成本不断增加；其他运输方式对公路运输的冲击日益增强，行业之间的竞争激烈。基于以上正负两方面的因素，公路运输企业必须及时应对，不断完善自身，趋利避害，争取在未来激烈的市场竞争中占有一席之地。

笔者认为，未来我国公路运输企业的发展，应该与公路运输方式的变迁和发展紧密结合。2010年，郗恩崇教授在名为《新形势下道路运输企业的发展》的专题报告中指出，未来我国道路交通运输坚持的主要方针即：全面服务于国民经济和社会发展、服务于社会主义新农村、服务于人民群众安全便捷出行；在此基础上，他认为未来道路交通运输的发展的任务主要包括：调整道路运输结构、鼓励和发展乡村道路运输、道路运输企业实行集约化经营、优化道路运输模式，实现其组织化、取消道路运输的地方保护，完善调控办法等。

那么，在新的形势下，公路运输企业的发展又应该从哪些方面入手呢？

首先，在公路运输业务继续快速增长的这一背景下，公路运输企业必须不断加大投资，完善管理经营制度，提升自身的服务理念。公路运输业务的快速增长，主要有以下三个原因：其一，我国国民经济的持续稳定快速增长，据研究，公路运输的运输增长量和周转量的增长与GDP的高度相关。在今后相当长时期内，中国GDP的持续稳定增长将继续推动公路车流量的增长。预计到2020年，我国公路运输客运量和货运量的规模将分别达到25000亿人公司和15000亿吨公里，其运输空间增长巨大。其次，我国城镇化水平的不断提高和乡村运输业务的快速发展。城镇化水平的不断提高，势必带动城镇居民出行的频率和物流运输的载量。另外，近年来，随着社会主义新农村建设的进行，许多农村修建了公路，实现了“村村通”的目标，这也在一定程度上带动了我国公路运输业务的快速发展；其三，公路运输干支线“网络”的不断优化和完善；近年来，随着国家对于基础设施建设投资的日益加大，我国国家高速公路网总体上已经基本了实现了“东网、中联、西通”的建设目标。公路运输网的逐步完善，是公路运输高速发展的有力保障。

因此，随着公路运输业务需求的不断提高，公路运输企业必须不断提高自身的物流服务水平和管理经营水平，以满足客户日益增长的物流运输需求，从而更好地服务于大众。

其次，公路运输企业应该不断提高自身的信息化水平，大力开发和发展智能型的现代运输系统，以提高公路运输的科技含量和运输效率，也在一定程度上降低事故率。

所谓的智能运输系统，即Intelligent Transportation System，简称为ITS，它是一种融数据通讯传输技术、信息技术、电子控制技术和计算机处理技术等技术为一体的综合性地面运输管理体系。这种运输管理体系有利于全方位地协调和调度各种运输资源，从而形成一种安全、准确、高效的运输模式。

智能运输系统是未来公路运输发展的重要方向，也可以说是未来公路运输企业的核心竞争力所在。因为在节能环保低碳的要求下，任何企业，只有运用最低的成本创造出最高的效益，才会使企业的利润最大化。这就要求企业在科技含量和企业效率等方面有所突破。

再次，公路运输企业应该朝着集约化、规模化方向发展。社会分工发展到一定程度，集约化和规模化边成为其趋势。

就目前情况而言，我国公路运输企业普遍存在诸如运输企业遍地开花，分布散乱、集约化程度低等问题，这些已经严重制约了我国公路运输企业的发展。由于公路运输自身固有的灵活机动的特性，运输企业的准入门槛相对较低，因此公路运输企业往往遍地开花，却缺乏与之配套的相对完善的管理制度。

在此背景下，未来公路运输企业整合各种资源、逐步形成集约化和规模化经营的趋势已经是大势所趋。因为只有这样，才能提高公路运输企业的整体竞争力，也使得公路运输企业在激烈的市场竞争中能够继续发展壮大。

