北京市公安局出入境证件库房智能管理系统

　　一、案例概述

　　随着北京“两区”建设持续推进、对外开放程度不断扩大，北京全市出入境制证设备长期超负 荷运转，由于安全保密需要，出入境证件库房管理及相应的证件入出搬运工作主要由少数几位民警 负责，空白证件每次搬运需 120 箱，每箱重量达数十公斤，还涉及证件上架下架、上楼下楼问题， 证件管理工作方式亟待改善。为此，北京市公安局坚持科技创新、服务实战，通过业务流程优化升 级、智能警用装备创研和系统集成协同，构建了全流程业务覆盖、软硬件一体集成的证件库房智能管理信息化体系，实现实时全面的库房综合信息感知和智能精准的证件管理调度。

　　二、案例介绍

　　证件库房智能管理系统提供了一套面向智能档案材料仓储的移动分类机器人仓库管理体系,用 于证件\卡片的入库、存储、分发和出库。系统基于现有办公大楼进行改造，针对建筑物的结构限制 进行了定制化处理。

　　（一）智能搬运机器人

　　机器人作为该系统重要组成部分，根据不同的应用场景和业务需求，设计和使用了三种机器人， 分别为：多箱转运机器人（平板机器人）、单箱转运机器人、库房管理机器人。

　　多箱转运机器人要求高负载、且最大化利用货梯空间，按照货梯尺寸定制，为满足狭小空间实现反向和平移运动的需要，设计使用万向轮驱动方式，实现空白证照自出入境办公楼首层装卸区至制证车间 所在楼层的高效转运，实现迅速的装卸货，全自动循迹导航，并实现超声波避障，同时为保障货物安全， 全程图像记录，并实现多通道控制，在紧急情况发生时实现手动控制。

　　单箱转运机器人实现入库、出库、待发证件物流搬运等多场景的业务应用，完成从货物临时存 放区到库房、从库房到制证设备、从制证设备到物流交接处等的货物搬运，体积小巧、运动灵活， 设计采用自动导引运输车的设计模式，满足多场景的应用需求。入库操作时，通过工作人员在临时 存放区将空白证件放入基本存储单元，并通过机器人交互界面选择证件号段，机器人按照系统分配 路线将货物运输至仓库内指定位置并完成与仓库管理机器人的货物交接；出库操作时，机器人根据 系统调度指令抵达仓库内货物交接区，并在接受货物后送至指定制证机器；待发证件物流搬运过程 中，机器人可按照指定时间、指定地点实现货物搬运；同时可通过系统实现机器人在选定位置间的货物、空箱等搬运。

　　库房管理机器人完成仓库内部货物的管理，实现入库、出库过程中的货物上架与获取，自动识 别货架及货物摆放位置，机器人按照证件库房实际环境定制，以满足证件仓库通道宽度设计及货柜 摆放，支持前馈补偿功能，实现底盘与托盘方向独立控制，用以节约机器人行走及转向空间，使仓 库空间利用最大化，同时为满足仓库管理，机器人可实现多种精确复杂的动作，融合多种定位技术， 满足货物交接区域及货架、货物位置的确定，具备托盘重心监测功能，保障货物托举过程中的安全， 同时完成与单箱转运机器人实现货物交接、货物上架及获取等动作，并自动判定动作完成状态。

　　（二）智能管理平台

　　1、智能证件管理子系统

　　智能证件管理子系统与多箱转运机器人、单箱转运机器人、库房管理机器人进行对接，实现北京市出入境总队对空白证件仓库内的证件进行全流程的智能化管理,包括证件入库、证件出库、证件退库、待发证照派送、证件存量分布、证件流程查询、日志管理、登录管理,满足证件日常管理（按唯一标识号码）、仓库及货物的状态查询等功能。

　　2、机器人控制管理子系统

　　 嵌入式机器人运动逻辑及避障管理

　　根据不同种类机器人以及业务应用场景，实现机器人的自主运动及避障功能，并自动识别与自 身业务相关的物联网标识，完成行走路径确认、关键位置确认、联动位置确认、货物位置及状态确 认等功能，实现无人工干预状态下的自动运行。

　　 机器人互动操作

　　实现空白证件搬运及流转过程中关键节点的人工干预以及机器人运动状态监测，满足入库过程中卸载货物的楼层确认、单箱搬运的箱号及证/卡号确认，出库过程中货物接收状态确认，待发证照 物流配送过程中目的地确认等工作需求，通过相关预置选项即可完成业务操作。机器人管理与智能 证件管理配合，实现多机器人智能调度、任务分配、业务逻辑设置、状态监测、充电管理等功能， 实现机器人的统一管理，并控制多机器人完成复杂的业务配合。

　　精准导航：为方便管理和应用的稳定性，多箱转运机器人、单箱转运机器人、库房管理机器人 三种机器人根据实际场地和场景，可采用激光导航、二维码导航、混合导航三种导航方式。其中部分机器人采用红外及视觉 Slam 辅助的方式，通过物联网标签实现位置及动作的识别，故需要在机器 人运行环境中部署磁轨及物联网标签，磁轨主要铺设在机器人搬运路径、仓库内部、以及制证设备区域，物联网标签主要部署于道路交界处、货架及货物存放位置处、关键位置处等。

　　智能充电：可根据现场实际工作情况进行设置。如机器人支持对接充电方式，机器人移动到充 电点后，自动对接充电桩进行充电。 普通充电机器人通过导航方式移动到充电点，连接充电桩，开始充电。

　　三、主要创新点

　　案例围绕“以智能增效能、以科技换警力”理念，打造智能、精准、高效的证件库房智能管理 系统，一方面通过智能机器人建设实现空白证件入库出库全流程自动化搬运和智能化证件库房管理， 有效解决人工搬运费时费力、证件库房管理流程复杂等问题，做到无人高效；另一方面通过与制证 系统、环控系统的交互对接，以数据流转推动制证业务整体联动，有效解决业务衔接流程不畅、业务链条追溯困难等问题，切实保障证件库房与制证业务的集中管理监控能力。

　　（一）创研业务多样、功能齐备、精准智能的物流机器人服务体系。

　　针对出入境证件制作与管理的不同业务场景，研发可高效适配的交互协作机器人，包括平板机 器人、搬运机器人、库管机器人等，分别实现证件大批量运输送达、分类分拣、入库上架等业务， 结合 RFID 电子标签、激光导航、物联传感技术，进行机器人精准定位、智能避障和证件物流综合调度管理。

　　（二）打造系统集成、整体联动、协同高效的证件库房智能管控模式。

　　研发证件智能库管系统、机器人调度平台等软件，实现证件物流运输任务管理、证件库存管理、 货架配置、机器人任务分派、路径规划、地图绘制、业务态势可视化等功能，并与现有的制证系统、 环控系统、电梯系统、风淋系统集成对接，有效解放警力人力，提升数据管控能力，使工作民警基 于平板电脑、工作站即可开展库房综合管控、证件智能管理。

　　责任编辑：广汉