CN113911605A - 一种桶装废料泄露预警系统及其方法 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种桶装废料泄露预警系统及其方法，属于仓储预警技术领域，该系统包括货架、控制器和管理终端，控制器包括出入库模块、识别模块、储存模块、提醒模块、报警模块和通讯模块，识别模块包括可见光摄像机、热成像摄像机、压力传感器和气体浓度传感器，通过数据库内储存的信息与入库废料的品类调取匹配，使桶装废料的仓储实现不同品类对应的预警模式，有效避免各类废料在不同环境和条件下引发泄漏事故，通过多组识别装置采集桶装废料仓储时的状态信息，并全面分析仓储情况，及时发现废料泄漏或倾倒趋势并作出预警动作，通过提醒模块将预警信息及时发送至管理终端上，方便废料仓储的管理，提高智能化预警程度。

Description

一种桶装废料泄露预警系统及其方法

技术领域

本发明属于仓储预警技术领域，具体而言，涉及一种桶装废料泄露预警系统及其方法。

背景技术

随着经济的高速发展，各行业生产活动趋于频繁，在此过程中也不断累积增加了各类危险废物，与此同时，我国环境污染问题和自然资源紧张问题逐步凸显出来，在环保压力逐渐增大的背景下，危废行业也得以高度重视。在工业生产过程中，桶装废料多属于危险废物，属于重点管控对象，部分工厂由于废料产生量大，转运不及时，便需要在工厂内部建立专用的危废储存车间，同时需配置专门的预警设备和方案，但在传统的预警系统中，采用单一的监控进行观察识别，完全依靠人工分辨，对于微小泄漏无法及时发现，且现场情况复杂，干扰影响因素较多，无法提前预警提示，易引起废料泄漏或倾倒事故，造成环境污染。

发明内容

本发明实施例提供了一种桶装废料泄露预警系统及其方法，对入库的桶装废料进行多方面实时监控，提前预警泄漏或倾倒事故，保证桶装废料仓储安全和智能管理，降低安全隐患。

鉴于上述问题，本发明提出的技术方案是：

本发明提供一种桶装废料泄露预警系统，包括货架、控制器和管理终端。

所述货架上等距阵列分布有放置腔，所述放置腔的内部设置有托盘以及放置于所述托盘内的废料桶，所述托盘设置于所述放置腔的底部。

所述控制器包括出入库模块、识别模块、储存模块、提醒模块、报警模块和通讯模块，所述出入库模块包括数据录入单元、RFID标签和数据调取单元，所述识别模块包括可见光摄像机、热成像摄像机、压力传感器和气体浓度传感器，所述储存模块包括数据库单元和信息写入单元，所述提醒模块包括时间单元、分析单元和报告单元，所述报警模块包括报警灯和蜂鸣器，所述通讯模块包括无线单元和局域网单元。

作为本发明的一种优选技术方案，所述托盘的外边缘尺寸大于所述废料桶的底部边缘尺寸。

作为本发明的一种优选技术方案，所述RFID标签设置于每组所述放置腔的前侧，所述数据录入单元用于所述废料桶入库时通过扫描所述RFID标签录入废料的品类、重量及入库时间等信息，所述数据调取单元根据所述数据录入单元录入的信息调取所述数据库单元内的数据生成对应的预警模式。

作为本发明的一种优选技术方案，所述可见光摄像机和所述热成像摄像机分别设置于所述废料桶的左右两侧，且与所述货架固定连接，所述可见光摄像机用于拍摄所述废料桶入库时的照片，并定期拍照比对所述废料桶的外观变化，所述热成像摄像机用于识别所述废料桶内液体泄漏的情况，所述压力传感器设置有至少四组，且均设置于所述货架的底部支撑脚处，所述压力传感器用于检测所述货架支撑脚的压力平衡，所述气体浓度传感器设置于仓储车间的内部，用于检测车间内的空气浓度。

