CN111160836A - 一种油箱自动监测跟踪定位系统 - Google Patents

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Abstract

本发明专利公开了一种油箱自动监测跟踪定位系统，包括油箱、仓库和服务器，所述仓库用于存储所述油箱；油箱上设有油箱身份标签、油箱定位器和油箱容量感应器；仓库包括标签识别模块和方向判断模块；服务器包括输入模块、标签更新模块、数据库、标签查询模块、定位更新模块、轨迹汇总模块、绘图模块、油量更新模块、油量分析模块和显示模块；通过仓库大门处的两个感应器感应到油箱身份标签的先后顺序判断出入库状态并进行更新；通过预设时间段内同一个油箱的多个定位点绘制出油箱运动轨迹信息并显示；实现对整体油箱的出入库状态、位置状态和油量状态的监控。

Description

一种油箱自动监测跟踪定位系统
技术领域
本发明涉及储油装置的技术领域，特别涉及一种油箱自动监测跟踪定位系统。
背景技术
通常油箱的出入库是采用ERP仓库管理系统或者记账的形式进行入库，管理油箱入库时需要在系统中添加入库存入单，入库存入单中的所有内容数量都会根据现场情况进行统计，统计完毕后所有数据在经过系统写入数据库中。所有操作非常繁琐，增加了错误率，并且需要耗费大量人力物力清点库内库存。
中国专利CN10297605B提出基于RFID的电能计量设备出入库装置及其控制系统，包括传送线、传送动力机构、电能计量设备托盘、RFID电子标签、RFID阅读器、操作机构、鉴定/检测装置、通讯数据线、数据处理单元、控制系统主机和人机交互界面。其中，将RFID电子标签设置在电能计量托盘底部，利用RFID阅读器检测RFID电子标签，从而知晓电能计量设备托盘是否经过库房的大门，而判断出库还是入库，则是通过检测当前RFID电子标签所对一个的电能计量设备托盘经过库房大门的次数，单次则为入库，双次则为出库。对此，计量过程颇为复杂。
发明内容
本发明意在提供一种油箱自动监测跟踪定位系统，以解决现有技术中，出入库的判断依赖于出入库次序为单双数，使得出入库判断过程耗时较长的问题。
为了达到上述目的，本发明的基础方案如下：一种油箱自动监测跟踪定位系统，包括油箱、仓库和服务器，所述仓库用于存储所述油箱；其中，油箱上设有油箱身份标签、油箱定位器和油箱容量感应器；所述仓库包括标签识别模块和方向判断模块；服务器包括输入模块、标签更新模块、数据库、标签查询模块、定位更新模块、轨迹汇总模块、绘图模块、油量更新模块、油量分析模块和显示模块；所述数据库用于存储相互关联的油箱身份信息、出入库状态信息、定位信息、时间信息和油箱储量信息，所述油箱身份信息包括油箱型号、油箱编号和油料类型；
标签识别模块包括用于感应油箱身份标签的第一感应器和第二感应器，第一感应器和第二感应器从外到内依次安装于仓库的大门处；所述方向判断模块用于根据第一感应器和第二感应器接收到同一个油箱身份标签的先后顺序判断油箱的出入库状态信息，将第一感应器和第二感应器针对油箱身份标签所感应到的油箱身份信息之间进行对比，当对比结果一致时，将该油箱的出入库状态信息和油箱身份信息发送给标签更新模块；标签更新模块根据油箱身份信息，从数据库中查找出对应的出入库状态信息并进行更新；
所述输入模块用于向标签查询模块发送油箱身份信息；所述标签查询模块用于根据输入模块所发送的油箱身份信息，从数据库中查找到于该油箱身份信息相关联的出入库状态信息，并将该出入库状态信息发送给显示模块；显示模块用于将标签查询模块所发送的出入库状态信息进行显示；