最后，围绕着降低能耗、提高运输效率、确保运输安全这三大目标，未来我国公路运输企业将朝着专业化的方向发展。

公路运输车辆的功能逐渐单一化和专门化。近年来，随着人民生活水平的日益提高和消费指数的逐步增长，保鲜、冷藏的公路运输业务大力发展。但是，目前我国的公路运输企业在这方面的运输车辆还没有形成专门的运输功能，而主要是从其他运输车辆临时借调的。在可以预见的未来，保鲜、冷藏等运输车辆的发展必将会朝着单一化和专门化的方向发展。

专门性运输车辆的开发和投入使用。随着公路运输业务的不断发展，中长距离的公路运输的需求不断增加，公路货运的一个重要发展方向就是长途、重载、高速。一些大吨位的运油车、一些重型的专用运输车等新型专用运输车辆已经被研发被逐步投入使用。

未来公路运输的专业化趋势，是和公路运输的三大目标紧密相连的。要降低能耗，必须加大车辆的科技投入，比如保鲜、冷藏技术的研究发展；而要提高运输效率，则必须加强车辆的调度，加强运输环节的管理，发展重载、高速运输；确保安全，则必须在前二者的基础之上实现以人为本，加强人员管理和资金投入。

除此之外，物流行业自身的发展和变化也将对公路运输企业产生深远的影响。所谓“穷则变，变则通，通则久”，在新的形势下，公路运输业只有抓住机遇，勇于面对挑战，才可能在竞争激烈的运输行业中生存下来。一方面，未来公路运输企业必须及时跟进物流行业发展的脚步，在企业投资、经营管理、服务质量等方面进行变革和完善，不断提高自身的服务水准和管理水准；另一方面，公路运输企业也要依据自身特点，充分利用现有的政策资源和设备资源，在企业的科技研发方面加大投入，使企业朝着科技化、信息化、智能化的方向发展。

参考文献：

[1]张令荣,刘飞.中小型公路运输企业向第三方物流转型研究[J].辽宁经济,2006:(3)

[2]孙玉梅,关于运输成本的几个问题分析．时代经贸,2007：（7）.

[3]李兰冰,刘秉镰.传统交通运输企业如何向现代物流企业转型[J].物流技术,2005(4).

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[关键词] 技术创新 战略模式 发展动向

一、物流技术创新概述

现在越来越多的企业重视物流技术创新的研究,物流技术创新使得物流企业在其行业中处于领先地位。物流技术创新涉及经营管理和工具、装备、设施等领域,包括运输、储存、装卸、搬运、包装、配送、流通加工、信息等。物流技术创新,无论是对物资包装、装卸、运输、配送、储存、流通加工,还是对物流信息处理、物流计划预测、物流评价,都发挥着十分重要的作用。它最终目的是要减轻人员在物流活动和物流管理中的工作负担,提高物流效率,降低物流费用。要以深入研究物流业技术创新的内涵为基点,把握物流业技术创新的运行规律,研究物流业技术创新体系的构成、要素、机制,为提高物流业竞争力提供有效的工具。

二、物流技术创新的内涵

所谓物流技术创新是以物流产业内市场需求为动力,以物流企业集群为主导,以创新性物流技术供给为核心,通过物流产业内部及相关产业的生产要素优化组合并引入物流体系,推动物流产业不断创新发展,从而使物流产业竞争力提升的有机系统。为了适应现代物流的要求,特别是像我国这样的物流费用长期居高不下的情况,必须要求对传统的运输技术、仓储技术、搬运技术、包装技术、集装单元化技术等基础性物流技术和设备不断进行改造创新,促使其不断升级。同时,还要发展条形码、电子数据交换、射频技术、自动化物流系统、地理信息系统、卫星定位系统等现代化物流信息技术,增加物流业务的技术含量。而物流企业作为从事商品实体流通、提供物流服务的专门组织,在技术创新活动中,必须充分利用自身专业和组织优势。

三、物流技术创新体系的构成

现代物流技术创新体系贯穿了整个物流领域的各种基本活动的专业技术和管理技术, 从技术思想来源或科学原理来看包括物流机械技术、物流信息技术、物流电子技术、物流自控技术、物流数学方法和计算机技术等; 从功能活动来看包括运输技术、仓储技术、装卸技术、包装技术、流通加工技术及物流信息技术等; 从技术形态来看包括物流活动所需要的设施、设备、工具等硬技术和信息网络、物流规划、物流系统等软技术( 参见下表) 。

