CN109035609B - 一种食堂自动化订餐配送取餐系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种食堂自动化订餐配送取餐系统及方法,属于自动化订餐取餐技术领域。本发明包括网上订餐系统、配送系统和取餐系统构成。网上订餐系统用于实现食堂菜品种类、价格和数量信息的显示以及菜品订单的下发;配送系统用于实现菜品按照所下订单信息的进行分拣打菜及配送;取餐系统用于实现对配送好的订单验证取餐。本发明实现了整个就餐过程的自动化,克服在传统高校食堂的经营模式下学生打餐拥挤、费时和不能根据食用者的需要来打不同量的食物而导致的食物浪费的缺点。
Description
技术领域
本发明涉及一种食堂自动化订餐配送取餐系统及方法,属于自动化订餐取餐技术领域。
背景技术
传统经营模式下的高校食堂总是存在很多问题,为了提高学生们的就餐体验与食堂的经营效益,所以,对到食堂就餐这一过程进行了自动化设计。采用Java语言和SQL数据库技术开发网上订餐系统实现网上订餐;利用NFC技术以及控制原理,来对订单菜品的配送过程进行控制;利用物联网技术来实现自助取餐过程,这样来实现整个就餐过程的自动化。
食堂自动化订餐配送取餐系统的意义在于:随着我国教育事业的发展,高校学生人数不断增多,导致还在采用传统经营模式的高校食堂存在很多问题。食堂打餐的拥挤和菜品供应的不合理等,使得学生的就餐体验不好以及会对食堂的经济效益造成影响,因此开发一个能够实现学生方面就餐过程自动化以及食堂方面能有效获取订单信息的系统统尤为必要。
随着计算机技术、自动控制技术的发展及现代社会行业的的需求,越来越多的科学技术正在广泛应用于日常生活当中。例如生活中常见的自助点餐、小区门禁和商场的存包柜等,这些都是Java语言及SQL数据库技术、NFC技术和物联网技术的具体体现。此外,随着近几年国家大力提倡“互联网+”的思想,其目的旨在利用信息通信技术以及互联网平台,让互联网与传统行业进行深度融合,创造新的发展生态,以推动经济形态不断地发生演变。所以食堂自动化订餐配送取餐系统有着技术与政策的双重支持,是未来食堂经营模式转变的大势方向。
发明内容
本发明要解决的技术问题是:本发明提供一种食堂自动化订餐配送取餐系统及方法,用于克服在传统高校食堂的经营模式下学生打餐拥挤、费时和不能根据食用者的需要来打不同量的食物而导致的食物浪费的缺点。本发明实现了餐配送实现自动化,极大的方便了使用者。
本发明技术方案是:一种食堂自动化订餐配送取餐系统,包括网上订餐系统、配送系统和取餐系统;
所述网上订餐系统用于实现食堂菜品种类、价格和数量信息的显示以及菜品订单的下发;
所述配送系统用于实现菜品按照所下订单信息的进行分拣打菜及配送;
所述取餐系统用于实现对配送好的订单验证取餐。
所述网上订餐系统包括订餐终端机、PC端的软件和手机移动端的app、服务器来实现网上订餐,该系统利用Java语言和SQL数据库技术开发完成,具有注册登录、菜品查询、订单查询和用户订餐功能;其中,菜品查询是用于食堂当天供应的菜品种类、价格及数量的显示,订单查询用于查询订单所分配的保温箱的位置信息和显示订单是否配送完成,用户订餐功能即是通过该系统下发菜品订单。
所述取餐系统包括智能物联网保温箱21,用于配送好的订单自助验证取餐;同时,智能物联网保温箱可以安置于现有的打菜窗口,学生们只取餐不打菜,可以大大解决现有的打餐拥挤的问题;
所述取餐系统中的智能物联网保温箱21包括:多个保温柜22、保温柜上的显示屏23以及每个保温柜22中的压力传感器Ⅴ24,压力传感器Ⅴ24检测打好菜的餐盘是否到达保温柜22,如果到的话通过显示屏23来显示订单配送完毕的信息提示点餐人;
所述保温柜22上设置有读卡器,通过读卡器读到的卡片信息与网上订餐系统中的分配的保温箱的信息是否匹配来判断是否开启保温柜22;
所述压力传感器Ⅴ24都选择FSR电阻式薄膜压力传感器,该传感器的检测原理是通过压力的变化转化为电阻的变化,再由电阻的变化通过桥式电路获得相应的毫伏级电压输出,然后通过检测该电压值实现的压力的检测;该传感器检测的压力范围为:20g~10kg。
所述配送系统包括订单识别系统、传动系统和打菜系统三部分;用于实现订单中菜品的分拣打菜配送功能,该配送系统是利用NFC技术实现订单中菜品的识别,并对配送过程中传动装置的转向装置、主、副传送带的控制来实现订单中菜品的配送。
所述订单识别系统是应用NFC原理实现的订单中菜品信息识别的功能,订单识别系统包括NFC主设备、NFC餐盘17和NFC识别装置;NFC主设备用于接受服务器发送过来的订单信息,并将订单信息写入NFC餐盘17中;NFC餐盘17则是作为订单菜品的容器;NFC识别装置用于识别NFC主设备写入NFC餐盘17中的订单信息;
所述NFC餐盘17包括NFC芯片18和菜槽区域19;
所述NFC识别装置安置在传动系统的每个转向装置上。
所述传动系统用于控制传动装置来实现菜品配置时和NFC餐盘移至智能物联网保温箱21时的传动;
所述菜品配置时的传动装置包括主传动装置和副传动装置;所述主传动装置包括主传送带Ⅰ10、转向装置Ⅰ11、转向装置Ⅱ15、压力传感器Ⅱ16、压力传感器Ⅰ32;副传动装置有若干个,每个副传动装置包括副传送带13、打菜装置14;
所述主传送带Ⅰ10后进入副传动装置的地方均设有转向装置Ⅰ11,转向装置Ⅰ11上装有NFC识别装置Ⅰ12和压力传感器Ⅰ32;转向装置Ⅰ11用于转向两个方向,一是继续在主传送带Ⅰ10的方向移动,或是进入副传动装置的副传送带13,副传送带13中安装有分别标号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的三个打菜装置14,用于菜品的配置;
在出副传动装置副传送带13的地方均设置有转向装置Ⅱ15,转向装置Ⅱ15上装有压力传感器Ⅱ16,转向装置Ⅱ15后为主传送带Ⅰ10;其中,转向装置Ⅱ15用于使NFC餐盘17回到主传送带Ⅰ10;