所述油箱定位器用于向定位更新模块发送定位信息、油箱身份信息和时间信息；所述定位更新模块用于将油箱定位器所发送的定位信息、油箱身份信息和时间信息进行关联，并发送给数据库进行存储；
所述输入模块用于将油箱身份信息发送给轨迹汇总模块，所述轨迹汇总模块用于根据油箱身份信息从数据库中查找到预设时间范围内且对应所述身份信息的定位信息，并将所述定位信息发送给绘图模块；所述绘图模块用于根据轨迹汇总模块所发送的多个定位信息，绘制出油箱运动轨迹信息，并将该油箱运动轨迹信息发送给显示模块；所述显示模块用于接收油箱运动轨迹信息，并将油箱运动轨迹信息显示出来；
所述油箱容量传感器用于根据压力信息监测油箱中的油箱储量信息，并将油箱身份信息和油箱储量信息均发送给油量分析模块和油量更新模块，所述油量更新模块用于根据油量身份信息从数据库查找出对应的油量储量信息，并进行更新；
所述油量分析模块用于接收油量容量传感器所发送的油量身份信息和油量储量信息，将油量储量信息与预设的最低储量信息进行对比，当油箱储量信息小于最低储量信息时，向显示模块发送油量告警信息和油箱身份信息；所述显示模块用于将油量分析模块所发送的油量告警信息和油箱身份信息显示出来。
基础方案的原理及有益效果为：(1)在仓库的大门处安装第一感应器和第二感应器，根据感应器所感应到油箱身份标签的先后顺序，判断出当前油箱的出入库状态是“出库”还是“入库”；相比现有技术中根据仓库内是否已有对应油箱来判断出入库状态而言，本方案减少了从数据库中查询是否有对应油箱身份信息的过程，反应更为迅速，实现也更为便捷。现有技术中，若通过感应器来判断出入库状态，则感应器需要保证上传和下载两项功能的稳定，相比于本方案而言，对感应器的功能更加严苛，符合上述要求的感应器价格也更高，提高了应用成本。现有技术中，若通过服务器来判断出入库，则会增加服务器的压力，相对的，对服务器的要求也就更高。所以，本方案中判断油箱出入库状态的过程相比现有技术更为方便快捷。
(2)本方案实现了油箱出入库状态、油箱定位和油箱储油量的即时更新，保证工作人员只要连接服务器便可通过访问数据库知晓油箱的各个状态，便于工作人员对本系统内所有油箱进行了解。
(3)本方案中，工作人员可以通过输入模块，指定某个油箱，从而通过轨迹汇总模块和绘图模块，了解该油箱的运行轨迹和工作区域，有利于后续调整油箱施工区间。
(4)在油箱后续施工的过程中，本方案依然对油箱的储油量进行随时监测，在油量低至最低储量时，工作人员可以通过显示模块快速了解到油量不足的油箱身份，从而锁定油量不足的油箱，便于连接服务器的工作人员，及时处理油箱储油量不足的情况，从附近区域调取其他油箱和通知加油处准备加油。
进一步的，所述油箱身份标签为粘贴在箱体上的RFID感应标签，第一感应器和第二感应器均采用UHF超高频副板，UHF超高频副板与RFID感应标签之间通过4G主板进行通信连接。
RFID感应标签为贴纸式无源标签，便于根据油箱的形状和结构由工作人员自主粘贴，工作难度小。UHF超高频副板与4G通讯板连接使得有效扫描距离为5m，显然能够满足常见的仓库大门宽度，保证能够扫描出油箱上的RFID感应标签。并且4G通讯板能够保证多个油箱频繁出入库所带来的信息上传过程稳定。
进一步的，所述油箱定位器为独立定位器，根据经纬度进行北斗定位，使用IOT通讯技术。
IOT通讯技术，通过位移或者重力感应来启动，在油箱移动时，油箱定位器启动并进行位置上报，在油箱不动时，油箱定位器处于休眠状态，充分节约油箱定位器的电能。北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。因此，本方案采用北斗定位保证了定位的精度。