作为本发明的一种优选技术方案，所述数据库单元用于储存各类废料的适宜储存条件信息，并通过所述通讯模块连接互联网定期更新数据库内容，所述信息写入单元用于所述识别模块采集信息和所述控制器执行动作的写入储存，储存时间为两年。

作为本发明的一种优选技术方案，所述时间单元用于根据数据录入单元的数据记录废料储存时间，所述分析单元用于根据所述识别模块采集的信息分析废料储存的趋势，所述报告单元用于将所述分析单元分析的结果生成特定格式的报告并通过所述通讯模块发送至所述管理终端。

作为本发明的一种优选技术方案，所述报警灯和所述蜂鸣器设置于每组所述放置腔的前侧。

作为本发明的一种优选技术方案，所述无线单元用于所述控制器与所述管理终端的数据通讯连接，所述局域网单元用于所述识别模块和所述报警模块与所述控制器的通讯连接。

作为本发明的一种优选技术方案，所述管理终端为电脑、手机或平板中的任一种，用于查看废料储存车间的各项信息。

另一方面，一种桶装废料泄露预警系统工作方法，包括以下步骤：

S1，废料入库，将废料桶放入托盘内，并转移至放置腔内，通过扫描放置腔前侧的RFID标签匹配放置腔与废料桶的位置，并通过数据录入单元录入废料的品类、重量及入库时间等信息，输入完成后数据调取单元对应调取数据库单元内的适宜储存条件信息，生成对应废料品类的监控预警模式，同时可见光摄像机拍摄废料桶的入库外观照片并储存至信息写入单元；

S2，储存检测，压力传感器实时检测货架各支撑脚的重量压力值，热成像摄像机实时检测废料桶周围是否发生漏液，气体浓度传感器实时检测储存车间内的气体浓度，可见光摄像机定时拍照比对入库外观照片，识别废料桶是否有外观变化或微小泄漏；

S3，定期上报，分析单元将识别模块采集的信息定期进行分析并通过报告单元生成特定格式的曲线变化报告图及储存趋势预测图，并通过无线单元发送至管理终端供管理人员查看；

S4，泄漏报警，当识别模块采集信息超过数据调取单元设定的预警模式阙值时，控制器通过局域网单元发送控制信号至对应放置腔前侧的报警灯和蜂鸣器启动，发出声光报警信号，同时无线单元将报警信息发送至管理终端，管理人员及时做出泄漏处理方式；

S5，泄漏解除，由工作人员清除泄漏废料桶后重复S2-S4的步骤。

相对于现有技术，本发明的有益效果是：

（1）通过数据库内储存的信息与入库废料的品类调取匹配，使桶装废料的仓储实现不同品类对应的预警模式，有效避免各类废料在不同环境和条件下引发泄漏事故；

（2）通过多组识别装置采集桶装废料仓储时的状态信息，并全面分析仓储情况，及时发现废料泄漏或倾倒趋势并作出预警动作；

（3）通过提醒模块将预警信息及时发送至管理终端上，方便废料仓储的管理，提高智能化预警程度。

上述说明仅是本发明技术方案的概述，为了能够更清楚了解本发明的技术手段，而可依照说明书的内容予以实施，并且为了让本发明的上述和其它目的、特征和优点能够更明显易懂，以下特举本发明的具体实施方式。

附图说明

图1是本发明所公开的货架的结构示意图；

图2是本发明所公开的货架的主视图；

图3是本发明所公开的一种桶装废料泄露预警系统的结构框图；

图4是本发明所公开的一种桶装废料泄露预警系统工作方法的流程示意图；

附图标记说明：100-货架；101-放置腔；102-废料桶；1021-托盘；200-控制器；201-出入库模块；2011-数据录入单元；2012-RFID标签；2013-数据调取单元；202-识别模块；2021-可见光摄像机；2022-热成像摄像机；2023-压力传感器；2024-气体浓度传感器；203-储存模块；2031-数据库单元；2032-信息写入单元；204-提醒模块；2041-时间单元；2042-分析单元；2043-报告单元；205-报警模块；2051-报警灯；2052-蜂鸣器；206-通讯模块；2061-无线单元；2062-局域网单元；300-管理终端。

