CN112070189A - 一种棉包仓储辅助巡检方法与装置及其便携式巡检装置 - Google Patents

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Abstract

一种棉包仓储辅助巡检方法与装置及其便携式巡检装置，该棉包仓储辅助巡检装置包括：有源RFID定位系统，包括有源定位标签、定位基站、网络读卡器和位置服务器，所述定位基站和网络读卡器设置在棉包仓库内，所述网络读卡器分别与所述定位基站和位置服务器连接，所述有源定位标签包括棉包定位标签、巡检人员佩戴标签和便携终端定位标签；便携式巡检装置，包括信息处理单元、标签读取模块、高清摄像头、蓝牙模块和无线通信模块；温湿度和CO气体采集装置，设置在所述棉包仓库内并与所述便携式巡检装置连接；以及远程管理平台，分别与所述便携式巡检装置和位置服务器连接。本发明还提供了该棉包仓储辅助巡检装置的巡检方法。

Description

一种棉包仓储辅助巡检方法与装置及其便携式巡检装置
技术领域
本发明涉及棉包仓储信息化管理技术，特别是一种棉包仓储辅助巡检方法与装置及其便携式巡检装置。
背景技术
目前，棉包仓储过程中容易出现霉变、火灾等问题。为了防止这些问题的发生，现有技术采取的方式是人工定时巡检与摄像头辅助监控。在巡检作业中时常出现巡检员不按规定要求进行巡检，导致经常出现漏检。此外，由于棉垛经常需要抽检，一般均依靠人员依次查找，劳动强度大且工作效率低。如何实现高效快速的巡检，是棉花仓储作业急需解决的问题之一。申请号为“201510663893.2”，名称为“手持式一氧化碳检测仪操作方法”的中国发明申请，公开了一种棉包阴燃的检测方法，但是并未涉及仓储库内棉包的巡检。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是针对现有技术的上述缺陷，提供一种棉包仓储辅助巡检方法与装置及便携式巡检装置。
为了实现上述目的，本发明提供了一种便携式巡检装置，用于棉包仓储辅助巡检，其中，所述便携式巡检装置包括：
信息处理单元；
标签读取模块，与所述信息处理单元连接，用于读取棉包上的标签以采集棉包信息；
高清摄像头，与所述信息处理单元连接，用于采集棉包照片并生成棉包图像信息；
蓝牙模块，与所述信息处理单元连接，用于采集环境温湿度信息；以及
无线通信模块，与所述信息处理单元连接，用于接收远程管理平台发送的待巡检信息和巡检路径信息，并向所述远程管理平台发送所述棉包信息、棉包图像信息、环境温湿度信息和当前时间。
上述的便携式巡检装置，其中，所述无线通信模块为4G无线通信模块。
上述的便携式巡检装置，其中，还包括一维/二维扫描模块，用于读取所述棉包上的一维二维条码以采集所述棉包信息。
上述的便携式巡检装置，其中，所述标签读取模块为无源超高频RFID读写模块。
上述的便携式巡检装置，其中，还包括文本输入模块，用于输入巡检仓库信息和异常信息。
为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种棉包仓储辅助巡检装置，其中，包括：
有源RFID定位系统，包括有源定位标签、定位基站、网络读卡器和位置服务器，所述定位基站和网络读卡器设置在棉包仓库内，所述网络读卡器分别与所述定位基站和位置服务器连接，所述有源定位标签包括棉包定位标签、巡检人员佩戴标签和便携终端定位标签；
便携式巡检装置，为上述的便携式巡检装置；
温湿度和CO气体采集装置，设置在所述棉包仓库内并与所述便携式巡检装置连接；以及
远程管理平台，分别与所述便携式巡检装置和位置服务器连接。
上述的棉包仓储辅助巡检装置，其中，所述温湿度和CO气体采集装置包括多个无线温湿度传感器和CO气体传感器，所述多个无线温湿度传感器和CO气体传感器均匀分布在所述棉包仓库内。
为了更好地实现上述目的，本发明还提供了一种棉包仓储辅助巡检方法，其中，包括如下步骤：
S100、使用上述的便携式巡检装置进入棉包仓储库开始巡检作业；
S200、远程管理平台根据巡检计划规划待巡检路径并确定待巡检棉包信息，并将所述待巡检路径和待巡检棉包信息发送至所述便携式巡检装置；
