CN111199616A - 一种物品柜的物品在位精准识别方法及其识别装置 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种物品柜的物品在位精准识别方法及其识别装置，其包括控制器、传动机构以及识别器，所述识别器在传动机构的作用下沿传动机构的传动轨迹运动，所述传动机构安装在物品柜上，传动机构的传动轨迹能够使识别器的识别范围覆盖整个物品柜，控制器连接并控制识别器，且控制器与外部识别控制系统连接，核心点将天线从固定方式变为运动方式，运动后增强覆盖区域，减少盲区；运动后，天线和物品的距离会靠近，识别器的发射功率可以下降，减少误读柜外的物品，同时采用的辅助手段在柜门上贴屏蔽膜，提高识别器的准确性。
Description
技术领域
本发明涉及物品识别柜技术领域，特别涉及一种物品柜的物品在位精准识别方法及其识别装置。
背景技术
传统智能识别柜可以通过管理员为每个工作人员设置指纹、密码开柜功能，每个物品的放置位置安装红外探头，当物品在位或离位时，红外探头会给出不同的电信号，通过电信号采样，识别物品的领取或归还动作，物品必须放在固定位置，通过位置进行物品在位或离位识别。
其缺陷比较明显：
（1）用红外探头探测的方法需要将固定物品放置在固定位置，物品上必须有醒目的编号。人为放置操作，容易将物品放错位置，导致物品在位或离位识别出错。
（2）放置位置稍有偏差，红外探测不准确。
因此在传统智能识别柜的基础上，在物品上添加RFID电子标签，在柜内放置识别器，识别物品在位还是离位。目前通常的方式有两种：
（1）使用近距离识别器，识别器和标签之间的识别距离在10厘米以内，识别到，物品在位；没有识别到，物品离位。其缺陷是：柜内每个物品的位置均需要放置一个识别器，识别器数量多，代价大；识别距离近，对物品放置要求高，稍有偏差，就可能识别不到，识别效果不理想。
（2）使用远距离识别器，识别器和标签之间的识别距离在0-10米范围，通过识别器的群读功能，进行标签扫描，扫描到标签就认为该绑定的物品在位，没有扫描到，认为该绑定的物品不在位。现有的智能柜，天线是固定在柜子底部或柜子两侧。
其缺陷是：天线位置固定，放置物品很可能放置在盲区或物品之间有遮挡，导致漏读；柜子距离在2米左右，识别器发射功率需要增强，当柜子是玻璃门或有缝隙时，容易扫描到柜外的物品，导致误读；物品静止，容易产生盲区，处于盲区的物品漏读。
发明内容
为了克服上述缺陷，本发明提供了一种物品柜的物品在位精准识别方法及其识别装置，其能够改善传统智能识别柜存在的上述缺陷。
本发明为了解决其技术问题所采用的技术方案是：一种物品柜的物品在位精准识别方法，包括以下步骤：
（1）在物品柜的物品上安装可远距离识别的电子标签，将待识别的物品和电子标签绑定；
（2）在物品柜内安装有控制器，带有接收识别电子标签信号装置的识别器与控制器连接，且识别器通过传动机构在柜内沿设定的轨道运动；
（3）在物品柜上设置门禁装置，当柜门关闭后，将关门的信号发给识别器，识别器发射信号，同时在控制器的控制下识别器开始运动，沿设定的轨道完成运动，识别器将扫描到的标签信息发送给控制器；
（4）控制器将暂存的标签信息和前一次扫描后存储的信息进行比较：匹配的物品标签 是当前物品柜开门后没有变化的物品，多出来的物品标签是当前开门后归还的物品，少的 物品标签是当期开门后领用的物品。
作为本发明的进一步改进，所述物品柜的门禁装置通过刷卡、指纹、人脸等识别方法，识别开门人员，将人员和物品的动作信息进行关联，自动识别柜通过网络传输接口上传物品动作信息。
作为本发明的进一步改进，所述物品柜柜配置摄像头，柜门的门禁装置和视频摄像头关联，方便查阅相关时段的视频监控信息。
作为本发明的进一步改进，所述传动机构安装在物品柜的顶端、侧面或背面，传动机构的传动轨迹能够使识别器的识别范围覆盖整个物品柜。
一种物品柜的物品在位精准识别装置，其包括控制器、传动机构以及识别器，所述识别器在传动机构的作用下沿传动机构的传动轨迹运动，所述传动机构安装在物品柜上，传动机构的传动轨迹能够使识别器的识别范围覆盖整个物品柜，控制器连接并控制识别器，且控制器与外部识别控制系统连接。
所述传动机构由驱动电机、传送履带以及齿轮传动轴构成，所述识别器安装在传送履带上，并且随着传送履带沿着设定的传送轨迹，驱动电机驱动齿轮传动轴转动，传送履带套设在齿轮传动轴上。
所述传送履带的起始端均设有限位传感器，所述限位传感器与控制器连接。
