CN112863071A - 一种智能物料管理装置 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能物料管理装置，该装置包含硬件和软件，其中硬件包含物料管理平台、物料容器和物料储存柜，物料管理平台和物料储存柜之间连接进行数据传送和交换，物料管理平台的外壳上安装有精密天平模块、RFID读写器模块、控制模块、触控显示屏模块、人脸识别模块、监控摄像模块、自动机械手、人形感应模块、手势识别模块、语音识别模块、音频播放模块、一卡通读写器模块、指纹识别模块和不间断电源模块。本发明实现一种操作简单的智能自动物料管理装置，物料的申请、领用、归还和整个储存过程受控，并自动记录和上传服务器保存操作过程及产生的数据信息，自动记录和跟踪各类报警信息及其处理状态和结果。

Description

一种智能物料管理装置
技术领域
本发明涉及物料管理领域，特别涉及一种智能物料管理装置。
背景技术
在某些领域，对于物料的领用、归还、储存的管理要求非常严格，例如实验室的实验物料和试剂、医院的特殊药品等，这些价格昂贵、使用特殊或具有一定危险的物料，容易发生领用与归还数量不符或实际使用数量超过需求数量，物料在日常储存中导致空气中的有害物质超标造成环境污染等情况。物料在实际领用和归还操作过程中难以实现有效的管理，数据的记录和录入保存，在降低效率的同时也带来产生数据差错的风险。物料的管理效率较低，数据的保存难度和成本高。当环境受到污染时无法做到及时自动的处理，增加人身和设备的风险。
现有技术缺点如下：
1)物料柜简单，安全性低；
2)人员管理物料的领用、归还和储存，效率低；
3)物料的领用申请、领用数量、领用记录、领用过程等管理难度大，无法做到实时跟踪和追查；
4)物料领取错误时，无法做到及时发现和提醒；
5)物料发生泄漏污染环境时，无法做到及时发现和处理。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供一种智能物料管理装置，实现一种操作简单的智能自动物料管理装置，物料的申请、领用、归还和整个储存过程受控，并自动记录和上传服务器保存操作过程及产生的数据信息，自动记录和跟踪各类报警信息及其处理状态和结果。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明提供一种智能物料管理装置，该装置包含硬件和软件，其中硬件包含物料管理平台、物料容器和物料储存柜，物料管理平台、物料容器和物料储存柜均能单独使用，所述物料管理平台连接多台物料储存柜，且物料管理平台和物料储存柜之间连接进行数据传送和交换，所述物料管理平台的外壳上安装有精密天平模块、RFID读写器模块、控制模块、触控显示屏模块、人脸识别模块、监控摄像模块、自动机械手、人形感应模块、手势识别模块、语音识别模块、音频播放模块、一卡通读写器模块、指纹识别模块和不间断电源模块，所述物料容器上安装有 RFID 芯片，能够通过 RFID 读写器模块写入被管理物料的信息，能够储存被管理物料的信息，能够通过 RFID 读写器模块读出被管理物料的信息，所述物料储存柜安装有RFID天线，能够向安装在物料容器上的 RFID 芯片发送信息，能够接收安装在物料容器上的 RFID 芯片发出的信息，所述物料储存柜顶端连接有多级空气过滤器模块，所述物料储存柜内部安装有空气监测模块a，所述多级空气过滤器模块上安装有空气循环风扇，在安装于物料储存柜内部的空气监测模块a监测到空气中的有害物质超标时自动开启，在空气中的有害物质低于标准时自动停止，所述多级空气过滤器模块包含有第一级空气过滤器和最后一级空气过滤器，且在第一级空气过滤器顶端安装有空气监测模块b，空气监测模块b在监测到物料储存柜内排出的空气中的有害物质超标时，发送更换第一级空气过滤器请求报警信息，在最后一级空气过滤器顶端安装有空气监测模块c，空气监测模块c在监测到物料储存柜内排出的空气中的有害物质超标时，发送更换全部空气过滤器请求报警信息。
作为本发明的一种优选技术方案，所述物料管理平台和物料储存柜之间通过有线，或无线方式连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述物料管理平台与物料储存柜之间的有线连接方式，能够通过串行接口、线缆或连接器连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述物料管理平台与物料储存柜之间的无线连接方式，能够通过蓝牙、WIFI、4G/5G等近距离或远距离物联通讯方式进行连接。
