CN112015177A - 基于agv的电力物资智能化仓储管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明涉及仓储管理技术领域，具体地说，涉及基于AGV的电力物资智能化仓储管理系统。包括中心控制单元、仓储信息单元和分拣转运单元；中心控制单元用于统一控制管理仓储系统及调度物资；仓储信息单元用于对仓储内的物资信息进行采集录入、对比分析、归类存储及反馈；分拣转运单元用于控制管理分拣、运输物资用的各自动化器械。本发明设计可以减少改造的工程量、减少投入成本，节省人力物力的支出，明晰物资出入库的管理，可以适应于多种类型物资，结构简化可靠，经济实用，提高了电力物资仓储的管理水平和效率，进而提升整个电力物资供应链水平。

Description

基于AGV的电力物资智能化仓储管理系统
技术领域
本发明涉及仓储管理技术领域，具体地说，涉及基于AGV的电力物资智能化仓储管理系统。
背景技术
电力营销类物资存在“少品种，大批量”与“多品种，大批量”相混合的特点，人工管理难度大，劳动强度高。在领用、出入库、搬运、盘点等方面均存在着效率较低、人工重复进行低附加值劳动、出入库管理不清晰、不及时的现象。现有的自动化立体仓库中最常用的是巷道堆垛起重机，该装置在应用过程中存在改造量大、系统结构复杂、投入成本高的问题，且这类立体仓库改造完成后，难以进行系统更新和结构再改造。
发明内容
本发明的目的在于提供了基于AGV的电力物资智能化仓储管理系统，以解决上述背景技术中提出的问题。
为实现上述技术问题的解决，本发明的目的之一在于，提供了基于AGV的电力物资智能化仓储管理系统，包括中心控制单元、仓储信息单元和分拣转运单元；中心控制单元、仓储信息单元与分拣转运单元依次通过数字信号通信连接；所述中心控制单元用于统一控制管理仓储系统及调度物资；所述仓储信息单元用于对仓储内的物资信息进行采集录入、对比分析、归类存储及反馈；所述分拣转运单元用于控制管理分拣、运输物资用的各自动化器械。
作为本技术方案的进一步改进，所述中心控制单元包括安全门禁模块、调度管理模块、远程监控模块和人机交互模块；安全门禁模块、调度管理模块、远程监控模块与人机交互模块依次通过数字信号通信连接；所述安全门禁模块用于对出入仓储的工作人员身份进行识别及分配准入权限；所述调度管理模块用于对出入仓储的物资进行调度分配及信息追踪；所述远程监控模块用于通过远程通信设施实时监察仓储运转情况及远程调控各自动化器械的运转；所述人机交互模块用于给用户提供读取、改写、分享信息及操控系统的通道。
作为本技术方案的进一步改进，所述仓储信息单元包括信息录入模块、信息存储模块、信息改写模块和信息反馈模块；信息录入模块的信号输出端与所述信息存储模块的信号输入端连接，信息存储模块的信号输出端与信息改写模块的信号输入端连接，信息改写模块的信号输出端与信息反馈模块的信号输入端练级；所述信息录入模块用于通过多种信息采集方式录入物资信息；所述信息存储模块用于存储已采集录入的信息以形成数据库；所述信息改写模块用于在每个不同阶段对物资的信息进行添删改写以形成新的信息；所述信息反馈模块用于将信息反馈到控制中心并共享给用户。
作为本技术方案的进一步改进，所述信息录入模块包括OCR识别模块、RFID识别模块和信息比对模块；OCR识别模块、RFID识别模块与信息比对模块并列运行；所述OCR识别模块用于通过扫描仪、数码相机等设备识别读取物资的文字信息；所述RFID识别模块用于通过射频识别传感器等设备扫描识别物资的条码或条形码信息；所述信息比对模块用于对同一物资的文字信息和条码信息进行比对分析并将比对结果反馈到控制中心。
其中，文字信息包括入库清单上的物资名称、数量、类别以及溯源信息等。
作为本技术方案的进一步改进，所述信息比对模块采用TF-IDF匹配算法，其公式如下：
Figure BDA0002639331420000021
式中tfi，j为中i和j的文本数量，dfi为包含i的文本数量，N为文本的总数。
