CN104778574A - 一种智能管理系统及其智能管理柜 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种智能管理系统及其智能管理柜，所述智能管理系统包括：智能控制单元、实时通讯单元、数据采集单元和查询分析单元；智能管理柜包括柜体，柜体内设置有若干智能抽屉，柜体上还设置有用于识别使用者身份的智能身份识别装置以及带有自动弹出机构的智能电控锁；该智能身份识别装置为指纹识别装置或者ID卡识别装置或者用户名密码识别装置。本发明的智能管理系统能实现无人智能管理，使用者通过网络平台实现了对管理单元进行远程监管；实现了实时计数和查询；同时本发明还通过传感器蠕变运算公式解决传感器长时间负载后出现的漂移，使得计数更精准，而且所有数据都可打印或者与ERP等仓储管理系统进行对接，方便了管理。

Description

一种智能管理系统及其智能管理柜

技术领域

本发明涉及一种智能管理系统及其智能管理柜，属于自动化信息管理领域。

背景技术

随着科学技术的进步，目前我国仓储管理行业也在不断的发展和进步，仓库作业的自动化和机械化都在被尝试和应用着。但是，目前有很多企业对仓储管理的自动化和机械化的认知不足，并没有一个很成熟有效的自动化管理系统还对智能管理柜的系统管理方法进行智能化的管理，因而导致在仓储管理上并不是很顺畅，常常会导致操作和存取不方便，因为工具的权限管理不当，也经常会造成工具丢失等问题，给企业带来了诸多的不便。

发明内容

为了克服上述缺陷，本发明提供一种无人管理、可以实时计数以及远程监管的智能管理系统及其智能管理柜。

本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种智能管理系统，包括：

—智能控制单元，该智能控制单元为若干个可实时计数、实时数据传输的智能控制单元，该智能控制单元通过称重传感器来读取物料信息和数量或者通过RFID读取接收器或者通过条码、图像、视觉处理器来读取物料信息和数量；

—实时通讯单元，所述智能控制单元通过RS485串口转以太网口服务器与计算机建立联系或者通过Wifi或Zigbee通讯与计算机机建立联系；

—数据采集单元，该数据采集系统采集各类传感器数据，系统将采集到的有效数据和本地数据库内原数据比对，有差异写入本地数据库；互联网数据库根据本地数据库数据上的时间戳和本地数据库上最新的数据保持同步，由于只有存在差异才变更和同步，所以大幅降低了数据量；

—查询分析单元，使用者通过不同权限的用户帐号登录本地或互联网门户网站来实现本地或互联网的数据实时查询，此单元还可以通过对历史数据的分析以做出对将来数据的预测。

作为本发明的进一步改进，其还包括：

—自动校准单元，该单元可对各类传感器根据不同特性进行自动校准，并通过软件自动校准来消除称重传感器蠕变，通过重量转换以实现称重传感器的计数功能。

作为本发明的进一步改进，所述蠕变消除方法有两种，一种为微变消除法，另一种为锁定消除法，所述微变消除法的步骤包括：

(A)通过称重传感器和AD模块读取到实测重量；

(B)根据传感器精度设置滤波峰值，使得滤波峰值小于测量最小精度；

(C)当实测重量与上次校准重量不一致,且差值在滤波峰值范围内时，标定此次重量为上次校准重量；

(D)当实测重量与上次校准重量不一致,且差值超出滤波峰值范围内时，标定此次重量为上次校准重量加上差值，该差值分为正负值，

其消除正负蠕变公式为：

$U2-U1={\∫}_{t1}^{t2}\mathrm{\Δu}=0,$ 其中：

ΔU为在短时间内称重传感器蠕变电压的变化值；

t为时间段；

U1为开始时间t1的电压值；

U2为在若干时间t2后的蠕变电压值，蠕变值分为正、负蠕变值，

通过将短时间Δt内小于滤波峰值的蠕变ΔU取值为零，在一个时间段t内可以消除累积的传感器蠕变为U2-U1。

所述锁定消除法为：

根据特定时间t1时数量或者重量已知,且确定在时间段t内数量或者重量不会有变化,将t2时的数量或重量自动校准为t1时数量或重量,以消除一个时间段t内累积的传感器蠕变U2-U1，且：