具体实施方式

为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。

应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。

在本发明的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的设备或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

实施例一

参照附图1-4所示，本发明提供一种技术方案：一种桶装废料泄露预警系统，包括货架100、控制器200和管理终端300。

参照附图1-2所示，货架100上等距阵列分布有放置腔101，放置腔101的内部设置有托盘1021以及放置于托盘1021内的废料桶102，托盘1021设置于放置腔101的底部，托盘1021的外边缘尺寸大于废料桶102的底部边缘尺寸，货架100采用叠放形式，节省储存车间场地面积，并将每个废料桶102单独设置放置腔101隔开存放，防止不同类别的废料交叉存放发生泄漏时引起反应污染，废料桶102放置于托盘1021内可防止废料泄漏时滴漏至车间地面。

参照附图3所示，控制器200包括出入库模块201、识别模块202、储存模块203、提醒模块204、报警模块205和通讯模块206，出入库模块201包括数据录入单元2011、RFID标签2012和数据调取单元2013，RFID标签2012设置于每组放置腔101的前侧，每个RFID标签2012均对应一组放置腔101内的废料桶102，方便仓储管理和信息查询，数据录入单元2011用于废料桶102入库时通过扫描RFID标签2012录入废料的品类、重量及入库时间等信息，数据调取单元2013根据数据录入单元2011录入的信息调取数据库单元2031内的数据生成对应的预警模式，根据不同品类废料的特性设定不同模式等级的监控预警机制，使废料的仓储更加安全高效，识别模块202包括可见光摄像机2021、热成像摄像机2022、压力传感器2023和气体浓度传感器2024，可见光摄像机2021用于拍摄废料桶102入库时的照片，并定期拍照与入库照片比对废料桶102的外观变化或微小泄漏，及时掌握废料桶102外观的变化情况，热成像摄像机2022用于识别废料桶102内液体泄漏的情况，通过热成像技术分辨废料桶102周围是否有多余液体，判断是否发生漏液，压力传感器2023用于检测货架100支撑脚的压力平衡，通过货架100各支撑脚的重量压力值的变化，判断货架100是否发生倾斜，防止废料桶102倾倒，气体浓度传感器2024设置于仓储车间的内部，用于检测车间内的空气浓度，当发生泄漏时，液体挥发产生的气体可被气体浓度传感器2024检测，保障整个仓储车间的环境，储存模块203包括数据库单元2031和信息写入单元2032，数据库单元2031用于储存各类废料的适宜储存条件信息，如最长储存时间，挥发特性、化学特性等，并通过通讯模块206连接互联网定期更新数据库内容，数据库单元2031为仓储预警模式提供技术支持，方便实现各品类废料的不同预警机制的生成，信息写入单元2032用于识别模块202采集信息和控制器200执行动作的写入储存，储存时间为两年，可及时调取预警系统的工作信息，方便废料仓储情况和泄漏事故的总结，提醒模块204包括时间单元2041、分析单元2042和报告单元2043，时间单元2041用于根据数据录入单元2011的数据记录废料储存时间，以提醒管理人员及时转运并处理废料，防止长时间存放引发危险事故，分析单元2042用于根据识别模块202采集的信息分析废料储存的趋势，包括但不限于货架100倾斜趋势、废料桶102外观变化趋势、车间气体浓度升高趋势等，报告单元2043用于将分析单元2042分析的结果生成特定格式的报告并通过通讯模块206发送至管理终端300，方便管理人员根据分析趋势报告及时调整仓储车间配套情况，报警模块205包括报警灯2051和蜂鸣器2052，通过声、光报警同时启动的方式提示工作人员及时发现并解决泄漏事故，通讯模块206包括无线单元2061和局域网单元2062，无线单元2061用于控制器200与管理终端300的数据通讯连接，局域网单元2062用于识别模块202和报警模块205与控制器200的通讯连接，各传感器和报警装置与控制器通过局域网连接，数据传输稳定，控制器200再通过无线与管理终端300连接，可实现管理人员的远程监控和操作，方便实用。

