CN111523847A - 一种基于无线称重网络的仓库实时管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于无线称重网络的仓库实时管理系统，包括称重模块、ZigBee网关终端以及计算机仓储管理系统(WMS)软件；所述称重模块包括称重平台和称重终端；所述ZigBee网关终端主要协调所述称重模块和所述计算机仓储管理系统之间的无线通信；所述计算机仓储管理系统(WMS)软件通过管理需要处理货物重量信息，自动记录货物的出入库情况及实时消耗情况，实时反映仓库的库存状态，并自动根据货物库存量通过互联网向仓储管理人员或供应商发出采购请求。本发明的有益效果为：本发明公开的一种基于ZigBee称重物联网技术的智能仓储管理系统，将电子称重技术和无线物联网技术引入仓储管理过程中，实现了库存货物的实时、精确管理。
Description
技术领域
本发明涉及系统管理技术领域，具体为一种基于无线称重网络的仓库实时管理系统。
背景技术
随着我国加入WTO，国内企业大多都面临着国际竞争的压力。尽管国内一部分物流企业在全国范围内建立了许多网点，形成了比较完善的营销网络体系，而且部分实施了ERP企业资源管理系统，但在建设现代化的物流管理体系方面还存在许多不足，尤其在仓储式的仓库控制和配送中心仓库模式的建立及仓库管理方面仍停留在人工操作管理阶段。落后的仓库管理模式和设施对于企业日益增长的货物流转需求愈发难以适应，因此，应用先进的计算机网络通信技术改变仓库模式，实现仓库管理的自动化已经成为一种必然。无线通讯技术的快速发展，为其进入现代物流业打下了良好的基础。
目前已有的无线仓储管理系统主要是基于射频技术，依托企业现有的管理系统将射频技术，条码技术和无线计算机网络技术相结合构建的管理系统。它们大多利用无线通信设备组建无线局域网，通过可编程移动计算终端的“进网”工作为射频技术及条形码技术的使用提供平台，从而帮助企业实现信息标准化和提高作业效率。但是现有的无线仓储管理过程中，仍然需要依靠人工通过便携式终端对货物进行数据采集及信息录入，数据信息的实时性及准确性仍然受到人为操作的影响，从而带来管理的滞后和不便，影响企业的效率。
发明内容
为解决以上现有问题，本发明提供一种基于无线称重网络的仓库实时管理系统。本发明通过以下技术方案实现。
一种基于无线称重网络的仓库实时管理系统，包括称重模块、ZigBee网关终端以及计算机仓储管理系统(WMS)软件；所述称重模块包括称重平台和称重终端；所述称重平台由称重传感器、模数转换器(ADC)组成；所述称重终端由CC2530处理器和数码管显示器组成；所述称重平台和称重终端通过无线通信网络连接；所述ZigBee网关终端主要协调所述称重模块和所述计算机仓储管理系统之间的无线通信；所述计算机仓储管理系统(WMS)软件通过管理需要处理货物重量信息，自动记录货物的出入库情况及实时消耗情况，实时反映仓库的库存状态，并自动根据货物库存量通过互联网向仓储管理人员或供应商发出采购请求。
优选的，所述称重传感器采用低漂移的数字传感器。
优选的，所述信号处理器采用小信号处理器CC2530。
优选的，所述仓库管理系统采用ZigBee无线技术对称重数据进行实时无线传输。
优选的，所述称重传感器的种类与仓库货位的规格相对应。
优选的，所述称重模块以及ZigBee网关终端连接有电源。
优选的，所述仓库管理系统包括基础数据和库存管理，所述基础数据包括员工管理、货物管理和编码设置；所述库存管理包括入库操作、盘点信息录入、移库操作和出库操作。
更优选的，所述编码设置包括仓库设置、操作类型设置、部门设置、计量单位设置以及初期设置。
本发明的有益效果
本发明提供的一种基于ZigBee称重物联网技术的智能仓储管理系统在硬件方面选用低漂移的数字传感器和小信号处理器，对传感器的工艺、材质、老化等方面全面测试筛选；软件处理上，由于温漂和时漂是一个缓慢变化的过程，当其变化量在单位时间内小于设定值时，自动跟踪掉这个变化值，提高计量的准确性，从而解决了传统称重系统中称重模块的温度和时间漂移，导致计量不准确的问题。
本发明仓储管理过程中采用ZigBee无线技术对称重数据进行实时无线传输，具有低功耗、时延短、网络容量大、安全可靠等特点；通过ZigBee的网络自组织和动态路由技术来解决仓储称重数据的无线实时传输、和传输准确性不够的问题。
总之，本发明综合应用了电子称重技术、ZigBee技术、计算机技术及互联网技术实现了仓储过程的实时更新和自动录入，通过高效的智能化管理，有效节省了人力物流成本，减少人为参与，降低错误率，提高企业仓储管理的实时性和准确性，整体提高了企业仓储管理的运行效率和管理水平，是多技术融合的集成应用创新。