物流技术创新是多方面的,表中列举的物流创新是已经在实践中表现最突出的主要领域,其特点都体现了系统性、整合性、协同性,对物流发展起到了巨大推动作用。“2004中国物流创新大会”,推出了物流行业四大创新领域、十大物流创新模式。这四大创新领域包括:物流与资金流整合中的商机、时物流与物联网、物流资产外包新理念以及中国物流技术创新。由此推出的“十大物流创新模式”有:库存商品抵押融资运作模式, RFID/EPC与物联网在物流业应用,“物资银行运作”模式,“融通仓”运作模式及其系列关键技术创新,中国托盘共用系统商务运作模式,“物流地产”运作模式,“叉车租赁”运作模式, 物流单元化技术系统开发与应用,“实时物流”理念及其系列技术创新,现代通讯技术在物流业的创新应用。

1.物流产业组织创新

物流组织要解决的一个主要问题就是安排企业里负责物流活动的人员,以鼓励他们更好地相互协调、相互合作。由于我国现代物流发展起步较晚,在企业组织创新中物流组织创新相对落后,多数企业仍然采取直线职能制甚至分散式的物流组织结构,保持着计划经济体制下的物流管理方式,物流成本高,反应灵敏度差,物流效益低下,严重削弱了企业市场竞争能力,物流组织创新势在必行。针对我国企业现状提出以下几点建议:

(1) 树立现代物流和组织创新的理念。从实物分配、后勤保障到强调客户服务和供应链一体化,物流理念不断升华,物流企业摈弃传统物流组织的缺点,与现代物流创新组织相融合,将物流上升到企业管理的高度;要更新企业组织的观念,从强调正式组织、非正式组织向注重二者的有机结合转变,树立从物流角度对组织创新的理念。

(2) 物流组织创新要与企业制度、技术、管理、市场等创新的相结合。企业制度如企业产权、人事和分配等制度直接影响物流组织的变革,这一方面在大型企业特别是铁路货运、邮政快递等垄断型物流企业中表现更为突出,是物流组织创新的主要制约因素。

(3) 正确处理好创新与稳定发展的关系。企业依据自身情况和所处的外部环境,物流组织的创新可以是增量式的较小变化,也可以是组织结构的彻底变革。物流活动的跨度大,组织的变更往往涉及到采购、生产、销售等众多环节,必须充分考虑创新的条件和对企业正常生产经营活动的影响,渐进式和彻底式的创新各有利弊,关键要看创新的成本大小。

2.物流电子技术创新

中国物流业的技术创新主要体现在RFID/EPC与物联网技术、物流单元化系统技术、实时物流系统技术三大领域。

(1) RFID是一种自动识别技术,是集编码、载体、识别与通信等多种技术于一体的综合技术,主要应用目标是实现信息系统的自动化信息采集,保证被识别物品的信息化管理。在2004年1月,全球产品电子代码管理中心授权中国物品编码中心为国内代表机构,负责在中国推广EPC与物联网技术。北京建立了第一个EPC与物联网概念演示中心,并提出“一个实验平台、一条产业链、几个试点工程”的发展思路。2005年RFID与物联网相关技术将在国内有关行业获得重大推进。物联网系统相关的核心技术RFID已经开始在物流系统逐步应用,EPC标准也开始推广,物联网应用已经在国内启动。

(2) 物流单元化技术是提高物流运作效率额的起点,也是中国制造业企业提高物流管理水平的重要技术手段。物流单元化技术就是以标准化为前提,以单元化为基础,将物料集装成一标准重量、标准尺寸的单元化器具内,这一器具称为单元化器具,在结构上便于物流设备进行装卸、搬运和保管作业的特点,各类单元集装单元器具不仅将零星物料集装成一个单元,而且是物流设备进行机械化、自动化作业的必要条件,它贯穿于工厂物流分析和供应链物资流分析全过程。这是一个简单的技术创新,但这也是一个系统的、标准化的技术创新,由于涉及物流作业整个系统,涉及各个行业及企业,因此又是一个十分复杂的系统技术创新。

