校園物流中心快遞代取發(fā)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

楊嘉欣 馬寧蔚 張?jiān)匠?李嘉琦 楊云濤 王雙林

（遼寧工業(yè)大學(xué)，錦州 121001）

1 校園快遞現(xiàn)狀

全國各大高校校園物流中心快遞站大多設(shè)立于校園中部，距離學(xué)生宿舍區(qū)較遠(yuǎn)，學(xué)生辦理寄取快遞時(shí)間不合理，給寄取快遞帶來了很大不便，而且快遞件取出后包裝物會隨處丟棄無集中處理[1]?？梢姡爝f寄發(fā)中心普遍存在快遞派送滯留、存放物件堆積、業(yè)務(wù)辦理擁堵、廢棄包裝物不回收、快遞件誤領(lǐng)和丟失等問題，尤其是快遞站在下課時(shí)間及飯點(diǎn)時(shí)更為擁擠，更加不利于學(xué)生寄取快遞，并且可能會帶來安全隱患[2]。

2 初始問題的描述

校園物流中心位置固定、營業(yè)時(shí)間固定，大學(xué)生步行取件路途較遠(yuǎn)、易感疲憊且惡劣天氣時(shí)取件困難，且快遞包裝拆開后無集中處理，容易造成環(huán)境污染和資源浪費(fèi)。另外，一部分學(xué)生由于快件數(shù)量多、質(zhì)量大，會尋找校內(nèi)人員進(jìn)行代取，但由于代取人員沒有固定組織進(jìn)行管理，會出現(xiàn)丟件、取錯(cuò)快遞等問題，從而增加了快遞站的工作量，也為學(xué)生帶來了困擾[3]。同時(shí)，代取人員為了一次性多取件，會自行買賣、租賃沒有登記的車輛，這樣不僅違反了校規(guī)校紀(jì)，而且無視交通規(guī)則的騎行也會對學(xué)校的管理和同學(xué)的人身安全造成威脅。

針對上述問題，可通過設(shè)計(jì)一款快遞代取發(fā)控制系統(tǒng)并結(jié)合微信公眾號、支付寶小程序等，推行分時(shí)間段專人配送服務(wù)，以便于客戶寄取快遞。使用該系統(tǒng)后，快遞員可通過各網(wǎng)絡(luò)平臺接收預(yù)留收件人的快遞信息、地址、聯(lián)系方式并生成訂單以便派送，而且包裝物可直接回收并稱重，用戶可以換取積分或在寄件時(shí)抵扣一定費(fèi)用[4]。同時(shí)，構(gòu)建校園內(nèi)的快遞代取發(fā)平臺、雇傭在校學(xué)生進(jìn)行代取發(fā)快遞，還能夠?yàn)橄胍诠€學(xué)的學(xué)生提供平臺，為拿取快遞困難的同學(xué)提供快遞代取發(fā)服務(wù)，從而減少各個(gè)快遞站點(diǎn)人群擁堵的現(xiàn)象，為學(xué)校安全管理增添保障。

3 快遞代取發(fā)控制系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

針對校內(nèi)快遞集中存放堆積、分揀量大、領(lǐng)取困難、學(xué)生取快遞時(shí)間聚集導(dǎo)致快遞點(diǎn)擁堵、拿取快遞效率低、包裝物不回收等現(xiàn)象，本項(xiàng)目進(jìn)行了創(chuàng)新設(shè)計(jì)與研究，其主要內(nèi)容涵蓋校園物流中心快遞取發(fā)的整個(gè)過程，值得轉(zhuǎn)化和推廣[5]。

3.1 掃碼分類存放

目前，各種快遞公司都在不斷改進(jìn)各自的快遞物流渠道與方式。快遞分揀是快遞物流業(yè)中最煩瑣的工作之一，需要耗費(fèi)很多的人力物力來分揀。本項(xiàng)目主要對到達(dá)校園物流中心的快遞包裹進(jìn)行分揀，主要包括設(shè)備機(jī)架、傳送帶、控制器等裝置。分揀包裹可按轉(zhuǎn)運(yùn)點(diǎn)（以宿舍樓為主）分類存放，以便后續(xù)轉(zhuǎn)運(yùn)[6]?？爝f掃碼分類存放裝置簡圖如圖1所示，能夠?qū)崿F(xiàn)快遞包裹的自動化分揀、識別與轉(zhuǎn)送，從而降低人工參與的勞動強(qiáng)度，降低投入的采購成本，提高穩(wěn)定性、準(zhǔn)確性與工作效率。

3.2 網(wǎng)絡(luò)即時(shí)通知

快遞代取發(fā)控制系統(tǒng)可結(jié)合微信公眾號、支付寶小程序以及單獨(dú)開發(fā)的“一點(diǎn)即達(dá)”App等工具通知網(wǎng)購大學(xué)生快遞的物流信息，如圖2所示，并推行分時(shí)間段專人配送服務(wù)，以便于客戶收取快遞?？爝f員可通過各網(wǎng)絡(luò)平臺接收預(yù)留收件人的快遞信息、地址、聯(lián)系方式并生成訂單完成派送和費(fèi)用結(jié)算，還可以按照客戶需求拓展更多其他功能。