所述NFC餐盘移至智能物联网保温箱21时的传动装置,该装置为了配合智能物联网保温箱214层的立体结构,所以设计时将该装置分为了4层,每一层都包括转向装置Ⅲ34、NFC识别装置Ⅱ35、压力传感器Ⅲ36、主传送带Ⅱ37、回旋下降传送带38、转向装置Ⅳ39、NFC识别装置Ⅲ40和压力传感器Ⅳ41;其中,保温柜22是属于智能物联网保温箱21的部分,在每个保温箱中还安置有压力传感器Ⅴ24;
所述回旋下降传送带38是一个向下倾斜的传送带结构,末端接于下一层的转向装置Ⅲ34,其目的是为了配合智能物联网保温箱21的立体结构,NFC餐盘能移动到每一层的保温柜22当中;
所述转向装置Ⅲ34接于菜品配置时的传动装置的主传送带Ⅰ10的末端,转向装置Ⅲ34上安置有NFC识别装置Ⅱ35和压力传感器Ⅲ36用于识别判断订单中的保温柜22的位置信息进而实现不同的转向;转向装置Ⅲ34有两个转向,一个方向是主传送带Ⅱ37,另一个方向是回旋下降传送带38;其中,主传送带Ⅱ37后接转向装置Ⅳ39,转向装置Ⅳ39有分别标号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的4个,每个转向装置Ⅳ39中安置有NFC识别装置Ⅲ40和压力传感器Ⅳ41,都对应着智能物联网保温箱21中的一个保温柜22,并且每个保温柜22中都安装有压力传感器Ⅴ24,该压力传感器Ⅴ24用于检测NFC餐盘是否到达保温柜22中;回旋下降传送带38后接下一层的转向装置Ⅲ34,连接在该层转向装置Ⅲ34之后的装置与上一层相同,通过这样来保证NFC餐盘能移动到每一层的保温柜22当中。
所述传动系统中所有的转向装置包括转向装置Ⅰ11、转向装置Ⅱ15、转向装置Ⅲ34、转向装置Ⅳ39,结构均相同;其中转向装置Ⅰ11包括转向传送带31、压力传感器Ⅰ32和转向杆33;所述转向杆33与转向装置底部壳体连接,压力传感器Ⅰ32检测到压力之后,电机带动转向杆33转动,转向杆33带动整个转向装置转动;
其中转向装置Ⅰ11、转向装置Ⅲ34和转向装置Ⅳ39转向的实现均是由电机带动转向杆33转动,来带动整个转向装置的转动,等装置自身转动完毕后再通过带动转向传送带31的运动,进而来实现餐盘的转向的;而转向装置Ⅱ15装置本身并没有转动,是通过带动其上的转向传送带31的运动来实现餐盘的传动的。
所述打菜系统采用闭环控制系统的原理来控制打菜装置14,以实现的菜品配置这一功能;打菜系统包括控制器、传感器、执行器和作为控制对象的打菜装置14来完成菜品配置这一过程的控制;
所述打菜系统中的控制器的控制信号是由PC给出;传感器选用的是压力传感器;执行器是步进电机、变频器;
所述打菜系统中的打菜装置14包括槽盖1、搅拌器2、第一储菜槽3、漏斗4、第一挡板5、第二储菜槽6、第二挡板7、传送带8和整体机架9;
所述整体机架9下面设有传送带8,整体机架9上部分为第一储菜槽3,整体机架9中间部分形似中空的漏斗4,也用于储存菜品,整体机架9的漏斗下部分设有第一挡板5,漏斗底部设有第二挡板7,第一挡板5与第二挡板7之间形成第二储菜槽6;
所述打菜装置14中,搅拌器2由电机驱动,以保持第一储菜槽3内菜品的均匀分布;第一挡板5、第二挡板7和传送带8上都安置由压力传感器,并且第一挡板5和第二挡板7的开合状态是通过步进电机来控制的。
一种食堂自动化订餐配送取餐方法,所述方法包括如下步骤:
步骤一、首先,学生通过网上订餐系统的订餐终端机、PC端的软件和手机移动端的app来访问网上订餐系统,发出用餐订单,并上传到服务器,由服务器对订单信息进行处理,一方面给该订单分配一个空闲的保温箱,并将该保温箱的位置信息由网上订餐系统回馈给学生;另一方面是将该订单信息传至食堂的NFC主设备;
步骤二、食堂的NFC主设备得到订单信息后,将订单信息录入NFC餐盘,由传送带和打菜装置来对录入订单信息的NFC餐盘进行订单菜品的分拣配送;
步骤三、将订单菜品配置完成的NFC餐盘传送至事先分配好的保温箱中;
步骤四:学生通过刷校园卡的方式在相应的保温箱中取餐,来完成这一整套的就餐过程。
本发明的工作原理是:
首先,可以利用Java语言及SQL数据库技术开发网上订餐系统;其次,学生可以通过订餐终端机、PC端的软件或移动端的app的方式来访问该网上订餐系统;再次,该系统中能够明确的显示当天食堂所供应的菜品,包括菜品的种类、数量、价格等信息;最后,学生可以通过该系统实现网上下菜品订单。
所述网上订餐系统在下好订单后,系统会将订单中菜品种类、数量以及下单学生的个人信息,通过互联网将这些订单信息上传到服务器,由服务器进行订单的信息收集处理,一方面给该订单分配一个空闲的保温箱,并将该保温柜的位置信息由网上订餐系统回馈给学生;另一方面将这些订单信息传至食堂中的NFC主设备,以将订单信息录入NFC餐盘之中。其中,个人信息包括学生的姓名和学号。
由NFC主设备录入NFC餐盘之中的订单信息包括所定菜品的种类以及分配的保温柜的位置。录入完毕订单信息的NFC餐盘将进入配送系统,开始订单菜品的配送。
所述配送系统中还可分为订单识别系统、传动系统和打菜系统三部分。其中,订单识别系统由现有的小区门禁提供灵感,利用小区门禁所采用的NFC原理来实现订单中菜品的识别;传动系统是对整个配送过程中,主、副传送带等传动装置的控制,是通过PC发出控制信号给变频器,变频器控制加在电机上的电压的频率,以控制电机的额转速,这样来实现的主、副传送带等传动装置的控制;打菜装置是具体实现菜品配置的过程。
所述订单识别系统是利用NFC门禁系统的原理实现的。NFC原理是一种短距离的高频无线通讯技术,允许电子设备之间进行非接触式的点对点数据传输,其主要运行在13.56MHz的频率范围内,可以在10cm左右范围内建立设备之间的连接。而NFC门禁系统的原理就是在上述非接触式的点对点数据传输的基础上加上了验证环节,即时通过NFC主设备给NFC芯片中录入一个信息,然后NFC芯片到NFC识别装置处时进行非接触式的点对点数据传输,来识别NFC芯片中的信息能不能和该NFC识别装置中的信息匹配,然后将这个匹配的信息发送到PC中,由PC输出相应的控制信号。
