CN109523710A - 智能计量选餐系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种智能计量选餐系统，包括托盘机、智能选餐台、托盘，托盘机包括机箱，托盘内置有射频芯片，机箱中部设置有托盘出口，在托盘出口处安装有RFID读码器，该读码器与PLC连接，升降电机以及伺服电机的信号输入端连接一PLC的信号输出端，PLC的控制器存储器与本地数据库连接，本地数据库上连接WEB管理平台，所述智能计量选餐台包括餐台架体和主机，在餐台架体下部设置有多个菜盆槽，每个菜盆槽内均放置有一菜盆，在每个菜盆槽内底部均安装有一称重传感器，每个称重触感器的信号输出端与主机的信号输入端连接，在菜盆槽旁边的箱体上设置有RFID读码装置，称重触感器和读取上述RFID射频芯片的读取装置的信号输出端与本地数据库连接。
Description
技术领域
本发明属于营养膳食领域，涉及自动控制技术，尤其是一种智能计量选餐系统。
背景技术
在工作中，很多企业都会为员工提供餐食，这种餐食通常以团膳形式为员工提供服务，员工通过自选菜品，搭配每日每餐的营养摄入。
随着人们寿命的延长和慢性疾病发生的增加，人们越来越认识到维护健康和预防疾病的重要性，为了保证人人都能享有健康，当务之急不是改良主要为不健康人群服务的昂贵的诊断和治疗系统，而是建立同时能为健康和不健康人群服务的营养搭配。
但是由于信息来源以及时间成本的原因，特别是在享用团膳的过程中，员工由于缺乏理论依据以及具象的食品案例，很难合理在享用团膳过程中把握自身的营养需求。
有鉴于此，本发明专利申请人为员工量身订做了个性的营养分析系统，让就餐者第一时间掌握个人详细的健康状况，实现对就餐者在打餐过程中的引导，更进一步具备自我健康管理的知识，同时便于公司掌控就餐者的就餐及营养状况。这种系统也非常适于推广。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的不足之处，提供一种通过智能化管理和人工取菜相结合的智能计量选餐系统。
本发明解决其技术问题是采取以下技术方案实现的：
一种智能计量选餐系统，包括托盘机、智能选餐台、托盘，托盘机包括机箱，托盘内置有射频芯片，机箱中部设置有托盘出口，在托盘出口处安装有RFID读码器，该读码器与PLC连接，升降电机以及伺服电机的信号输入端连接一PLC的信号输出端，PLC的控制器存储器与本地数据库连接，本地数据库上连接WEB管理平台，所述智能计量选餐台包括餐台架体和主机，在餐台架体下部设置有多个菜盆槽，每个菜盆槽内均放置有一菜盆，在每个菜盆槽内底部均安装有一称重传感器，每个称重触感器的信号输出端与主机的信号输入端连接，在菜盆槽旁边的箱体上设置有RFID读码装置，称重触感器和读取上述RFID射频芯片的读取装置的信号输出端与本地数据库连接，称重触感器和读取上述RFID射频芯片的读取装置的信号输出端同时通过交换机与第三方数据库连接。
而且，所述托盘机的机箱内底面安装有升降装置，升降装置包括升降电机、导轨以及升降架，升降架滑动安装在导轨上且通过升降电机驱动，在升降架上叠放有多个托盘，在与托盘出口同水平位置的机箱内的位置上设置有推送装置。
而且，所述升降装置还包括丝杠、丝母以及滑块，丝杠底部通过丝母与升降电机输出轴同轴固定，在丝杠上同轴啮合安装有滑块，滑块两侧分别连接两个升降架。
而且，在所述升降架两侧的机箱内底面位置上分别垂直安装有一立板，在两个立板上安装推送装置，推送装置包括伺服电机、传动轮、传动皮带、推杆，伺服电机通过传动皮带以及传动轮带动推杆对升降架上的托盘向托盘出口进行水平横推。
而且，所述推送装置上设置有传感器支架，在传感器支架的两侧分别向下设置有位置传感器。
而且，在所述仓门上设置有观察窗，位置传感器的信号输出端连接PLC的信号输入端，升降电机以及伺服电机的信号输入端连接PLC的信号输出端。
而且，在与每个所述菜盆槽对应的餐台架体上部的位置上均安装有一显示器。
而且，所述托盘机的机箱上还分别设置有触摸屏和电源开关，触摸屏与PLC连接。
而且，在所述餐台架体上安装有空气干烧电热管以及热风循环系统，其中，空气干烧电热管位于板架结构顶部，空气干烧电热管通过管路对箱体上的菜盆槽进行保温加热。
