CN101051362A - 仓库管理系统和用于该系统的叉车 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种仓库管理系统，包括：一个仓库定位系统，使用RFID将仓库的位置标记为三维直角坐标系下的坐标；一个手持终端设备，读取货物信息，并传递给中央数据处理设备；一个车载终端设备，根据中央数据处理设备传来的操作信息显示并监控对货物的操作；一个中央数据处理设备，处理该手持终端设备数据和车载终端设备传来的数据，向该车载终端设备发送操作信息。本发明通过手持终端设备以及车载终端设备自动识别分布在仓库平面、托盘、货架上的电子标签，获取仓库的位置、货位信息和仓库作业流程信息，实现仓库空间管理、商品识别与跟踪管理的自动化和信息化，可在此基础上对原有业务操作流程进行改造，从而提高仓储运作与管理的工作效率。

Description

仓库管理系统和用于该系统的叉车

技术领域

本发明涉及一种仓库管理系统以及用于该系统的叉车。

背景技术

近几年，随着我国经济的快速发展，物流业也得到了蓬勃发展。目前，我国已拥有70多万家物流公司，配送中心的信息化管理将直接关系到整个行业的快速发展。零售物流业作为国民经济重要的支柱在整个物流行业的发展过程中起着举足轻重的作用。在现有的零售物流行业中采用传统的仓库管理系统，通过仓库货位的定位管理，建立货位与信息系统对应的数据库以及采用条形码作为货位、包装箱识别的手段，进而达到商品(包装箱单位)、货位管理的目的。

射频识别(RFID)技术是从20世纪90年代兴起的一项自动识别技术。它利用无线射频方式进行非接触双向通信，以达到识别目的并交换数据。与条码，红外识别等其它自动识别方式不同，RFID技术并可以实现多目标识别和运动目标识别，同时还具有识别距离远，使用寿命长，不易毁损等众多优势，被公认为21世纪最有发展前途的十项技术之一。射频识别技术以其独特的优势、逐渐的被广泛应用于工业自动化、商业自动化、和交通运输控制管理等领域。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于RFID仓库定位系统、能够进行自动化管理的仓库管理系统。

本发明的目的是通过以下技术方案实现的：

一种仓库管理系统，包括：

仓库定位系统，使用RFID将仓库的位置标记为三维直角坐标系下的坐标；

手持终端设备，读取货物信息，并传递给中央数据处理设备；

车载终端设备，根据中央数据处理设备传来的操作信息显示并监控对货物的操作；

中央数据处理设备，处理该手持终端设备数据和车载终端设备传来的数据，向该车载终端设备发送操作信息。

其中，该手持终端设备包括：第一RFID标签读取装置，用于读取货物所在托盘的RFID标签信息；第一数据传输装置，用于与该中央数据处理设备进行数据交换；第一对象判断装置，用于判断当前读取的托盘RFID标签信息与该中央数据处理设备传来的信息是否一致。

其中，该车载终端设备包括：

位置判断装置，用于判断当前位置以及货位是否正确；

第二对象判断装置，用于判断当前货位上的托盘是否正确；

信息显示装置，用于显示操作信息和报警信息；

第二数据传输装置，用于与该中央数据处理设备进行数据传输。

其中，该中央数据处理设备包括：第三数据传输装置，用于与该手持终端设备和该车载终端设备进行数据交换；操作信息生成单元，用于生成操作信息；数据库，用于存储相关信息。

所述操作信息包括货位信息和由起点至终点的路由信息。操作信息生成单元包括：货位分配单元，分配货物所在货位；路由信息生成单元，根据输入的货位信息，生成由起点至终点的路由信息。

所述位置判断装置包括：路径判断单元，将当前的位置坐标与路由信息进行比对，判断当前位置是否正确，如果不正确则报警；货位判断单元，判断所处货位是否正确，如果不正确则报警。

本发明还包括另一种仓库管理系统，包括：

仓库定位系统，使用RFID将仓库的位置标记为三维直角坐标系下的坐标；

终端处理设备，读取货物信息并传递给中央数据处理设备，以及根据中央数据处理设备传来的操作信息显示并监控对货物的操作；

中央数据处理设备，处理该终端处理设备传来的数据，向该终端处理设备发送操作信息。

其中，该终端处理设备包括：位置判断装置，用于判断当前位置以及货位是否正确；对象判断装置，用于判断当前获得的托盘是否正确；信息显示装置，用于显示操作信息和报警信息；数据传输装置，用于与该中央数据处理设备进行数据传输。