进一步的，所述油箱容量传感器为安装在油箱底部的压敏传感器。
本方案通过压敏反应进行容量的监控，同等情况下，油箱里的油越多，压敏传感器所感应到的压力也就越大；相比现有技术——通过液位高度来计算油箱容量，在车辆行经颠簸时产生的误差较大而言，本方案的精度更高。
进一步的，所述油箱还包括定时器，所述定时器用于每隔预设时间启动油箱定位器和油箱容量传感器。
采用定时器来进行计时，并使得油箱容量传感器和油箱定位器的上传时间能够一致，便于工作人员查看油箱的实时情况。
进一步的，所述输入模块还用于输入最低储量信息和时间范围信息。
本方案中，工作人员通过预设最低储量信息，便于工作人员根据油桶的不同，制定不同的最低储量信息，提高了系统的适用性；工作人员还通过预设时间范围信息，使得工作人员可以具体地调查某个时间段某个油桶的运送轨迹，便于事后的筛查。
附图说明
图1是本发明一种油箱自动监测跟踪定位系统在仓库处的工作示意图；
图2是本发明一种油箱自动监测跟踪定位系统实施例的模块示意图。
具体实施方式
下面通过具体实施方式对本发明作进一步详细的说明：
说明书附图中的附图标记包括：大门1、仓库2、第一感应器11、第二感应器12、油箱3。
实施例基本如附图1和附图2所示：
如图2所示，一种油箱自动监测跟踪定位系统，包括油箱、仓库和服务器，所述仓库用于存储所述油箱；油箱上设有油箱身份标签、油箱定位器和油箱容量感应器；所述仓库包括标签识别模块和方向判断模块；服务器包括输入模块、标签更新模块、数据库、标签查询模块、定位更新模块、轨迹汇总模块、绘图模块、油量更新模块、油量分析模块和显示模块；数据库用于存储相互关联的油箱身份信息、出入库状态信息、定位信息、时间信息和油箱储量信息，油箱身份信息包括油箱型号、油箱编号和油料类型。
标签识别模块包括用于感应油箱身份标签的第一感应器11和第二感应器12，如图1所示，第一感应器11和第二感应器12从外到内依次安装于仓库2的大门1处，油箱身份标签为粘贴在箱体上的RFID感应标签，第一感应器11和第二感应器12均采用UHF超高频副板，UHF超高频副板与RFID感应标签之间通过4G主板进行通信连接。RFID感应标签为贴纸式无源标签，便于根据油箱的形状和结构由工作人员自主粘贴，工作难度小。UHF超高频副板与4G通讯板连接使得有效扫描距离为5m，显然能够满足常见的仓库2大门1宽度，保证能够扫描出油箱上的RFID感应标签。并且4G通讯板能够保证多个油箱频繁出入库所带来的信息上传过程稳定。若油箱是通过大门1进入到仓库2内，则第一感应器11先于第二感应器12感应到油箱上的油箱身份标签；若油箱是通过大门1离开仓库2，则第二传感器先于第一传感器感应到油箱上的油箱身份标签。
因此，方向判断模块用于根据第一感应器11和第二感应器12接收到同一个油箱身份标签的先后顺序判断油箱的出入库状态信息，若第一感应器11先于第二感应器12收到同一个油箱身份标签，则出入库状态为“入库”，若第二感应器12先于第一感应器11，则出入库状态为“出库”。同时，方向判断模块还将第一感应器11和第二感应器12针对油箱身份标签所感应到的油箱身份信息之间进行对比，当对比结果一致时，将该油箱的出入库状态信息和油箱身份信息发送给标签更新模块，当对比结果不一致，那说明本次出入库计算失败，需要工作人员重新带领油箱进行出入库，或者检查油箱上的油箱身份标签在第一感应器11与第二感应器12之间的间隔区间内是否发生破损。标签更新模块根据油箱身份信息，从数据库中查找出对应的出入库状态信息并进行更新。