所述智能计量选餐系统的选餐方法的步骤是：
(1)就餐者在托盘机上刷就餐卡或输入工号，系统将人员信息发送至膳食引导平台进行身份验证，身份验证通过后，自动发放托盘；
就餐者在托盘机的读卡器刷卡区进行刷卡，系统读取就餐卡芯片信息，通过就餐卡芯片ID获取对应的人员信息，再通过与本地数据库实现数据交互，验证人员的合法性，验证通过后，系统发送控制指令给提拉装置，通过提拉装置将托盘移入托盘移动平台，系统发送控制指令给RFID读写设备，当就餐人员取出托盘时，托盘机PLC将人员信息与托盘的RFID信息进行绑定，供就餐者自助取用，同时PLC控制提拉装置将减少的托盘自动升顶补充；
(2)第三方数据库获取该员工需要的多个菜盆内的的营养信息，并在每个菜盆对应的显示器上予以显示；
(3)将托盘放入智能取餐台中，进行身份识别，然后智能取餐台的控制器从本地数据库获取员工身份信息及营养信息；
(4)智能村餐台的重量传感器实时显示称重数据及其取餐重量对应的营养成分数据，托盘移开RFID识读区域后，系统自动计算菜品本次取餐重量，同时将菜餐信息推送至膳食引导平台，完成取餐过程。
本发明的优点和积极效果是：
本发明提供一套能够向就餐者展示每种菜品营养素、适宜人群等信息的膳食自助取餐系统，在正式打餐前，对就餐者起到用餐营养提醒，以达到均衡膳食的目的，具有良好的推广价值。
本发明通过取餐系统对员工的膳食进行引导，智能计量选餐系统实时获取菜品营养素信息，在打餐过程中展示给就餐者，实现对就餐者的就餐引导功能，对每人摄入量进行引导并经过取餐重量智能换算模块的应用，实现就餐营养素的对照分析。
附图说明
图1为本发明中托盘机的外部结构示意图；
图2为图1中A-A向截面结构示意图；
图3为图1中B-B向截面结构示意图；
图4为本发明中智能选餐台的外部结构示意图(轴侧)；
图5为本发明中智能选餐台的空气干烧电热管的位置示意图(透视)；
图6为本发明中智能选餐台的称重传感器的安装结构示意图(透视)；
图7为图6的左视图(透视)；
图8为本发明中智能选餐台的餐盘加热区的电路原理框图。
具体实施方式
下面结合附图并通过具体实施例对本发明作进一步详述，以下实施例只是描述性的，不是限定性的，不能以此限定本发明的保护范围。
一种智能计量选餐系统，包括托盘机、智能选餐台、托盘1-10以及本地数据库、第三方数据库，托盘机包括机箱1-2、升降装置以及推送装置，机箱中部设置有托盘出口1-3，机箱外下部设置有仓门以及门把手1-5，机箱内底面安装有升降装置，升降装置包括升降电机1-13、导轨1-12以及升降架1-11，升降架导向安装在导轨上且通过升降电机驱动，在升降架上叠放有多个相同规格的托盘作为餐盘，在与托盘出口同水平位置的机箱内的位置上设置有推送装置。
机箱底部设置有支脚1-6。
升降装置还包括丝杠1-16、丝母1-14以及滑块1-15，丝杠底部通过丝母与升降电机输出轴同轴固定，在丝杠上同轴啮合安装有滑块，滑块两侧分别连接两个升降架。
在升降架两侧的机箱内底面位置上分别垂直安装有一立板1-20，在两个立板上安装推送装置，推送装置包括伺服电机1-7、传动轮1-19、传动皮带1-18、推杆1-17，伺服电机通过传动皮带以及传动轮带动推杆对升降架上的托盘向托盘出口进行水平横推。
在推送装置上设置有传感器支架1-8，在传感器支架的两侧分别向下设置有位置传感器1-9(红外传感器)，用于检测托盘到位情况。
在仓门上设置有观察窗1-4，用于观察仓内的托盘数量，位置传感器的信号输出端连接一PLC的信号输入端，升降电机以及伺服电机的信号输入端连接PLC的信号输出端，PLC型号为台达DVP24ES200T。
在托盘机的机箱上还分别设置有：
触摸屏1-1，用于人机交互，触摸屏与PLC连接；
电源开关，用于对托盘机以及内部的PLC通电或断电；
读卡器，用于员工身份卡的读取和识别，读卡器与PLC连接。
在托盘出口处安装有RFID读码器，该读码器与PLC连接。
托盘内置有射频芯片。
PLC的控制器存储器与本地数据库连接。本地数据库上连接WEB管理平台，用于调出本地数据库内员工的营养摄取信息。
