CN102799914A - 基于无线定位的仓库管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种基于无线定位的仓库管理系统，其包括：在入库的每个物品上分别绑定设置一个标识卡，每个标识卡具有唯一ID并每隔一预设时间自动发送标识信息；设置在仓库中的多个读卡基站，用于收集各个标识卡发出的标识信息，并将用于定位物品在仓库中位置的查询信息进行广播；与每个读卡基站无线通信连接的传输接口；连接传输接口的管理服务器，其包含一个数据库，所述管理服务器用于获取并解析标识信息，将各个物品在仓库中存放位置信息实时写入数据库，提供用户对入库的物品进行定位查询，对标识卡和读卡基站进行动态管理维护。本发明对于流动性强的物品的管理和定位提供了完美的支持，可节约人力成本、大大提高的管理效率。
Description
技术领域
本发明涉及一种信息管理系统，尤其是涉及一种基于无线定位的仓库管理系统。
背景技术
随着社会的高速发展，社会需求不断提升，物流行业得到空前的发展，物品的流通呈现高速增长。各大物流企业，港口，码头等地方堆放的物品越来越多、摆放越来越杂、占地面积越来越大、流通越来越频繁等现象。如何从堆积如山的物品中间找到相关的物品，变成了是一件非常不易的事情。
如果完全靠人工去定位寻找物品，不但效率低下，而且出错率很高，如果在加上管理人员离职和调动，那么物品查找定位将会变得更加的复杂。那么如何高效的从堆积如山的物品中找到相关物品，而且不受人员的影响的需求变得日益重要和突出。
传统的仓管系统一般只做到物品的入库、出库、查询、盘点和维护等等，但如何准确的告知用户某个物品存放在具体哪个位置甚至哪个货架，这是绝大多数仓管系统是不具备的。还有一些仓管系统虽然在物品入库上具有确定的存放位置，但是在存储过程中可能频繁改变物品位置，而无法根据物品位置改变实时更新数据库，导致后续定位物品时，出现定位困难，甚至出现定位出错。
发明内容
本发明提出一种基于无线定位的仓库管理系统，通过采用无线通信的标识卡和对仓库显示模拟二维地图的web控制台，为查找定位物品提供定标点和可视化的相对位置，以解决目前仓库管理系统无法准确定位物品的技术问题。
本发明采用如下技术方案实现：一种基于无线定位的仓库管理系统，其包括：
在入库的每个物品上分别绑定设置一个标识卡，每个标识卡具有唯一ID并每隔一预设时间自动发送标识信息；设置在仓库中的多个读卡基站，用于收集各个标识卡发出的标识信息，并将用于定位物品在仓库中位置的查询信息进行广播；与每个读卡基站无线通信连接的传输接口；连接传输接口的管理服务器，其包含一个数据库，所述管理服务器用于获取并解析标识信息，将各个物品在仓库中存放位置信息实时写入数据库，提供用户对入库的物品进行定位查询，对标识卡和读卡基站进行动态管理维护。
其中，所述管理服务器还包括：连接在传输接口与数据库之间的分析管理模块，用于获取并解析标识信息，获得各个物品在仓库中存放位置信息以对数据库进行动态更新处理，并根据用户输入的定位查询条件产生对入库的物品进行定位查询的查询消息；连接数据库的web控制台，用于根据各个物品在仓库中存放位置信息，在仓库的动态全景二维地图上显示出各个物品，并提供用户输入定位查询仓库中存放的物品的定位查询条件。
其中，所述web控制台包括：
用于显示仓库的动态全景二维地图的显示界面；用于提供用户输入定位查询仓库中存放的物品的定位查询条件的查询管理界面。
其中，所述定位查询条件为所需定位查询物品绑定的标识卡的ID；所述查询信息中携带所述ID，且所述查询信息通过各个读卡基站广播至各个标识卡，由每个标识卡比对自身ID是否与所述ID相同，若相同，则发出声光报警。
其中，通过按下标识卡上的报警停止按钮，或者标识卡收到读卡基站下发的清除命令时，标识卡停止声光报警。
其中，标识卡发出的标识信息中至少包括标识卡的ID、标识卡的自测电压和上报时间信息。
其中，每个读卡基站将各自的基站号和自测电压加入标识卡发出的标识信息之中，然后发送给传输接口。
