用于智能物资拣选车的数字库房数据监控处理系统、拣选方法与流程

本发明涉及信息处理，具体为用于智能物资拣选车的数字库房数据监控处理系统、拣选方法。

背景技术：

1、目前，供电所库房或企业物资库房管理大都是采用专人采用物资拣选车，专责的去管理物资，在管理过程中，人为统计失误、误领用、误发放、领用时遗漏在库房等一系列库房管理失误现象频发。再者，传统物资拣选车多数采用无动力、无系统或单称重、单rfid技术去做物资拣选，这种物资拣选车在使用过程中存在检测错误率较高、称重精度较差，信息交互不上传或信息交互不畅通现象。

技术实现思路

1、(一)解决的技术问题

2、针对现有技术的不足，本发明提供了一种用于智能物资拣选车的数字库房数据监控处理系统，提出数字化供电所库房建设理念,数字化供电所库房建设是以先进wms理念，结合国家电网电力物资标准化管理规范的典型设计，进一步推动物资库、专业仓同质同效管控，实现备品备件库房和物资库房物资集约化管理，对仓储点进行信息化、智能化、精细化、规范化提升，形成统一仓储点建设标准，提升仓库库房精细化管理水平，从而解决上述存在的技术性缺陷。

3、(二)技术方案

4、为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：

5、一种用于智能物资拣选车的数字库房数据监控处理系统，包括智能物资拣选车，智能物资拣选车上搭载智能拣选系统、无线传输单元以及控制终端；智能拣选系统包括rfid识别模块，称重模块，图像分析模块以及条码识别模块；

6、智能拣选系统，用于获取初始工单、将每个初始工单与拣选仓建立绑定关系以使一个初始工单中的全部物资放入拣选仓，并将绑定关系发送至控制终端；统计所有初始工单中的所有物资，并将所有物资分成若干物资组，其中相同类型的物资构成一个物资组；智能物资拣选车，用于以一个物资组为单位逐一获取该物资组内的全部物资，并根据初始工单与拣选仓之间的绑定关系将该物资组内的全部物资分配至相应初始工单对应的拣选仓；

7、无线传输单元与控制终端和智能拣选系统连接，无线传输单元用于接收智能拣选系统发送的物资数据，物资数据包括物资信息、人员信息、设备信息、日志管理信息以及工单信息；控制终端用于显示物资信息、人员信息、设备信息、日志管理信息以及工单信息；

8、rfid识别模块,采用批量射频读取、屏蔽技术，将rfid识别模块集成于智能物资拣选车上，具体的工作流程为：

9、a、控制终端对识别模块发出查询指令；b、识别模块将查询指令进行编码和调制，并将指令信号送到无线传输单元；c、识别模块将待发送信息进行编码和调制后经前端无线传输单元向空间辐射；d、当电子标签进入识别模块的有效覆盖范围后，标签响应读写器的指令；e、标签根据指令向读写器返回特定信息；f、读写器通过天线持续对识别区域内电子标签进行扫描，并实时获取标签返回的标识符；g、识别模块对标签信息进行解码读取，并将解码后的信息传输到控制终端供后续一系列操作；

10、针对rfid识别技术，基于magicrfm100平台研发的体积小、超低功耗、读写模块，支持iso18000-6c(epcc1gen2)协议。使用lbt(listenbeforetalk)和fhss(跳频扩频)技术，在无线电信号开始传输之前首先会侦听其无线电环境，检测信道是否空闲，若信道处于繁忙状态则等待信道空闲时再传输，避免信道访问冲突，实现信道频谱共享，再通过“伪随机码”对信息的载波进行调制，使载波工作的中心频率在902mhz～928mhz区间不断跳跃改变，而噪音和干扰信号的中心频率却不会改变，能够极大减少外部噪声信号的干扰；-10dbm的接收灵敏度配合低增益陶瓷天线能够将识别范围限定在30cm以内，配合自主设计的功率分配装置能够同时接入两个射频天线，实现上方托盘位置和侧面指定位置同时读取功能。可读取不同种类物资的标签信息，尤其能高效读取金属物资(抗金属标签)，对比传统射频识别技术，此识别模块识别范围广，读卡灵敏度高，靠近智能物资拣选车即可快速即可快速获取物资信息，且读取成功率可达99.8％；