(3) 实时物流(RTL)是指利用最新信息技术与现代物流技术手段来积极地消除物流业务流程中的管理与执行的延迟,从而提高企业整个物流系统反应速度与竞争力,提升物流企业服务水平的当代物流理念,它体现了企业的物流业务能力。要做到实时物流,必须借助于现代信息技术与物流技术的发展。实时物流最根本的要求就是利用一切技术手段,消除物流作业与管理中的所有不必要的延迟。这是实时物流的核心,围绕这一核心,物流系统实时在线实时管理的协同下,要做到实时采购、实时配送、在线仓储实时管理、实时制造、实时营销、实时追踪、实时反馈、实时响应等。

四、物流技术创新战略

选择合适的物流技术创新战略决定着物流产业的健康发展,要发展好物流产业,就要站在战略的角度根据具体发展情况选择合适的技术创新战略,有以下几种技术创新战略:

(1)自主创新战略

所谓自主创新,是指企业主要依靠自身的技术力量进行研究开发,并在次基础上,实现科技成果的商品化,最终获得市场的认可。自主创新必须具有率先性,率先性达到技术一旦攻克就具有独占性的优势,就能使企业竞争优势极大增强,从而保证企业获得超额利润。不过它要求物流企业必须具有雄厚的研究力量和技术成果与创新经验的积累,要有领先的核心技术和雄厚的开发资金做后盾,特别是要能正确判断科技发展趋势和市场需求趋势,否则将事倍功半甚至前功尽弃。由于自主创新投资大,而且没有现成经验可借鉴,所以要冒较高的风险。

(2) 模仿创新战略

所谓模仿创新,是指在率先创新的示范影响和利益诱导下,企业通过合法手段(如通过购买专有技术或专利许可的方式)引进技术,并在新技术的基础上进行改进的一种创新形式。模仿创新并不是原样仿造,而是有所发展、有所改善。

对于我们国家来说,物流企业采取模仿创新是向自主创新过渡的必经阶段,过早地强调以自主创新为主是不现实的。物流企业只有在模仿创新的过程中,逐步培育出一支善于创新的人才队伍,不断增强自己的研究开发能力,并在模仿创新中不断增加自主创新的比重,最终才能过渡到以自主创新为主的阶段。而且这种战略能使物流企业

技术水平紧跟时代步伐,及时满足多样化、个性化的市场需求变化。

(3)合作创新战略

所谓合作创新.是指以物流企业为主体,物流企业与其他行业关联企业,物流企业之间,物流企业与研究实现资源互补,从而缩短创新期,降低创新风险,提高创新成功的可能性。合作创新的条件是合作各方共享成果,共同发展。借助合作创新,物流企业亦能把与自身有激烈竞争关系和利益冲突的企业联合起来,使各方都从合作中获得更大的利益。

五、物流技术创新的发展动向

未来技术应是企业在追求满足消费者需求和资源配置效率双重目标下进行的驱动创新和选择。一些研究表明,物流技术与装备的发展将有可能呈现以下趋势:信息化、聚集化、高速化、重载化、节能化、智能化与人性化、环保化和低碳化。

(1)信息技术化

信息技术在物流技术中的地位无疑变得越来越重要。人们对信息的重视程度日益提高,要求物流与信息流实现在线或离线的高度集成,使信息技术逐渐成为物流技术的核心。物流装备与信息技术紧密结合、实现高度自动化是未来发展的趋势。现场总线、无线通讯、数据识别与处理、互联网等高新技术与物流设备的有效结合,成为越来越多的物流系统的发展模式。人们将会广泛采用无线互联网技术、全球定位系统(GPS)、地理信息系统(GIS)和射频标识技术、条形码技术等。电子商务和因特网是最重要的,群件(Groupware)指的是越来越多的用以增强人们之间交互作用的一整套信息技术,也是很重要的。