本发明还包括一种叉车，其包括第二RFID标签读取装置、第三RFID标签读取装置和车载终端设备，该车载终端设备包括：

位置判断装置，用于判断当前位置以及货位是否正确；

对象判断装置，用于判断当前货位上的托盘是否正确；

信息显示装置，用于显示操作信息和报警信息；

数据传输装置，用于与仓库的中央数据处理设备进行数据传输。

本发明的积极进步效果在于：通过手持终端设备以及车载终端设备自动识别分布在仓库平面、托盘、货架上的电子标签，以获取仓库的位置和货位信息、仓库作业流程信息，实现仓库空间管理、商品识别与跟踪管理的自动化和信息化，可在此基础上对原有业务操作流程进行改造，从而提高仓储运作与管理的工作效率。

附图说明

图1为仓库定位系统的示意图。

图2为本发明实施例1的逻辑模块框图。

具体实施方式

下面结合附图给出本发明较佳实施例，以详细说明本发明的技术方案。

如图2所示，一种仓库管理系统，其基于一个仓库定位系统10，该仓库定位系统10使用RFID将仓库的位置标记为三维直角坐标系下的坐标。

如图1所示，为申请人于2005年9月27日递交的名称为“仓库三维空间以及搬运设备、搬运对象定位系统”的发明专利申请(申请号为200510030063.2)，公开了一种利用RFID标签标示仓库位置的仓库定位系统。在该定位系统下，仓库的位置用直角坐标下的坐标表示，而利用RFID标签在仓库中建立三维直角坐标。

该RFID定位系统包括多个RFID标签和坐标阅读器，坐标阅读器由天线和扫描器组成，所述RFID标签中包括多个平面坐标标识用RFID标签1、多个高度坐标标识用RFID标签2，所述平面坐标标识用RFID标签1设在仓库的地面3上。所述高度坐标标识用RFID标签2设在该仓库中的货架4上。

平面坐标标识用RFID标签1在X轴方向以第一间距等距排列且在Y轴方向以第二间距等距排列，各该平面坐标标识用RFID标签1均写有其所在位置的X和Y轴的坐标值。高度坐标标识用RFID标签2在Z轴方向以第三间距等距排列。各该高度坐标标识用RFID标签2均写有其所在位置的Z轴的坐标值。

X、Y和Z轴是三维直角坐标系中的坐标轴，其中，XY平面为仓库的地面3。该三维直角坐标系的原点可为三维空间内的任意一点。

所述第一间距与第二间距相等。第一间距与第二间距可根据实际需要设定，如仓库的面积、物品摆放的位置以及RFID设备的工作范围等。第三间距可根据货架4的实际高度确定。

坐标阅读器设置在仓库的搬运设备(如叉车)上，所述坐标阅读器包括至少一个用于阅读所述平面坐标标识用RFID标签的平面坐标阅读器以及至少一个用于阅读所述高度坐标标识用RFID标签的高度坐标阅读器，图中未示。

在该仓库管理系统中设有：至少一个手持终端设备20，其读取货物信息并传递给中央数据处理设备40；至少一个车载终端设备30，根据中央数据处理设备40传来的操作信息显示并监控对货物的操作，可设置在仓库内的搬运设备上，如叉车等；中央数据处理设备40用于处理该手持终端设备20数据和车载终端设备30传来的数据，向该车载终端设备30发送操作信息。

该手持终端设备20包括：一个第一RFID标签读取装置21，用于读取货物所在托盘的RFID标签信息；一个第一数据传输装置22，用于与该中央数据处理设备40进行数据交换；第一对象判断装置23，用于判断当前读取的托盘RFID标签信息与该中央数据处理设备40传来的信息是否一致。

该中央数据处理设备40包括：一个第三数据传输装置41，用于与该手持终端设备20和该车载终端设备30进行数据交换；一个操作信息生成单元42，用于生成操作信息；一个数据库43，用于存储相关信息，如托盘的RFID信息、货位以及与之对应货物识别信息等，其可以使用Microsoft、IBM或Oracle的相关数据库系统，数据库系统自带有查询和修改模块。

所述操作信息包括货位信息和由起点至终点的路由信息。

操作信息生成单元42包括：货位分配单元421，分配货物所在货位，其生成货位信息；路由信息生成单元422，根据输入的货位信息，生成由起点至终点的路由信息。

该货位分配单元421用于上架操作时为入库的货物分配空货位。路由信息生成单元422则根据输入的起点和终点计算叉车的行使路径，如果是上架操作，即货物入库，则起点是货物的摆放位置，终点则是货位分配单元421为货物分配的货架位置，如果是下架操作，即货物出库，则起点是货物摆放的货架位置，其存储在数据库43中，终点则是需要放置货物的位置，可根据实际需要确定，上述的位置都是通过仓库定位系统10的坐标表示的。可以使用现有技术生成两坐标点之间的路径。