本地数据库记录员工的身份信息以及更新员工的营养信息。
上述智能选餐台，包括餐台架体和主机2-18，餐台架体为上下结构，上部为板架结构2-1，下部为箱体结构2-12，在箱体结构内设置有多个菜盆槽2-5以及主机，本实施例中以两个菜盆槽为例，每个菜盆槽内均放置有一菜盆2-4，在与每个菜盆槽对应的餐台架体上部的位置上均安装有一显示器2-2，在每个菜盆槽内底部均安装有一称重传感器2-15，对菜盆槽菜盆内的菜品增减进行即时称重，每个显示器的信号输入端连接主机的控制器信号输出端，每个称重触感器的信号输出端与主机的控制器信号输入端连接。控制器可采用51单片机或stm32单片机及其外围电路。
箱体上设置有箱门2-11，用于日常运行的维修以及停机后的部件装配。
在餐台架体上安装有空气干烧电热管2-13以及热风循环系统(未标号)，用于对菜盆槽进行加热，其中空气干烧电热管位于板架结构顶部，空气干烧电热管通过管路对箱体上的菜盆槽进行保温加热。
在菜盆槽上方的板架结构上通过一横担2-3安装有LED照明灯2-14。
每个称重传感器底部通过一基板2-17作为支撑，基板通过四组螺栓螺2-16母固定在菜盆槽内，通过螺栓可适当调节基板的高度，由此实现称重模块位置微调。
在箱体结构上设置有餐台总开关2-7、LED灯开关2-8以及空气干烧电热管开关2-9，在箱体上设置有温度显示器2-10。
在菜盆槽旁边的箱体上设置有RFID读码装置，用于读取托盘上的射频芯片。
在主机的控制器存储器内输入与每个餐盘对应的菜品信息，并通过对应的显示器予以显示，每个显示器均安装在智能选餐台的上方且与每个菜盆对应，称重传感器的数据采集结果通过主机在显示器上实时显示称重数据及其取餐重量对应的营养成分数据。
在本地数据库上连接WEB管理平台，用于调出本地数据库内员工的营养摄取信息，称重触感器和读取上述RFID射频芯片的读取装置的信号输出端与本地数据库连接，称重触感器和读取上述RFID射频芯片的读取装置的信号输出端同时通过交换机与第三方数据库连接，获取营养信息，实现数据交互。
本智能计量选餐系统的选餐方法是：
(1)就餐者在托盘机上刷就餐卡或输入工号，系统将人员信息发送至膳食引导平台进行身份验证，身份验证通过后，自动发放托盘；
就餐者在托盘机的读卡器刷卡区进行刷卡，系统读取就餐卡芯片信息，通过就餐卡芯片ID获取对应的人员信息，再通过与本地数据库实现数据交互，验证人员的合法性，验证通过后，系统发送控制指令给提拉装置，通过提拉装置将托盘移入托盘移动平台，系统发送控制指令给RFID读写设备，当就餐人员取出托盘时，托盘机PLC将人员信息与托盘的RFID信息进行绑定，供就餐者自助取用，同时PLC控制提拉装置将减少的托盘自动升顶补充；
(2)第三方数据库获取该员工需要的多个菜盆内的的营养信息，并在每个菜盆对应的显示器上予以显示；
(3)将托盘放入智能取餐台中，进行身份识别，然后智能取餐台的控制器从本地数据库获取员工身份信息及营养信息；
(4)智能村餐台的重量传感器实时显示称重数据及其取餐重量对应的营养成分数据，托盘移开RFID识读区域后，系统自动计算菜品本次取餐重量，同时将菜餐信息推送至膳食引导平台，完成取餐过程。
步骤(1)中，如果采用输入工号的方式获取餐盘，则通过触摸屏完成；如果非员工取餐，则托盘机不对餐盘进行识别和读取。
步骤(2)的营养信息包括但不限于下列项目：
菜品信息：通过设置的菜槽编号，从膳食引导平台获取当餐此菜槽对应的菜品信息及营养信息，包含菜品名称、营养标签、制作方法，建议取用量，营养成分列表及标准成分数据等；
就餐者信息：系统通过托盘获取用户ID信息，通过此信息从膳食引导平台获取就餐者信息；
取餐重量信息：通过称重传感器设备获取当前菜品就餐人员的取餐重量信息。
系统对外接口：接口协议采用Web Service方式，数据返回采用JSON格式封装。主要提供人员信息获取、菜品信息获取、菜品建议取用量获取、取餐记录传送等功能。
尽管为说明目的公开了本发明的实施例和附图，但是本领域的技术人员可以理解：在不脱离本发明及所附权利要求的精神和范围内，各种替换、变化和修改都是可能的，因此，本发明的范围不局限于实施例和附图所公开的内容。
Claims (10)
