CN113985952B - 一种冷冻库智能监测调控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷冻库智能监测调控方法，将冷冻库划分为若干个存储区域，各个存储区域相互连通且不做物理结构分隔，在每个存储区域的上方分别设置监测设备，监测设备监测存储位置、物料类别、物料储量、物料区域温度、时间信息，在物料入库、出库时指引操作人员，与各个存储区域选配设置有可移动的柔性送风机系统，控制柔性送风机系统向温度超出目标温度范围的存储区域输送冷风。本发明可根据冷库结构及内部温度分布情况，指导冷库内货物摆放位置和高度，同时采用柔性送风机构实现冷库内的定点送风，根据冷库内货物的入库时间和货物特点，给出最佳出库时间，可有效提高冷库管理的智能化水平，提高管理效率，降低冷库能耗。

Description

一种冷冻库智能监测调控方法

技术领域

本发明涉及冷冻库技术领域，特别是指一种冷冻库智能监测调控方法。

背景技术

冷冻库内温度一般低于-16℃，且库内湿度较大，可视性差。而冷冻库冻品的入库与出库过程需要人工的参与，由于可视性差，区域库存量无法快速掌控，冷冻库内部的低温环节，不利用操作人员的长期驻留。而且冷库内的物料具有最佳的保存时间，冻品的入库和出库时间，需要有严格的管理。

当前冷冻库管理，主要采用温度传感器采集冷库内的温度，通过采集的温度信号控制制冷系统的开启和关闭，而不能通过对入库和出库的控制来减少冷库内的温度波动。在冷冻库因物料的入库和出库操作发生局部温度变化时，只能进行整体式制冷，既不能及时调节物料入库和出库处的温度，无法使对应位置快速达到目标温度，又会影响其他区域的物料存储，会使冷冻库内的整体低温环境发生变化，待物料入库和出库处的温度趋于目标温度后，需要对冷冻库内的整体环境进行调控，冷冻库内整体温度的交替变化又会造成其他区域物料的存储状态发生变化。另外，由于冷冻库内的可视性差，操作人员为了减少在库内的停留时间，往往不能在冷冻库内合理分布物料，给冷冻库的物料监控、调度增加了工作难度。

因此，目前冷冻库的智能管理程度比较低，人员在冷库内滞留时间无法控制、物料分布、冻品入库和出库管理存在不足，冷冻库内的局部温度和整体温度的控制之间无法有效调控。

发明内容

针对上述背景技术中的不足，本发明提出一种冷冻库智能监测调控方法，解决了现有冷冻库在冻品入库和出库时智能化程度低而影响物料存储质量的技术问题。

本发明的技术方案是这样实现的：一种冷冻库智能监测调控方法，将冷冻库划分为若干个存储区域，各个存储区域相互连通且不做物理结构分隔，在每个存储区域的上方分别设置监测设备，监测设备监测存储位置、物料类别、物料储量、物料区域温度、时间信息；物料入库时，容纳余量充足的存储区域上方的照明模块和指示灯模块实时启动，指引操作人员向存储区域储存物料；监测设备监测的时间信息临近出库时间后，对应的存储区域的上方的照明模块和指示灯模块实时启动，指引操作人员从对应的存储区域出料；在物料入库过程、存储过程及出库过程中，监测设备识别储存的存储位置、物料类别、物料区域温度、入库时间、储存时间、出库时间并通过冷冻库外的信息显示单元显示，与各个存储区域选配设置有可移动的柔性送风机系统，根据监测设备实时监测到的物料区域温度，控制柔性送风机系统向温度超出目标温度范围的存储区域输送冷风。

进一步地，所述监测设备与下方存储区域的物料上下对应，监测设备包括通过控制单元相关联的温度测量模块、高度测量模块、定位模块、物料识别模块、计时模块、照明模块及指示灯模块，柔性送风机系统通过控制单元与温度测量模块关联。

进一步地，所述柔性送风机系统包括制冷模块，制冷模块通过柔性风管连接有送风端头，送风端头通过驱动机构滑动设置在冷冻库的顶部，驱动机构与控制单元相连。

进一步地，所述柔性风管为波纹管。

进一步地，所述物料识别模块通过控制单元与计时模块关联，在控制单元的控制下信息显示单元显示对应物料的入库时间、最晚出库时间的信息。

进一步地，所述指示灯模块包括与控制单元相连的高度指示灯，高度指示灯通过控制单元与高度测量模块关联，当物料高度不足时高度指示灯点亮。

进一步地，所述指示灯模块包括与控制单元相连的时间指示灯，时间指示灯通过控制单元与计时模块关联，当物料存储接近出库时间后时间指示灯点亮。

进一步地，所述指示灯模块包括与控制单元相连的温度指示灯，温度指示灯通过控制单元与温度测量模块关联，当温度超出设定范围时温度指示灯点亮。

进一步地，所述时间指示灯、高度指示灯、温度指示灯的发光颜色各不相同。

进一步地，当进行少量物料出库或入库时，采用局部控温的调节方式，只根据监测设备实时监测到的物料区域温度启用柔性送风机系统；当进行大量物料出库或入库时，采用复合控温的调节方式，启动冷冻库整体制冷系统，同时，根据监测设备实时监测到的物料区域温度启用柔性送风机系统。