U2＝U1，此方法在有锁定记录装置后可以减少数据量的传输。

作为本发明的进一步改进，所述计算机与ERP系统中的仓库管理系统或财务管理系统建立联系，以实现实时物料的信息查询。

作为本发明的进一步改进，其还包括，

—用户权限识别单元，计算机服务器与身份识别系统连接，使用者通过指纹识别或者ID卡或者帐户密码登陆该计算机进入参数设置系统进行参数设置，并进行无纸化交换实时查询。

作为本发明的进一步改进，其还包括，

—实时同步数据异常的报警单元，实时数据异常的报警单元，该单元可设置定时自动巡检每个传感器状态和互联网同步联接，一旦传感器断开,传感器失效,或者同步互联网断开,立即启动报警程序，可在本地或互联网远程报警；该报警单元可以对报警参数进行设置，以实现自动报警需求。

在本专利的两种消除方法中，在微变消除法中传感器失效为传感器读取数据超过设置的最大量程,在锁定消除法中为传感器读取数据和已知确定的数据有差异。

一种采用上述管理系统的智能管理柜，包括柜体，所述柜体内设置有若干用于存储工具的智能抽屉，所述柜体上还设置有用于识别使用者身份的智能身份识别装置以及带有自动弹出机构的智能电控锁；该智能身份识别装置为指纹识别装置或者ID卡识别装置或者用户名密码识别装置。

作为本发明的进一步改进，本发明的一种管理柜的智能抽屉为网格式抽屉柜，用户通过指纹识别装置或者ID卡识别装置或者用户名密码识别装置进入设置在柜体上的计算机内，然后通过带有触摸屏的计算机来控制智能电控锁，所述智能电控锁由电控锁本体和电控锁附件组成，电控锁本体安装在柜体上，电控锁附件安装在智能抽屉内壁上，计算机通过智能电控锁来直接控制储物柜门打开、关闭实现出入库，打开抽屉后按照触摸屏输入料号自动对应的工具柜料号窗口实现自动存取，自动计数；其运行步骤为：

(a)通过指纹识别或平板电脑输入员工账户密码进入系统；

(b)根据触屏指令输入对应柜子信息的产品料号，智能电控锁自动打开装有该物料的抽屉；

(c)产品从抽屉中取出或放入；

(d)自动计算存、取重量后生成对应的数量，记录相应增加或减少的数量并后存入数据库；

(e)关闭物料的抽屉；

(f)智能电控锁自动锁住抽屉；

(g)存取物料步骤完成，出入库记录产生，记录可通过互联网远程可查看；

(h)打印增减数量作为出入库凭证或者直接写入ERP库存管理系统。

作为本发明的进一步改进，本发明的另一种管理柜的柜体为层板抽拉式的抽屉或者固定层板；用户通过指纹识别装置或者ID卡识别装置或者用户名密码识别装置，通过智能电控锁直接控制管理柜门的打开、关闭，打开抽屉后实现手工存取，自动计数来实现出入库；其运行步骤：

(a1)通过指纹识别或IC卡或密码打开进入系统智能电控锁；

(a2)开启智能柜门，人工查对应料号；

(a3)放入或取出对应料号的产品；

(a4)称重传感器自动计算数量增减并写入数据库；

(a5)关闭智能柜门；

(a6)智能电控锁锁住柜门；

(a7)存取物料步骤完成，出入库记录产生，记录可通过互联网远程可查看；

(a8)打印增减数量作为出入库凭证或者直接写入ERP库存管理系统。

本发明的有益效果是：本发明的智能管理系统能实现无人智能管理，使用者通过网络平台实现了对管理单元进行远程监管；在管理单元缺货或者货物消耗不正常的情况下会通过邮件及短信等网络平台发送报警信息；该管理单元系统实现了实时计数和查询；使用者通过一系列的身份验证后进入管理系统进行工具或者物料的存取或者使用，十分方便和自动化；同时本专利还通过传感器蠕变运算公式解决传感器长时间负载后出现的漂移，使得计数更精准，而且所有数据都可打印或者与ERP等仓储管理系统进行对接，方便了管理。

附图说明

图1是本发明的系统流程图；

图2为本发明正蠕变自动校准方法曲线；

图3为本发明负蠕变自动校准方法曲线；

图4为本发明一种实施例的智能管理柜结构示意图；

图5为本发明另一种实施例的智能管理柜结构示意图；

其中：1、柜体，2、智能抽屉，3、智能身份识别装置，4、计算机，5、电控锁本体，6、电控锁附件。

具体实施方式

下面结合附图对本发明进行进一步的阐述。

如图1至图5所示：一种智能管理系统，包括：

—智能控制单元，该智能控制单元为若干个可实时计数、实时数据传输的智能控制单元，该智能控制单元通过称重传感器来读取物料信息和数量或者通过RFID读取接收器或者通过条码、图像、视觉处理器来读取物料信息和数量；