该车载终端设备30包括：

位置判断装置31，用于判断当前位置以及货位是否正确；

第二对象判断装置32，用于判断当前货位上的托盘是否正确；

信息显示装置(图中未示)，用于显示操作信息和报警信息；

第二数据传输装置33，用于与该中央数据处理设备40进行数据传输。

其中，所述位置判断装置31包括：路径判断单元311，将当前的位置坐标与路由信息进行比对，判断当前位置是否正确，如果不正确则报警；货位判断单元312，判断所处货位是否正确，如果不正确则报警。

本实施例中所使用的叉车5包括第二RFID标签读取装置51、第三RFID标签读取装置52和上述的车载终端设备30。该第二RFID标签读取装置是所述用于读取高度坐标的高度坐标阅读器，该第三RFID标签读取装置是所述用于读取平面坐标的平面坐标读取装置。

下面对基于上述仓库管理系统的货物入库(上架操作)和出库(下架操作)过程进行说明。

当进行上架入库操作时，首先利用该手持终端设备20在货物的摆放位置读取承载货物的托盘的RFID标签信息。每个托盘的RFID标签信息都是预先设定的，并且在数据库43中存储。该第一RFID标签读取装置21读取托盘的标签信息，然后通过该第一数据传输装置22传给该中央数据处理设备40

该货位分配单元421为托盘分配货位，路由信息生成单元422根据货位的位置计算出从货物摆放位置至货位位置的路径。然后该第三数据传输装置41将路由信息和货位信息传给该车载终端设备30。

安装该车载终端设备30的叉车在装载托盘时其上的第二或第三RFID标签装置获取当前托盘的RFID标签信息，利用第二对象判断装置32判断当前装载的托盘是否正确，如果不正确，则报警。

在行驶过程中，该第三RFID标签读取装置读取当前平面位置的RFID标签信息，该路径判断单元311将当前的位置的RFID标签信息，将当前坐标与路由信息进行比对，判断当前位置是否正确，如果不正确则报警。在到达货位后，该第二RFID标签读取装置读取当前货位的RFID标签信息，判断所处货位是否正确，如果不正确则报警。如果正确无误，则将托盘放置在货位上。

另外一种上架入库操作是验收指定的货物并搬运到指定的货位上，此时，货位分配单元421已经预先将货物的货位分配好，并将承载货物的托盘的RFID标签信息传给该手持终端设备20，利用手持终端设备20进行入库操作，该第一RFID标签读取装置获取托盘的RFID标签信息，通过第一对象判断单元23判断验收入库的货物是否正确，如果不正确，则报警。

验收正确后，将货物搬运到已分配的货位上，这一个部分与前一种上架入库操作过程相同，不再赘述。

在进行下架出库操作时，从该数据库43中找到需要下架的货物所在的货位，然后利用路由信息生成单元422生成从货位位置至需要放置货位位置的路由信息。然后将货位信息和路由信息传给该车载终端设备30。

叉车到达放置货物的货位后，该第二RFID标签读取装置读取当前货位的RFID标签信息，判断所处货位是否正确，如果不正确则报警。

同样，在叉车行驶过程中，该第三RFID标签读取装置读取当前位置的RFID标签信息，该路径判断单元331将当前的位置的RFID标签信息，将当前坐标与路由信息进行比对，判断当前位置是否正确，如果不正确则报警。

在到达指定的位置(即路径终点)后，将货物放下，完成下架操作。

本实施例中，上述RFID标签读取装置为现有技术，手持终端设备的硬件部分可以是TEKLOGIX 7535，车载终端设备的硬件部分可以是TEKLOGIX8560。

另外，还可以在中央处理设备40上设置对象判断装置，则可以取消该第一和第二对象判断装置，或者在该手持终端设备20、车载终端设备30以及该中央处理设备40上均设置对象判断装置。

实施例2

一种仓库管理系统，与实施例1相比，其取消了该手持终端设备，由于对象判断装置是用于进行数据比较，因此，车载终端设备上的第二对象判断装置也可完成该第一对象判断装置的任务。另外，各个RFID标签读取装置可以使用相同的设备，仅读取的对象在逻辑上有不同，数据的格式等完全一致，因此第二或第三RFID标签读取装置也可以完成该第一RFID标签读取装置的任务，从而，本实施例的仓库管理系统包括如下几个部分：