所述订单识别系统实现的是NFC餐盘的识别和转向操作,包括NFC主设备、NFC芯片、NFC识别装置、转向装置、传感器、控制器和执行器。其中,传感器是FSR电阻式薄膜压力传感器,控制器是PC,执行器是控制转向的步进电机和控制转向传送带的电机。
所述NFC主设备是一个物联网装置,能够接受服务器传输来的订单信息,并将该信息录入NFC芯片中。
所述NFC芯片如图4所示,是NFC芯片18安置在餐盘上,形成的NFC餐盘17,其上将打菜的区域即菜槽19分为了Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三块区域。
所述NFC餐盘的转向由NFC识别装置、转向装置、压力传感器、电机和步进电机共同完成。其中,转向装置Ⅰ11如图6所示,包括转向传送带31、压力传感器Ⅰ32和转向杆33。其转向与否的判定,是通过安置在转向装置Ⅰ11上的NFC识别装置Ⅰ12与压力传感器Ⅰ32来实现的,它们分别完成订单信息的识别与NFC餐盘的检测;转向杆33是利用下接的步进电机作为驱动源,来完成的额转向操作;转向传送带31的运行状态是通过控制变频器加在电机的电压频率,来完成NFC餐盘在转向传送带31上的移动。
所述订单识别系统所实现的功能是:NFC主设备将订单信息录入餐盘上的NFC芯片中,经传动系统在传送带上移动,由转向装置Ⅰ11中压力传感器Ⅰ32检测转向装置Ⅰ11上力的变化,判断NFC餐盘是否移动到转向装置Ⅰ11上,当NFC餐盘移动到转向装置Ⅰ11上时,与该转向装置Ⅰ11上的NFC识别装置Ⅰ12识别配对,若配对失败,则将该配对失败的信息发送至PC,PC发出相应的控制信号到变频器,变频器调节加在带动转向传送带31的电机上的电压的频率,以控制电机的转动,来带动转向传送带31的运行,让NFC餐盘继续在主传送带上移动;若配对成功,则PC会发出两个控制信号,先是控制转向装置Ⅰ11中的步进电机转动来带动转向杆33转动,使转向传送带31的传送方向转向至副传送带13;之后再是控制带动转向传送带31的电机的转动,让NFC餐盘进入副传送带13中。
所述传动系统如图3、7所示,包括菜品配置时的传动和至物联网保温箱时的传动。所述传动系统用于控制传动装置来实现菜品配置时和NFC餐盘移至智能物联网保温箱21时的传动;
所述菜品配置时的传动装置包括主传动装置和副传动装置;所述主传动装置包括主传送带Ⅰ10、转向装置Ⅰ11、转向装置Ⅱ15、压力传感器Ⅱ16、压力传感器Ⅰ32;副传动装置有若干个,每个副传动装置包括副传送带13、打菜装置14;
所述主传送带10后是转向装置Ⅰ11,转向装置Ⅰ11上装有NFC识别装置Ⅰ12和压力传感器Ⅰ32,转向装置Ⅰ11后能够转向两个方向,一是继续在主传送带10上移动,或是进入副传送带13,副传送带13中安装有分别标号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的三个打菜装置14,用于菜品的配置,在副传送带13的末端是转向装置Ⅱ15,在出副传动装置副传送带13的地方均设置有转向装置Ⅱ15,转向装置Ⅱ15上装有压力传感器Ⅱ16,转向装置Ⅱ15后为主传送带Ⅰ10;其中,转向装置Ⅱ15用于使NFC餐盘17回到主传送带Ⅰ10。
所述NFC餐盘移至物联网保温箱时的传动装置如图7所示,该装置为了配合智能物联网保温箱214层的立体结构,所以设计时将该装置分为了4层,每一层都包括转向装置Ⅲ34、NFC识别装置Ⅱ35、压力传感器Ⅲ36、主传送带Ⅱ37、回旋下降传送带38、转向装置Ⅳ39、NFC识别装置Ⅲ40和压力传感器Ⅳ41;其中,保温柜22是属于智能物联网保温箱21的部分,在每个保温箱中还安置有压力传感器Ⅴ24;
所述回旋下降传送带38的平面图如图8所示,是一个设计的向下倾斜的传送带结构,末端接于下一层的转向装置Ⅲ34,其目的是为了配合智能物联网保温箱21的立体结构,NFC餐盘能移动到每一层的保温柜22当中。
所述转向装置Ⅲ34接于菜品配置时的传动装置的主传送带Ⅰ10的末端,转向装置Ⅲ34上安置有NFC识别装置Ⅱ35和压力传感器Ⅲ36用于识别判断订单中的保温柜22的位置信息进而实现不同的转向;转向装置Ⅲ34有两个转向,一个方向是主传送带Ⅱ37,另一个方向是回旋下降传送带38;其中,主传送带Ⅱ37后接转向装置Ⅳ39,转向装置Ⅳ39有分别标号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的4个,每个转向装置Ⅳ39中安置有NFC识别装置Ⅲ40和压力传感器Ⅳ41,都对应着智能物联网保温箱21中的一个保温柜22,并且每个保温柜22中都安装有压力传感器Ⅴ24,该压力传感器Ⅴ24用于检测NFC餐盘是否到达保温柜22中;回旋下降传送带38后接下一层的转向装置Ⅲ34,连接在该层转向装置Ⅲ34之后的装置与上一层相同,通过这样来保证NFC餐盘能移动到每一层的保温柜22当中。
所述传动系统的控制环节由闭环控制原理中的控制器、执行器和测量变送三部分,来实现转动系统的控制。其中控制其选用的是PC,执行器是带动该传动系统中传送带工作的电机和带动转向装置转向的步进电机,测量变送则是采用的FSR电阻式薄膜压力传感器。
所述打菜系统中的打菜装置14如图2所示,包括槽盖1、搅拌器2、第一储菜槽3、漏斗4、第一挡板5、第二储菜槽6、第二挡板7、传送带8和整体机架9;其中,第一挡板5、第二挡板7和传送带8上都安置由压力传感器,并且第一挡板5和第二挡板7的开合状态是通过控制步进电机运行状态来控制的。
打菜装置14的安置如图3所示,是顺序并排着的三个打菜装置14安置在副传送带13中,分别编号为打菜装置Ⅰ、打菜装置Ⅱ和打菜装置Ⅲ。
所述打菜装置14中,槽盖1是第一储菜槽3的盖子,起隔离作用;搅拌器2安置在第一储菜槽3中,由电机带动,以保持第一储菜槽3内菜品的均匀分布;第一储菜槽3是一个立方体储物槽的结构,用于放置菜品;漏斗4接于第一储菜槽3下方,与PC、第一挡板5、第二储菜槽6、安置在第一挡板5上的压力传感器以及驱动第一挡板5开合的步进电机,来共同完成菜品分量的配置,将规定分量的菜品配置到第二储菜槽6中;最后,由PC、第二挡板7、传送带8、安置在第二挡板7和传送带8上的压力传感器以及驱动第二挡板7开合的步进电机,来完成将配置好份量的菜品,配置到NFC餐盘中。