本发明按照冷库内部结构，将其划分为多个规则的正方体区域，该区域不做物理隔离，每个区域安装有监测设备，采集各区域的温度及物料信息，冷库顶部安装有柔性送风机构，将低温的空气输送至冷库各处。冷库的每个正方体区域上方安装有信息系统，该系统包含温度测量、高度测量、时间记录、指示灯功能。本发明根据冷库的结构，将冷库内部分割为多个由根据物料信息安排进库物料放置位置及出库货物。该系统收集下方区域的温度信号、高度信号、物料入库时间等信息，采用指示灯提示操作人员，精准到达相应区域，进行物料的入库及出库工作，减小操作人员在冷库中的工作时间。当信息系统下方温度高于设定温度时，调节柔性送风机构移动至该区域降温，当保存物料时间达到最优时，指导操作人员将物料移出，采用指示灯告知操作人员精准操作，减少工作人员滞留时间。通过该智能管理系统，有效减少人员在冷库的滞留时间，保障操作人员健康。另外，本发明中柔性送风机构的设置，有效降低了制冷系统的运行时间，提高冷冻库节能效率。

具体实施方式

下面将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付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。

一种冷冻库智能监测调控方法，冷冻库包括若干个存储区域，各个存储区域相互连通，不做物理结构分割，可以采用划线设区或者通过交叉的不同颜色进行区分。在每个存储区域的上方分别设置监测设备，监测设备监测存储位置、物料类别、物料储量、物料区域温度、时间信息；物料入库时，容纳余量充足的存储区域上方的照明模块和指示灯模块实时启动，指引操作人员向存储区域储存物料；监测设备监测的时间信息临近出库时间后，对应的存储区域的上方的照明模块和指示灯模块实时启动，指引操作人员从对应的存储区域出料。

在物料入库过程、存储过程及出库过程中，监测设备识别储存的存储位置、物料类别、物料区域温度、入库时间、储存时间、出库时间并通过冷冻库外的信息显示单元显示，与各个存储区域选配设置有可移动的柔性送风机系统，根据监测设备实时监测到的物料区域温度，控制柔性送风机系统向温度超出目标温度范围的存储区域输送冷风。当进行少量物料出库或入库时，采用局部控温的调节方式，只根据监测设备实时监测到的物料区域温度启用柔性送风机系统；当进行大量物料出库或入库时，采用复合控温的调节方式，启动冷冻库整体制冷系统，同时，根据监测设备实时监测到的物料区域温度启用柔性送风机系统。

具体地，监测设备包括设备本体，设备本体设置在冷冻库的顶部且与下方存储区域的物料的物料顶部上下对应，冷冻库的冷冻库屋顶上设置有设备本体的安装位，安装位上设置有吊装架，设备本体通过吊装架悬吊在冷冻库内部的冷冻库屋顶上，使设备本体的下端面与下方空间上下相对，吊装架之间设置有连接设备本体与外部的线束，线束包括控制线路和电源线路。

设备本体上设置有朝向下方的温度测量模块和照明模块，温度测量模块、照明模块均与控制单元相连，控制单元连接有柔性送风机系统和位于冷冻库外部的信息显示单元。所述信息显示单元包括显示温度测量模块测得温度信息的温度信息显示单元及温度测量模块对应位置的位置信息显示单元，管理人员和操作人员能够根据温度信息显示单元和位置信息显示单元，提前得知冷冻库内对应位置的温度情况，指示操作人员在入库和出库时快速到达相应存储区域，在外部管理人员的管控下提醒入库时间，减小操作人员在冷库中的工作时间。

所述温度测量模块与照明模块通过控制单元相关联，在操作人员进入冷冻库进行入库、出库操作的同时，控制单元根据温度测量模块测得的存储区域的温度，控制照明模块的点亮和熄灭。当温度测量模块测得某存储区域的温度超出允许温度时，控制单元根据接收到的温度信息直接控制照明模块点亮，既能提示操作人员温度变化的精确位置，又能在视线模糊的冷冻库内为操作人员提供照明。

所述柔性送风机系统包括制冷模块，制冷模块通过柔性风管连接有送风端头，柔性风管可以采用波纹管等结构，既可以改变长度，又可以改变方向，使送风端头能够相对制冷模块移动位置，进而可以将送风端头移动至不同的存储区域，对不同的存储区域进行点对点的温度调节。