作为本技术方案的进一步改进，所述分拣转运单元包括分拣机械臂模块、缓冲传输模块和自动引导车模块；分拣机械臂模块、缓冲传输模块与自动引导车模块并列运行；所述分拣机械臂模块用于控制机械臂运转实现自动分拣物资；所述缓冲传输模块用于控制连接在机械臂与引导车之间的传输装置的运行与启停过程；所述自动引导车模块用于控制引导车的行进过程及管理调度引导车进行搬运物资。
其中，自动引导车包括无人托盘车和无人叉车等。
作为本技术方案的进一步改进，所述分拣机械臂模块包括力感反馈模块和双目视觉模块；力感反馈模块与双目视觉模块通过数字信号通信连接；所述力感反馈模块用于通过重量传感器识别物资的重量并反馈到控制中心以便控制合适的抓取力度；所述双目视觉模块用于通过双目视觉技术对物资的位置进行识别和定位以便准确抓取物资。
作为本技术方案的进一步改进，所述自动引导车模块包括行进控制模块、路径规划模块和导航定点模块；行进控制模块的信号输出端与路径规划模块的信号输入端连接，路径规划模块的信号输出端与导航定点模块的信号输入端连接；所述行进控制模块用于控制自动引导车的运行和启停过程；所述路径规划模块用于根据远程监测的仓储环境对自动引导车的行进路径进行规划管理及应用；所述导航定点模块用于对自动引导车的行进路径进行导航并对取货点和放货点进行定点识别。
作为本技术方案的进一步改进，所述导航定点模块采用n维向量欧氏距离算法，其计算公式为：
Figure BDA0002639331420000031
其中，d12为两个n维向量a(x11，x12，...，x1n)与b(x21，x22，...，x2n)之间的欧式距离；其中，a为引导车的坐标矢量，b为取货点/存货点的坐标矢量。
本发明的目的之二在于，提供了基于AGV的电力物资智能化仓储管理装置，包括处理器、存储器以及存储在存储器中并在处理器上运行的计算机程序，处理器用于执行计算机程序时实现上述任一的基于AGV的电力物资智能化仓储管理系统。
本发明的目的之三在于，所述计算机可读存储介质存储有计算机程序，所述计算机程序被处理器执行时实现上述任一的基于AGV的电力物资智能化仓储管理系统。
与现有技术相比，本发明的有益效果：该基于AGV的电力物资智能化仓储管理系统中，通过引入依赖于AGV技术的无人托盘车和无人叉车协同自动化分拣机械臂来代替现有的巷道堆垛起重机，可以减少改造的工程量、减少投入成本，节省人力物力的支出，明晰物资出入库的管理，该仓储结构可以适应于多种类型物资，结构简化可靠，经济实用，提高了电力物资仓储的管理水平和效率，进而提升整个电力物资供应链水平。
附图说明
图1为实施例1的整体结构框图；
图2为实施例1的整体框图；
图3为实施例1的中心控制单元模块框图；
图4为实施例1的仓储信息单元模块框图；
图5为实施例1的信息录入模块框图；
图6为实施例1的分拣转运单元模块框图；
图7为实施例1的分拣机械臂模块框图；
图8为实施例1的自动引导车模块框图；
图9为实施例1的仓储管理装置结构示意图。
图中各个标号意义为：
100、中心控制单元；101、安全门禁模块；102、调度管理模块；103、远程监控模块；104、人机交互模块；
200、仓储信息单元；201、信息录入模块；2011、OCR识别模块；2012、RFID识别模块；2013、信息比对模块；202、信息存储模块；203、信息改写模块；204、信息反馈模块；
300、分拣转运单元；301、分拣机械臂模块；3011、力感反馈模块；3012、双目视觉模块；302、缓冲传输模块；303、自动引导车模块；3031、行进控制模块；3032、路径规划模块；3033、导航定点模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
实施例1