(2)集聚化

物流业发展至今"物流企业已经不满足于单一的服务功能,不同分工的物流企业,物流企业为了缩短物流各环节之间的间隔时间,最大限度地发挥物流及时配送的作用,正试图聚集在同一区域内寻求共同发展,期待通过减少运输成本、扩大规模效益、实现企业利润的最大化。目前,我国越来越多的城市发展物流园区,正是物流集聚化发展的一个表现。将众多物流企业集中在一起,共享基础设施和配套服务设施,发挥整体优势和互补优势, 实现物流业的专业化和规模化。

(3)运输技术的高速化、重载化、节能化

运输技术有可能会朝着高速化、重载化、节能化、更安全的方向演进,陆上运输领域主要将会有以下一些技术得到重视:重载卡车、重载列车、集装箱拖车、道路交通信息通讯系统(VICS)、无需停车的自动付费系统(ETC)、先进安全汽车(ASV)、互联网ITS、探试信息系统等ITS技术、节能型汽车等。海上运输领域主要将会开发高速船、新一代的内航船(超级生态船),建立有效利用IT的新一代的海上交通系统。航空运输领域将会有超大型超高速飞机、新一代的航空保安系统等。

(4)装卸搬运仓储技术的智能化和人性化

装卸搬运技术将会朝着更加节省人力、更加智能、更有效率的方向发展,例如自动引导小车(AGV)、激光导引自动车(LGV)和搬运机器人技术、更具人性化的叉车技术、更具标准化的托盘等。仓储技术将会朝着更加节约土地、节约空间、更加高效率的方向发展。例如自动化立体仓库、驶入式激光导引高密度储存系统等。

(5)物流技术创新环保化和低碳化

环保化物流系统或绿色低碳化物流系统,其目标和宗旨是使物流系统中的托盘、包装箱、货架等资源消耗大的装卸,运载工具在设计、制造、包装、运输、使用、维护,直至报废处理和善后处理的整个产品生命周期中对环境的不利影响最小,而对资源的利用效率最大。物流系统向环保方向发展使人们在设计和制造物流设备时,不但要考虑技术先进性、经济合理性、还要考虑环境友善性,如包装箱材料采用可降解材料、托盘标准化提高可重用性、不断完善供应链管理以降低托盘和包装箱的使用等。

六、结论与展望

本文通过阐述物流业技术创新的内涵,研究物流业技术创新体系,从几种不同的物流技术创新战略的角度,探讨了适合不同物流企业发展程度的战略模式,通过以上的研究结果,结合我国的实情,给出了未来物流产业技术创新可能的发展方向。分析结果表明:技术创新对物流业的发展具有拉动作用,我国未来物流技术创新的发展将呈现高效化、聚集化和低碳化发展。

参考文献:

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[5] 江超群,董威.现代物流运营管理[M].广东:广东经济出版社,2003

篇10

基频估算和频谱成分提取

电网上不断变化的负载与相对恒定的发电输出之间存在一种动态的平衡关系，这导致在负载较高时，主电源频率会略微降低，而在负载较低时，主电源频率会略微提高。在电网高度发达并受到密切监控的国家，频率偏移量相当小，但在电网控制不佳的地区，频率偏移量可能大到足以影响电气设备。为此，业界已进行大量研究工作，试图找到通过优化各种参数，如精度、速度、噪声和谐波抗扰度等，来实现跟踪频率的最有效方法。

就电源系统的安全性、稳定性和效率而言，电网的频率是与电流和电压同等重要的工作参数。可靠的频率测量是有效的进行电源控制、负载减轻、负载恢复和系统保护的先决条件。检测和估算频率的方法有许多种。例如，过零方法通过测量两个相继过零点之间的时间间隔来检测频率，这种方法的优点是非常容易实现，缺点是精度较低，并且易受谐波、噪声、直流成分等影响。基于DFT的算法可以利用采样序列来估算频率，但它对输入信号中的谐波非常敏感。针对本文所述的DSP架构，我们考察了一种基于数字PLL的方法，发现它很有效，具有高抗扰度，同时还能提供精确的频率估算。