所述打菜系统的具体工作原理如下:
首先,是关于NFC餐盘17中菜槽区域19的确定。由于NFC餐盘的配置菜品的区域有限,为了防止配置区域重复配置所导致溢出的情况发生,打菜系统需要知道菜品需要配置到NFC餐盘当中的位置,即需要知道配置到NFC餐盘中菜槽区域19Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ中的哪一个区域当中。该过程的实现是,副传送带传13送NFC餐盘到打菜装置Ⅰ的传送带8处,通过传送带8上的压力传感器检测出NFC餐盘的重量,根据配置过菜品的NFC餐盘和未配置过菜品的NFC餐盘重量的不同,将此时传送带8上压力传感器的测量值传输至PC中,与PC中有无菜品时NFC餐盘的重量的设定值相比较,得出此时的NFC餐盘中是否已经配置过菜品或是配置了几种菜品的结论,然后决定NFC餐盘应该去第几号打菜装置去打菜。
其中,如何判断出要去几号打菜装置进行打菜的原理如下:
当餐盘中有没有菜品、有菜品和有多种菜品时餐盘的重量是不一样的。举个例子:餐盘打满的重量在200~250克,有两个菜品时是150~200克,有一个菜品时是100~150克,没有菜品时是100克以下,现在来了一个餐盘检测它的重量,看检测的这个重量是在哪一个范围里面,就去几号打菜装置。
其中,如图3和图4所示,如果判断出当前餐盘中没有菜品,那么餐盘就去图3中标号Ⅰ的打菜装置14下打菜,打菜时,图4所示的餐盘中的菜槽区域19Ⅰ正对着图3中标号Ⅰ的打菜装置14的打菜口下进行打菜;
如果判断出餐盘中有一个菜了,那么,打菜时,图4所示的餐盘中的菜槽区域19Ⅱ正对着图3中标号Ⅱ的打菜装置14的打菜口下进行打菜;
如果判断出餐盘中有两个菜了,那么,打菜时,图4所示的餐盘中的菜槽区域19Ⅲ正对着图3中标号Ⅲ的打菜装置14的打菜口下进行打菜;
其次,是菜品份量配置的问题。菜品分量的配置由打菜装置14实现。打菜装置14中安置在第二挡板7上的压力传感器能够检测出第二储菜槽6中菜品的份量,即是将压力传感器的检测值传输到PC中,与PC中所设定分量数值比较,若测量的值低于设定值,则PC对控制步进电机发出控制信号,由步进电机控制第一挡板5打开,让漏斗4中的菜品能够进入第二储菜槽6;当菜品进入第二储菜槽6中后,势必会改变第二挡板7上的压力传感器的测量值,在测量的值等于设定值时,则由PC控制步进电机关闭第一挡板5,通过这样的一个过程来完成菜品份量的配置。
再次,是菜品配置到NFC餐盘中的控制。经过上述两个过程,确定了NFC餐盘应在第几号打菜装置处打菜和所打菜品的份量,这样已经完成了菜品配置的准备工作。此时,只需打菜装置中传送带8处上安置的压力传感器,检测出NFC餐盘已移动到传送带8处,将该信号发至PC,然后PC发出控制步进电机打开第二挡板7的信号,打开第二挡板7将第二储菜槽6中已经确认份量的菜品配置到NFC餐盘的相应区域。
最后,在配置完毕后,PC发出控制信号至变频器,变频器给带动传送带8运行的电机一个电压,让电机转动,以带动传送带8运行,使NFC餐盘离开传送带8处进入副传送带13,在检测到NFC餐盘离开传送带8从而控制关闭第二挡板7时,再在打菜装置中重新进行上述菜品份量的配比的过程。
食堂经营者可以通过订单数据分析,提前知晓学生所需的菜品以及数量,再来炒菜。一段时间后,经营者处理过往的订单信息时,通过数据分析得出每天大致需要的菜品种类以及数量,便可大大的解决食物浪费的原因,学生们都能吃到自己想吃的菜,食堂也不会出现做好了的菜没人吃而浪费了的情形。
对于订单数据分析可以采用机器学习中的线性回归方法来进行也可以采用本领域技术人员常用的其他方式获得。
例如,对某种A类菜品当天供应量多少的分析,是根据以往的订单信息,可以知道以往的每一周之中,每一天A类菜品的销售量,通过这些数据可以绘制出一个表示一周中每一天与其当天销售量的关系图,然后通过图中的数据利用线性回归的方法,来拟合一条距离图中每一个数据点最近的一条线段,这条线段表示着预测的一周中每一天A类菜品的最合适的供应量,以此来确定菜品的供应量。
对某种A类菜品当天供应量多少的分析具体操作可以如下:
首先,建立问题的模型。对于A类菜品份量的问题,可以从历史的订单数据中得到一组表示一周中每一天与其当天销售量的数据,来作为数据样本。可以根据这些数据在直角坐标系下画出其所对应的点,即样本点,其中,横坐标x表示一周的七天,纵坐标y表示提供的A类菜品的份量。为了完成对未来某一天A类菜品的需求量做一个预测,通过对该问题的分析,假设出预测模型为:
hθ(x)=θ0+θ1x
其次,是代价函数的建立。就是建立样本点与预测模型hθ(x)之间的距离函数,如下:
再次,是用梯度下降法来求使得代价函数最小的θ0、θ1。θ0、θ1的值的获取操作是通过下面的式子迭代得到:
θ0:=temp0
θ1:=temp1
α为求偏导符号,m是样本个数,y(i)表示的是某一个样本里面提供的A类菜品的份量,最后,通过上述步骤确定了θ0、θ1的值,也就确定了预测模型hθ(x)的表达式,通过把表示一周中某天的x0代入进表达式中,所得到的hθ(x0)即为预测的当天A类菜品所提供的份量。
由此,通过上述的分析方法,食堂便可以减少因菜品供应不合理,出现浪费的现象,以降低食堂的经济损失。
所述取餐系统的工作原理是:
所述取餐系统,在NFC餐盘17进入事先分配好的保温柜22中时,保温柜22中的压力传感器Ⅴ24检测到压力的变化,将该检测值传至PC,PC判定NFC餐盘17已经到达事先分配好的保温柜22中,表示订单配送完毕,并将配送完毕的信息通过服务器,发至设计的网上订餐系统,在系统订单查询的功能界面里显示订单已配送完成。
最后,学生可以通过在所下订单对应的保温柜22处,通过读卡器刷校园卡来开启保温柜,以完成取餐。