附图说明
图1为本发明一种基于无线称重网络的仓库实时管理系统的总体结构；
图2为本发明具体实施例1中称重终端系统的结构；
图3为本发明具体实施例1中ZigBee网关终端系统结构；
图4为本发明具体实施例1中ZigBee网关终端程序流程图；
图5为本发明具体实施例1仓储管理系统功能图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的技术方案作更为详细、完整的说明。
具体实施例1
一种基于无线称重网络的仓库实时管理系统，包括称重模块、ZigBee网关终端以及计算机仓储管理系统(WMS)软件，称重模块以及ZigBee网关终端连接有电源。
(1)无线智能称重模块的设计
无线智能称重模块主要分为两个部分：一是称重平台；二是基于ZigBee技术的称重终端。称重平台是根据仓库不同货位规格的需求，选择合适的称重传感器，设计出符合仓储货位需求的称重平台，既不能影响货物存储的方便性又不能影响计量的精度要求。这部分内容需要根据不同仓库货位的规格具体设计，其中最重要的是研制基于ZigBee技术的称重终端。
ZigBee技术是基于IEEE802.15.4标准的低功耗局域网协议，是一种近距离、低复杂度、自组织、低功耗、低速率、低成本的双向无线组网通信技术。系统采用TI公司推出的满足ZigBee协议的片上系统(SOC)CC2530作为核心器件。CC2530能够满足以ZigBeeIEEE802.15.4协议为基础的2.4GHz ISM波段应用，及对低成本，低功耗的要求。
CC2530由2.4GHz直接序列扩频(DSSS)射频收发器核心和增强型工业标准的8位8051微控制器组成，并集成1个高精度定位跟踪引擎，能实现最高精度为0.25m的无线定位分辨率。增强型工业标准的8051微控制器具有128KB可编程闪存和8KB的RAM，还包含模拟数字转换器(ADC)、几个定时器(Timer)、协同处理器、看门狗定时器(Watchdog timer)、32MHz晶振的休眠模式定时器、上电复位电路(Power On Reset)、掉电监测电路(Brown outdetection)，以及21个可编程I/O引脚。集成的CPU有四种不同的内存空间：代码区、数据区、扩展数据区和特殊功能寄存器区，不同的内存空间有利于代码和数据的分离，提高CPU对内存的访问速度。称重终端系统结构如图2所示。
称重平台的重量经过称重传感器转化为模拟电压信号，经滤波、放大处理后，通过A/D转换转化为数字信号传送至CC2530处理器，CC2530经过计算将信号转化为货物实际重量，通过数码管显示处理，同时CC2530通过自身携带的射频收发器核心将货物重量信息发送给ZigBee网关。
(2)ZigBee网关通信终端的设计
ZigBee网关终端是智能称重模块和仓储管理系统之间的桥梁，负责协调称重模块和计算机仓储管理系统之间的无线通信。ZigBee网关终端系统结构如图3所示。
ZigBee网关通信终端的程序设计是基于CC2530的专业开发系统C51RF-3-PK，完全满足IEEE802.15.4标准和ZigBee技术标准的无线网络技术设计开发。程序设计是在精简版ZigBee协议栈的基础上采用C51编程。精简版ZigBee协议栈C51源代码包括定义NWK.H文件的NWK.C网络层源代码、网络邻居代码和802.15.4MAC层的全部C51源代码。ZigBee网关通信终端的程序流程图如图4所示。
(3)智能计算机仓储管理系统软件(WMS)
计算机仓储管理系统根据管理需要处理货物重量信息，自动记录货物的出入库情况及实时消耗情况，实时反映仓库的库存状态，并自动根据货物库存量通过互联网向仓储管理人员或供应商发出采购请求，从而实现实时化、智能化的仓储管理，如图5所示。
智能计算机仓储管理系统软件采用先进的B/S程序架构设计。B/S结构(Browser/Server)即浏览器和服务器结构，它是随着Internet技术的兴起，对C/S结构的一种变化或者改进的结构。在这种结构下，用户工作界面是通过WWW浏览器来实现，极少部分事务逻辑在前端(Browser)实现，但是主要事务逻辑在服务器端(Server)实现，形成所谓三层结构。这样就大大简化了客户端电脑载荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作量，降低了用户的总体成本(TCO)。