本发明实施例还通过以下技术方案进行实现。

在本发明的实施例中，可见光摄像机2021和热成像摄像机2022分别设置于废料桶102的左右两侧，且与货架100固定连接，安装方便，且不影响废料桶102的出入库，压力传感器2023设置有至少四组，且均设置于货架100的底部支撑脚处，测量精确，不受其他环境因素的影响。

在本发明的实施例中，报警灯2051和蜂鸣器2052设置于每组放置腔101的前侧，当废料桶102发生泄漏时，对应放置腔101前侧的报警灯2051和蜂鸣器2052同时工作，方便工作人员及时发现泄漏点。

在本发明的实施例中，管理终端300为电脑、手机或平板中的任一种，用于查看废料储存车间的各项信息。

实施例二

参照附图4所示，本发明实施例另提供的一种桶装废料泄露预警系统工作方法，包括以下步骤：

S1，废料入库，将废料桶102放入托盘1021内，并转移至放置腔101内，通过扫描放置腔101前侧的RFID标签2012匹配放置腔101与废料桶102的位置，并通过数据录入单元2011录入废料的品类、重量及入库时间等信息，输入完成后数据调取单元2013对应调取数据库单元2031内的适宜储存条件信息，生成对应废料品类的监控预警模式，同时可见光摄像机2021拍摄废料桶102的入库外观照片并储存至信息写入单元2032；

S2，储存检测，压力传感器2023实时检测货架100各支撑脚的重量压力值，热成像摄像机2022实时检测废料桶102周围是否发生漏液，气体浓度传感器2024实时检测储存车间内的气体浓度，可见光摄像机2021定时拍照比对入库外观照片，识别废料桶102是否有外观变化或微小泄漏；

S3，定期上报，分析单元2042将识别模块202采集的信息定期进行分析并通过报告单元2043生成特定格式的曲线变化报告图及储存趋势预测图，并通过无线单元2061发送至管理终端300供管理人员查看；

S4，泄漏报警，当识别模块202采集信息超过数据调取单元2013设定的预警模式阙值时，控制器200通过局域网单元2062发送控制信号至对应放置腔101前侧的报警灯2051和蜂鸣器2052启动，发出声光报警信号，同时无线单元2061将报警信息发送至管理终端300，管理人员及时做出泄漏处理方式；

S5，泄漏解除，由工作人员清除泄漏废料桶102后重复S2-S4的步骤。

应该明白，公开的过程中的步骤的特定顺序或层次是示例性方法的实例。基于设计偏好，应该理解，过程中的步骤的特定顺序或层次可以在不脱离本公开的保护范围的情况下得到重新安排。所附的方法权利要求以示例性的顺序给出了各种步骤的要素，并且不是要限于所述的特定顺序或层次。

在上述的详细描述中，各种特征一起组合在单个的实施方案中，以简化本公开。不应该将这种公开方法解释为反映了这样的意图，即，所要求保护的主题的实施方案需要清楚地在每个权利要求中所陈述的特征更多的特征。相反，如所附的权利要求书所反映的那样，本发明处于比所公开的单个实施方案的全部特征少的状态。因此，所附的权利要求书特此清楚地被并入详细描述中，其中每项权利要求独自作为本发明单独的优选实施方案。

本领域技术人员还应当理解，结合本文的实施例描述的各种说明性的逻辑框、模块、电路和算法步骤均可以实现成电子硬件、计算机软件或其组合。为了清楚地说明硬件和软件之间的可交换性，上面对各种说明性的部件、框、模块、电路和步骤均围绕其功能进行了一般地描述。至于这种功能是实现成硬件还是实现成软件，取决于特定的应用和对整个系统所施加的设计约束条件。熟练的技术人员可以针对每个特定应用，以变通的方式实现所描述的功能，但是，这种实现决策不应解释为背离本公开的保护范围。