如图1-9所示，本实施例提供了基于AGV的电力物资智能化仓储管理系统，包括中心控制单元100、仓储信息单元200和分拣转运单元300；中心控制单元100、仓储信息单元200与分拣转运单元300依次通过数字信号通信连接；中心控制单元100用于统一控制管理仓储系统及调度物资；仓储信息单元200用于对仓储内的物资信息进行采集录入、对比分析、归类存储及反馈；分拣转运单元300用于控制管理分拣、运输物资用的各自动化器械。
本实施例中，中心控制单元100包括安全门禁模块101、调度管理模块102、远程监控模块103和人机交互模块104；安全门禁模块101、调度管理模块102、远程监控模块103与人机交互模块104依次通过数字信号通信连接；安全门禁模块101用于对出入仓储的工作人员身份进行识别及分配准入权限；调度管理模块102用于对出入仓储的物资进行调度分配及信息追踪；远程监控模块103用于通过远程通信设施实时监察仓储运转情况及远程调控各自动化器械的运转；人机交互模块104用于给用户提供读取、改写、分享信息及操控系统的通道。
本实施例中，仓储信息单元200包括信息录入模块201、信息存储模块202、信息改写模块203和信息反馈模块204；信息录入模块201的信号输出端与信息存储模块202的信号输入端连接，信息存储模块202的信号输出端与信息改写模块203的信号输入端连接，信息改写模块203的信号输出端与信息反馈模块204的信号输入端练级；信息录入模块201用于通过多种信息采集方式录入物资信息；信息存储模块202用于存储已采集录入的信息以形成数据库；信息改写模块203用于在每个不同阶段对物资的信息进行添删改写以形成新的信息；信息反馈模块204用于将信息反馈到控制中心并共享给用户。
进一步地，信息录入模块201包括OCR识别模块2011、RFID识别模块2012和信息比对模块2013；OCR识别模块2011、RFID识别模块2012与信息比对模块2013并列运行；OCR识别模块2011用于通过扫描仪、数码相机等设备识别读取物资的文字信息；RFID识别模块2012用于通过射频识别传感器等设备扫描识别物资的条码或条形码信息；信息比对模块2013用于对同一物资的文字信息和条码信息进行比对分析并将比对结果反馈到控制中心。
其中，文字信息包括入库清单上的物资名称、数量、类别以及溯源信息等。
具体地，信息比对模块2013采用TF-IDF匹配算法，其公式如下：
Figure BDA0002639331420000061
式中tfi，j为中i和j的文本数量，dfi为包含i的文本数量，N为文本的总数。
进一步地，比对后若信息相符合，则物资准入通行，进入下一步分拣流程；对比后若信息不相符合，则物资不准通行，信息反馈给控制中心，重新对物资信息进行溯源和追踪。
本实施例中，分拣转运单元300包括分拣机械臂模块301、缓冲传输模块302和自动引导车模块303；分拣机械臂模块301、缓冲传输模块302与自动引导车模块303并列运行；分拣机械臂模块301用于控制机械臂运转实现自动分拣物资；缓冲传输模块302用于控制连接在机械臂与引导车之间的传输装置的运行与启停过程；自动引导车模块303用于控制引导车的行进过程及管理调度引导车进行搬运物资。
其中，自动引导车包括无人托盘车和无人叉车等，无人托盘车用于对物资进行水平面上的转运，无人叉车用于对物资进行垂直面上的转运，提高货架仓储的利用率。
具体地，值得说明的是，无人叉车上还应装载有叉车升降托举控制系统，用于控制叉车将物资放置到货架的高温处或从高位处取用物资。
此外，自动引导车内还应增设紧急壁障和自动充电等控制系统，用以提高自动引导车的运行流畅度和使用安全性。
进一步地，分拣机械臂模块301包括力感反馈模块3011和双目视觉模块3012；力感反馈模块3011与双目视觉模块3012通过数字信号通信连接；力感反馈模块3011用于通过重量传感器识别物资的重量并反馈到控制中心以便控制合适的抓取力度；双目视觉模块3012用于通过双目视觉技术对物资的位置进行识别和定位以便准确抓取物资。