11、称重模块：包括高精度称重传感器及变送模块，配合称重传感器的温漂修正方法：mcu通过模数转换器模块采集称重传感器的数据，mcu为stm32g030f6p6，数模转换模块采用hx710a，启动定时器中断，每隔时间t为250ms，连续6次采样ad，前3次取最大值保存为第1个数据a0[0]，后3次取最大值保存为第2个数据a1[0]，计算△a[0]＝a0[0]-a1[0]；之后每隔时间t，连续6次采样ad，前3次取最大值保存为第1个数据a0[i]，后3次取最大值保存为第2个数据a1[i]，计算突变量△a[i]＝a0[i]-a1[i]；连续4次△a[i]不大于设定值w(w可以为1g，根据传感器精度确定该项参数),称重进入静态模式；任一次突变量△a[i]大于w,称重退出静态模式，进入动态模式，实时更新称重数据，直至再次进入静态模式，称重数据再次保持不变；在静态模式,锁定当前称重数据，根据当前ad值和当前称重数据自动校准零点ad值，因为温漂只会影响ad缓慢变动，不会造成称重退出静态模式，因此可以长期滤除温漂，保持称重数据不变，称重精度可达±1g，实现对不同重量的物资种类及数量的精准计量，自动登记物资类别及数量，实现批量出入库；

12、图像分析模块：搭载于控制终端上，通过控制终端摄像头获取图像，图像类型可将图像素材录入自研判断算法中的模型库里，算法采用局部特征的识别来判断事物，对事物建立一个局部特征索引，即使视角或观察环境发生变化，也能比较准确地匹配上，通过对局部小块的分类判断物资种类，图像局部特征识别对比，自动从自研海量数据库中总结归纳物体的特征，然后进行识别和判断；输入数据，然后进行进入，大于就是结果成功，小于某个值就是失败，自动提取物资特征，识别成功率可达99％，操作过程有图像记录，全程可追溯；

13、条码识别模块：对于无rfid标签、体积大、结构异形等不方便搬运的资产，使用rfid或称重方式识别不方便时，可以使用条码识别模块进行识别。操作者只需手持扫码枪对准资产条码即可进行扫描，操作简单可靠。采用nt-2028型扫码枪，它能解析常见一维码和二维码，如：code128、code39、ean码、upc码、qr码等，扫描区域宽，采用ccd影像式扫描方式，直接获取条码信息，能适应一些极端环境中的条码识别。扫码枪与平板通过蓝牙进行数据传输，通信距离为可视距离10米，自带2000mah电池，操作者可手持扫码枪在一定范围内连续识别资产条码。通过无线扫码枪，闪电识别物资，快速解码出入库，识别成功率可达99.9％。

14、针对不同物资，使用不同的识别技术累加识别，例如：杆状、棒状物资放置时rfid读取装置对其进行识别，小尺寸批量物资放置时称重模块传感器和图像分析模块可对其进行精准识别，同时可采用条码识别模块里的条码识别枪扫码识别进行识别校验等；四种识别技术的使用时可兼容识别多类物资，较传统单工能或两功能产品物资适用范围和准确率大大提升，采用综合识别准确率可达99.8％；

15、智能物资拣选车搭载11.2寸pad，pad内置开发app可实现仓储信息的查询，物资领用、归还，盘库等业务功能操作，且使用智能物资拣选车时内置开发app可与数字库房数据监控处理系统实现数据实时交互，且有管理权限对数字库房数据监控处理系统信息进行查询更改。