其中，管理服务器分别判断每个标识卡的自测电压是否低于第一预定电压阈值，定位出自测电压低于第一预定电压阈值的标识卡并提醒更换该标识卡的电源；管理服务器分别判断每个读卡基站的自测电压是否低于第二预定电压阈值，定位出自测电压低于第二预定电压阈值的读卡基站并提醒更换该读卡基站的电源。
其中，管理服务器监测每个标识卡的最近一次标识信息的上报时间与当前时间之间的时间差，若其中一个或多个标识卡对应的时间差超过预定时间值，则认定该一个或多个标识卡出现故障。
其中，管理服务器将发生故障的标识卡的相关信息写入到数据库的一个表中，并控制故障管理按钮闪烁。
与现有技术相比，本发明具有如下有益效果：本发明除了实现一般仓库管理系统的功能外，并精简了数据库的架构，同时是实现了对查询定位物品的智能化的声光定位，并把定位结果显示在web控制台的二维地图上，给用户更加直观的全面的方位感。正是这些功能的实现，对于流动性强的物品的管理和定位提供了完美的支持，同时降低了对数据库的时实维护，节约人力成本，大大提高的管理的效率等。
附图说明
图1是本发明仓库管理系统的结构示意图；
图2是物品的存放位置信息上报的流程示意图；
图3是物品的定位处理流程示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提出一种基于无线定位的仓库管理系统，该仓库管理系统包括：使用无线射频技术且具有唯一ID并每隔一预设时间主动上报标识信息的标识卡1，将入库的每个/组物品分别与一个标识卡1一一对应的绑定设置，利用标识卡1上报的标识信息来标识对应物品在仓库中的存放位置；设置在仓库中的多个读卡基站2，用于收集各个标识卡1发出的信息，并把这些信息以无线通信方式转发给传输接口3；传输接口3用于将收集的信息数据传输转发给管理服务器4，由管理服务器4控制将表示各个物品位置的标识信息进行解析，获得各个物品在仓库中存放位置的相关信息，将每个物品在仓库中存放位置的相关信息作为一个记录实时写入数据库41并存储。
其中，管理服务器4具体包括：连接在传输接口3与数据库41之间，用于根据传输接口3转发的位置信息，对数据库41进行动态更新处理的分析管理模块42；连接数据库41的web控制台43，在web控制台43显示仓库的动态全景二维地图，并提供用户输入定位查询仓库中存放的物品的定位查询条件。
其中，web控制台43至少包括：用于显示仓库的动态全景二维地图的显示界面；用于提供用户定位查询仓库中存放的物品的查询管理界面。
其中，在web控制台43上显示二维地图信息时，需要由专业美工人员，根据仓库结构绘制出一定比例结的平面地图，然后根据仓库的实际情况，绘制一些不同种类的货架摆件，这些不同的摆件可能操作人员根所实际的摆放情况把它动态的添加到地图上面，这样一个动态全景的仓库二维地图就可以显示在web控制台43上面，给管理人员非常直观的相对物品摆放位置信息了。如果在仓库摆放的货架要移动，管理人员应根据实际情况，让二维地图上对应的货架也移动到相对的位置。如果不用的货架，可以把它除去从地图上面。
其中，根据仓库平面情况，会把其分成不到的区域，系统中由区域管理来动态完成。那么，必须在仓库的不同区域中分别设置读卡基站2的，即必须把每个读卡基站2绑定到仓库各个不同的区域；如果区域过大，可以在其中放多个读卡基站2，保证读卡基站2的有效覆盖范围遍及仓库的每个角落。然后系统管理人员根据仓库中读卡基站2的分布情况，在web控制台43显示的二维地图上面也添加相应的基站标志，并且要在添加的时候绑定读卡基站2是在仓库的哪个区域。管理人员还可以根据读卡基站2的变化动态的维护基站信息。
结合图2所示，物品入库的时候，每个/组物品都要绑定一个标识卡1，标识卡1的ID是唯一的，并把这种对应关系和物品的类型等信息录入数据库41中，那么当物品放在仓库后，物品上绑定的标识卡1会不断的以无线射频方式向外发出标识信息，这些标识信息会被它周围的读卡基站2读取到，然后读卡基站2在把读到的标识信息和读卡基站2本身的基站号信息打包上传到传输接口3，传输接口3再把这些信息通过分析管理模块42写入到数据库41中。整个过程是智能化的过程，如果物品存放的位置发生改变，那么这种改变会自动反馈到数据库41中。