具体开启原理可以如下方式进行说明:如开始下订单后,在网上订餐系统环节中,通过服务器处理订单信息的时候就给该订单分配了一个保温柜,之后,在取餐系统环节中,PC接收到处理好的订单后,就给代表该保温柜的变量赋值赋的值就是订单信息中学生的学号。当保温柜上显示屏显示订单配送完成准备取餐的时候,通过在读卡器上刷校园卡的方式,校园卡内的学号信息由读卡器通过USB传至PC的取餐系统中,此时读取的学号信息与代表各个保温柜的变量进行比较判断,当学号不相同时,不做任何操作,继续与别的变量中的学号信息进行比较,当学号相同时,则PC发出一个控制信号到对应地址的电动装置,通过控制电动装置的工作来打开相应的保温柜。
所述打菜系统的中打菜的工作原理是:
首先,当传送带8上的压力传感器检测表示NFC餐盘不在传送带8上时,进行菜品份量的配比,由第二挡板7上的压力传感器测量第二储菜槽6中菜品的份量,将该测量信号传至PC中,与PC中的设定的重量值比较,判断此时的测量值和设定值的大小,若测量值较小则打开第一挡板5让菜品进入第二储菜槽6中,直至达到菜品重量的设定值后关闭第一挡板5;
其次,当传送带8上的压力传感器检测到有压力变化时,表明NFC餐盘已经到达打菜装置14的传送带8上,该检测到的压力信号送至PC后,PC发出控制信号,打开第二挡板7开始菜品的配置;
再次,在配置完毕后,PC发出控制信号至变频器,变频器给带动传送带8运行的电机一个电压,让电机转动,以带动传送带8运行,使NFC餐盘离开传送带8处,当NFC餐盘离开传送带8处时,传送带8上的压力传感器会检测到因NFC餐盘的离开而导致传送带8所受压力的变化,将此时的测量信号传至PC中,与PC中的设定的重量值比较,判断确定此时的NFC餐盘有没有离开,若没有离开,则PC不发出任何控制信号,若离开,则PC发出控制信号关闭第二挡板7和控制变频器的输出电压使传送带8停止运行。
最后,在检测到NFC餐盘离开传送带8从而控制关闭第二挡板7时,再在打菜装置中重新进行上述菜品份量的配比的过程,这样就完成了打菜系统菜品配置这一功能。
如图12所示为,当配置多种菜品时,菜品配置时的传动装置中的副传动装置为若干个,图12中画出5个副传动装置,其中,具体何种菜品的设置顺序可以采用图12中的设置方式进行设置,即第一种菜品设置在第一个副传动装置上,以后各种菜品依次顺序设置在后续副传动装置的两侧,就能使每一种菜品都能打到了;
本发明的有益效果是:
1、对学生来说,学生通过互联网订餐,能够提前知道食堂供应的菜品,方便学生选择自己喜欢的菜品。而且到食堂只取餐不打菜,按序排队,大数据安排取餐窗口,可以大大的解决现有的打餐拥挤的状况。
2、由于智能物联网保温箱的存在,可以让学生自由安排吃饭的时间,只要在一定的时间范围内,学生都可以吃到热乎的饭菜,解决了现有的饭菜易冷,学生去晚了没热菜的问题。
3、对于食堂来说,食堂经营者可以通过订单数据分析,提前知晓学生所需的菜品以及数量,再来炒菜,长此以往,还能通过过往大量的订单数据分析每天大致需要的菜品种类以及数量,这样可以解决食物浪费对食堂经营者造成经济损失的问题。
附图说明
图1是本发明结构示意图;
图2是本发明打菜装置结构图;
图3是本发明菜品配置时的传动装置结构图;
图4是本发明NFC餐盘结构图;
图5是本发明智能物联网保温箱结构图;
图6是本发明转向装置结构图;
图7是本发明NFC餐盘移至物联网保温箱时的传动装置结构图;
图8是本发明回旋下降传送带的平面图;
图9是本发明闭环控制原理结构图;
图10是本发明传送带控制原理图;
图11是本发明的方法流程图;
图12是本发明实现多种菜品配制时的传动装置结构示意图。
图1-12中各标号:1-槽盖,2-搅拌器,3-第一储菜槽,4-漏斗,5-第一挡板,6-第二储菜槽,7-第二挡板,8-传送带,9-整体机架,10-主传送带Ⅰ,11-转向装置Ⅰ,12-NFC识别装置Ⅰ,13-副传送带,14-打菜装置,15-转向装置Ⅱ,16-压力传感器Ⅱ,17-NFC餐盘,18-NFC芯片,19-菜槽区域,21-智能物联网保温箱,22-保温柜,23-显示屏,24-压力传感器Ⅴ,31-转向传送带,32-压力传感器Ⅰ,33-转向杆,34-转向装置Ⅲ,35-NFC识别装置Ⅱ,36-压力传感器Ⅲ,37-主传送带Ⅱ,38-回旋下降传送带,39-转向装置Ⅳ,40-NFC识别装置Ⅲ,41-压力传感器Ⅳ。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例,对本发明作进一步说明。
实施例1:如图1-12所示,一种食堂自动化订餐配送取餐系统,包括网上订餐系统、配送系统和取餐系统;
所述网上订餐系统用于实现食堂菜品种类、价格和数量信息的显示以及菜品订单的下发;
所述配送系统用于实现菜品按照所下订单信息的进行分拣打菜及配送;
所述取餐系统用于实现对配送好的订单验证取餐。
进一步的,所述网上订餐系统包括订餐终端机、PC端的软件和手机移动端的app、服务器来实现网上订餐,该系统利用Java语言和SQL数据库技术开发完成,具有注册登录、菜品查询、订单查询和用户订餐功能;其中,菜品查询是用于食堂当天供应的菜品种类、价格及数量的显示,订单查询用于查询订单所分配的保温箱的位置信息和显示订单是否配送完成,用户订餐功能即是通过该系统下发菜品订单。网上订餐系统的设计可以分为前台模块和后台模块,前台模块可以完成注册登录、菜品查询、订单查询和用户订餐的功能,主要面向的是用户;后台模块可以完成用户权限管理、菜品管理、订单管理和用户管理的功能,主要面对的是管理人员。在Myeclipse平台上,可以使用JSP(Java语言)和SQL Server2012数据库来完成该网上订餐系统开发设计,实现网上订餐系统中菜品查询和订餐等功能。
进一步的,所述取餐系统包括智能物联网保温箱21,用于配送好的订单自助验证取餐;同时,智能物联网保温箱可以安置于现有的打菜窗口,学生们只取餐不打菜,可以大大解决现有的打餐拥挤的问题;
所述取餐系统中的智能物联网保温箱21包括:多个保温柜22、保温柜上的显示屏23以及每个保温柜22中的压力传感器Ⅴ24,压力传感器Ⅴ24检测打好菜的餐盘是否到达保温柜22,如果到的话通过显示屏23来显示订单配送完毕的信息提示点餐人;
所述保温柜22上设置有读卡器,通过读卡器读到的卡片信息与网上订餐系统中的分配的保温箱的信息是否匹配来判断是否开启保温柜22;