进一步地，自动引导车模块303包括行进控制模块3031、路径规划模块3032和导航定点模块3033；行进控制模块3031的信号输出端与路径规划模块3032的信号输入端连接，路径规划模块3032的信号输出端与导航定点模块3033的信号输入端连接；行进控制模块3031用于控制自动引导车的运行和启停过程；路径规划模块3032用于根据远程监测的仓储环境对自动引导车的行进路径进行规划管理及应用；导航定点模块3033用于对自动引导车的行进路径进行导航并对取货点和放货点进行定点识别。
具体地，导航定点模块3033采用n维向量欧氏距离算法，其计算公式为：
Figure BDA0002639331420000071
其中，d12为两个n维向量a(x11，x12，...，x1n)与b(x21，x22，...，x2n)之间的欧式距离；其中，a为引导车的坐标矢量，b为取货点/存货点的坐标矢量。
参阅图9，示出了本实施例所涉及的提供的基于AGV的电力物资智能化仓储管理装置结构示意图，该装置包括处理器、存储器和总线。
处理器包括一个或一个以上处理核心，处理器通过总线与处理器相连，存储器用于存储程序指令，处理器执行存储器中的程序指令时实现上述的基于AGV的电力物资智能化仓储管理系统。
可选的，存储器可以由任何类型的易失性或非易失性存储设备或者它们的组合实现，如静态随时存取存储器(SRAM)，电可擦除可编程只读存储器(EEPROM)，可擦除可编程只读存储器(EPROM)，可编程只读存储器(PROM)，只读存储器(ROM)，磁存储器，快闪存储器，磁盘或光盘。
此外，本发明还提供了计算机可读存储介质，计算机可读存储介质存储有计算机程序，计算机程序被处理器执行时实现上述的基于AGV的电力物资智能化仓储管理系统。
可选的，本发明还提供了了包含指令的计算机程序产品，当其在计算机上运行时，使得计算机执行上述各方面基于AGV的电力物资智能化仓储管理系统。
本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分步骤可以通过硬件来完成，也可以通过程序来指令相关的硬件完成，程序可以存储与计算机可读存储介质中，上述提到的存储介质可以是只读存储器，磁盘或光盘等。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的仅为本发明的优选例，并不用来限制本发明，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。

Claims (9)

1.基于AGV的电力物资智能化仓储管理系统，其特征在于：包括中心控制单元(100)、仓储信息单元(200)和分拣转运单元(300)；中心控制单元(100)、仓储信息单元(200)与分拣转运单元(300)依次通过数字信号通信连接；所述中心控制单元(100)用于统一控制管理仓储系统及调度物资；所述仓储信息单元(200)用于对仓储内的物资信息进行采集录入、对比分析、归类存储及反馈；所述分拣转运单元(300)用于控制管理分拣、运输物资用的各自动化器械。
2.根据权利要求1所述的基于AGV的电力物资智能化仓储管理系统，其特征在于：所述中心控制单元(100)包括安全门禁模块(101)、调度管理模块(102)、远程监控模块(103)和人机交互模块(104)；安全门禁模块(101)、调度管理模块(102)、远程监控模块(103)与人机交互模块(104)依次通过数字信号通信连接；所述安全门禁模块(101)用于对出入仓储的工作人员身份进行识别及分配准入权限；所述调度管理模块(102)用于对出入仓储的物资进行调度分配及信息追踪；所述远程监控模块(103)用于通过远程通信设施实时监察仓储运转情况及远程调控各自动化器械的运转；所述人机交互模块(104)用于给用户提供读取、改写、分享信息及操控系统的通道。