进一步地，所述送风端头通过驱动机构滑动设置在冷冻库的顶部，所述驱动机构与控制单元相连。冷库屋顶上设置有滑轨，送风端头与滑轨滑动配合，驱动机构为与滑轨滚动配合的驱动小车或多自由度的机械臂。所述驱动机构通过控制单元与温度测量模块关联，在操作人员进入冷冻库进行入库、出库操作的同时，控制单元根据温度测量模块测得的存储区域的温度，控制驱动机构做出相应的动作。当温度测量模块测得某存储区域的温度超出允许温度时，控制单元根据接收到的温度信息控制驱动机构将送风端头移动至对应的存储区域，既能解放操作人员的双手，又能实现点对点的温度自动调节。

进一步地，所述滑轨、驱动机构、柔性风管、送风端头可以设置在冷冻库内部，但是在布局时需要考虑到避免对监测设备造成遮挡，避免监测设备监测到数据噪音。还可以在冷冻库的顶部设置夹层，将所述滑轨、驱动机构、柔性风管、送风端头均设置在夹层内，可以避免对监测设备造成遮挡，但是冷冻库的结构设置较为复杂。或者滑轨、驱动机构、柔性风管、送风端头可以设置在冷冻库顶部的外部，在冷库屋顶上开设若干个与送风端头对接的电动风门，每个电动风门对应一个存储区域，但是电动风门需要与控制单元相连且与驱动机构关联，当驱动机构带动送风端头到达特定的存储区域时，控制单元控制对应的电动风门打开且与送风端头对接。

进一步地，所述设备本体的底面上设置有朝向下方的高度测量模块、物料识别模块，高度测量模块及物料识别模块分别用于测量下方的物料的以下信息：该存储区域的物料叠摞高度（即物料的数量）、物料的类别。同时，照明模块和温度测量模块的工作方式与实施例相同。所述温度测量模块、高度测量模块、照明模块及物料识别模块均与控制单元相连，各个模块受控制单元控制，并且控制单元对温度测量模块、高度测量模块、物料识别模块监测到的信息进行处理。

所述控制单元连接有位于冷冻库外部的信息显示单元，信息显示单元显示温度测量模块测得温度信息的温度信息显示单元、高度测量模块测得物料高度的物料储量信息单元及物料识别模块识别得物料种类的物料信息单元。操作人员根据信息显示单元显示的信息，在冷冻库外便可清楚地得知冷冻库内各种物料的存储情况，操作人员可以根据对应的信息进行入库或出库操作，同时还能自动控制冷冻库的柔性送风机系统对特定存储区域的温度进行调控，照明模块在操作人员进行入库或出库操作时进行照明。

进一步地，所述设备本体上设置有与控制单元相连的高度指示灯，高度指示灯通过控制单元与高度测量模块关联，当物料高度不足时高度指示灯点亮。管理人员可以在冷冻库外随时监测到内部对应位置、对应物料的存储量，为操作人员的入库工作提供准确的数据指导，当操作人员根据信息显示单元提供的库存数据进入冷冻库后，对应物料处的高度指示灯直接点亮，助于操作人员快速定位需要入库的位置。

进一步地，所述物料识别模块通过控制单元与计时模块关联，在控制单元的控制下信息显示单元显示对应物料的入库时间、最晚出库时间的信息。管理人员可以在冷冻库外随时监测到内部的存储时长，为操作人员的出库工作提供准确的数据指导。

更进一步地，所述设备本体上设置有与控制单元相连的时间指示灯，时间指示灯通过控制单元与计时模块关联，当物料存储接近出库时间后时间指示灯点亮。当操作人员根据信息显示单元提供的出库数据进入冷冻库后，对应物料处的时间指示灯直接点亮，助于操作人员快速定位需要出库的物料。

更进一步地，所述设备本体上设置有与控制单元相连的温度指示灯，温度指示灯通过控制单元与温度测量模块关联，当温度超出设定范围时温度指示灯点亮。

所述冷冻库由于温度较低，操作人员在库内的操作时间越长，对身体伤害越大。冷库开启时间越短，库内温度越恒定，所存储的物品品质越稳定，制冷机组开启时间短，冷库节能效果好。冷库内物料合理的进出库时间控制，可保证物料的流通，保证物料品质最好。因此，所述时间指示灯、高度指示灯、温度指示灯的发光颜色各不相同，助于操作人员进入冷冻库后能够快速地区分相应信息，进一步提高操作效率。

本发明未详尽之处均为本领域技术人员所公知的常规技术手段。

以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，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 (2)