1.一种智能计量选餐系统，其特征在于：包括托盘机、智能选餐台、托盘，托盘机包括机箱，托盘内置有射频芯片，机箱中部设置有托盘出口，在托盘出口处安装有RFID读码器，该读码器与PLC连接，升降电机以及伺服电机的信号输入端连接一PLC的信号输出端，PLC的控制器存储器与本地数据库连接，本地数据库上连接WEB管理平台，所述智能计量选餐台包括餐台架体和主机，在餐台架体下部设置有多个菜盆槽，每个菜盆槽内均放置有一菜盆，在每个菜盆槽内底部均安装有一称重传感器，每个称重触感器的信号输出端与主机的信号输入端连接，在菜盆槽旁边的箱体上设置有RFID读码装置，称重触感器和读取上述RFID射频芯片的读取装置的信号输出端与本地数据库连接，称重触感器和读取上述RFID射频芯片的读取装置的信号输出端同时通过交换机与第三方数据库连接。
2.根据权利要求1所述的智能计量选餐系统，其特征在于：所述托盘机的机箱内底面安装有升降装置，升降装置包括升降电机、导轨以及升降架，升降架滑动安装在导轨上且通过升降电机驱动，在升降架上叠放有多个托盘，在与托盘出口同水平位置的机箱内的位置上设置有推送装置。
3.根据权利要求2所述的智能计量选餐系统，其特征在于：所述升降装置还包括丝杠、丝母以及滑块，丝杠底部通过丝母与升降电机输出轴同轴固定，在丝杠上同轴啮合安装有滑块，滑块两侧分别连接两个升降架。
4.根据权利要求3所述的智能计量选餐系统，其特征在于：在所述升降架两侧的机箱内底面位置上分别垂直安装有一立板，在两个立板上安装推送装置，推送装置包括伺服电机、传动轮、传动皮带、推杆，伺服电机通过传动皮带以及传动轮带动推杆对升降架上的托盘向托盘出口进行水平横推。
5.根据权利要求4所述的智能计量选餐系统，其特征在于：所述推送装置上设置有传感器支架，在传感器支架的两侧分别向下设置有位置传感器。
6.根据权利要求5所述的智能计量选餐系统，其特征在于：在所述仓门上设置有观察窗，位置传感器的信号输出端连接PLC的信号输入端，升降电机以及伺服电机的信号输入端连接PLC的信号输出端。
7.根据权利要求1所述的智能计量选餐系统，其特征在于：在与每个所述菜盆槽对应的餐台架体上部的位置上均安装有一显示器。
8.根据权利要求1所述的智能计量选餐系统，其特征在于：所述托盘机的机箱上还分别设置有触摸屏和电源开关，触摸屏与PLC连接。
9.根据权利要求1所述的智能计量选餐系统，其特征在于：在所述餐台架体上安装有空气干烧电热管以及热风循环系统，其中，空气干烧电热管位于板架结构顶部，空气干烧电热管通过管路对箱体上的菜盆槽进行保温加热。
10.根据权利要求6所述的智能计量选餐系统，其特征在于：所述智能计量选餐系统的选餐方法的步骤是：
(1)就餐者在托盘机上刷就餐卡或输入工号，系统将人员信息发送至膳食引导平台进行身份验证，身份验证通过后，自动发放托盘；
就餐者在托盘机的读卡器刷卡区进行刷卡，系统读取就餐卡芯片信息，通过就餐卡芯片ID获取对应的人员信息，再通过与本地数据库实现数据交互，验证人员的合法性，验证通过后，系统发送控制指令给提拉装置，通过提拉装置将托盘移入托盘移动平台，系统发送控制指令给RFID读写设备，当就餐人员取出托盘时，托盘机PLC将人员信息与托盘的RFID信息进行绑定，供就餐者自助取用，同时PLC控制提拉装置将减少的托盘自动升顶补充；
(2)第三方数据库获取该员工需要的多个菜盆内的的营养信息，并在每个菜盆对应的显示器上予以显示；
(3)将托盘放入智能取餐台中，进行身份识别，然后智能取餐台的控制器从本地数据库获取员工身份信息及营养信息；
(4)智能村餐台的重量传感器实时显示称重数据及其取餐重量对应的营养成分数据，托盘移开RFID识读区域后，系统自动计算菜品本次取餐重量，同时将菜餐信息推送至膳食引导平台，完成取餐过程。
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- 2018-11-30 CN CN201811449811.4A patent/CN109523710A/zh active Pending
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