CN109916440B - 仓储环境监测系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种仓储环境监测系统，包括有微处理器，依据感测元件感测环境所得的环境感测信号经微处理器控制可见光发光体产生光信号，以及光信号读取设备，其用以解读该可见光发光体的光信号，以得到该环境的感测值。

Description

仓储环境监测系统

技术领域

本发明有关一种监测系统，尤指为一种仓储环境监测系统。

背景技术

随着科学技术的飞速发展以及高性能、高精度设备越来越多，各行各业对生产原材料及成品的保存管理更为精细，对存储仓库内温湿度的要求也越来越高。

借由导入仓储环境监测系统而及时掌握仓储环境的各项变数，在环境发生异变时能快速有效的处理，是仓储环境未来发展的方向，其中，如何借由感测装置有效并确实地让管理者与现场人员取得环境参数，尚有一些问题有待解决。

此外，仓库的内部环境复杂，且人员操作素质落差大，容易造成环境参数突然变化，提高商品不良的机率。另传统的人工巡检方式，存在有效率低、数据误差大、人力成本高等问题，且会受工作量或工作经验等影响，不能全面及时地发现并有效率的处理问题。

此外，通过无线通信传输监测技术，虽能解决上述部分问题，但其在湿度较大、低温、无线环境干扰或金属屏蔽等状态下，信号传输效果不佳，导致各模块传输距离不一，需要依照现场情况进行设置点的调整，或广布接收点来解决读取死角的问题。另射频辨识技术(RFID)价格高、易受干扰，读取器的微波场型方向需要对着标签才能有效读取，而近场通信(NFC)需要人工接近读取，无法降低人力需求。

因此，如何克服上述现有技术的问题，实已成目前亟欲解决的课题。

发明内容

本发明提供一种仓储环境监测系统，具有成本低、不易受环境影响。

包括：感测元件，用以感测环境信息，以产生环境感测信号；以及微处理器，依据该环境感测信号经微处理器控制可见光发光体产生光信号，以供辨识该环境信息的感测值。

于一实施例中，该仓储环境监测系统还包括：光信号读取设备，用以解读该可见光发光体的光信号，以得到该环境信息的感测值。

于一实施例中，该感测元件所感测的环境信息包括：温度、湿度、气体种类、气体浓度及环境振动的至少其中一者。

于一实施例中，该可见光发光体的光信号包括：颜色及/或闪烁频率，其中，该颜色代表该环境信息感测值的范围，该闪烁频率代表该环境信息感测值的特定数值。

于一实施例中，该感测元件感测的环境信息超过该可见光发光体的光信号代表该环境信息感测值的范围时，该微处理器控制该可见光发光体恒亮或不亮。

于一实施例中，该仓储环境监测系统还包括：功率调整模块，设于该微处理器与该可见光发光体之间，用以调整该可见光发光体的光信号亮度；光信号读取设备，用以解读该可见光发光体的光信号，以得到该环境信息的感测值；以及监控端，用以接收该光信号读取设备所得的该环境信息的感测值。

于一实施例中，该光信号读取设备设定有一安全范围，以于该环境信息感测值超过该设定的安全范围时，对该监控端发出异常通知。

于一实施例中，该监控端透过接收该光信号读取设备的坐标位置判断该感测元件的感测区域。

于一实施例中，该功率调整模块可与该微处理器整合成芯片模块。

由上述可得知，本发明透过光信号来取代现有的无线通信设备，具有成本低、不易受环境影响、不会被其他无线通信设备干扰、高讯杂比、可在低温与湿度高的场所使用、耗电量低等优点，可以有效解决无线通信的缺点。

附图说明

图1为本发明的仓储环境监测系统的架构图；

图2为本发明的仓储环境监测系统的第二实施例的架构图；

图3为图2中功率调整模块的架构图；

图4为图1～图2中微处理器的处理流程图；

图5为本发明的仓储环境监测系统应用于仓库中的第一实施例的架构图；以及

图6为本发明的仓储环境监测系统应用于仓库中的第二实施例的架构图。

符号说明：

10 感测元件

11 微处理器

12 可见光发光体

13 光信号读取设备

14 功率调整模块

15 存储模块

16 监控端

21 货架

100 仓库

131 闪烁频率

132 颜色

133 亮度

141 模数转换器

142 电源供应器

143 电流或电压调整器

144 功率检测器

S301～S303 步骤。

具体实施方式

以下借由特定的具体实施例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭示的内容轻易地了解本发明的其他优点及功效。

须知，本说明书所附附图所示出的结构、比例、大小等，均用以配合说明书所揭示的内容，以供本领域技术人员的了解与阅读，并非用以限定本发明可实施的限定条件，故不具技术上的实质意义，任何结构的修饰、比例关系的改变或大小的调整，在不影响本发明所能产生的功效及所能达成的目的下，均应仍落在本发明所揭示的技术内容得能涵盖的范围内。