—实时通讯单元，所述智能控制单元通过RS485串口转以太网口服务器与计算机建立联系或者通过Wifi或Zigbee通讯与计算机机建立联系；

—数据采集单元，该数据采集系统采集各类传感器数据，系统将采集到的有效数据和本地数据库内原数据比对，有差异写入本地数据库；互联网数据库根据本地数据库数据上的时间戳和本地数据库上最新的数据保持同步，由于只有存在差异才变更和同步，所以大幅降低了数据量；

—查询分析单元，使用者通过不同权限的用户帐号登录本地或互联网门户网站来实现本地或互联网的数据实时查询，此单元还可以通过对历史数据的分析以做出对将来数据的预测。

作为本发明的进一步改进，其还包括：

—自动校准单元，该单元可对各类传感器根据不同特性进行自动校准，并通过软件自动校准来消除称重传感器蠕变，通过重量转换以实现称重传感器的计数功能。

所述蠕变消除方法有两种，一种为微变消除法，另一种为锁定消除法，所述微变消除法的步骤包括：

(A)通过称重传感器和AD模块读取到实测重量；

(B)根据传感器精度设置滤波峰值，使得滤波峰值小于测量最小精度；

(C)当实测重量与上次校准重量不一致,且差值在滤波峰值范围内时，标定此次重量为上次校准重量；

(D)当实测重量与上次校准重量不一致,且差值超出滤波峰值范围内时，标定此次重量为上次校准重量加上差值，该差值分为正负值，

其消除正负蠕变公式为：

$U2-U1={\∫}_{t1}^{t2}\mathrm{\Δu}=0,$ 其中：

ΔU为在短时间内称重传感器蠕变电压的变化值；

t为时间段；

U1为开始时间t1的电压值；

U2为在若干时间t2后的蠕变电压值，蠕变值分为正、负蠕变值，

通过将短时间Δt内小于滤波峰值的蠕变ΔU取值为零，在一个时间段t内可以消除累积的传感器蠕变为U2-U1。

所述锁定消除法为：

根据特定时间t1时数量或者重量已知,且确定在时间段t内数量或者重量不会有变化,将t2时的数量或重量自动校准为t1时数量或重量,以消除一个时间段t内累积的传感器蠕变U2-U1，且：

U2＝U1，此方法在有锁定记录装置后可以减少数据量的传输。

所述计算机与ERP系统中的仓库管理系统或财务管理系统建立联系，以实现实时物料的信息查询。

所述管理系统还包括，

—用户权限识别单元，计算机服务器与身份识别系统连接，使用者通过指纹识别或者ID卡或者帐户密码登陆该计算机进入参数设置系统进行参数设置，并进行无纸化交换实时查询。

作为本发明的进一步改进，其还包括，

—实时数据异常的报警单元，该单元可设置定时自动巡检每个传感器状态和互联网同步联接，一旦传感器断开,传感器失效,或者同步互联网断开,立即启动报警程序，可在本地或互联网远程报警；该报警单元可以对报警参数进行设置，以实现自动报警需求。

在本专利的两种消除方法中，在微变消除法中传感器失效为传感器读取数据超过设置的最大量程,在锁定消除法中为传感器读取数据和已知确定的数据有差异。

一种采用上述管理系统的智能管理柜，包括柜体1，所述柜体1内设置有若干用于存储工具的智能抽屉2，所述柜体1上还设置有用于识别使用者身份的智能身份识别装置3以及带有自动弹出机构的智能电控锁；该智能身份识别装置3为指纹识别装置或者ID卡识别装置或者用户名密码识别装置。

本发明的一种管理柜的智能抽屉2为网格式抽屉柜，用户通过指纹识别装置或者ID卡识别装置或者用户名密码识别装置进入设置在柜体1上的计算机4内，然后通过带有触摸屏的计算机4来控制智能电控锁，所述智能电控锁由电控锁本体5和电控锁附件6组成，电控锁本体5安装在柜体1上，电控锁附件6安装在智能抽屉内壁上，计算机4通过智能电控锁来直接控制储物柜门打开、关闭实现出入库，打开抽屉后按照触摸屏输入料号自动对应的工具柜料号窗口实现自动存取，自动计数；其运行步骤为：

