边缘AI技术在电能计量资产无人智能仓储中的应用研究
乔立春
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乔立春,. 边缘AI技术在电能计量资产无人智能仓储中的应用研究[J]. 中国电气工程,20224. DOI:10.12721/ccn.2022.157032.
摘要: 随着AI人工智能近年来的迅猛发展,各种工业物联网技术、大数据分析、边缘计算技术正在逐步展示出其在提升资产智能仓储的潜力与价值。基于边缘AI技术,本文通过资产智能出入库、移动作业、智能识别与交互,智能研判,实现智能仓储无人化智慧化运作。
关键词: 边缘AI技术;电能计量资产;无人智能仓储
DOI:10.12721/ccn.2022.157032
基金资助:

1 引言

资产仓储管理在电力营销服务中占据重要地位,近年来计量资产库房不断智能升级改造。通过加大装备技术升级力度,提升自动化水平,实现机械智能化设备替代人的战略,有限解决了仓储传统人工管理的痛点。

即便如此,在实际仓储配送管理过程中,仍存在着亟待解决的难点。一是线上线下流程环节繁琐复杂,需求单位发起配送申请,线上流程与线下审批复杂,需来回往返多个班组、多个场所,多个层级部门审批;二是资产实时动态信息不明晰,人工记录台账信息需重复录入,增加了人员工作负担,且准确性不高;三是库房目前至少需配置两名资产管理员,负责资产领用配送工作,虽已实现智能拆码垛,但仍需人工参与部分出入库操作环节;四是库房目前仍需靠资产管理员维持领用排队秩序,未实现智能识别。

2 边缘AI关键技术

边缘AI技术[1],即AI云脑系统,通过搭载机器人本体、图像识别系统、智能语音交互系统、室内组合导航系统、控制系统等集成,实现客户交流,人机对话,数据分析,智能识别与自动控制等。云脑AI系统通过积累各业务应用系统内大量基础信息,通过对庞杂的数据进行分析处理,通过多项数据信息融合处理,进行决策分析,提高资产配送科学性与合理性。通过对前期已经发生的资产数据进行分析,深度学习,融合感知层与决策层共同AI智能化,对资产管控、资金管控层面均具有较强决策支撑能力,提升管理效能,丰富客户体验。

该技术实时性与智能性更强,在“即时计算”的需求下,让数据在设备端更快速地处理,无需与云端多次传输,数据仅在源数据设备和边缘设备之间交换,不再全部上传至云计算平台,同时防范了数据泄露的风险。数据聚合性更优,可先在边缘进行过滤,然后汇总到中心再做加工,更多功能在边缘节点即可直接处理。

3 边缘AI技术应用场景

3.1 线上审批与智能出库管理

通过移动端APP开发线上审批模块,需求单位线上发起需求申请,各层级部门根据库存情况进行审批。移动端自动触发业务系统内配送申请流程,设备出库待办工单,传送至边缘AI云脑系统,AI系统触发本地仓储控制程序,按照领用数量堆垛机从储位上选取相应资产,AI机器人自动按动启动按钮,夹住托盘,进行出库操作[2]。

出库完毕后,AI机器人识别出库数量已完成,自动按动复位按钮,松开托盘,将整垛资产周转箱拖动至相应存放区,此时AI系统上传出库资产信息至业务系统,需求人员移动端收到已出库完成信息通知后,可至智能立体库存放区领用资产即可。

3.2 资产领用智能识别与交互

事先采集各单位资产领用人员及领用车辆信息,首先AI系统需分析该人员是否为可信任人员,可通过摄像机捕捉人脸图像后,图像引擎可对人脸进行分析,通过人脸特征与数据库图像之间的匹配,若判断为可信任人员,将自动开启门禁系统,按照先后顺序引导领用人员至存放区领取相应资产,自动识别单位人员信息与各单位资产进行匹配,避免资产混淆错领[3]。

AI系统将智能询问领用人员是否需要随资产配套领用周转箱,因资产均放在周转箱内,若不需要周转箱,领用人员将资产取出后,归还全部周转箱,同时需自动识别周转箱内资产是否尽数取出,未遗留资产至周转箱内[4]。若需要随资产配套领用周转箱,需自动记录每个单位领用周转箱数量,并定期通过短信方式进行自动提醒进行归还。

3.3 平库区资产智能入库管理

通过AI系统控制AGV智能搬运车进行资产入库。AI系统自动计算空余储位数量,控制AGV智能搬运车搬运相应数量周转箱资产至拆码垛机门处,AI自动按动启动按钮,夹住托盘,进行入库操作。

AI系统搭载高精度导航定位装置,通过激光导航技术和惯性导航技术,UWB技术的紧密结合,可适应库房区域内导航定位需求,并且具有较高的位置精度和轨迹精度,降低了单一导航方式精度低、对环境使用要求高的缺陷,提高了系统稳定性。同时,系统还结合超声波避障传感器、激光避障传感器多种手段,可有效识别周围环境中的障碍物及人员,防止碰撞导致的损坏及事故发生。

3.4 资产分析与采购资金决策

AI系统自动分析各单位各类资产领用数量与库存数量,自动形成电子台账,并设置库存预警阈值及冗余阈值。自动监测资产动向,对于库存冗余的单位,将自动判定该单位无法领用新资产,待库存资产消纳小于该阈值后,方可开放需求提报权限。对于库存短缺的资产,自动通知采购部门需要补充相应规格资产[5]。补充数量与采购金额,可通过对近三年各类用途各规格资产运行情况、现存需更换数量、年度月度需求数量及使用习惯、当年资金预算投入等多方面进行深度学习分析,科学合理的确定本年度资金预算下达计划及采购数量。

4 结论 

通过以上边缘AI技术在计量资产无人智能仓储的应用研究,首先,仓储智慧服务能力将显著提升,自感知、自适应、自驱动的集成新技术的应用,将极大提高仓储出入库运营效率,减少各类资源消耗,助推企业提质增效。其次,移动互联网优势将得到突出体现,线上移动端作业,便携高效,信息数据共享开放,极大缩短业务办理环节与时限,线上业务闭环管控,实现数字化转型升级。最重要的是,将为实现无人化仓储最终目标注入强劲动能,AI技术与资源赋能,将取代低价值、高重复性的劳动,全力推动智慧供应链水平不断提升,为企业发展带来重大技术变革。

参考文献:

[1]方俊杰,雷凯.面向边缘人工智能计算的区块链技术综述.应用科学学报,2020,38(1):21

[2]莫梓嘉,高志鹏,苗东.边缘智能:人工智能向边缘分布式拓展的新触角[J].数据与计算发展前沿,2020,(4).16-27.

[3]迎九.工业用边缘AI的应用场景、实现条件与案例分析.电子产品世界,2019, 26(12).

[4]Jiasi Chen,Xukan Ran.Deep Learning With Edge Computing: A Review[J].Proceedings of the IEEE,2019,107(8).1655-1674.

[5]施巍松,张星洲,王一帆.边缘计算:现状与展望[J].计算机研究与发展,2019,(1).69-89.

作者简介:

乔立春(1988.12-),女,工程师,大学本科,现从事电能计量工作。