如图2所示，输入模块用于向标签查询模块发送油箱身份信息；所述标签查询模块用于根据输入模块所发送的油箱身份信息，从数据库中查找到于该油箱身份信息相关联的出入库状态信息，并将该出入库状态信息发送给显示模块；显示模块用于将标签查询模块所发送的出入库状态信息进行显示；实现油箱出入库的自动更新，便于与服务器相连的工作人员通过访问数据库，知晓油箱的出入库情况。
油箱定位器用于向定位更新模块发送定位信息、油箱身份信息和时间信息；油箱定位器为独立定位器，根据经纬度进行北斗定位，使用IOT通讯技术。通过位移或者重力感应来启动，在油箱移动时，油箱定位器启动并进行位置上报，在油箱不动时，油箱定位器处于休眠状态，充分节约油箱定位器的电能。北斗卫星导航系统由空间段、地面段和用户段三部分组成，可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠定位、导航、授时服务，并具短报文通信能力，已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度10米，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。因此，本方案采用北斗定位保证了定位的精度。
定位更新模块用于将油箱定位器所发送的定位信息、油箱身份信息和时间信息进行关联，并发送给数据库进行存储。输入模块用于将油箱身份信息发送给轨迹汇总模块，所述轨迹汇总模块用于根据油箱身份信息从数据库中查找到预设时间范围内且对应所述身份信息的定位信息，并将所述定位信息发送给绘图模块；所述绘图模块用于根据轨迹汇总模块所发送的多个定位信息，绘制出油箱运动轨迹信息，并将该油箱运动轨迹信息发送给显示模块；所述显示模块用于接收油箱运动轨迹信息，并将油箱运动轨迹信息显示出来。工作人员可以通过输入模块，指定某个油箱，从而通过轨迹汇总模块和绘图模块，了解该油箱的运行轨迹和工作区域，有利于后续调整油箱施工区间。
油箱容量传感器用于根据压力信息监测油箱中的油箱储量信息，并将油箱身份信息和油箱储量信息均发送给油量分析模块和油量更新模块；油箱容量传感器为安装在油箱底部的压敏传感器。通过压敏反应进行容量的监控，同等情况下，油箱里的油越多，压敏传感器所感应到的压力也就越大；相比现有技术——通过液位高度来计算油箱容量，在车辆行经颠簸时产生的误差较大而言，精度更高。
油量更新模块用于根据油量身份信息从数据库查找出对应的油量储量信息，并进行更新；所述油量分析模块用于接收油量容量传感器所发送的油量身份信息和油量储量信息，将油量储量信息与预设的最低储量信息进行对比，当油箱储量信息小于最低储量信息时，向显示模块发送油量告警信息和油箱身份信息；所述显示模块用于将油量分析模块所发送的油量告警信息和油箱身份信息显示出来。
在油箱后续施工的过程中，本方案依然对油箱的储油量进行随时监测，在油量低至最低储量时，工作人员可以通过显示模块快速了解到油量不足的油箱身份，从而锁定油量不足的油箱，便于连接服务器的工作人员，及时处理油箱储油量不足的情况，从附近区域调取其他油箱和通知加油处准备加油。
以上的仅是本发明的实施例，方案中公知的具体结构和/或特性等常识在此未作过多描述。应当指出，对于本领域的技术人员来说，在不脱离本发明结构的前提下，还可以作出若干变形和改进，这些也应该视为本发明的保护范围，这些都不会影响本发明实施的效果和专利的实用性。本申请要求的保护范围应当以其权利要求的内容为准，说明书中的具体实施方式等记载可以用于解释权利要求的内容。

Claims (6)