(a)通过指纹识别或平板电脑输入员工账户密码进入系统；

(b)根据触屏指令输入对应柜子信息的产品料号，智能电控锁自动打开装有该物料的抽屉；

(c)产品从抽屉中取出或放入；

(d)自动计算存、取重量后生成对应的数量，记录相应增加或减少的数量并后存入数据库；

(e)关闭物料的抽屉；

(f)智能电控锁自动锁住抽屉；

(g)存取物料步骤完成，出入库记录产生，记录可通过互联网远程可查看；

(h)打印增减数量作为出入库凭证或者直接写入ERP库存管理系统。

作为本发明的进一步改进，本发明的另一种管理柜的柜体1为层板抽拉式的抽屉或者固定层板；用户通过指纹识别装置或者ID卡识别装置或者用户名密码识别装置，通过智能电控锁直接控制管理柜门的打开、关闭，打开抽屉后实现手工存取，自动计数来实现出入库；其运行步骤：

(a1)通过指纹识别或IC卡或密码打开进入系统智能电控锁；

(a2)开启智能柜门，人工查对应料号；

(a3)放入或取出对应料号的产品；

(a4)称重传感器自动计算数量增减并写入数据库；

(a5)关闭智能柜门；

(a6)智能电控锁锁住柜门；

(a7)存取物料步骤完成，出入库记录产生，记录可通过互联网远程可查看；

(a8)打印增减数量作为出入库凭证或者直接写入ERP库存管理系统。

为消除传感器本身产生的蠕变现采用如下原理进行消除：

缩短两次测量间隔，将测量间隔时间缩小到足够小，设为T；

使得在T内的蠕变值U小于传感器最小测量精度，把U通过软件内部运算的方式过滤掉，以达到将两个时间段t的U2-U1过滤掉；通过消除蠕变累加值达到长时间段的精确测量。

其具体的方法为：

实施例一：

设置滤波峰值为10

(1)第一次实测重量为500时，与上次实测重量(0)对比得出差值为500，差值大于去波值10标定重量为500(自动保存进数据库)；

(2)第二次实测重量为508时，与上次实测重量(500)对比得出差值为8，差值小于去波值10，重新标定重量为500(和上次校准重量无变化，不保存进数据库)；

(3)第三次实测重量为512时，与上次实测重量(508)对比得出差值为4，差值小于去波值10，重新标定重量为500(和上次校准重量无变化，不保存进数据库)；

(4)第四次实测重量为523时，与上次实测重量(512)对比得出差值为11，差值大于去波值10显示校准重量511(和上次校准重量有变化，自动保存进数据库)。

实施例二：

设置滤波峰值为10

(1)第一次实测重量为500时，与上次实测重量(0)对比得出差值为500，差值大于去波值10显示校准重量500(自动保存进数据库)；

(2)第二次实测重量为512时，与上次实测重量(500)对比得出差值为12，差值大于去波值10重新标定重量为512(和上次标定重量有变化，自动保存进数据库)；

(3)通过以上方式实现数据的精准，将得到的去蠕变后的数据保存进数据库实现了实时称重计数，即完成整个称重计数过程。

Claims (10)

1.一种智能管理系统，其特征在于：包括：

—智能控制单元，该智能控制单元为若干个可实时计数、实时数据传输的智能控制单元，该智能控制单元通过称重传感器来读取物料信息和数量或者通过RFID读取接收器或者通过条码、图像、视觉处理器来读取物料信息和数量；

—实时通讯单元，所述智能控制单元通过RS485串口转以太网口服务器与计算机建立联系或者通过Wifi或Zigbee通讯与计算机机建立联系；

—数据采集单元，该数据采集系统采集各类传感器数据，系统将采集到的有效数据和本地数据库内原数据比对，有差异写入本地数据库；互联网数据库根据本地数据库数据上的时间戳和本地数据库上最新的数据保持同步，由于只有存在差异才变更和同步，所以大幅降低了数据量；