结合本文的实施例所描述的方法或者算法的步骤可直接体现为硬件、由处理器执行的软件模块或其组合。软件模块可以位于RAM存储器、闪存、ROM存储器、EPROM存储器、EEPROM存储器、寄存器、硬盘、移动磁盘、CD-ROM或者本领域熟知的任何其它形式的存储介质中。一种示例性的存储介质连接至处理器，从而使处理器能够从该存储介质读取信息，且可向该存储介质写入信息。当然，存储介质也可以是处理器的组成部分。处理器和存储介质可以位于ASIC中。该ASIC可以位于用户终端中。当然，处理器和存储介质也可以作为分立组件存在于用户终端中。

对于软件实现，本申请中描述的技术可用执行本申请所述功能的模块(例如，过程、函数等)来实现。这些软件代码可以存储在存储器单元并由处理器执行。存储器单元可以实现在处理器内，也可以实现在处理器外，在后一种情况下，它经由各种手段以通信方式耦合到处理器，这些都是本领域中所公知的。

上文的描述包括一个或多个实施例的举例。当然，为了描述上述实施例而描述部件或方法的所有可能的结合是不可能的，但是本领域普通技术人员应该认识到，各个实施例可以做进一步的组合和排列。因此，本文中描述的实施例旨在涵盖落入所附权利要求书的保护范围内的所有这样的改变、修改和变型。此外，就说明书或权利要求书中使用的术语“包含”，该词的涵盖方式类似于术语“包括”，就如同“包括，”在权利要求中用作衔接词所解释的那样。此外，使用在权利要求书的说明书中的任何一个术语“或者”是要表示“非排它性的或者”。

Claims (10)

1.一种桶装废料泄露预警系统，其特征在于，包括，

货架（100），所述货架（100）上等距阵列分布有放置腔（101），所述放置腔（101）的内部设置有托盘（1021）以及放置于所述托盘（1021）内的废料桶（102），所述托盘（1021）设置于所述放置腔（101）的底部；

控制器（200），所述控制器（200）包括出入库模块（201）、识别模块（202）、储存模块（203）、提醒模块（204）、报警模块（205）和通讯模块（206），所述出入库模块（201）包括数据录入单元（2011）、RFID标签（2012）和数据调取单元（2013），所述识别模块（202）包括可见光摄像机（2021）、热成像摄像机（2022）、压力传感器（2023）和气体浓度传感器（2024），所述储存模块（203）包括数据库单元（2031）和信息写入单元（2032），所述提醒模块（204）包括时间单元（2041）、分析单元（2042）和报告单元（2043），所述报警模块（205）包括报警灯（2051）和蜂鸣器（2052），所述通讯模块（206）包括无线单元（2061）和局域网单元（2062）；

管理终端（300）。

2.根据权利要求1所述的一种桶装废料泄露预警系统，其特征在于，所述托盘（1021）的外边缘尺寸大于所述废料桶（102）的底部边缘尺寸。

3.根据权利要求1所述的一种桶装废料泄露预警系统，其特征在于，所述RFID标签（2012）设置于每组所述放置腔（101）的前侧，所述数据录入单元（2011）用于所述废料桶（102）入库时通过扫描所述RFID标签（2012）录入废料的品类、重量及入库时间等信息，所述数据调取单元（2013）根据所述数据录入单元（2011）录入的信息调取所述数据库单元（2031）内的数据生成对应的预警模式。