1.一种油箱自动监测跟踪定位系统，包括油箱、仓库和服务器，所述仓库用于存储所述油箱；其特征在于：油箱上设有油箱身份标签、油箱定位器和油箱容量感应器；所述仓库包括标签识别模块和方向判断模块；服务器包括输入模块、标签更新模块、数据库、标签查询模块、定位更新模块、轨迹汇总模块、绘图模块、油量更新模块、油量分析模块和显示模块；所述数据库用于存储相互关联的油箱身份信息、出入库状态信息、定位信息、时间信息和油箱储量信息，所述油箱身份信息包括油箱型号、油箱编号和油料类型；
标签识别模块包括用于感应油箱身份标签的第一感应器和第二感应器，第一感应器和第二感应器从外到内依次安装于仓库的大门处；所述方向判断模块用于根据第一感应器和第二感应器接收到同一个油箱身份标签的先后顺序判断油箱的出入库状态信息，将第一感应器和第二感应器针对油箱身份标签所感应到的油箱身份信息之间进行对比，当对比结果一致时，将该油箱的出入库状态信息和油箱身份信息发送给标签更新模块；标签更新模块根据油箱身份信息，从数据库中查找出对应的出入库状态信息并进行更新；
所述输入模块用于向标签查询模块发送油箱身份信息；所述标签查询模块用于根据输入模块所发送的油箱身份信息，从数据库中查找到于该油箱身份信息相关联的出入库状态信息，并将该出入库状态信息发送给显示模块；显示模块用于将标签查询模块所发送的出入库状态信息进行显示；
所述油箱定位器用于向定位更新模块发送定位信息、油箱身份信息和时间信息；所述定位更新模块用于将油箱定位器所发送的定位信息、油箱身份信息和时间信息进行关联，并发送给数据库进行存储；
所述输入模块用于将油箱身份信息发送给轨迹汇总模块，所述轨迹汇总模块用于根据油箱身份信息从数据库中查找到预设时间范围内且对应所述身份信息的定位信息，并将所述定位信息发送给绘图模块；所述绘图模块用于根据轨迹汇总模块所发送的多个定位信息，绘制出油箱运动轨迹信息，并将该油箱运动轨迹信息发送给显示模块；所述显示模块用于接收油箱运动轨迹信息，并将油箱运动轨迹信息显示出来；
所述油箱容量传感器用于根据压力信息监测油箱中的油箱储量信息，并将油箱身份信息和油箱储量信息均发送给油量分析模块和油量更新模块，所述油量更新模块用于根据油量身份信息从数据库查找出对应的油量储量信息，并进行更新；
所述油量分析模块用于接收油量容量传感器所发送的油量身份信息和油量储量信息，将油量储量信息与预设的最低储量信息进行对比，当油箱储量信息小于最低储量信息时，向显示模块发送油量告警信息和油箱身份信息；所述显示模块用于将油量分析模块所发送的油量告警信息和油箱身份信息显示出来。
2.根据权利要求1所述的一种油箱自动监测跟踪定位系统，其特征在于：所述油箱身份标签为粘贴在箱体上的RFID感应标签，第一感应器和第二感应器均采用UHF超高频副板，UHF超高频副板与RFID感应标签之间通过4G主板进行通信连接。
3.根据权利要求1所述的一种油箱自动监测跟踪定位系统，其特征在于：所述油箱定位器为独立定位器，根据经纬度进行北斗定位，使用IOT通讯技术。
4.根据权利要求1所述的一种油箱自动监测跟踪定位系统，其特征在于：所述油箱容量传感器为安装在油箱底部的压敏传感器。
5.根据权利要求1所述的一种油箱自动监测跟踪定位系统，其特征在于：所述油箱还包括定时器，所述定时器用于每隔预设时间启动油箱定位器和油箱容量传感器。
6.根据权利要求1所述的一种油箱自动监测跟踪定位系统，其特征在于：所述输入模块还用于输入最低储量信息和时间范围信息。
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