16、进一步优选，所述控制终端包括图像识别相机，集图像识别、数据处理、终端展示。

17、所述的控制终端，采用6+128g存储，1300万自动对焦图像识别相机，集图像识别、数据处理、终端展示、系统操作于一体；操作方便简单、成本更低终端展示为pad所组成，具有对接工单系统，智能分解待领取物资信息指引操作员逐一精准到达物资存放工位；自助判断物资类别，资种类，物资数量；两个置物仓设计，可实现较多物资的存取缓存、转运工作，同步检测领用物资总数的数据，并及时做出提示；可移动式条码识别功能设计，更灵活的条码信息读取；可移动式、触摸式终端操作设计，业务查询、储位查询、资产核对、物资建档更便捷；四维数据处理算法，分别通过图像、质量、条码、rfid标签信息实现物资身份核实，工单物资信息处理更精准。

18、进一步优选，所述控制终端分别对物资信息、人员信息、设备信息、日志管理信息以及工单信息进行分别管理。

19、进一步优选，所述控制终端还管理智能物资拣选车管理、物资管理、预警信息管理以及统计分析。

20、其中：

21、智能拣选车管理通过实时展示智能拣选车的状态，以及rfid读卡器的地址，称重和电源单位蓝牙地址的信息，并可以手动进行修改和配置，实现智能拣选车的手动更新。

22、物资管理则是实时展示备品备件、安全工器具、施工工器具等资产配置信息，规范供电所资产的分类码放和全生命周期流程管理，实现资产新增、领用、调拨、分类、报废等线上自动盘点、超期预警，解决物资领用手续繁琐、效率低及线上溯源困难等问题，对各环节作业及相关人员进行量化评价，提高供电所资产精益化管理水平。展示供电所库单资产的名称，重量误差，物品状态等，可在此页面进行预警配置包括预警数量，检修周期等。以及可以查看具体设备明细。展示设备的物品名称，资产编号，库存状态等详细信息。

23、预警信息管理分为库存不足预警以及到期检修预警

24、库存不足预警

25、监控在物资管理中配置的库存预警信息，实时展示物品的剩余数量，在用数量以及预警数量和预警状态，同时在首页提示信息。

26、到期检修预警

27、监控在物资管理中配置的检修预警信息，实时展示物品的检修周期，检修日期，下次检修日期，检修状态，在首页展示需要检修的物品。同时可在到期检修预警页面进行检修操作，来提高物资的安全性。

28、统计分析包括物资库存统计、物资流转记录、物资消耗分析以及物资库龄分析

29、物资库存统计

30、可通过物品名称，物品型号、物品分类等条件直观的呈现物品的剩余数量，在用数量。以及导出库存统计的搜索信息，提供更好的盘库数据支持。

31、物资流转记录

32、对物资的出入库操作进行留存，可通过归还状态、物品名称资产编号等条件进行展示，同时导出数据。

33、物资消耗分析

34、以时间周期维度，分析仓库内物资消耗与历年相比的涨幅情况，监管人员可根据物资的涨幅情况分析故障多发原因，管理人员可根据存库做合理的补库计划。

35、物资库龄分析

36、统计在库物资的存放时间，查看在库物资存放超限的时间，避免重复采购。

37、用于智能物资拣选车的拣选方法，包括接收拣货任务，拣货任务指示了一个或多个待拣选物资以及待拣选物资的位置信息；

38、库管员接到任务工单，利用手持终端向库房中的一个或多个智能物资拣选车广播近场消息；操作人员通过智能人脸识别门禁进入库房，自动登录数字化拣选车系统，然后根据声光指引，推动智能物资拣选车到指引的智能rfid货架/货柜处取出单据上的物资(备品备件)，放置在智能物资拣选车上，智能物资拣选车通过rfid标签识别(称重识别和图像)，自动识别领取物资(备品备件)的数量和种类，当识别未成功时，采用扫码器对物资进行识别；识别结束后，操作人员点击确认单据，rfid自动盘点在货位上物资数量，与领取单对比；与领用单据一致时，人员点击提交，数据自动上传数字库房数据监控处理系统，领用完成。