S300、巡检人员根据接收到的所述待巡检路径和待巡检棉包信息，按照巡检要求使用所述便携式巡检装置读取棉包上的标签或一维二维条码获取棉包信息，拍摄棉包照片生成棉包图像信息，并采集环境温湿度和CO气体信息；
S400、所述便携式巡检装置将所述棉包信息、棉包图像信息和环境温湿度和CO气体信息同时发送至所述远程管理平台；
S500、有源RFID定位系统实时获取棉包位置、巡检人员位置和巡检终端位置信息，并通过位置服务器发送至所述远程管理平台；以及
S600、所述远程管理平台根据获取的信息对巡检作业进行判断，确定是否完成巡检要求。
上述的棉包仓储辅助巡检方法，其中，步骤S200中，在规划所述待巡检路径时，采用辅助巡检路径建模方法，将辅助巡检过程建模成经典旅行商问题并使用贪婪算法进行求解，规划完成后将所述待巡检路径信息发送至所述便携式巡检装置。
上述的棉包仓储辅助巡检方法，其中，所述远程管理平台设置电子围栏，并存储和图形化界面显示接收到的所有有源定位标签的位置信息，当棉包定位标签的位置超出所述电子围栏时进行报警，以对棉包进行防盗监管。
本发明的技术效果在于：
本发明能够实现棉垛的定位和辅助巡检，降低巡检时间，有利于棉包仓储的信息化管理。
以下结合附图和具体实施例对本发明进行详细描述，但不作为对本发明的限定。
附图说明
图1为本发明一实施例的装置结构框图；
图2为本发明一实施例的便携式巡检装置结构框图；
图3为本发明一实施例的远程管理平台工作原理图。
具体实施方式
下面结合附图对本发明的结构原理和工作原理作具体的描述：
参见图1，图1为本发明一实施例的装置结构框图。本发明的棉包仓储辅助巡检装置，包括：有源RFID定位系统，包括有源定位标签、定位基站、网络读卡器和位置服务器，所述定位基站和网络读卡器设置在棉包仓库内，所述网络读卡器分别与所述定位基站和位置服务器连接，位置服务器通过有线的方式布置在管理中心，所述有源定位标签包括棉包定位标签、巡检人员佩戴标签和便携终端定位标签；便携式巡检装置；温湿度和CO气体采集装置，设置在所述棉包仓库内并与所述便携式巡检装置连接；以及远程管理平台，分别与所述便携式巡检装置和位置服务器连接。所述远程管理平台可设置电子围栏，并存储和图形化界面显示接收到的所有有源定位标签的位置信息，当棉包定位标签的位置超出所述电子围栏时进行报警，实现对棉包的防盗监管。
其中，所述温湿度和CO气体采集装置包括多个(蓝牙)无线温湿度传感器和CO气体传感器，所述多个无线温湿度传感器和CO气体传感器均匀布置分布在所述棉包仓库内多个位置，实现对整个仓库内环境信息的全覆盖监测。各传感器通过无线模块与便携式巡检装置通信。
根据仓储面积大小事先布置定位基站，定位基站可以是普通基站和网络读卡器，定位基站读取到有源标签以后以433MHz无线通信的方式上传给网络读卡器，网络读卡器不仅能够直接测量标签之间的距离信息，而且能够接收定位基站的距离信息，并且将接收到的标签距离信息和自己读取到的信息再一起上传给位置服务器，位置服务器根据接收到的标签相关信息和基站的位置信息运行位置计算程序，计算出各个标签的位置；这些标签信息可以是标签与基站之间的位置或者标签相对基站的方位角信息，由定位基站进行解算。位置服务器能够实现相关通信设置，并且能够通过UDP通讯接入远程管理平台，向远程管理平台不断发送解算的位置信息和当前时间等。
参见图2，图2为本发明一实施例的便携式巡检装置结构框图。本实施例的便携式巡检装置，其上运行信息采集软件用于棉包仓储辅助巡检，采集的信息如图1所示，所述便携式巡检装置包括：信息处理单元；标签读取模块，与所述信息处理单元连接，用于读取棉包上的标签以采集棉包信息；高清摄像头，与所述信息处理单元连接，用于采集棉包照片并生成棉包图像信息，一般需要采集3张照片，分别是垛头卡照片，棉垛的总体图片，该棉垛中某个棉包的照片；蓝牙模块，与所述信息处理单元连接，用于采集环境温湿度信息；以及无线通信模块，与所述信息处理单元连接，用于接收远程管理平台发送的待巡检信息和巡检路径信息，并向所述远程管理平台发送所述棉包信息、棉包图像信息、环境温湿度信息和当前时间。其中，所述无线通信模块优选为4G无线通信模块。所述标签读取模块优选为无源超高频RFID读写模块。