仓库定位系统，使用RFID将仓库的位置标记为三维直角坐标系下的坐标；

终端处理设备，读取货物信息并传递给中央数据处理设备，以及根据中央数据处理设备传来的操作信息显示并监控对货物的操作；

中央数据处理设备，处理该终端处理设备传来的数据，向该终端处理设备发送操作信息，其与实施例1所述的中央处理设备相同。

其中，该终端处理设备包括：位置判断装置，用于判断当前位置以及货位是否正确；对象判断装置，用于判断当前获得的托盘是否正确；信息显示装置，用于显示操作信息和报警信息；数据传输装置，用于与该中央数据处理设备进行数据传输。

该终端处理设备是实施例1所述车载终端设备，也是用于安装在叉车上。各个部分的逻辑关系与实施例1中相同。

同样，该对象判断装置也可以设在该中央处理设备上，或中央处理设备和终端处理设备均设置对象判断装置。

本发明的范围包括但不限于上述实施例的表述，本领域一般技术人员依据本领域的常识和上述表述对本发明所作的变化均在本发明的范围之内。

Claims (10)

1、一种仓库管理系统，其特征在于，其包括：

仓库定位系统，使用RFID将仓库的位置标记为三维直角坐标系下的坐标；

手持终端设备，读取货物信息，并传递给中央数据处理设备；

车载终端设备，根据中央数据处理设备传来的操作信息显示并监控对货物的操作；

中央数据处理设备，处理该手持终端设备数据和车载终端设备传来的数据，向该车载终端设备发送操作信息。

2、根据权利要求1所述的仓库管理系统，其特征在于，该手持终端设备包括：第一RFID标签读取装置，用于读取货物所在托盘的RFID标签信息；第一数据传输装置，用于与该中央数据处理设备进行数据交换；第一对象判断装置，用于判断当前读取的托盘RFID标签信息与该中央数据处理设备传来的信息是否一致。

3、根据权利要求2所述的仓库管理系统，其特征在于，该车载终端设备包括：

位置判断装置，用于判断当前位置以及货位是否正确；

第二对象判断装置，用于判断当前货位上的托盘是否正确；

信息显示装置，用于显示操作信息和报警信息；

第二数据传输装置，用于与该中央数据处理设备进行数据传输。

4、根据权利要求3所述的仓库管理系统，其特征在于，该中央数据处理设备包括：第三数据传输装置，用于与该手持终端设备和该车载终端设备进行数据交换；操作信息生成单元，用于生成操作信息；数据库，用于存储相关信息。

5、根据权利要求4所述的仓库管理系统，其特征在于，所述操作信息包括货位信息和由起点至终点的路由信息。

6、根据权利要求5所述的仓库管理系统，其特征在于，操作信息生成单元包括：货位分配单元，分配货物所在货位；路由信息生成单元，根据输入的货位信息，生成由起点至终点的路由信息。

7、根据权利要求6所述的仓库管理系统，其特征在于，所述位置判断装置包括：路径判断单元，将当前的位置坐标与路由信息进行比对，判断当前位置是否正确，如果不正确则报警；货位判断单元，判断所处货位是否正确，如果不正确则报警。

8、一种仓库管理系统，其特征在于，其包括：

仓库定位系统，使用RFID将仓库的位置标记为三维直角坐标系下的坐标；

终端处理设备，读取货物信息并传递给中央数据处理设备，以及根据中央数据处理设备传来的操作信息显示并监控对货物的操作；

中央数据处理设备，处理该终端处理设备传来的数据，向该终端处理设备发送操作信息。

9、根据权利要求8所述的仓库管理系统，其特征在于，该终端处理设备包括：位置判断装置，用于判断当前位置以及货位是否正确；对象判断装置，用于判断当前获得的托盘是否正确；信息显示装置，用于显示操作信息和报警信息；数据传输装置，用于与该中央数据处理设备进行数据传输。

10、一种叉车，其特征在于，其包括第二RFID标签读取装置、第三RFID标签读取装置和车载终端设备，该车载终端设备包括：

位置判断装置，用于判断当前位置以及货位是否正确；

对象判断装置，用于判断当前货位上的托盘是否正确；

信息显示装置，用于显示操作信息和报警信息；

数据传输装置，用于与仓库的中央数据处理设备进行数据传输。

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