所述压力传感器Ⅴ24都选择FSR电阻式薄膜压力传感器,该传感器的检测原理是通过压力的变化转化为电阻的变化,再由电阻的变化通过桥式电路获得相应的毫伏级电压输出,然后通过检测该电压值实现的压力的检测;该传感器检测的压力范围为:20g~10kg。
进一步的,所述配送系统包括订单识别系统、传动系统和打菜系统三部分;用于实现订单中菜品的分拣打菜配送功能,该配送系统是利用NFC技术实现订单中菜品的识别,并对配送过程中传动装置的转向装置、主、副传送带的控制来实现订单中菜品的配送。
进一步的,所述订单识别系统是应用NFC原理实现的订单中菜品信息识别的功能,订单识别系统包括NFC主设备、NFC餐盘17和NFC识别装置;NFC主设备用于接受服务器发送过来的订单信息,并将订单信息写入NFC餐盘17中;NFC餐盘17则是作为订单菜品的容器;NFC识别装置用于识别NFC主设备写入NFC餐盘17中的订单信息;
所述NFC餐盘17包括NFC芯片18和菜槽区域19;
所述NFC识别装置安置在传动系统的每个转向装置上。
进一步的,所述传动系统用于控制传动装置来实现菜品配置时和NFC餐盘移至智能物联网保温箱21时的传动;
所述菜品配置时的传动装置包括主传动装置和副传动装置;所述主传动装置包括主传送带Ⅰ10、转向装置Ⅰ11、转向装置Ⅱ15、压力传感器Ⅱ16、压力传感器Ⅰ32;副传动装置有若干个,每个副传动装置包括副传送带13、打菜装置14;
所述主传送带Ⅰ10后进入副传动装置的地方均设有转向装置Ⅰ11,转向装置Ⅰ11上装有NFC识别装置Ⅰ12和压力传感器Ⅰ32;转向装置Ⅰ11用于转向两个方向,一是继续在主传送带Ⅰ10的方向移动,或是进入副传动装置的副传送带13,副传送带13中安装有分别标号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的三个打菜装置14,用于菜品的配置;
在出副传动装置副传送带13的地方均设置有转向装置Ⅱ15,转向装置Ⅱ15上装有压力传感器Ⅱ16,转向装置Ⅱ15后为主传送带Ⅰ10;其中,转向装置Ⅱ15用于使NFC餐盘17回到主传送带Ⅰ10;
所述NFC餐盘移至智能物联网保温箱21时的传动装置,该装置为了配合智能物联网保温箱214层的立体结构,所以设计时将该装置分为了4层,每一层都包括转向装置Ⅲ34、NFC识别装置Ⅱ35、压力传感器Ⅲ36、主传送带Ⅱ37、回旋下降传送带38、转向装置Ⅳ39、NFC识别装置Ⅲ40和压力传感器Ⅳ41;其中,保温柜22是属于智能物联网保温箱21的部分,在每个保温箱中还安置有压力传感器Ⅴ24;
所述回旋下降传送带38是一个向下倾斜的传送带结构,末端接于下一层的转向装置Ⅲ34,其目的是为了配合智能物联网保温箱21的立体结构,NFC餐盘能移动到每一层的保温柜22当中;
所述转向装置Ⅲ34接于菜品配置时的传动装置的主传送带Ⅰ10的末端,转向装置Ⅲ34上安置有NFC识别装置Ⅱ35和压力传感器Ⅲ36用于识别判断订单中的保温柜22的位置信息进而实现不同的转向;转向装置Ⅲ34有两个转向,一个方向是主传送带Ⅱ37,另一个方向是回旋下降传送带38;其中,主传送带Ⅱ37后接转向装置Ⅳ39,转向装置Ⅳ39有分别标号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的4个,每个转向装置Ⅳ39中安置有NFC识别装置Ⅲ40和压力传感器Ⅳ41,都对应着智能物联网保温箱21中的一个保温柜22,并且每个保温柜22中都安装有压力传感器Ⅴ24,该压力传感器Ⅴ24用于检测NFC餐盘是否到达保温柜22中;回旋下降传送带38后接下一层的转向装置Ⅲ34,连接在该层转向装置Ⅲ34之后的装置与上一层相同,通过这样来保证NFC餐盘能移动到每一层的保温柜22当中。
进一步的,所述传动系统中所有的转向装置包括转向装置Ⅰ11、转向装置Ⅱ15、转向装置Ⅲ34、转向装置Ⅳ39,结构均相同;其中转向装置Ⅰ11包括转向传送带31、压力传感器Ⅰ32和转向杆33;所述转向杆33与转向装置底部壳体连接,压力传感器Ⅰ32检测到压力之后,电机带动转向杆33转动,转向杆33带动整个转向装置转动;
其中转向装置Ⅰ11、转向装置Ⅲ34和转向装置Ⅳ39转向的实现均是由电机带动转向杆33转动,来带动整个转向装置的转动,等装置自身转动完毕后再通过带动转向传送带31的运动,进而来实现餐盘的转向的;而转向装置Ⅱ15装置本身并没有转动,是通过带动其上的转向传送带31的运动来实现餐盘的传动的。
进一步的,所述打菜系统采用闭环控制系统的原理来控制打菜装置14,以实现的菜品配置这一功能;打菜系统包括控制器、传感器、执行器和作为控制对象的打菜装置14来完成菜品配置这一过程的控制;
所述打菜系统中的控制器的控制信号是由PC给出;传感器选用的是压力传感器;执行器是步进电机、变频器;
所述打菜系统中的打菜装置14包括槽盖1、搅拌器2、第一储菜槽3、漏斗4、第一挡板5、第二储菜槽6、第二挡板7、传送带8和整体机架9;
所述整体机架9下面设有传送带8,整体机架9上部分为第一储菜槽3,整体机架9中间部分形似中空的漏斗4,也用于储存菜品,整体机架9的漏斗下部分设有第一挡板5,漏斗底部设有第二挡板7,第一挡板5与第二挡板7之间形成第二储菜槽6;
所述打菜装置14中,搅拌器2由电机驱动,以保持第一储菜槽3内菜品的均匀分布;第一挡板5、第二挡板7和传送带8上都安置由压力传感器,并且第一挡板5和第二挡板7的开合状态是通过步进电机来控制的。
一种食堂自动化订餐配送取餐方法,所述方法包括如下步骤:
步骤一、首先,学生通过网上订餐系统的订餐终端机、PC端的软件和手机移动端的app来访问网上订餐系统,发出用餐订单,并上传到服务器,由服务器对订单信息进行处理,一方面给该订单分配一个空闲的保温箱,并将该保温箱的位置信息由网上订餐系统回馈给学生;另一方面是将该订单信息传至食堂的NFC主设备;
步骤二、食堂的NFC主设备得到订单信息后,将订单信息录入NFC餐盘,由传送带和打菜装置来对录入订单信息的NFC餐盘进行订单菜品的分拣配送;
