CN101798019B - 基于无线传感网络的物料监控设备 - Google Patents

Abstract

本发明涉及基于无线传感网络的物料监控设备，包括多个终端、多个路由器、一个协调器、一个主机，主机通过串口与协调器相连，协调器与多个路由器相连，每个路由器连接1-254个终端，组成无线传感网络。本发明的终端能够实时采集并发送物料信息以及接收主机指令，主机接收、存储和处理物料信息并做出判断和响应。本发明的设备能够提高企业物流管理水平，并具有安装方便、维护成本低、可靠性高，网络规模可调节等优点。

Description

基于无线传感网络的物料监控设备

技术领域

本发明涉及一种用于监控车间各个工位的物料情况的设备，特别涉及一种基于无线传感网络的物料监控设备。

背景技术

近一二十年来，物流管理科学开始兴起，物流管理系统开始流行，对企业的生产经营带来深刻的影响。物流管理系统是专门用于现代化生产现场对流量、物料、质量、设备测量和监控的信息系统，是一个柔性的自动化控制管理系统。物流管理系统通过对生产过程的跟踪、对生产设备的监控、对原料及产品的信息检测和记录、对生产计划的管理等措施，可以高效有序地组织生产，提高生产效率，并为管理人员提供企业的生产和物流状况等决策依据。

在一个物流管理系统中，对原材料等各种物料进行监控是必需的，也是非常重要的一环。现代企业的自动化生产线大都采用流水作业方式，每个工位都需要使用一定的物料，任何一个工位发生的物料短缺都会造成整个生产线作业中断，因此保证物料及时供应是关系到自动化生产线能否稳定运转的关键问题。

无线传感器网络(Wireless Sensor Network)综合了传感器技术、微电子技术、嵌入式计算技术和无线通信技术等先进技术，能够协同地实时监测、感知和采集网络覆盖区域中各种环境或监测对象的信息，并对其进行处理，处理后的信息通过无线方式发送，并以自组多跳的网络方式传送给观察者。无线传感网络主要由集成了传感器、微处理器、无线通信接口和电源等模块的节点组成，各节点通过无线通信协议组成分布式网络，并以无线方式发送和接收数据，具有多级冗余、自组网和自愈能力等特点。与传统的信息获取方式相比，无线传感器网络具有功耗小、廉价和快速部署、可扩展性强、能在恶劣和特殊的环境下正常工作等优点。

在《计算机应用研究》期刊2006年第7期《基于的生产线物料监控系统的设计与应用》一文中介绍了一种物料监控系统，此系统是采用CAN现场总线，因此存在很多缺陷和局限，主要有：总线效率低、传输速率较低使系统的实时性差、通信可靠性差、网络工程调试复杂、后期维护成本高等。

发明内容

本发明的目的为了实现物料状况监控、物料请求、请求响应、易于部署、易于扩充、易于使用维护、较好的系统实时性、较好的系统可靠性、较低的成本，而提供一种基于无线传感网络的物料监控设备。

为解决上述问题，本发明的技术方案为：

基于无线传感网络的物料监控设备，包括多个终端、多个路由器、一个协调器、一个主机，主机通过串口与协调器相连，协调器与多个路由器相连，每个路由器连接1-254个终端，组成无线传感网络。

所述的基于无线传感网络的物料监控设备还包括LCD显示器，终端与LCD显示器相连。

所述终端含有传感器，自动探测并读取物料的编码信息或手动输入物料信息，并将所采集的物料信息进行归类、余量计算等处理，再将处理得到的信息通过路由器传输至协调器；并由协调器通过无线网络接收主机指令并做出相应反应。归类、余量计算都采用现有方法来处理。