作为本发明的一种优选技术方案，所述物料储存柜能够外接通风系统，将经过多级过滤器模块过滤后的空气，通过通风系统排到室外，在未连接通风系统时，经过多级过滤器模块过滤后的空气，能够直接排到室内。
作为本发明的一种优选技术方案，所述物料储存柜还安装有柜门自动开关装置，能够按照控制模块发送的指令自动开启和关闭柜门。
作为本发明的一种优选技术方案，所述物料储存柜还安装有电子密码门锁，在操作人员通过电子密码门锁输入正确的密码后开启柜门。
作为本发明的一种优选技术方案，所述软件包含嵌入式软件和系统软件。
作为本发明的一种优选技术方案，所述嵌入式软件储存在物料管理平台上的控制模块的MCU内。
作为本发明的一种优选技术方案，所述系统软件包含平台软件、管理软件和终端APP。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1)实现对物料使用人员的权限管理，物料申请审批人员权限的分级管理；
2)实时监测物料储存环境，及时发现存在的危险，实现自动处理和报警；
3)操作简单，可以通过触控屏、手势、语音操作产品；
4)自动开关门、自动存取物料、自动称取物料重量数据并与申请和实际使用数据进行关联和对比；
5)自动记录和上传服务器保存物料申请、领用、归还和储存过程中产生的数据信息；
6)自动上传保存记录以及跟踪各类报警信息及其处理状态和结果；
7)可以通过系统软件远程操作物料管理装置，远程管控物料；
8)可远程升级；
9)使用灵活，兼容其他类似的物料管理平台、物料容器和物料储存柜；
10)产品维护保养管理方便。
附图说明
附图用来提供对本发明的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与本发明的实施例一起用于解释本发明，并不构成对本发明的限制。在附图中：
图1是本发明的整体方案示意图；
图2是本发明的物料管理平台结构图；
图3是本发明的多级空气过滤器模块和物料储存柜连接结构图；
图4是本发明的物料容器结构图；
图5是本发明的模块框架图；
图中：1、物料管理平台；2、物料容器；3、物料储存柜；4、精密天平模块；5、RFID读写器模块；6、控制模块；7、触控显示屏模块；8、人脸识别模块；9、监控摄像模块；10、自动机械手；11、人形感应模块；12、手势识别模块；13、语音识别模块；14、音频播放模块；15、一卡通读写器模块；16、指纹识别模块；17、不间断电源模块；18、多级空气过滤器模块；19、RFID 芯片；20、RFID天线；21、柜门自动开关装置；22、第一级空气过滤器；23、最后一级空气过滤器；24、空气监测模块c；25、空气循环风扇；26、空气监测模块b；27、空气监测模块a；28、电子密码门锁；29、柜门；30、系统软件；31、嵌入式软件。
具体实施方式
以下结合附图对本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本发明如图1-5所示，本发明提供一种智能物料管理装置，该装置包含硬件和软件，其中硬件包含物料管理平台1、物料容器2和物料储存柜3，物料管理平台1、物料容器2和物料储存柜3均能单独使用，物料管理平台1连接多台物料储存柜3，且物料管理平台1和物料储存柜3之间连接进行数据传送和交换，物料管理平台1的外壳上安装有精密天平模块4、RFID读写器模块5、控制模块6、触控显示屏模块7、人脸识别模块8、监控摄像模块9、自动机械手10、人形感应模块11、手势识别模块12、语音识别模块13、音频播放模块14、一卡通读写器模块15、指纹识别模块16和不间断电源模块17，物料容器2上安装有 RFID 芯片19，能够通过 RFID 读写器模块5写入被管理物料的信息，能够储存被管理物料的信息，能够通过RFID 读写器模块5读出被管理物料的信息，物料储存柜3安装有RFID天线20，能够向安装在物料容器2上的 RFID 芯片17发送信息，能够接收安装在物料容器2上的 RFID 芯片19发出的信息，物料储存柜3顶端连接有多级空气过滤器模块18，物料储存柜3内部安装有空气监测模块a27，多级空气过滤器模块18上安装有空气循环风扇25，在安装于物料储存柜3内部的空气监测模块a27监测到空气中的有害物质超标时自动开启，在空气中的有害物质低于标准时自动停止，多级空气过滤器模块18包含有第一级空气过滤器22和最后一级空气过滤器23，且在第一级空气过滤器22顶端安装有空气监测模块b26，空气监测模块b26在监测到物料储存柜3内排出的空气中的有害物质超标时，发送更换第一级空气过滤器22请求报警信息，在最后一级空气过滤器23顶端安装有空气监测模块c24，空气监测模块c24在监测到物料储存柜3内排出的空气中的有害物质超标时，发送更换全部空气过滤器请求报警信息。