本发明的有益效果是：本发明的物品柜的物品在位精准识别方法及其识别装置采用远距离的电子标签识别方案，核心点将天线从固定方式变为运动方式，运动后增强覆盖区域，减少盲区；运动后，天线和物品的距离会靠近，识别器的发射功率可以下降，减少误读柜外的物品，同时采用的辅助手段在柜门上贴屏蔽膜，提高识别器的准确性。
附图说明
图1为本发明方法流程示意图；
图2为本发明结构识别器传动机构安装在侧面示意图；
图3为本发明结构识别器传动机构安装在侧面示意图；
图4为本发明结构识别器传动机构安装在侧面示意图；
图5为实施例中行程开关检测识别器是否运行到位原理图；
图6为实施例中两个缓存数组数据比较逻辑图；
图中标示：1-控制器；2-传动机构；3-识别器；4-驱动电机；5-传送履带；6-齿轮传动轴；7-限位传感器。
具体实施方式
为了加深对本发明的理解，下面将结合实施例和附图对本发明作进一步详述，该实施例仅用于解释本发明，并不构成对本发明保护范围的限定。
如图1所示，本发明公布了一种物品柜的物品在位精准识别方法，包括以下步骤：
（1）在物品柜的物品上安装可远距离识别的电子标签，将待识别的物品和电子标签绑定；
（2）在物品柜内安装有控制器，带有接收识别电子标签信号装置的识别器与控制器连接，且识别器通过传动机构在柜内沿设定的轨道运动；
（3）在物品柜上设置门禁装置，当柜门关闭后，将关门的信号发给识别器，识别器发射信号，同时在控制器的控制下识别器开始运动，沿设定的轨道完成运动，识别器将扫描到的标签信息发送给控制器；
（4）控制器将暂存的标签信息和前一次扫描后存储的信息进行比较：匹配的物品标签是当前物品柜开门后没有变化的物品，多出来的物品标签是当前开门后归还的物品，少的物品标签是当期开门后领用的物品。
所述物品柜的门禁装置通过刷卡、指纹、人脸等识别方法，识别开门人员，将人员和物品的动作信息进行关联，自动识别柜通过网络传输接口上传物品动作信息。
所述物品柜配置摄像头，柜门的门禁装置和视频摄像头关联，方便查阅相关时段的视频监控信息。
所述传动机构安装在物品柜的顶端、侧面或背面，传动机构的传动轨迹能够使识别器的识别范围覆盖整个物品柜。
图2出示了本发明一种物品柜的物品在位精准识别装置的一种实施方式，其包括控制器1、传动机构2以及识别器3，所述识别器3在传动机构的作用下沿传动机构2的传动轨迹运动，所述传动机构2安装在物品柜上，传动机构2的传动轨迹能够使识别器的识别范围覆盖整个物品柜，控制器1连接并控制识别器3，且控制器1与外部识别控制系统连接。
所述传动机构2由驱动电机4、传送履带5以及齿轮传动轴6构成，所述识别器3安装在传送履带5上，并且随着传送履带5沿着设定的传送轨迹传送，驱动电机4驱动齿轮传动轴6转动，传送履带5套设在齿轮传动轴6上。
所述传送履带5的起始端均设有限位传感器7，所述限位传感器7与控制器1连接。
当然本发明的传动机构2并不局限于图2中所示，仅仅安装在物品识别柜的侧面，传动机构2可以根据电子标签的具体位置改变其传送轨迹，根据一般物品识别柜的设置，本发明还罗列了如图3-4所示的，将传动机构2安装在物品识别柜的背面以及顶部的示意图，本发明的核心在于将识别器设置成可调节距离，这样不管物品识别柜的物品如何放置，都能够保证电子标签位于可识别的范围，提高本发明中识别器识别的准确性。
下面再结合上述的方法和识别装置应用至具体的电力安全工器具智能柜案例予以说明。
为了能够准确有效识别存放在物品柜内电力安全工器具的使用情况，提高电力施工安全性，特制定出以下一套方案。
将超高频无源电子标签粘贴在电力安全工器具上，粘贴的超高频无源电子标签采用ALEIN 9662 inlay封装而成，符合ISO/ICE18000-6C EPC和EPC CLASS1 Gen 2协议标准，标签频率860 ~ 960MHz，读写距离0-10米，最多可读写10万次。
在软件系统中录入电力安全工器具信息时，通过超高频桌面读卡器获取超高频标签信息，并将其录入到软件系统中，从而将标签与工器具绑定到一起。当施工人员通过人员认证，打开柜门领取/归还一定数量安全工器具，关上柜门后，读卡器开始动态扫描智能柜里的标签数量，通过对比这一次读到的标签信息和上一次读到的标签信息，甄别出此次领取的工器具信息和归还的工器具信息，然后硬件系统将此次的人员信息和出入库数据发送到高端软件。电力安全工器具智能柜主要工作流程如图1所示；
该智能柜案具体的工作流程如下：
1、人员认证
在软件系统中录入人员基本信息以及人员特征信息（指纹、人脸）并分配相关柜门使用权限。
在智能柜上安装刷卡人脸指纹识别装置，识别装置通过通信接口与控制器进行连接。当识别装置识别到有权限的人员时，把人员编号发送给控制器。控制器将人员编号与此次领取/归还工器具的动作绑定到一起。
2、控制器开门