步骤三、将订单菜品配置完成的NFC餐盘传送至事先分配好的保温箱中;
步骤四:学生通过刷校园卡的方式在相应的保温箱中取餐,来完成这一整套的就餐过程。
本发明的工作过程是:
首先,学生可以通过订餐终端机、PC端(电脑)的软件和移动端(手机)的app来访问网上订餐系统,发出用餐订单,并上传到服务器,由服务器对订单信息进行处理,一方面给该订单分配一个空闲的智能物联网保温箱,并将该保温箱的位置信息由网上订餐系统回馈给学生;另一方面是将该订单信息传至食堂的NFC主设备;
其次,利用NFC主设备将该订单信息录入NFC餐盘17中后,NFC餐盘17进入传动系统的主传送带Ⅰ10,开始订单菜品的配送。
再次,配送时,NFC餐盘17在主传送带Ⅰ10上移动,当转向装置Ⅰ11上的压力传感器Ⅰ32检测出NFC餐盘17移动到转向装置Ⅰ11时,由其上的NFC识别装置Ⅰ12判断该处转向装置Ⅰ11所转向的菜品是否是订单中的菜品,若不是,则继续在主传送带Ⅰ10上移动,直至下一个转向装置;若是,则控制步进电机带动转向杆33来使转向装置Ⅰ11转向副传送带13,使NFC餐盘17进入副传送带13,准备进行菜品的配置;
进行菜品配置时,副传送带13传送NFC餐盘17到打菜装置14的传送带8处,通过传送带8上的压力传感器检测餐盘的重量,将该压力传感器的测量值传输至PC中,与PC中有无菜品时NFC餐盘的重量的设定值相比较,确定该NFC餐盘应该去副传送带13上的第几号打菜装置去打菜,然后将该NFC餐盘移动至该打菜装置的传送带8处;
由打菜装置14事先配置好标准份量的菜品置于第二储菜槽6中,然后由传送带8上的压力传感器检测到有压力变化时,表示NFC餐盘已移动至传送带8处,然后PC控制打开第二挡板7将第二储菜槽6中已经确认份量的菜品配置到NFC餐盘中,完成该类菜品的配置;
之后,配置好该类菜品的NFC餐盘,经副传送带13进入转向装置Ⅱ15,由转向装置Ⅱ15上的压力传感器Ⅱ16,检测NFC餐盘17是否到达转向装置Ⅱ15,即是压力传感器Ⅱ16的检测值传至PC中,与PC中设定的一个重量的阀值相比较,若检测值小于阀值,则不做任何操作;当检测值大于阀值时,PC发出相应的控制信号到变频器,变频器调节加在带动转向装置Ⅱ15上的传送带31的电机上的电压的频率,以控制电机的转动,来带动传送带31的运行,使NFC餐盘回到主传送带Ⅰ10中。重复上述配送过程,就能完成订单中所有菜品的配送。
接着将配置完所有订单菜品的NFC餐盘经由NFC餐盘移至物联网保温箱时的传动装置的传动,使NFC餐盘进入物联网保温箱21保存,并将配送完毕的信息通过服务器,发至设计的网上订餐系统,在系统订单查询的功能界面里显示订单已配送完成,等待取餐。该过程中,餐盘先是移动到转向装置Ⅲ34上,由转向装置Ⅲ34上的NFC识别装置Ⅱ35识别餐盘中分配的保温柜22的位置信息,此时的位置信息是物联网保温箱21的层数,若匹配,则进入之后的主传送带37,再由依次与4个转向装置Ⅳ39上的NFC识别装置Ⅲ40识别,确定该餐盘具体所属的保温柜22;若不匹配,则在转向装置Ⅲ34上时,就进入回旋下降传送带38,在下一层的转向装置Ⅲ34上继续进行上述操作。
最后,学生通过在对应的保温柜22上的读卡器处刷校园卡来开启保温柜,以完成取餐。
上面结合附图对本发明的具体实施例作了详细说明,但是本发明并不限于上述实施例,在本领域普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下作出各种变化。
Claims (6)
1.一种食堂自动化订餐配送取餐系统,其特征在于:包括网上订餐系统、配送系统和取餐系统;
所述网上订餐系统用于实现食堂菜品种类、价格和数量信息的显示以及菜品订单的下发;
所述配送系统用于实现菜品按照所下订单信息的进行分拣打菜及配送;
所述取餐系统用于实现对配送好的订单验证取餐;
所述配送系统包括订单识别系统、传动系统和打菜系统三部分;用于实现订单中菜品的分拣打菜配送功能,该配送系统是利用NFC技术实现订单中菜品的识别,并对配送过程中传动装置的转向装置、主、副传送带的控制来实现订单中菜品的配送;
所述订单识别系统是应用NFC原理实现的订单中菜品信息识别的功能,订单识别系统包括NFC主设备、NFC餐盘(17)和NFC识别装置;NFC主设备用于接受服务器发送过来的订单信息,并将订单信息写入NFC餐盘(17)中;NFC餐盘(17)则是作为订单菜品的容器;NFC识别装置用于识别NFC主设备写入NFC餐盘(17)中的订单信息;
所述NFC餐盘(17)包括NFC芯片(18)和菜槽区域(19);
所述NFC识别装置安置在传动系统的每个转向装置上;
所述传动系统用于控制传动装置来实现菜品配置时和NFC餐盘移至智能物联网保温箱(21)时的传动;
所述菜品配置时的传动装置包括主传动装置和副传动装置;所述主传动装置包括主传送带Ⅰ(10)、转向装置Ⅰ(11)、转向装置Ⅱ(15)、压力传感器Ⅱ(16)、压力传感器Ⅰ(32);副传动装置有若干个,每个副传动装置包括副传送带(13)、打菜装置(14);
所述主传送带Ⅰ(10)后进入副传动装置的地方均设有转向装置Ⅰ(11),转向装置Ⅰ(11)上装有NFC识别装置Ⅰ(12)和压力传感器Ⅰ(32);转向装置Ⅰ(11)用于转向两个方向,一是继续在主传送带Ⅰ(10)的方向移动,或是进入副传动装置的副传送带(13),副传送带(13)中安装有分别标号Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ的三个打菜装置(14),用于菜品的配置;
在出副传动装置副传送带(13)的地方均设置有转向装置Ⅱ(15),转向装置Ⅱ(15)上装有压力传感器Ⅱ(16),转向装置Ⅱ(15)后为主传送带Ⅰ(10);其中,转向装置Ⅱ(15)用于使NFC餐盘(17)回到主传送带Ⅰ(10);
所述NFC餐盘移至智能物联网保温箱(21)时的传动装置,传动装置为了配合智能物联网保温箱(21)4层的立体结构,所以设计时将该传动装置分为了4层,每一层都包括转向装置Ⅲ(34)、NFC识别装置Ⅱ(35)、压力传感器Ⅲ(36)、主传送带Ⅱ(37)、回旋下降传送带(38)、转向装置Ⅳ(39)、NFC识别装置Ⅲ(40)和压力传感器Ⅳ(41);其中,保温柜(22)是属于智能物联网保温箱(21)的部分,在每个保温柜(22)中还安置有压力传感器Ⅴ(24);