图1基于数字PLL结构的频率估算

图1所示为标准数字PLL结构及其三个主要模块。相位误差检波器将输出发送到环路滤波器，环路滤波器进一步控制一个数字振荡器，目的是最大程度地降低相位误差。因此，最终可以获得输入信号基频的估算值。控制环路经过优化，在45～66Hz的标准电网频率范围内可提供最佳的锁定参数性能。

知道了要从频谱中提取的成分的精确频率后，我们就可以考察各种用于提取的选项。谈到采样系统的频谱分析，我们自然会想到利用离散傅里叶变换(DFT)这个工具将信号从时域映射到频域。有多种数值算法和处理架构专门用于实现这种变换，FFT是其中最著名的一种。对比考虑提取的信息量和所需的DSP资源量，每种方法都有其优点和缺点。

有一种交流电源系统理论使用复平面中的相量来代表电压和电流，该理论与一种以类似格式提供频谱成分的DFT变化形式相一致。从根本上说，在目标频率直接实现DFT公式也能达到同样的效果。但是，为使测量具有实时性，我们采用了一种从DFT公式获得求和元素的递归方法。实施方式有多种（取决于可用的DSP资源），但必须牢牢控制一个重要方面，这就是最大程度地降低频谱泄漏和噪声引起的误差。

图2以框图形式说明了频谱成分提取的工作原理。某一相的采样电压和电流与基波频率值一起通过一个计算模块，该计算模块以相量形式提供计算结果。针对每个基波频率和某些用户可选的谐波频率，都会提供一对相量（电压和电流）。有了这些分量之后，我们就可以运用电源理论中的已知方法来提取RMS值和功率。RMS值相当于这些相量的幅度，视在功率则等于这些幅度的乘积。将电流相量直接投影到电压上并将二者相乘，就可以获得有功功率。分解电流的另一个正交元素与电压相乘就得到无功功率。

图2提取基波和谐波频谱成分

说到这里，我们要讨论一下采用实时方法的可能优点（动机）。例如，这种架构能够很好地监控变压器中的浪涌电流。这种电流发生在变压器通电期间，由磁芯的部分周期饱和引起。

初始幅度为额定负载电流的2～5倍（然后慢慢降低），并具有极高的二次谐波，四次和五次谐波也会携带有用的信息。如果只看总RMS电流，浪涌电流可能会被误认为短路电流，因而可能错误地让变压器退出服务。为了识别这种情形，必须获得二次谐波幅度的精确实时值。

当我们只需要几个谐波的信息时，运用完整的FFT变换可能不是非常有效。这种有选择地计算几个谐波成分的方法可能比FFT方法更有效率，所谓三次谐波序列就是另一个很好的例子。有时需要特别注意三次谐波的奇数倍谐波（3，9，15，21，…）。在接地Y型系统中，当电流在零线上流动时，这些谐波就会成为一个重要问题。它会引起两个典型问题：零线过热和电话干扰。有时候，零线的三次谐波序列压降导致线路到零线电压严重失真，致使某些设备发生故障。本文提出的解决方案可以只监控零线电流以及所有相位电流之和上的这些谐波。

顶层DSP架构

上述DSP模块已添加到一个根据基本公式计算总RMS值和功率的现有架构，如图3所示。我们还加入了一个用于计算多个电源品质因数的元件。首先，我们计算谐波失真(HD)，以便根据基波RMS值归一化所有谐波RMS值。然后，利用总RMS值和基波RMS值，我们根据标准定义计算总谐波失真加噪声(THDN)。最后，根据有功功率与视在功率的比值，提取所有功率因数。三个相位并行执行所有这些信号处理，但谐波分析模块是例外，任一给定时间只能将该模块分配给某一相位。

图3顶层DSP架构

这种DSP架构已在三相电能计量器件ADE7880上成功实现，它具有如下硬件资源：单MAC架构，工作时钟频率为16MHz，信号采样速率为8kHz，具有1k字的数据存储器。所有三相的基波测量结果连续计算，谐波分析器则能从给定相位（A、B或C）连续提取三个随机谐波值。该架构是可扩展的，某些性能参数已根据已知的电网工作条件进行优化。

将更多信号处理功能集成到小型且廉价的芯片中为高效理解和使用电网打开了方便之门，电力公司和消费者均将从中获益。