39、进一步优选，物资在不同库房时，选择继续使用智能物资拣选车，操作人员通过智能人脸识别门禁进入库房，自动登录数字化拣选车系统然后根据声光指引，推着智能物资拣选车，到指引的智能rfid货架/货柜处取出单据上的物资(备品备件)，放置在智能物资拣选车上，智能物资拣选车通过rfid标签识别(称重识别和图像)，自动识别领取物资(备品备件)的数量和种类，当识别未成功时，采用扫码器对物资进行识别；识别结束后，人员点击确认单据，确认无出库任务后，rfid自动盘点在货位上物资数量，与领取单对比，与领用单据一致时，人员点击提交，数据自动上传数字库房数据监控处理系统，领用完成。

40、进一步优选，标签按能量划分为有源标签、无源标签以及半无源标签。

41、其中：有源标签也叫主动标签。它正常工作时不依赖于读写器产生的电磁波，仅通过自身所带电池就能够向读写器发送数据实现通讯。

42、无源标签本身没有能量来源。该标签是通过读写器天线与标签天线之间电感耦合产生感应电流，以此驱动标签芯片内部电路工作。由于无源标签依靠电磁感应获取能量来工作，因此标签的工作距离通常较短。

43、半无源标签是在无源标签的基础上增加了辅助性电池。其主要工作方式和无源标签类似，当感应电流不足以驱动标签正常工作时，辅助电池就开始介入。

44、进一步优选，按读写能力划分为只读标签以及读写标签。

45、其中：只读标签只能被读取，不能被写入。该类型标签制作简单，适用于一些对成本要求不高的场合。

46、读写标签不仅能够被读写器读取，还能被写入信息，利用专门的读写器，即可对标签内部信息进行修改。在rfid系统实际使用中，读写标签相比只读标签能提供更加丰富的功能。

47、进一步优选，按封装形式划分为卡片型标签以及标签型标签。

48、其中：卡片型标签是我们日常生活中比较常见的一种类型。比如，校园卡、公交卡、地铁卡、第二代身份证、高速收费站使用的etc缴费卡等等。这类卡的优点是便于携带，而且标签天线一般安装固定在卡片内部，可以受到很好的保护。

49、标签型标签一般是为了更好地附着在其他物体上，比如通过粘贴的方式附着在物体上，可以很方便地进行作业。一般情况下成本比较低，但是标签天线和芯片的保护程度不太高，易损坏。

50、进一步优选，所述rfid识别模块采用二进制编码的方式对数据进行编码，编码方式分别为：反向不归零编码、曼切斯特编码、单极性归零编码、差动双相编码、米勒编码以及差动编码；根据标签的不同性能、使用者不同需求，在具体使用环节，综合分析考虑性能和实现方式，选择最优方案。

51、所述的智能拣选车上分别设置有rfid识别装置、称重装置、图像分析装置以及条码识别装置，rfid识别装置、称重装置、图像分析装置以及条码识别装置分别通过rfid识别模块，称重模块，图像分析模块以及条码识别模块加以支持；所述手持终端为手持条码识别枪。rfid识别装置位于称重装置下方，图像分析装置设置于扶手上方，条码识别装置设置于智能拣选车一侧。

52、(三)有益效果

53、本发明提供了一种用于智能物资拣选车的数字库房数据监控处理系统，具备以下有益效果：

54、本发明中智能物资拣选车采用rfid射频技术、称重检测技术、图像识别技术、条码读取技术，搭载11.2寸pad，内装专用app，针对物资的不同类别采用专用技术组合，达到物资领用-归还准确高效的无感操作；实现对备品备件库、安全器具库、施工物资库库存物资与数字库房数据监控处理系统数据交互的自动计量管理功能。

55、数字库房数据监控处理系统具备批量入库表格上传、库房监控管理、与智能物资拣选车app数据交互实现多库房内物资的出入库记录管理、库存数量管理、物资使用期限管理、领用人员记录管理、物资资产报表分析与统计、电子台账等仓储管理功能。

56、智能物资拣选车及数字库房数据监控处理系统整个存取流程全数据可见，整流程清晰，无感化操作避免人工统计可能存在的失误现象，提高了数字化库房管理水平。