物料管理平台1和物料储存柜3之间通过有线，或无线方式连接。
物料管理平台1与物料储存柜3之间的有线连接方式，能够通过串行接口、线缆或连接器连接。
物料管理平台1与物料储存柜3之间的无线连接方式，能够通过蓝牙、WIFI、4G/5G等近距离或远距离物联通讯方式进行连接。
物料储存柜3能够外接通风系统，将经过多级过滤器模块18过滤后的空气，通过通风系统排到室外，在未连接通风系统时，经过多级过滤器模块18过滤后的空气，能够直接排到室内。
物料储存柜3还安装有柜门自动开关装置21，能够按照控制模块5发送的指令自动开启和关闭柜门29。
物料储存柜3还安装有电子密码门锁28，在操作人员通过电子密码门锁28输入正确的密码后开启柜门29。
软件包含嵌入式软件31和系统软件30。
嵌入式软件31储存在物料管理平台1上的控制模块6的MCU内。
系统软件30包含平台软件、管理软件和终端APP。
具体的，本发明的精密天平模块4，用于称量被管理物料在放入物料储存柜时的重量，并自动将数据传送给控制模块6。
本发明的RFID读写器模块5，能够向被管理物料容器2上的芯片内写入信息.能够读取被管理物料容器2上的芯片内的信息。
本发明的控制模块6，能够处理和保存物料管理平台1和物料储存柜3产生的数据
本发明的触控显示屏模块7，能够显示本发明的智能物料管理装置的运行状态，并通过触控显示屏7操作物料管理平台1和物料储存柜3。
本发明的人脸识别模块8，能够通过人脸核对确认被授权操作人员的身份和快速登录。
本发明的监控摄像模块9，具有动态检测功能，在检测到有人体靠近物料管理平台1和物料储存柜3时，监控摄像模块9以每秒 25 帧的速度拍摄视频，并将拍摄的视频和声音数据发送给控制模块6。
本发明的自动机械手10，能够接收控制模块6发送的指令并执行相应的操作。
本发明的人形感应模块11，在感应到人形靠近物料管理平台1和物料储存柜3时，监控摄像模块9以每秒 25 帧的速度拍摄视频，并将拍摄的视频和声音数据发送给控制模块6。
本发明的手势识别模块12，能够通过手势操作物料管理平台1和物料储存柜3。
本发明的语音识别模块13，能够通过语音操作物料管理平台1和物料储存柜3。
本发明的音频播放模块14，能够播放声音警示信息。
本发明的语音设别和处理模块13、音频播放模块14，能够实现人机对话。
本发明的一卡通读写器模块15，能够在一卡通上设定物料管理平台操作人员的权限和登录。
本发明的指纹识别模块16，能够通过指纹核对确认被授权操作人员的身份和快速登录。
本发明的不间断电源模块17，能够在断电后为整个系统提供一定时间的电力，保障系统和数据的安全。
本发明的物料储存柜3，能够定位存放有被管理物料的物料容器2的位置，在被管理物料拿取错误，或放置位置错误时，发送错误报警信息。
本发明的物料储存柜3，能够跟踪存放有被管理物料的物料容器2，在被管理物料拿取错误，或放置错误时，发送物料错误报警信息
本发明的嵌入式软件31，能够通过有线连接相关设备进行直接升级。
本发明的嵌入式软件31，能够通过无线连接相关设备进行远程升级。
本发明的嵌入式软件31，能够将产品数据发送到系统软件30。
本发明的嵌入式软件31，能够在与系统软件30无法连接时自动保存数据。
本发明的嵌入式软件31，能够在恢复与系统软件30的连接时自动恢复数据的发送。
本发明的嵌入式软件31，能够接收系统软件30发送的操作指令。
本发明的嵌入式软件31，能够根据系统软件30发送的操作指令执行相应的操作。
本发明的嵌入式软件31，能够自动将各类报警信息发送到系统软件30。
本发明的系统软件30，能够接收和保存嵌入式软件31发送过来的数据。
本发明的系统软件30，能够向嵌入式软件31发送产品的操作指令。
本发明的系统软件30，能够设置和管理操作人员的权限和登录密码。
本发明的系统软件30，被授权人员能够通过设定的用户名和密码登录系统。
本发明的系统软件30，能够实现物料申请的多级审批管理。
本发明的系统软件30，能够根据用户的需要导出相应的数据。
本发明的系统软件30，兼容WINDOWS、安卓、IOS、Linux、鸿蒙操作系统。
本发明的系统软件30，能够保存和跟踪各类报警信息及其处理状态和结果。
本发明的系统软件30，能够实现各类报警信息的分级管理和处理。
本发明的系统软件30，能够连接外部报警系统，向外部报警系统发送报警信息。
本发明有益效果如下所示：
1)实现对物料使用人员的权限管理，物料申请审批人员权限的分级管理；