3.根据权利要求1所述的基于AGV的电力物资智能化仓储管理系统，其特征在于：所述仓储信息单元(200)包括信息录入模块(201)、信息存储模块(202)、信息改写模块(203)和信息反馈模块(204)；信息录入模块(201)的信号输出端与所述信息存储模块(202)的信号输入端连接，信息存储模块(202)的信号输出端与信息改写模块(203)的信号输入端连接，信息改写模块(203)的信号输出端与信息反馈模块(204)的信号输入端练级；所述信息录入模块(201)用于通过多种信息采集方式录入物资信息；所述信息存储模块(202)用于存储已采集录入的信息以形成数据库；所述信息改写模块(203)用于在每个不同阶段对物资的信息进行添删改写以形成新的信息；所述信息反馈模块(204)用于将信息反馈到控制中心并共享给用户。
4.根据权利要求3所述的基于AGV的电力物资智能化仓储管理系统，其特征在于：所述信息录入模块(201)包括OCR识别模块(2011)、RFID识别模块(2012)和信息比对模块(2013)；OCR识别模块(2011)、RFID识别模块(2012)与信息比对模块(2013)并列运行；所述OCR识别模块(2011)用于通过扫描仪、数码相机等设备识别读取物资的文字信息；所述RFID识别模块(2012)用于通过射频识别传感器等设备扫描识别物资的条码或条形码信息；所述信息比对模块(2013)用于对同一物资的文字信息和条码信息进行比对分析并将比对结果反馈到控制中心。
5.根据权利要求4所述的基于AGV的电力物资智能化仓储管理系统，其特征在于：所述信息比对模块(2013)采用TF-IDF匹配算法，其公式如下：
Figure FDA0002639331410000021
式中tfi，j为中i和j的文本数量，dfi为包含i的文本数量，N为文本的总数。
6.根据权利要求1所述的基于AGV的电力物资智能化仓储管理系统，其特征在于：所述分拣转运单元(300)包括分拣机械臂模块(301)、缓冲传输模块(302)和自动引导车模块(303)；分拣机械臂模块(301)、缓冲传输模块(302)与自动引导车模块(303)并列运行；所述分拣机械臂模块(301)用于控制机械臂运转实现自动分拣物资；所述缓冲传输模块(302)用于控制连接在机械臂与引导车之间的传输装置的运行与启停过程；所述自动引导车模块(303)用于控制引导车的行进过程及管理调度引导车进行搬运物资。其中，自动引导车包括无人托盘车和无人叉车等。
7.根据权利要求6所述的基于AGV的电力物资智能化仓储管理系统，其特征在于：所述分拣机械臂模块(301)包括力感反馈模块(3011)和双目视觉模块(3012)；力感反馈模块(3011)与双目视觉模块(3012)通过数字信号通信连接；所述力感反馈模块(3011)用于通过重量传感器识别物资的重量并反馈到控制中心以便控制合适的抓取力度；所述双目视觉模块(3012)用于通过双目视觉技术对物资的位置进行识别和定位以便准确抓取物资。
8.根据权利要求6所述的基于AGV的电力物资智能化仓储管理系统，其特征在于：所述自动引导车模块(303)包括行进控制模块(3031)、路径规划模块(3032)和导航定点模块(3033)；行进控制模块(3031)的信号输出端与路径规划模块(3032)的信号输入端连接，路径规划模块(3032)的信号输出端与导航定点模块(3033)的信号输入端连接；所述行进控制模块(3031)用于控制自动引导车的运行和启停过程；所述路径规划模块(3032)用于根据远程监测的仓储环境对自动引导车的行进路径进行规划管理及应用；所述导航定点模块(3033)用于对自动引导车的行进路径进行导航并对取货点和放货点进行定点识别。
9.根据权利要求8所述的基于AGV的电力物资智能化仓储管理系统，其特征在于：所述导航定点模块(3033)采用n维向量欧氏距离算法，其计算公式为：
Figure FDA0002639331410000031
其中，d12为两个n维向量a(x11，x12，...，x1n)与b(x21，x22，...，x2n)之间的欧式距离；其中，a为引导车的坐标矢量，b为取货点/存货点的坐标矢量。
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