所述回旋下降传送带(38)是一个向下倾斜的传送带结构,末端接于下一层的转向装置Ⅲ(34),其目的是为了配合智能物联网保温箱(21)的立体结构,NFC餐盘能移动到每一层的保温柜(22)当中;
所述转向装置Ⅲ(34)接于菜品配置时的传动装置的主传送带Ⅰ(10)的末端,转向装置Ⅲ(34)上安置有NFC识别装置Ⅱ(35)和压力传感器Ⅲ(36)用于识别判断订单中的保温柜(22)的位置信息进而实现不同的转向;转向装置Ⅲ(34)有两个转向,一个方向是主传送带Ⅱ(37),另一个方向是回旋下降传送带(38);其中,主传送带Ⅱ(37)后接转向装置Ⅳ(39),转向装置Ⅳ(39)有分别标号为Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ的4个,每个转向装置Ⅳ(39)中安置有NFC识别装置Ⅲ(40)和压力传感器Ⅳ(41),都对应着智能物联网保温箱(21)中的一个保温柜(22),并且每个保温柜(22)中都安装有压力传感器Ⅴ(24),该压力传感器Ⅴ(24)用于检测NFC餐盘是否到达保温柜(22)中;回旋下降传送带(38)后接下一层的转向装置Ⅲ(34),连接在当前层的转向装置Ⅲ(34)之后的转向装置Ⅲ(34)与当前层的转向装置Ⅲ(34)相同,通过这样来保证NFC餐盘能移动到每一层的保温柜(22)当中。
2.根据权利要求1所述的食堂自动化订餐配送取餐系统,其特征在于:
所述网上订餐系统包括订餐终端机、PC端的软件和手机移动端的app、服务器来实现网上订餐,网上订餐系统利用Java语言和SQL数据库技术开发完成,具有注册登录、菜品查询、订单查询和用户订餐功能;其中,菜品查询是用于食堂当天供应的菜品种类、价格及数量的显示,订单查询用于查询订单所分配的保温箱的位置信息和显示订单是否配送完成,用户订餐功能即是通过网上订餐系统下发菜品订单。
3.根据权利要求1或2所述的食堂自动化订餐配送取餐系统,其特征在于:
所述取餐系统包括智能物联网保温箱(21),用于配送好的订单自助验证取餐;
所述取餐系统中的智能物联网保温箱(21)包括:多个保温柜(22)、保温柜上的显示屏(23)以及每个保温柜(22)中的压力传感器Ⅴ(24),压力传感器Ⅴ(24)检测打好菜的餐盘是否到达保温柜(22),如果到的话通过显示屏(23)来显示订单配送完毕的信息提示点餐人;
所述保温柜(22)上设置有读卡器,通过读卡器读到的卡片信息与网上订餐系统中的分配的保温柜(22)的信息是否匹配来判断是否开启保温柜(22);
所述压力传感器Ⅴ(24)都选择FSR电阻式薄膜压力传感器,该传感器的检测原理是通过压力的变化转化为电阻的变化,再由电阻的变化通过桥式电路获得相应的毫伏级电压输出,然后通过检测电压输出实现的压力的检测;该传感器检测的压力范围为:20g~10kg。
4.根据权利要求1所述的食堂自动化订餐配送取餐系统,其特征在于:
所述传动系统中所有的转向装置包括转向装置Ⅰ(11)、转向装置Ⅱ(15)、转向装置Ⅲ(34)、转向装置Ⅳ(39),结构均相同;其中转向装置Ⅰ(11)包括转向传送带(31)、压力传感器Ⅰ(32)和转向杆(33);所述转向杆(33)与转向装置Ⅰ(11)底部壳体连接,压力传感器Ⅰ(32)检测到压力之后,电机带动转向杆(33)转动,转向杆(33)带动整个转向装置Ⅰ(11)转动;
其中转向装置Ⅰ(11)、转向装置Ⅲ(34)和转向装置Ⅳ(39)转向的实现均是由电机带动转向杆(33)转动,来带动整个转向装置的转动,等装置自身转动完毕后再通过带动转向传送带(31)的运动,进而来实现餐盘的转向的;而转向装置Ⅱ(15)装置本身并没有转动,是通过带动其上的转向传送带(31)的运动来实现餐盘的传动的。
5.根据权利要求1所述的食堂自动化订餐配送取餐系统,其特征在于:
所述打菜系统采用闭环控制系统的原理来控制打菜装置(14),以实现的菜品配置这一功能;打菜系统包括控制器、传感器、执行器和作为控制对象的打菜装置(14)来完成菜品配置这一过程的控制;
所述打菜系统中的控制器的控制信号是由PC给出;传感器选用的是压力传感器;执行器是步进电机、变频器;
所述打菜系统中的打菜装置(14)包括槽盖(1)、搅拌器(2)、第一储菜槽(3)、漏斗(4)、第一挡板(5)、第二储菜槽(6)、第二挡板(7)、传送带(8)和整体机架(9);
所述整体机架(9)下面设有传送带(8),整体机架(9)上部分为第一储菜槽(3),整体机架(9)中间部分形似中空的漏斗(4),也用于储存菜品,整体机架(9)的漏斗下部分设有第一挡板(5),漏斗底部设有第二挡板(7),第一挡板(5)与第二挡板(7)之间形成第二储菜槽(6);
所述打菜装置(14)中,搅拌器(2)由电机驱动,以保持第一储菜槽(3)内菜品的均匀分布;第一挡板(5)、第二挡板(7)和传送带(8)上都安置由压力传感器,并且第一挡板(5)和第二挡板(7)的开合状态是通过步进电机来控制的。
6.利用权利要求1所述食堂自动化订餐配送取餐系统进行食堂自动化订餐配送取餐方法,其特征在于:所述方法包括如下步骤:
步骤一、首先,学生通过网上订餐系统的订餐终端机、PC端的软件和手机移动端的app来访问网上订餐系统,发出用餐订单,并上传到服务器,由服务器对订单信息进行处理,一方面给该订单分配一个空闲的保温箱,并将该保温箱的位置信息由网上订餐系统回馈给学生;另一方面是将该订单信息传至食堂的NFC主设备;
步骤二、食堂的NFC主设备得到订单信息后,将订单信息录入NFC餐盘,由传送带和打菜装置来对录入订单信息的NFC餐盘进行订单菜品的分拣配送;
步骤三、将订单菜品配置完成的NFC餐盘传送至事先分配好的保温箱中;
步骤四:学生通过刷校园卡的方式在相应的保温箱中取餐,来完成这一整套的就餐过程。
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