B/S结构最大的优点就是可以在任何地方进行操作而不用安装任何专门的软件。只要有一台能上网的电脑就能使用，客户端零维护。系统的扩展非常容易，只要能上网，再由系统管理员分配一个用户名和密码，就可以使用了。甚至可以在线申请，通过公司内部的安全认证后，不需要人的参与，系统可以自动分配给用户一个账号进入系统。
采用B/S程序架构开发的计算机仓储管理系统程序可以方便的实现授权仓储管理人员或供应商对仓库的远程监控管理，并可通过互联网向仓储管理人员或供应商发出采购请求，从而实现实时化、智能化的仓储管理，有效提高了企业的效率，保证了货物的及时采购供应。
整个仓库管理系统的功能结构如图5所示。
具体使用过程：在仓库的每个货位及出入口上安装一台小型电子称重模块对库存货物进行实时精确计量；称重模块感应器采用称重模块HM-8-425或者采用称重模块HM-11-405，ZigBee技术构建的无线通信网络将称重模块的计量数据实时传送至计算机仓储管理系统；仓储管理系统根据不同货物的规格重量将称重模块的重量信息转换为货物库存的数量信息，从而可以实现货物进出库管理的实时监控、库存信息的自动录入及货物自动盘点；在仓储管理系统中可以设定货物最低库存量，当库存量低于设定值时，系统自动向仓库管理人员或货物供应商发出货物采购信息，及时补充库存。
在电子称重技术融合于传统的仓储管理过程中，利用现代电子信息技术解决了传统称重过程中，由于称重传感器长期受压导致计量值发生漂移的问题，其可靠性和长期稳定性都有了显著提高。同时由于现代仓库中的电磁环境越来越复杂，制约了无线数据传输的实时性和准确性，项目采用了具有低功耗、时延短、网络容量大、安全可靠等特点的ZigBee技术对称重数据进行实时无线传输，通过对ZigBee网络自组织和动态路由技术来解决仓储称重数据的无线实时传输问题。终端的智能计算机仓储管理系统软件采用先进的B/S程序架构设计，简化了客户端电脑载荷，减轻了系统维护与升级的成本和工作量，降低了用户的总体成本。
本发明综合应用了电子称重技术、ZigBee技术、计算机技术及互联网技术实现了仓储过程的实时更新和自动录入，通过高效的智能化管理，有效节省了人力物流成本，减少人为参与，降低错误率，提高企业仓储管理的实时性和准确性，整体提高了企业仓储管理的运行效率和管理水平，是多技术融合的集成应用创新。
当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。
Claims (8)
1.一种基于无线称重网络的仓库实时管理系统，其特征在于：
所述仓库管理系统包括称重模块、ZigBee网关终端以及计算机仓储管理系统(WMS)软件；
所述称重模块包括称重平台和称重终端；所述称重平台由称重传感器、模数转换器(ADC)组成；所述称重终端由信号处理器处理器和数码管显示器组成；所述称重平台和称重终端通过无线通信网络连接；
所述ZigBee网关终端主要协调所述称重模块和所述计算机仓储管理系统之间的无线通信；
所述计算机仓储管理系统(WMS)软件通过管理需要处理货物重量信息，自动记录货物的出入库情况及实时消耗情况，实时反映仓库的库存状态，并自动根据货物库存量通过互联网向仓储管理人员或供应商发出采购请求。
2.根据权利要求1所述的一种基于无线称重网络的仓库实时管理系统，其特征在于：所述称重传感器采用低漂移的数字传感器。
3.根据权利要求1所述的一种基于无线称重网络的仓库实时管理系统，其特征在于：所述信号处理器采用小信号处理器CC2530。
4.根据权利要求1所述的一种基于无线称重网络的仓库实时管理系统，其特征在于：所述仓库管理系统采用ZigBee无线技术对称重数据进行实时无线传输。
5.根据权利要求1所述的一种基于无线称重网络的仓库实时管理系统，其特征在于：所述称重传感器的种类与仓库货位的规格相对应。
6.根据权利要求1所述的一种基于无线称重网络的仓库实时管理系统，其特征在于：所述称重模块以及ZigBee网关终端连接有电源。
7.根据权利要求1所述的一种基于无线称重网络的仓库实时管理系统，其特征在于：所述仓库管理系统包括基础数据和库存管理，所述基础数据包括员工管理、货物管理和编码设置；所述库存管理包括入库操作、盘点信息录入、移库操作和出库操作。
8.根据权利要求7所述的一种基于无线称重网络的仓库实时管理系统，其特征在于：所述编码设置包括仓库设置、操作类型设置、部门设置、计量单位设置以及初期设置。
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