3.3 包裝物回收稱重

快遞包裝物經(jīng)拆分后可直接回收處理，并利用電阻應(yīng)變效應(yīng)實(shí)現(xiàn)包裝物稱重。金屬電阻應(yīng)變片的工作原理是吸附在基體材料上的應(yīng)變電阻隨機(jī)械形變而產(chǎn)生阻值變化。當(dāng)金屬絲受外力作用時(shí)，其長度和截面積都會發(fā)生變化，從而使電阻值發(fā)生改變：當(dāng)金屬絲受外力作用而伸長時(shí)，其長度增加而截面積減少，電阻值隨之增大；當(dāng)金屬絲受外力作用而壓縮時(shí)，其長度減小而截面增加，電阻值隨之減小。因此，只要測出電阻的變化（通常是測量電阻兩端的電壓），即可獲得應(yīng)變金屬絲的應(yīng)變情況。

因?yàn)榉Q重傳感器輸出的信號是很小的電壓信號，所以需通過變送器處理后才可以供可編程邏輯控制器（Programmable Logic Controller，PLC）等系統(tǒng)使用。變送器可配接各種電阻全橋式應(yīng)變傳感器進(jìn)行稱重、拉壓力、張力等測量應(yīng)用。傳感器輸出的毫伏級信號需要進(jìn)行調(diào)理、濾波、放大，然后即可輸出0～5 V（10 V）和4～20 mA的標(biāo)準(zhǔn)工業(yè)控制信號供PLC或其他測量系統(tǒng)采集處理。拆分包裝物稱重回收控制系統(tǒng)組成如圖3所示。該系統(tǒng)內(nèi)置的有源低通濾波器可有效濾除工業(yè)現(xiàn)場的電磁干擾，同時(shí)采用密封外殼，具有一定的防水防塵性能。在回收處理系統(tǒng)中，它能夠同時(shí)實(shí)現(xiàn)揀選、稱重、儲存和加工，從而避免包裝物隨處丟棄，減少環(huán)境污染和資源浪費(fèi)，降低學(xué)校及快遞公司管理運(yùn)營成本?；厥盏陌b物稱重后按質(zhì)量可以換取積分或在寄件時(shí)抵扣一定的費(fèi)用。

3.4 物品代取發(fā)

學(xué)生郵寄物品時(shí)，將物品放入系統(tǒng)后可以實(shí)現(xiàn)自動稱重、自動打包、貼碼和轉(zhuǎn)運(yùn)至學(xué)校物流中心。學(xué)生只需放好物品，其他業(yè)務(wù)通過手機(jī)平臺即可辦理。該功能的設(shè)計(jì)流程為：設(shè)計(jì)制造校園物流中心快遞代取發(fā)控制系統(tǒng)→完善現(xiàn)有物流中心快遞取發(fā)渠道和方式→制作出快遞代取發(fā)新功能的生產(chǎn)鏈條→完成產(chǎn)品互聯(lián)網(wǎng)+物流技術(shù)→形成校園快遞代取發(fā)閉環(huán)控制。

3.5 應(yīng)用PLC程序控制

PLC作為通用工業(yè)控制計(jì)算機(jī)，具有易學(xué)易用、可靠性高、抗干擾能力強(qiáng)、體積小、質(zhì)量輕以及能耗低等特點(diǎn)。利用PLC控制系統(tǒng)代替人工操作具有系統(tǒng)的設(shè)計(jì)建造工作量小、維護(hù)方便、容易改造、配套齊全、功能完善以及適用性強(qiáng)等特點(diǎn)，能夠?yàn)樾@物流中心快遞代取發(fā)控制系統(tǒng)的實(shí)施提供可行性，而且能使系統(tǒng)功能得到不斷優(yōu)化和完善。

4 結(jié)語

本項(xiàng)目是結(jié)合PLC控制理論構(gòu)建的智能代取發(fā)快遞控制系統(tǒng)，通過合理整合、利用多種技術(shù)和資源，能夠集多種功能于一體，達(dá)到了功能的多樣化，而且通過將傳統(tǒng)代取發(fā)快遞與移動智能App連接，改進(jìn)了快遞物流渠道與方式，符合時(shí)代發(fā)展要求。同時(shí)，構(gòu)建校園內(nèi)的快遞代取發(fā)平臺，雇傭在校學(xué)生進(jìn)行代取發(fā)快遞，能夠?yàn)橄胍诠€學(xué)的學(xué)生提供兼職平臺，而且能夠?yàn)槟萌】爝f困難的同學(xué)提供快遞代取發(fā)服務(wù)，從而減少各個(gè)快遞站點(diǎn)人群擁堵、分揀效率低、包裝物不回收等諸多弊端，為學(xué)校安全管理增添保障，值得進(jìn)一步推廣使用。