2)实时监测物料储存环境，及时发现存在的危险，实现自动处理和报警；
3)操作简单，可以通过触控屏、手势、语音操作产品；
4)自动开关门、自动存取物料、自动称取物料重量数据并与申请和实际使用数据进行关联和对比；
5)自动记录和上传服务器保存物料申请、领用、归还和储存过程中产生的数据信息；
6)自动上传保存记录以及跟踪各类报警信息及其处理状态和结果；
7)可以通过系统软件远程操作物料管理装置，远程管控物料；
8)可远程升级；
9)使用灵活，兼容其他类似的物料管理平台、物料容器和物料储存柜；
10)产品维护保养管理方便。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种智能物料管理装置，其特征在于，该装置包含硬件和软件，其中硬件包含物料管理平台（1）、物料容器（2）和物料储存柜（3），物料管理平台（1）、物料容器（2）和物料储存柜（3）均能单独使用，所述物料管理平台（1）连接多台物料储存柜（3），且物料管理平台（1）和物料储存柜（3）之间连接进行数据传送和交换，所述物料管理平台（1）的外壳上安装有精密天平模块（4）、RFID读写器模块（5）、控制模块（6）、触控显示屏模块（7）、人脸识别模块（8）、监控摄像模块（9）、自动机械手（10）、人形感应模块（11）、手势识别模块（12）、语音识别模块（13）、音频播放模块（14）、一卡通读写器模块（15）、指纹识别模块（16）和不间断电源模块（17），所述物料容器（2）上安装有 RFID 芯片（19），能够通过 RFID 读写器模块（5）写入被管理物料的信息，能够储存被管理物料的信息，能够通过 RFID 读写器模块（5）读出被管理物料的信息，所述物料储存柜（3）安装有RFID天线（20），能够向安装在物料容器（2）上的RFID 芯片（17）发送信息，能够接收安装在物料容器（2）上的 RFID 芯片（19）发出的信息，所述物料储存柜（3）顶端连接有多级空气过滤器模块（18），所述物料储存柜（3）内部安装有空气监测模块a（27），所述多级空气过滤器模块（18）上安装有空气循环风扇（25），在安装于物料储存柜（3）内部的空气监测模块a（27）监测到空气中的有害物质超标时自动开启，在空气中的有害物质低于标准时自动停止，所述多级空气过滤器模块（18）包含有第一级空气过滤器（22）和最后一级空气过滤器（23），且在第一级空气过滤器（22）顶端安装有空气监测模块b（26），空气监测模块b（26）在监测到物料储存柜（3）内排出的空气中的有害物质超标时，发送更换第一级空气过滤器（22）请求报警信息，在最后一级空气过滤器（23）顶端安装有空气监测模块c（24），空气监测模块c（24）在监测到物料储存柜（3）内排出的空气中的有害物质超标时，发送更换全部空气过滤器请求报警信息。
2.根据权利要求1所述的一种智能物料管理装置，其特征在于，所述物料管理平台（1）和物料储存柜（3）之间通过有线，或无线方式连接。
3.根据权利要求2所述的一种智能物料管理装置，其特征在于，所述物料管理平台（1）与物料储存柜（3）之间的有线连接方式，能够通过串行接口、线缆或连接器连接。
4.根据权利要求2所述的一种智能物料管理装置，其特征在于，所述物料管理平台（1）与物料储存柜（3）之间的无线连接方式，能够通过蓝牙、WIFI、4G/5G等近距离或远距离物联通讯方式进行连接。
5.根据权利要求1所述的一种智能物料管理装置，其特征在于，所述物料储存柜（3）能够外接通风系统，将经过多级过滤器模块（18）过滤后的空气，通过通风系统排到室外，在未连接通风系统时，经过多级过滤器模块（18）过滤后的空气，能够直接排到室内。
6.根据权利要求1所述的一种智能物料管理装置，其特征在于，所述物料储存柜（3）还安装有柜门自动开关装置（21），能够按照控制模块（5）发送的指令自动开启和关闭柜门（29）。
7.根据权利要求1所述的一种智能物料管理装置，其特征在于，所述物料储存柜（3）还安装有电子密码门锁（28），在操作人员通过电子密码门锁（28）输入正确的密码后开启柜门（29）。
8.根据权利要求1所述的一种智能物料管理装置，其特征在于，所述软件包含嵌入式软件（31）和系统软件（30）。
9.根据权利要求8所述的一种智能物料管理装置，其特征在于，所述嵌入式软件（31）储存在物料管理平台（1）上的控制模块（6）的MCU内。
10.根据权利要求8所述的一种智能物料管理装置，其特征在于，所述系统软件（30）包含平台软件、管理软件和终端APP。
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