本实施例还可包括一维/二维扫描模块，用于读取所述棉包上的一维二维条码以采集所述棉包信息。还可包括文本输入模块，用于输入巡检仓库信息和异常信息。便携式巡检装置还可同时搭载一个有源定位标签，用于确定自身位置。便携式巡检装置能够从后台信息管理系统接受待巡检信息和巡检路径信息，并且能够通过地图显示以便于查看待巡检棉包的位置；还能够通过4G无线通讯的方式向远程管理平台发送采集的信息和当前时间。
参见图3，图3为本发明一实施例的远程管理平台工作原理图。远程管理平台实现的主要功能有：地图显示，能够实现仓库地图、电子标签的实时位置及ID、基站位置和辅助巡检路径的显示，能够进行轨迹回放，查看棉垛和巡检员的历史运动轨迹；信息存取，将接受的信息处理后进行存储，并且能够通过设置或交互实现数据的调取；标签面板，可以过滤标签信息的显示，并且显示标签的实时坐标；基站面板，可以输入坐标设置基站位置和设置基站是否显示在地图上；设置面板，可以加载JPG等图片格式的地图，设置是否显示网格及网格大小、设置地图原点、设置是否进行辅助路径规划并显示、设置是否显示标签面板和基站面板；数据传输，能够通过UDP通讯接收位置服务器的信息，并且通过4G与便携式巡检装置进行通讯；电子围栏，针对偷盗现象设置电子围栏进行监测，实时位置模式与电子围栏模式的切换通过设置面板实现；路径规划，建模为经典旅行商问题并使用贪婪算法进行解算；菜单设置，仓库、人员管理等其他相关信息的设置。
远程管理平台主要有三个功能。其一，能够存储接收到的标签位置信息，支持图形化界面显示所有标签的位置分布和电子围栏设置，当标签位置超出电子围栏后进行报警，实现棉包的防盗监管。其二，能够根据待巡检棉包的位置和巡检员位置实现辅助路径规划，在路径规划时将巡检过程建模成经典旅行商问题并且使用贪婪算法进行求解，规划完成后将巡检及路径信息发送到便携式巡检装置。其三，通过4G或其他无线通信方式接收、存储便携式巡检装置发送的信息。
本发明的棉包仓储辅助巡检方法，包括如下步骤：
步骤S100、使用上述权利要求1-5中任意一项所述的便携式巡检装置进入棉包仓储库开始巡检作业；
步骤S200、远程管理平台根据巡检计划规划待巡检路径并确定待巡检棉包信息，并将所述待巡检路径和待巡检棉包信息发送至所述便携式巡检装置；
步骤S300、巡检人员根据接收到的所述待巡检路径和待巡检棉包信息，按照巡检要求使用所述便携式巡检装置读取棉包上的标签或一维二维条码获取棉包信息，拍摄棉包照片生成棉包图像信息，并采集环境温湿度和CO气体信息；
步骤S400、所述便携式巡检装置将所述棉包信息、棉包图像信息和环境温湿度和CO气体信息同时发送至所述远程管理平台；
步骤S500、有源RFID定位系统实时获取棉包位置、巡检人员位置和巡检终端位置信息，并通过位置服务器发送至所述远程管理平台；以及
步骤S600、所述远程管理平台根据获取的信息对巡检作业进行判断，确定是否完成巡检要求。
在步骤S200中，在规划所述待巡检路径时，采用辅助巡检路径建模方法，将辅助巡检过程建模成经典旅行商问题并使用贪婪算法进行求解，规划完成后将所述待巡检路径信息发送至所述便携式巡检装置。
当巡检人员携带便携式巡检装置进入棉包仓储库开始巡检作业时，远程管理平台首先根据巡检计划对本次巡检任务进行路径规划并确定待巡检的棉包信息，将待巡检路径规划和棉包信息发送至便携式巡检装置，巡检人员根据接收到的巡检路径和棉包信息进行巡检作业，此时便携式巡检装置会通过蓝牙模块采集环境温湿度以及CO气体信息，定位系统则会实时获取棉包位置、巡检人员位置和巡检终端位置信息并通过位置服务器发送至远程管理平台。当巡检人员到达待巡检的棉包时，按照巡检要求读取棉包无源RFID标签或一维二维条码信息，并拍摄棉包照片，此时将条码信息、照片信息和环境信息同时发送至远程管理平台。远程管理平台根据获取的信息对巡检作业进行判断，确定是否是按照要求完成巡检。
整个棉包仓储辅助巡检装置可以实现棉垛和巡检人员的室内定位和辅助巡检，其中有源RFID定位系统将各个位置信息传递到远程管理平台；远程管理平台对待巡检的棉垛仓和棉垛进行辅助导航路径规划，发送到便携式巡检装置；便携式巡检装置能够图形化显示待巡检棉垛和巡检员的位置，并显示辅助巡检路径，同时能够采集棉包上的标签信息、图片信息和仓储内实时环境温湿度及CO气体信息，并将信息打包发送到远程管理平台；棉包上的标签可以是普通条码或者无源RFID标签。