请参阅图1所示，其为本发明的仓储环境监测系统的架构图，该仓储环境监测系统包括：感测元件10，用以感测环境信息，以产生环境感测信号；微处理器11，接收该感测元件10所产生的环境感测信号，并依据该环境感测信号经微处理器11控制可见光发光体12产生光信号，其中，该光信号例如为包含闪烁频率131及/或颜色132的光信号；以及光信号读取设备13，具有读取该光信号的闪烁频率131及颜色132的功能，用以接收该可见光发光体12所产生的光信号，并解读该光信号的闪烁频率131及/或颜色132，以得到该环境信息的感测值。

上述该光信号的颜色132可例如代表该环境信息的范围，该光信号的闪烁频率131可例如代表该环境信息的特定数值，另外，该闪烁频率131可采用低频闪烁，避免在低温环境下，雾气浓度高的环境导致光波传输品质不佳，造成光信号读取上的困难。

于一实施例中，该感测元件10所感测的环境信息包括温度、湿度、气体种类、气体浓度及环境振动的至少其中一者，但不限于此。

于一实施例中，该光信号读取设备13为影像监视器、行动装置及影像辨识装置的任一个。

图2为显示本发明的仓储环境监测系统的第二实施例的不同类型的架构图。本实施例与第一实施例的差异在于本实施例的仓储环境监测系统还包含有功率调整模块14、光信号读取设备13、存储模块15及监控端16，以下将说明相异处，而不再赘述相同处。

前述功率调整模块14设于微处理器11与可见光发光体12之间，用以调整该可见光发光体12产生光信号的亮度133，其中，该亮度133可作为识别码用途。于一实施例中，该功率调整模块14可与该微处理器11整合一起，例如为一芯片模块。

请配合参阅图3，其显示该功率调整模块的架构图，该功率调整模块14包括：模数转换器141，用以将微处理器11输出的数字控制信号转换成电流或电压的模拟控制信号；电流或电压调整器143，用以调整该模数转换器141输出的电流或电压的模拟控制信号，以控制可见光发光体12产生不同亮度的光信号；电源供应器142，用以供电给该电流或电压调整器143；功率检测器144，用以检测该电流或电压调整器143的功率是否正常并回报给微处理器11。于一实施例中，当该功率检测器144检测出该电流或电压调整器143的功率异常并回报给该微处理器11时，该微处理器11依据该异常的功率调整输出的数字控制信号，例如：异常的功率过大时，微处理器11借由降低输出数字控制信号强度，使电流或电压调整器143调整该模数转换器141输出的电流或电压的模拟控制信号恢复正常。

该光信号读取设备13还包括读取该可见光发光体12光信号的亮度133，使多个可见光发光体12同时被该光信号读取设备13读取时，该光信号读取设备13借由不同的光信号亮度133识别出所对应的可见光发光体12。该光信号读取设备13依照闪烁频率131、颜色132及亮度133进行资料解码，不需要复杂的通信协定与数据演算法，使用一般的芯片或模块就可以读取并解码。

前述存储模块15用以将该光信号读取设备13所取得的环境信息的感测值储存成历史感测数据。

前述监控端16用以接收该光信号读取设备13所得的该环境信息的感测值以及由该存储模块15所得的该历史感测数据，以监控该环境信息，其中，该监控端16例如为电脑或行动装置。

于一实施例中，该光信号读取设备13能进一步设定一安全范围，当该环境信息的感测值超过该设定的安全范围，向该监控端16发出异常通知(例如声音、灯光或信息通知)。

请参阅图4，为第1～2图中微处理器11的处理流程图，包括下列步骤：

步骤S301：接收感测元件10所得的环境感测信号。

步骤S302：利用模拟转数字演算法解析该环境感测信号，以得到一控制码。该控制码可为电脑中任何进制编码，如以二进制为例：(0000,1111)表示该环境感测信号为温度15度，但不限于此。

步骤S303：依据该控制码输出数字控制信号控制可见光发光体12产生光信号或透过功率调整模块14控制可见光发光体12产生光信号。

请参阅如下表1，为该可见光发光体12产生单一颜色光信号的实施例表，表1中的显示感测范围、级距、闪烁频率范围、频率间隔及超出范围可依据使用者的需求透过该微处理器11设定。以表1的第一实施例详细例示说明如下：该第一实施例以感测类型为温度及显示感测范围为0～30度为例，当该感测元件10所感测到的环境信息为温度10度时，该微处理器11控制该可见光发光体12产生闪烁频率11Hz的光信号，代表显示感测的温度为10度，当该感测元件10所感测到的环境信息为温度20度时，该微处理器11控制该可见光发光体12产生闪烁频率21Hz的光信号，代表显示感测的温度为20度，以此类推，若该环境信息超过0～30度的温度，该可见光发光体12可设定恒亮或不亮，例如该感测元件10所感测到的环境信息超过温度30度，则该可见光发光体12设定不亮，反之，该感测元件10所感测到的环境信息低于温度0度，则该可见光发光体12设定恒亮，但不限于此。另表1的第二实施例以感测类型为温度及显示感测范围为-10～30度为例，第三实施例以感测类型为湿度及显示感测范围为40～90％湿度为例，其内容与第一实施例近似，于此不再赘述。