—查询分析单元，使用者通过不同权限的用户帐号登录本地或互联网门户网站来实现本地或互联网的数据实时查询，此单元还可以通过对历史数据的分析以做出对将来数据的预测。

2.根据权利要求1所述的智能管理系统，其特征在于：还包括，

—自动校准单元，该单元可对各类传感器根据不同特性进行自动校准，并通过软件自动校准来消除称重传感器蠕变，通过重量转换以实现称重传感器的计数功能。

3.根据权利要求2所述的智能管理系统，其特征在于：所述蠕变消除方法为微变消除法，其步骤包括：

(A)通过称重传感器和AD模块读取到实测重量；

(B)根据传感器精度设置滤波峰值，使得滤波峰值小于测量最小精度；

(C)当实测重量与上次校准重量不一致,且差值在滤波峰值范围内时，标定此次重量为上次校准重量；

(D)当实测重量与上次校准重量不一致,且差值超出滤波峰值范围内时，标定此次重量为上次校准重量加上差值，该差值分为正负值，

其消除正负蠕变公式为：

$U2-U1={\∫}_{t1}^{t2}\mathrm{\Δu}=0,$ 其中：

ΔU为在短时间内称重传感器蠕变电压的变化值；

t为时间段；

U1为开始时间t1的电压值；

U2为经过若干时间t2的蠕变电压值，蠕变值分为正、负蠕变值，

通过将短时间Δt内小于滤波峰值的蠕变Δu取值为零，在一个时间段t内可以消除累积的传感器蠕变为U2-U1。

4.根据权利要求3所述的智能管理系统，其特征在于：所述蠕变消除方法为锁定消除法，

根据特定时间t1时数量或者重量已知,且确定在时间段t内数量或者重量不会有变化,将t2时的数量或重量自动校准为t1时数量或重量,以消除一个时间段t内累积的传感器蠕变U2-U1，且：

U2＝U1，此方法在有锁定记录装置后可以减少数据量的传输。

5.根据权利要求1所述的智能管理系统，其特征在于：所述计算机与ERP系统中的仓库管理系统或财务管理系统建立联系，以实现实时物料的信息查询。

6.根据权利要求1所述的智能管理系统，其特征在于：还包括，

—用户权限识别单元，计算机服务器与身份识别系统连接，使用者通过指纹识别或者ID卡或者帐户密码登陆该计算机进入参数设置系统进行参数设置，并进行无纸化交换实时查询。

7.根据权利要求3或4任一项所述的智能管理系统，其特征在于：还包括，

—实时数据异常的报警单元，该单元可设置定时自动巡检每个传感器状态和互联网同步联接，一旦传感器断开,传感器失效或者同步互联网断开,立即启动报警程序，可在本地或互联网远程报警；该报警单元可以对报警参数进行设置，以实现自动报警需求。

8.一种采用权利要求1所述管理系统的智能管理柜，其特征在于:包括柜体，所述柜体内设置有若干用于存储工具的智能抽屉，所述柜体上还设置有用于识别使用者身份的智能身份识别装置以及带有自动弹出机构的智能电控锁；该智能身份识别装置为指纹识别装置或者ID卡识别装置或者用户名密码识别装置。

9.根据权利要求8所述的智能管理柜，其特征在于:所述的智能抽屉为网格式抽屉柜，用户通过指纹识别装置或者ID卡识别装置或者用户名密码识别装置进入设置在柜体上的计算机内，然后通过带有触摸屏的计算机来控制智能电控锁，所述智能电控锁由电控锁本体和电控锁附件组成，电控锁本体安装在柜体上，电控锁附件安装在智能抽屉内壁上，计算机通过智能电控锁来直接控制储物柜门打开和关闭，打开抽屉后按照触摸屏输入料号自动对应的工具柜料号窗口实现自动存取，自动计数并实现出入库；其运行步骤为：

(a)通过指纹识别或平板电脑输入员工账户密码进入系统；

(b)根据触屏指令输入对应柜子信息的产品料号，智能电控锁自动打开装有该物料的抽屉；

(c)产品从抽屉中取出或放入；

(d)自动计算存、取重量后生成对应的数量，记录相应增加或减少的数量并后存入数据库；

(e)关闭物料的抽屉；

(f)智能电控锁自动锁住抽屉；

(g)存取物料步骤完成，出入库记录产生，记录可通过互联网远程可查看；

(h)打印增减数量作为出入库凭证或者直接写入ERP库存管理系统。

10.根据权利要求8所述的智能管理柜，其特征在于:所述的柜体为层板抽拉式的抽屉或者固定层板；用户通过指纹识别装置或者ID卡识别装置或者用户名密码识别装置，通过智能电控锁直接控制管理柜门的打开、关闭，打开抽屉后实现手工存取，自动计数来实现出入库；其运行步骤：

(a1)通过指纹识别或IC卡或密码打开进入系统智能电控锁；

(a2)开启智能柜门，人工查对应料号；

(a3)放入或取出对应料号的产品；

(a4)称重传感器自动计算数量增减并写入数据库；

(a5)关闭智能柜门；

(a6)智能电控锁锁住柜门；

(a7)存取物料步骤完成，出入库记录产生，记录可通过互联网远程可查看；

(a8)打印增减数量作为出入库凭证或者直接写入ERP库存管理系统。