1.一种冷冻库智能监测调控方法，其特征在于：将冷冻库划分为若干个存储区域，各个存储区域相互连通且不做物理结构分隔，在每个存储区域的上方分别设置监测设备，监测设备监测存储位置、物料类别、物料储量、物料区域温度、时间信息；

物料入库时，容纳余量充足的存储区域上方的照明模块和指示灯模块实时启动，指引操作人员向存储区域储存物料；

监测设备监测的时间信息临近出库时间后，对应的存储区域的上方的照明模块和指示灯模块实时启动，指引操作人员从对应的存储区域出料；

在物料入库过程、存储过程及出库过程中，监测设备识别储存的存储位置、物料类别、物料区域温度、入库时间、储存时间、出库时间并通过冷冻库外的信息显示单元显示，与各个存储区域选配设置有可移动的柔性送风机系统，根据监测设备实时监测到的物料区域温度，控制柔性送风机系统向温度超出目标温度范围的存储区域输送冷风；

所述监测设备与下方存储区域的物料上下对应，监测设备包括通过控制单元相关联的温度测量模块、高度测量模块、定位模块、物料识别模块、计时模块、照明模块及指示灯模块，柔性送风机系统通过控制单元与温度测量模块关联；

所述柔性送风机系统包括制冷模块，制冷模块通过柔性风管连接有送风端头，送风端头通过驱动机构滑动设置在冷冻库的顶部，驱动机构与控制单元相连；

所述物料识别模块通过控制单元与计时模块关联，在控制单元的控制下信息显示单元显示对应物料的入库时间、最晚出库时间的信息；

冷库屋顶上设置有滑轨，送风端头与滑轨滑动配合，驱动机构为与滑轨滚动配合的驱动小车或多自由度的机械臂，所述驱动机构通过控制单元与温度测量模块关联，在操作人员进入冷冻库进行入库、出库操作的同时，控制单元根据温度测量模块测得的存储区域的温度，控制驱动机构做出相应的动作，当温度测量模块测得某存储区域的温度超出允许温度时，控制单元根据接收到的温度信息控制驱动机构将送风端头移动至对应的存储区域；所述滑轨、驱动机构、柔性风管、送风端头设置在冷冻库内部，在布局时需要考虑到避免对监测设备造成遮挡，避免监测设备监测到数据噪音；或者在冷冻库的顶部设置夹层，将所述滑轨、驱动机构、柔性风管、送风端头均设置在夹层内，避免对监测设备造成遮挡；或者滑轨、驱动机构、柔性风管、送风端头设置在冷冻库顶部的外部，在冷库屋顶上开设若干个与送风端头对接的电动风门，每个电动风门对应一个存储区域，电动风门与控制单元相连且与驱动机构关联，当驱动机构带动送风端头到达特定的存储区域时，控制单元控制对应的电动风门打开且与送风端头对接；

当进行少量物料出库或入库时，采用局部控温的调节方式，只根据监测设备实时监测到的物料区域温度启用柔性送风机系统；当进行大量物料出库或入库时，采用复合控温的调节方式，启动冷冻库整体制冷系统，同时，根据监测设备实时监测到的物料区域温度启用柔性送风机系统；

所述指示灯模块包括与控制单元相连的高度指示灯，高度指示灯通过控制单元与高度测量模块关联，当物料高度不足时高度指示灯点亮；所述指示灯模块包括与控制单元相连的时间指示灯，时间指示灯通过控制单元与计时模块关联，当物料存储接近出库时间后时间指示灯点亮；所述指示灯模块包括与控制单元相连的温度指示灯，温度指示灯通过控制单元与温度测量模块关联，当温度超出设定范围时温度指示灯点亮；所述时间指示灯、高度指示灯、温度指示灯的发光颜色各不相同；

所述信息显示单元包括显示温度测量模块测得温度信息的温度信息显示单元及温度测量模块对应位置的位置信息显示单元，所述信息显示单元显示温度测量模块测得温度信息的温度信息显示单元、高度测量模块测得物料高度的物料储量信息单元及物料识别模块识别得物料种类的物料信息单元，操作人员根据信息显示单元显示的信息，在冷冻库外清楚地得知冷冻库内各种物料的存储情况，操作人员根据对应的信息进行入库或出库操作，同时还自动控制冷冻库的柔性送风机系统对特定存储区域的温度进行调控，照明模块在操作人员进行入库或出库操作时进行照明；管理人员和操作人员根据温度信息显示单元和位置信息显示单元提前得知冷冻库内对应位置的温度情况，指示操作人员在入库和出库时快速到达相应存储区域，在外部管理人员的管控下提醒入库时间，减小操作人员在冷库中的工作时间。

2.根据权利要求1所述的冷冻库智能监测调控方法，其特征在于：所述柔性风管为波纹管。