当管理人员要定位查找一个物品的时候，这就要用到定位技术，这也是仓库管理系统的中最有核心的部分；定位分为两部分完成，一部分反应的web控制台43上，另一部分反应在查询物品所在的标识卡1上。结合图3所示，在web控制台43的查询管理界面输入待定位物品绑定的标识卡1的ID，然后web控制台43在数据库41中根据输入的ID找到对应的基站号，再根据找到的基站号在数据库41中找到其拥有的货架号，这时在web控制台43的显示界面上，所有找到的货架号都会闪烁的圆环在闪动，那么管理人员就可以知道物品存放在仓库的区域。当在查询中找到ID对应的基站号时，web控制台43会向分析管理模块42请求下发查询信息，查询信息中包含有标识卡1的ID和其对应的目标基站号，然后分析管理模块42把查询信息下发到传输接口3，传输接口3在把查询信息转发到目标基站号对应的读卡基站2上，接着读卡基站2在把查询信息向外广播，该读卡基站2有效覆盖范围内的所有标识卡1均能够接收到查询信息后；当标识卡1收到查询信息后，根据查询信息中查询ID是否与自身ID一致，判断查询信息是否是查找自身，若发现查询信息是在查找自己，那么就会自动的发出声光报警（标识卡1上设置能够发出闪光、蜂鸣的警示装置，会不断的闪光并且发出蜂鸣声。并且，按下设置在标识卡1上的报警停止按钮，或者标识卡1收到读卡基站下发的清除命令时，标识卡1上的警示装置停止闪光、蜂鸣的声光报警），通过这种形式来告诉管理人员，目标物品在哪个具体位置。
当管理人员查询完成后，会从web控制台43的显示界面上看到物品的区域位置，当管理员就会到达这个区域位置后，就会听见标识卡1发出的蜂鸣声，或者是暗处会看到闪光，这样管理人员就会循着声光报警找到对应的物品。找到物品后，管理人员会按一下标识卡1上的报警停止按钮来清除声光报警，或者在web控制台43按一下清除定位按钮，就会清除显示界面的闪烁光圈，并向分析管理模块42发送清除定位命令，分析管理模块42在把清除命令传给传输接口3，传输接口3将清除命令广播给各个读卡基站2，各个读卡基站2收到后下发给各个标识卡1，各个标识卡1接收到清除命令后就会停止声光报警。
由于在仓库中使用了大量的标识卡1和至少1个读卡基站2，如果标识卡1和读卡基站2没有电了，那么就没有它的信息上报，物品就会被遗失在仓库中了，管理人员很难在找的到它，这个仓库管理系统就会出很大的问题。为了防止这种情况的发生，如何解决这个问题就显得是重中之重了。解决方法就是标识卡1和读卡基站2均实时的自测电压：标识卡1把测得的电压值打包到标识卡1上报的标识信息的数据包中，它们一同被读卡基站2获得，然后读卡基站2把自身的自测电压加入标识信息的数据包之后，把数据包经过传输接口3转发到分析管理模块42，分析管理模块42会把自测电压信息给解析出来，如果发现其低于各自的预定电压阈值时，会把低于预定电压阈值的标识卡1或读卡基站2相关信息写入到特定的数据库的一个表中待查，并通知web控制台43有低电发生，让web控制台43的显示界面上显示低电查询按钮闪烁。管理人员在web控制台43进入低电管理，查看发生低电的标识卡1或读卡基站2，并可以定位标识卡1或读卡基站2的位置后对其进行电源（电池）更换，这种就可以保证标识卡1或读卡基站2出现没有电的情况。
标识卡1的故障解除也是本系统要在第一时间解决的问题，因为如果发生了故障，那么其对应的物品就会被遗失在仓库中，这样就会出现数据库41中信息不一致的情况，影响到系统的正常运行。为了在第一时间知道发生故障的标识卡1也是一个非常重要的问题，解决方法就是在标识卡1上报的信息中记录了其上报时间，分析管理模块42每次收到一个标识信息数据包的时候都会更新上报时间，如果标识卡1发生了故障，那么其信息就不会被上报到分析管理模块42，这个标示卡1对应的上报时间就不会被更新，这样当前时间与上报时间之差就会越来越大，当其差值超过一个预定时间值后，就断定标识卡1发生故障，分析管理模块42会把发生故障的标识卡1的相关信息写入到数据库的一个表中，然后通知web控制台43有故障发生，并让web控制台的故障管理按钮闪烁。控制台管理人员就可以进入故障管理，查看发生的故障信息，并可以定位发生故障的标识卡1所属的读卡基站2的位置后，对其进行处理或更换标识卡1等，这种就可以保证标识卡1出现故障后马上被web控制台43知道并做出相应的故障解除处理。