表1.可见光发光体12产生单一颜色光信号的实施例表

请参阅如下表2，为该可见光发光体12产生不同颜色光信号的实施例表，以表2的第一实施例详细例示说明，以感测类型为温度及显示感测范围为15～30度为例，当该感测元件10所感测到的环境信息为温度20度时，该微处理器11控制该可见光发光体12产生闪烁频率5Hz的红色光信号颜色；而表2的第二实施例，当该感测元件10所感测到的环境信息为温度10度时，该微处理器11控制该可见光发光体12产生闪烁频率10Hz的绿色光信号颜色。

表2所示的该可见光发光体12借由不同颜色132代表温度在不同的显示感测范围，搭配闪烁频率131可设定较少的数值(即闪烁速度慢)，以供使用者不必透过该光信号读取设备13，直接该可见光发光体12产生光信号的闪烁频率131(开烁次数)及颜色132，即可直接以肉眼判断出该感测元件10所感测温度的范围及特定数值。

表2.可见光发光体12产生不同颜色光信号的实施例表

请参阅图5，其为本发明的仓储环境监测系统应用于仓库100中的第一实施例的架构图，于本实施例，每一个货架21上皆安装有感测元件10(未图示)、微处理器11(未图示)及可见光发光体12，且于每一个货架21附近设置解读该货架21上的可见光发光体12的光信号的光信号读取设备13，该光信号读取设备13将所得到的环境信息的感测值及该光信号读取设备13的坐标位置传送至监控端16，监控端16依据该光信号读取设备13的坐标位置得知所对应货架21的环境信息，以及判断该感测元件10的对应位置及感测区域。

请参阅图6，其为本发明的仓储环境监测系统应用于仓库100中的第二实施例的架构图，本实施例与前图5实施例的差异在于可见光发光体12及光信号读取设备13的位置，故以下将说明相异处，而不再赘述相同处。于本实施例中，在仓库100内的每一个货架21上皆安装有感测元件10、微处理器11(未图示)，在仓库100外则安装有可见光发光体12及光信号读取设备13，该微处理器11透过无线或有线资料传输的方式控制该可见光发光体12产生光信号，可供仓储管理者或现场人员于仓库100外即可得知该仓库100内环境参数。

综上所述，本发明透过光信号来取代现有的无线通信设备，具有成本低、不易受环境影响、不会被其他无线通信设备干扰、高讯杂比、可在低温与湿度高的场所使用、耗电量低等优点，可以有效解决无线通信的缺点。

上述实施例仅用以例示性说明本发明的原理及其功效，而非用于限制本发明。任何熟习此项技艺的人士均可在不违背本发明的精神及范畴下，对上述实施例进行修改。因此本发明的权利保护范围，应如权利要求书所列。

Claims (8)

1.一种仓储环境监测系统，其特征在于，该系统包括：

感测元件，设于仓库内，其用以感测仓库内的环境信息，以产生环境感测信号；

微处理器，其依据该环境感测信号经微处理器控制可见光发光体产生光信号，以供辨识该环境信息的感测值，该可见光发光体选择设于仓库内或仓库外；以及

光信号读取设备，用以解读该可见光发光体的光信号，以获得该环境信息的感测值，

其中，该可见光发光体的光信号包括颜色及/或闪烁频率；所述解读该可见光发光体的光信号以获得该环境信息的感测值包括：基于光信号的颜色获得该环境信息的感测值的范围，及/或，基于该闪烁频率获得该环境信息的感测值的特定数值。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该感测元件所感测的环境信息包括温度、湿度、气体种类、气体浓度及环境振动的至少其中一者。

3.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该感测元件感测的环境信息超过该可见光发光体的光信号代表该环境信息的感测值的范围时，该微处理器控制该可见光发光体恒亮或不亮。

4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，该系统还包括：

功率调整模块，设于该微处理器与该可见光发光体之间，用以调整该可见光发光体的光信号亮度；以及

监控端，用以接收该光信号读取设备所得的该环境信息的感测值。

5.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，该光信号读取设备设定有一安全范围，以于该环境信息的感测值超过该设定的安全范围时，对该监控端发出异常通知。

6.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，该监控端透过接收该光信号读取设备的坐标位置判断该感测元件的感测区域。

7.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，该功率调整模块与该微处理器整合成芯片模块。

8.根据权利要求4所述的系统，其特征在于，该功率调整模块包含：

模数转换器，用以将微处理器输出的数字控制信号转换成电流或电压的模拟控制信号；

电流或电压调整器，用以调整该模数转换器输出的电流或电压的模拟控制信号，以控制可见光发光体产生不同亮度的光信号；

电源供应器，用以供电给该电流或电压调整器；以及

功率检测器，用以检测该电流或电压调整器的功率是否正常并回报给微处理器。

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