4.根据权利要求1所述的一种桶装废料泄露预警系统，其特征在于，所述可见光摄像机（2021）和所述热成像摄像机（2022）分别设置于所述废料桶（102）的左右两侧，且与所述货架（100）固定连接，所述可见光摄像机（2021）用于拍摄所述废料桶（102）入库时的照片，并定期拍照比对所述废料桶（102）的外观变化，所述热成像摄像机（2022）用于识别所述废料桶（102）内液体泄漏的情况，所述压力传感器（2023）设置有至少四组，且均设置于所述货架（100）的底部支撑脚处，所述压力传感器（2023）用于检测所述货架（100）支撑脚的压力平衡，所述气体浓度传感器（2024）设置于仓储车间的内部，用于检测车间内的空气浓度。

5.根据权利要求1所述的一种桶装废料泄露预警系统，其特征在于，所述数据库单元（2031）用于储存各类废料的适宜储存条件信息，并通过所述通讯模块（206）连接互联网定期更新数据库内容，所述信息写入单元（2032）用于所述识别模块（202）采集信息和所述控制器（200）执行动作的写入储存，储存时间为两年。

6.根据权利要求1所述的一种桶装废料泄露预警系统，其特征在于，所述时间单元（2041）用于根据数据录入单元（2011）的数据记录废料储存时间，所述分析单元（2042）用于根据所述识别模块（202）采集的信息分析废料储存的趋势，所述报告单元（2043）用于将所述分析单元（2042）分析的结果生成特定格式的报告并通过所述通讯模块（206）发送至所述管理终端（300）。

7.根据权利要求1所述的一种桶装废料泄露预警系统，其特征在于，所述报警灯（2051）和所述蜂鸣器（2052）设置于每组所述放置腔（101）的前侧。

8.根据权利要求1所述的一种桶装废料泄露预警系统，其特征在于，所述无线单元（2061）用于所述控制器（200）与所述管理终端（300）的数据通讯连接，所述局域网单元（2062）用于所述识别模块（202）和所述报警模块（205）与所述控制器（200）的通讯连接。

9.根据权利要求1所述的一种桶装废料泄露预警系统，其特征在于，所述管理终端（300）为电脑、手机或平板中的任一种，用于查看废料储存车间的各项信息。

10.一种桶装废料泄露预警系统工作方法，应用于权利要求1~9中任一项所述的一种桶装废料泄露预警系统，其特征在于，包括以下步骤：

S1，废料入库，将废料桶（102）放入托盘（1021）内，并转移至放置腔（101）内，通过扫描放置腔（101）前侧的RFID标签（2012）匹配放置腔（101）与废料桶（102）的位置，并通过数据录入单元（2011）录入废料的品类、重量及入库时间等信息，输入完成后数据调取单元（2013）对应调取数据库单元（2031）内的适宜储存条件信息，生成对应废料品类的监控预警模式，同时可见光摄像机（2021）拍摄废料桶（102）的入库外观照片并储存至信息写入单元（2032）；

S2，储存检测，压力传感器（2023）实时检测货架（100）各支撑脚的重量压力值，热成像摄像机（2022）实时检测废料桶（102）周围是否发生漏液，气体浓度传感器（2024）实时检测储存车间内的气体浓度，可见光摄像机（2021）定时拍照比对入库外观照片，识别废料桶（102）是否有外观变化或微小泄漏；

S3，定期上报，分析单元（2042）将识别模块（202）采集的信息定期进行分析并通过报告单元（2043）生成特定格式的曲线变化报告图及储存趋势预测图，并通过无线单元（2061）发送至管理终端（300）供管理人员查看；

S4，泄漏报警，当识别模块（202）采集信息超过数据调取单元（2013）设定的预警模式阙值时，控制器（200）通过局域网单元（2062）发送控制信号至对应放置腔（101）前侧的报警灯（2051）和蜂鸣器（2052）启动，发出声光报警信号，同时无线单元（2061）将报警信息发送至管理终端（300），管理人员及时做出泄漏处理方式；

S5，泄漏解除，由工作人员清除泄漏废料桶（102）后重复S2-S4的步骤。

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