所述路由器具有自动探测并加入所述的无线传感网络，扩展无线网络传输距离，扩展网络节点数量，负责信息转发。

所述协调器，建立网络并接收终端及路由器加入所述的无线传感网络；接收来自终端的信息并通过串口传输至主机；接收主机信息并发送至终端。

所述主机具有接收物料信息、存储物料信息，并做出判断及做出响应、存储判断和响应；通过所述的无线传感网络向终端发出指令；提供物料情况查询功能。

本发明带来的有益效果有：使物料供应及时准确，提高生产效率；为企业生产计划等决策提供决策依据，提高业务管理效率；系统易使用、成本低，为企业降低了生产成本；系统维护性好、稳定可靠，维护成本低；系统易扩充，降低了升级、扩展和迁移的代价；可通过主机与其它工业网络连接，为系统兼容和扩展打下了良好基础。

附图说明

图1为本发明的系统结构示意图。

图2为本发明的无线网络拓扑结构图。

图3为本发明的系统功能图。

其中图2中

为协调器，

路由器，

为终端。

具体实施方式

结合附图对本发明作进一步的描述。

如图1、图2所示，基于无线传感网络的物料监控设备，包括多个终端、多个路由器、一个协调器、一个主机、LCD显示器，主机通过串口与协调器相连，协调器与多个路由器相连，每个路由器连接1-254个终端，终端与LCD显示器相连，组成无线传感网络。所述终端含有传感器，自动探测并读取物料的编码信息或手动输入物料信息，并将所采集的物料信息进行归类、余量计算等处理，归类、余量计算都采用现有方法来处理；再将处理得到的信息通过路由器传输至协调器；并由协调器通过无线网络接收主机指令并做出相应反应。

所述路由器具有自动探测并加入所述的无线传感网络，扩展无线网络传输距离，扩展网络节点数量，负责信息转发。所述协调器，建立网络并接收终端及路由器加入所述的无线传感网络；接收来自终端的信息并通过串口传输至主机；接收主机信息并发送至终端。所述主机具有接收物料信息、存储物料信息，并做出判断及做出响应、存储判断和响应；通过所述的无线传感网络向终端发出指令；提供物料情况查询功能。

每个工位配置一个终端，根据车间的大小、工位位置等情况在不同位置配置一定数量的路由器，保证每个工位的终端都能接入网络，终端具有物料信息采集功能和无线通信功能，并在车间相应位置配置一定数量的路由器，并配置一个协调器，节点间通过无线通信协议组成无线网络。此外，协调器与主机通过串口进行通信，从而组成一个无线传感网络。打开协调器组建网络，再打开路由器和终端，终端采集物料信息并通过无线网络将物料信息发送出去，路由器只负责信息转发，协调器接收来自各个终端的信息，再通过串口将信息发送至主机，主机负责信息的处理和存储并做出反应；另一方面，主机可以向终端发送指令等信息，通过无线网络将信息传送至终端，路由器同样只负责信息转发，终端接收信息并做出反应。

由工位上的终端实时收集物料信息并及时传输至主机，可以做到实时监控物料情况，当工位物料不足时，即可由终端发送物料请求信息，主机接收到物料请求信息后，做出响应。同时，主机也可通过无线网络向终端发送信息，凭借无线传感网络的无限扩展、使用方便、工作可靠等特点，采用无线传感网络对物料进行监控具有容易部署，容易扩充，简单易用，维护方便，实时性和可靠性较好，成本较低等优点。

Claims (1)

1.基于无线传感网络的物料监控设备，包括多个终端、多个路由器、一个协调器、一个主机、LCD显示器，其特征在于：

主机通过串口与协调器相连，协调器与多个路由器相连，每个路由器连接1-254个终端，组成无线传感网络，终端与LCD显示器相连；

所述终端含有传感器，自动探测并读取物料的编码信息或手动输入物料信息，并将所采集的物料信息进行归类、余量计算处理，再将处理得到的信息通过路由器传输至协调器，并由协调器通过无线网络接收主机指令并做出相应反应；

所述路由器具有自动探测并加入所述的无线传感网络，扩展无线网络传输距离，扩展网络节点数量，负责信息转发；

所述协调器，建立网络并接收终端及路由器加入所述的无线传感网络，接收来自终端的信息并通过串口传输至主机，接收主机信息并发送终端；

所述主机具有接收物料信息、存储物料信息，并做出判断及做出响应、存储判断和响应；通过所述的无线传感网络向终端发出指令；提供物料情况查询功能。

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