本发明能够实现棉垛的定位和辅助巡检，降低巡检时间，有利于棉包仓储的信息化管理。
当然，本发明还可有其它多种实施例，在不背离本发明精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本发明作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。

Claims (10)

1.一种便携式巡检装置，用于棉包仓储辅助巡检，其特征在于，所述便携式巡检装置包括：
信息处理单元；
标签读取模块，与所述信息处理单元连接，用于读取棉包上的标签以采集棉包信息；
高清摄像头，与所述信息处理单元连接，用于采集棉包照片并生成棉包图像信息；
蓝牙模块，与所述信息处理单元连接，用于采集环境温湿度信息；以及
无线通信模块，与所述信息处理单元连接，用于接收远程管理平台发送的待巡检信息和巡检路径信息，并向所述远程管理平台发送所述棉包信息、棉包图像信息、环境温湿度信息和当前时间。
2.如权利要求1所述的便携式巡检装置，其特征在于，所述无线通信模块为4G无线通信模块。
3.如权利要求1或2所述的便携式巡检装置，其特征在于，还包括一维/二维扫描模块，用于读取所述棉包上的一维二维条码以采集所述棉包信息。
4.如权利要求3所述的便携式巡检装置，其特征在于，所述标签读取模块为无源超高频RFID读写模块。
5.如权利要求4所述的便携式巡检装置，其特征在于，还包括文本输入模块，用于输入巡检仓库信息和异常信息。
6.一种棉包仓储辅助巡检装置，其特征在于，包括：
有源RFID定位系统，包括有源定位标签、定位基站、网络读卡器和位置服务器，所述定位基站和网络读卡器设置在棉包仓库内，所述网络读卡器分别与所述定位基站和位置服务器连接，所述有源定位标签包括棉包定位标签、巡检人员佩戴标签和便携终端定位标签；
便携式巡检装置，为上述权利要求1-5中任意一项所述的便携式巡检装置；
温湿度和CO气体采集装置，设置在所述棉包仓库内并与所述便携式巡检装置连接；以及
远程管理平台，分别与所述便携式巡检装置和位置服务器连接。
7.如权利要求6所述的棉包仓储辅助巡检装置，其特征在于，所述温湿度和CO气体采集装置包括多个无线温湿度传感器和CO气体传感器，所述多个无线温湿度传感器和CO气体传感器均匀分布在所述棉包仓库内。
8.一种棉包仓储辅助巡检方法，其特征在于，包括如下步骤：
S100、使用上述权利要求1-5中任意一项所述的便携式巡检装置进入棉包仓储库开始巡检作业；
S200、远程管理平台根据巡检计划规划待巡检路径并确定待巡检棉包信息，并将所述待巡检路径和待巡检棉包信息发送至所述便携式巡检装置；
S300、巡检人员根据接收到的所述待巡检路径和待巡检棉包信息，按照巡检要求使用所述便携式巡检装置读取棉包上的标签或一维二维条码获取棉包信息，拍摄棉包照片生成棉包图像信息，并采集环境温湿度和CO气体信息；
S400、所述便携式巡检装置将所述棉包信息、棉包图像信息和环境温湿度和CO气体信息同时发送至所述远程管理平台；
S500、有源RFID定位系统实时获取棉包位置、巡检人员位置和巡检终端位置信息，并通过位置服务器发送至所述远程管理平台；以及
S600、所述远程管理平台根据获取的信息对巡检作业进行判断，确定是否完成巡检要求。
9.如权利要求8所述的棉包仓储辅助巡检方法，其特征在于，步骤S200中，在规划所述待巡检路径时，采用辅助巡检路径建模方法，将辅助巡检过程建模成经典旅行商问题并使用贪婪算法进行求解，规划完成后将所述待巡检路径信息发送至所述便携式巡检装置。
10.如权利要求8或9所述的棉包仓储辅助巡检方法，其特征在于，所述远程管理平台设置电子围栏，并存储和图形化界面显示接收到的所有有源定位标签的位置信息，当棉包定位标签的位置超出所述电子围栏时进行报警，以对棉包进行防盗监管。
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