综上，本发明把采用无线射频技术的标识卡引入仓库管理系统，并利用标识卡具有唯一ID并主动上报信息的特点，然后把入库物品和标识卡一一对应的绑定起来，利用标识卡上报的标识信息来标识对应物品所在的位置；这些标识卡上报的信息会被读卡基站获取并以无线的方式转发到传输接口后再由管理服务器把采集的数据写入到数据库，就样就可以实现物品信息的智能化管理。另外，本发明引入无线通信的标识卡和web控制台的模拟二维地图，为查找定位提供定标点和可视化的相对位置依据；在web控制台上进行定位操作时，会同时在web控制台上显示物品所在的区域，并且向目标标识卡发送查找命令，目标标识卡接收到命令会自发进行声光报警。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (10)
1.一种基于无线定位的仓库管理系统，其特征在于，所述仓库管理系统包括：
在入库的每个物品上分别绑定设置一个标识卡，每个标识卡具有唯一ID并每隔一预设时间自动发出标识信息；
设置在仓库中的多个读卡基站，用于收集各个标识卡发出的标识信息，并将用于定位物品在仓库中位置的查询信息进行广播；
与每个读卡基站无线通信连接的传输接口；
连接传输接口的管理服务器，其包含一个数据库，所述管理服务器用于获取并解析标识信息，获得各个物品在仓库中存放位置信息并实时写入数据库，且提供用户对入库的物品进行定位查询，以及对标识卡和读卡基站进行动态管理维护。
2.根据权利要求1所述基于无线定位的仓库管理系统，其特征在于，所述管理服务器还包括：
连接在传输接口与数据库之间的分析管理模块，用于获取并解析标识信息，获得各个物品在仓库中存放位置信息以对数据库进行动态更新处理，并根据用户输入的定位查询条件产生对入库的物品进行定位查询的查询消息；
连接数据库的web控制台，用于根据各个物品在仓库中存放位置信息，在仓库的动态全景二维地图上显示出各个物品，并提供用户输入定位查询仓库中存放的物品的定位查询条件。
3.根据权利要求2所述基于无线定位的仓库管理系统，其特征在于，所述web控制台包括：
用于显示仓库的动态全景二维地图的显示界面；
用于提供用户输入定位查询仓库中存放的物品的定位查询条件的查询管理界面。
4.根据权利要求2所述基于无线定位的仓库管理系统，其特征在于，所述定位查询条件为所需定位查询物品绑定的标识卡的ID；所述查询信息中携带所述ID，且所述查询信息通过各个读卡基站广播至各个标识卡，由每个标识卡比对自身ID是否与所述ID相同，若相同，则发出声光报警。
5.根据权利要求4所述基于无线定位的仓库管理系统，其特征在于，通过按下标识卡上的报警停止按钮，或者标识卡收到读卡基站下发的清除命令时，标识卡停止声光报警。
6.根据权利要求1所述基于无线定位的仓库管理系统，其特征在于，标识卡发出的标识信息中至少包括标识卡的ID、标识卡的自测电压和上报时间信息。
7.根据权利要求6所述基于无线定位的仓库管理系统，其特征在于，每个读卡基站将各自的基站号和自测电压加入标识卡发出的标识信息之中，然后发送给传输接口。
8.根据权利要求7所述基于无线定位的仓库管理系统，其特征在于，管理服务器分别判断每个标识卡的自测电压是否低于第一预定电压阈值，定位出自测电压低于第一预定电压阈值的标识卡并提醒更换该标识卡的电源；管理服务器分别判断每个读卡基站的自测电压是否低于第二预定电压阈值，定位出自测电压低于第二预定电压阈值的读卡基站并提醒更换该读卡基站的电源。
9.根据权利要求6所述基于无线定位的仓库管理系统，其特征在于，管理服务器监测每个标识卡的最近一次标识信息的上报时间与当前时间之间的时间差，若其中一个或多个标识卡对应的时间差超过预定时间值，则认定该一个或多个标识卡出现故障。
10.根据权利要求9所述基于无线定位的仓库管理系统，其特征在于，管理服务器将发生故障的标识卡的相关信息写入到数据库的一个表中，并控制故障管理按钮闪烁。
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