通过采样电磁锁引脚电平高低来判断当前电磁锁的开关状态，当电磁锁引脚电平为高电平时，柜门处于开门状态。
3、关门
通过采样电磁锁引脚电平高低来判断当前电磁锁的开关状态，当电磁锁引脚电平为低电平时，柜门处于关门状态；当柜门状态由开门状态变为关门状态后，识别器开始运动，并进行扫描。
4、控制器开关门信号采样
当系统检测到柜门状态由开门状态变为关门状态后，将向电机发送运动信号，当上次电机的运动状态是向上运动时，本次系统将向电机发送向下运动信号，当上次电机运动状态是向下运动时，本次系统将向电机发送向上运送信号。
5、识别器运动
将识别器固定在传送履带上，通过改变电机的电流方向，控制传送履带的运动方向，从上到下运动或从下到上运动。
6、标签识别
当检测到识别器开始运动时，启动识别器读卡功能，在识别器读卡过程中，控制器将识别器的扫描到的标签号进行去重复处理后保存在本次扫描标签存储缓冲器中。当识别器运动完成后，关闭识别器读卡功能。
7、识别器运动完成
控制器通过检测上到位行程开关和下到位行程开关引脚信号电平高低来判断识别器是否运动完成。当识别器运动到位时，会压住行程开关的触片，行程开关的状态发生变化。行程开关检测识别器是否运行到位原理图如图5所示。
8、数据处理
控制器比较本次扫描标签存储缓冲器和上次扫描标签存储缓冲器内标签是否相同。当本次扫描标签存储缓冲器内的某个标签是上次扫描标签存储缓冲器内没有的时，说明此标签是本次开门后归还的电力安全工器具标签，将此标签放到入柜缓冲器中缓存；当上次扫描标签存储缓冲器内的某个标签是本次扫描标签存储缓冲器内没有的时，说明此标签是本次开门后被领取的电力安全工器具标签，将此标签放到出柜缓冲器中缓存；两个缓冲器内都有的标签是没有出入的标签。两个缓存数组数据比较逻辑图如图6所示。
9、数据传输
数据处理完成后，控制器上传入柜缓冲器中的标签和归还动作，上传出柜缓冲器中的标签和领用动作。清空上次扫描标签存储缓冲器的数据，本次扫描标签存储缓冲器的数据复制到上次扫描标签存储缓冲器，然后清空本次扫描标签存储缓冲器的数据。
Claims (7)
1.一种物品柜的物品在位精准识别方法，其特征在于：包括以下步骤：
（1）在物品柜的物品上安装可远距离识别的电子标签，将待识别的物品和电子标签绑定；
（2）在物品柜内安装有控制器，带有接收识别电子标签信号装置的识别器与控制器连接，且识别器通过传动机构在柜内沿设定的轨道运动；
（3）在物品柜上设置门禁装置，当柜门关闭后，将关门的信号发给识别器，识别器发射信号，同时在控制器的控制下识别器开始运动，沿设定的轨道完成运动，识别器将扫描到的标签信息发送给控制器；
（4）控制器将暂存的标签信息和前一次扫描后存储的信息进行比较：匹配的物品标签 是当前物品柜开门后没有变化的物品，多出来的物品标签是当前开门后归还的物品，少的 物品标签是当期开门后领用的物品。
2.根据权利要求1所述的一种物品柜的物品在位精准识别方法，其特征在于：所述物品柜的门禁装置通过刷卡、指纹、人脸等识别方法，识别开门人员，将人员和物品的动作信息进行关联，自动识别柜通过网络传输接口上传物品动作信息。
3.根据权利要求1所述的一种物品柜的物品在位精准识别方法，其特征在于：所述物品柜配置摄像头，柜门的门禁装置和视频摄像头关联，方便查阅相关时段的视频监控信息。
4.根据权利要求1所述的一种物品柜的物品在位精准识别方法，其特征在于：所述传动机构安装在物品柜的顶端、侧面或背面，传动机构的运动轨迹能够使识别器的识别范围覆盖整个物品柜。
5.根据权利要求1所述的一种物品柜的物品在位精准识别装置，其特征在于：其包括控制器（1）、传动机构（2）以及识别器（3），所述识别器（3）在传动机构的作用下沿传动机构（2）的传动轨迹运动，所述传动机构（2）安装在物品柜上，传动机构（2）的传动轨迹能够使识别器的识别范围覆盖整个物品柜，控制器（1）连接并控制识别器（3），且控制器（1）与外部识别控制系统连接。
6.根据权利要求5所述的一种物品柜的物品在位精准识别装置，其特征在于：所述传动机构（2）由驱动电机（4）、传送履带（5）以及齿轮传动轴（6）构成，所述识别器（3）安装在传送履带（5）上，并且随着传送履带（5）沿着设定的传送轨迹传送，驱动电机（4）驱动齿轮传动轴（6）转动，传送履带（5）套设在齿轮传动轴（6）上。
7.根据权利要求5所述的一种物品柜的物品在位精准识别装置，其特征在于：所述传送履带（5）的起始端均设有限位传感器（7），所述限位传感器（7）与控制器（1）连接。
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