CN115892823B - 物资仓储配检一体化系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明属于物资仓储领域，提供了一种物资仓储配检一体化系统及方法。其中该系统包括仓储配检一体化控制系统、抽检系统、仓储管理系统和配送管理系统；仓储配检一体化控制系统与抽检系统、仓储管理系统和配送管理系统分别相连；抽检系统用于对抽取的待入库物资进行质量检测，并将检测结果传送至仓储配检一体化控制系统，由仓储配检一体化控制系统根据检测结果对应生成仓储指令；仓储管理系统用于接收仓储指令并判断其有效性，将有效的仓储指令下发至对应仓储执行机构进行物资的仓储动作；配送管理系统用于接收仓储配检一体化控制系统下发的配送指令，并将配送指令转发至配送执行机构，由其执行配送动作，最终实现物资的仓储配检一体化。

Description

物资仓储配检一体化系统及方法

技术领域

本发明属于物资仓储领域，尤其涉及一种物资仓储配检一体化系统及方法。

背景技术

本部分的陈述仅仅是提供了与本发明相关的背景技术信息，不必然构成在先技术。

电力行业稳定运行的物资基础为配网物资。其中，配网物资的质量和供应时效直接关系到配网安全及供电服务水平。配网物资包括配变、线缆等配网大宗物资。

发明人发现，传统的配网物资配送及存储环节存在以下问题：（1）传统的配网物资均采用直接配送的方式，而且在入库前对于物资质量检测和物资仓储两个环节是独立环节，环节之间的信息不通，无法保障物资出库质量，使得物资仓储及配送效率低。（2）由于车辆车厢未考虑待配送的物资的规格和数量，从而导致无法最大限度利用配网物资的装载车辆的空间，降低了配网物资效率。

发明内容

为了解决上述背景技术中存在的技术问题，本发明提供一种物资仓储配检一体化系统及方法，其能够实现物资的仓储配检一体化。

为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：

本发明的第一个方面提供一种物资仓储配检一体化系统，其包括仓储配检一体化控制系统、抽检系统、仓储管理系统和配送管理系统；

所述仓储配检一体化控制系统与抽检系统、仓储管理系统和配送管理系统分别相连；

所述抽检系统用于对抽取的待入库物资进行质量检测，并将检测结果传送至仓储配检一体化控制系统，由仓储配检一体化控制系统根据检测结果对应生成仓储指令；

所述仓储管理系统用于接收所述仓储指令并判断其有效性，将有效的仓储指令下发至对应仓储执行机构进行物资的仓储动作；

所述配送管理系统用于接收仓储配检一体化控制系统下发的配送指令，并将配送指令转发至配送执行机构，由其执行配送动作，最终实现物资的仓储配检一体化。

本发明的第二个方面提供一种物资仓储配检一体化系统的工作方法，其包括：

抽检系统对抽取的待入库物资进行质量检测，并将检测结果传送至仓储配检一体化控制系统，由仓储配检一体化控制系统根据检测结果对应生成仓储指令；

仓储管理系统接收所述仓储指令并判断其有效性，将有效的仓储指令下发至对应仓储执行机构进行物资的仓储动作；

配送管理系统接收仓储配检一体化控制系统下发的配送指令，并将配送指令转发至配送执行机构，由其执行配送动作，最终实现物资的仓储配检一体化。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

（1）创新性提出了物资仓储配检一体化系统，其基于仓储配检一体化控制系统、抽检系统、仓储管理系统和配送管理系统的信息相互通信，解决了检测、仓储和配送各个环节的独立性，提高了各个环节的信息化，保障了物资出库质量，提高了物资仓储及配送效率。

（2）提出了自适应配载技术，构建了物资与车厢自适应配载模型，解决了由于车辆车厢未考虑待配送的物资的规格和数量，从而导致无法最大限度利用配网物资的装载车辆的空间问题，基于车辆车厢坐标位置，将装车的物资规格大小计算出车辆能装载的数量，并将车厢规划成相应的储位，储位信息反馈到机器人调度系统，机器人调度系统分配叉车搬运，实现了自动装车及达到配载车辆最大空间利用的效率，提高了物资调度的工作效率。

本发明附加方面的优点将在下面的描述中部分给出，部分将从下面的描述中变得明显，或通过本发明的实践了解到。

附图说明

构成本发明的一部分的说明书附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。

图1是本发明实施例的一种物资仓储配检一体化系统结构示意图；

图2是本发明实施例的一种物资仓储配检一体化系统的工作方法流程图。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

应该指出，以下详细说明都是例示性的，旨在对本发明提供进一步的说明。除非另有指明，本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属技术领域的普通技术人员通常理解的相同含义。

需要注意的是，这里所使用的术语仅是为了描述具体实施方式，而非意图限制根据本发明的示例性实施方式。如在这里所使用的，除非上下文另外明确指出，否则单数形式也意图包括复数形式，此外，还应当理解的是，当在本说明书中使用术语“包含”和/或“包括”时，其指明存在特征、步骤、操作、器件、组件和/或它们的组合。

术语解释：

仓储配检一体化控制系统：定位于仓库控制管理系统，可以调度协调各种物流设备，如输送机、堆垛机、穿梭车以及机器人、自动导引小车等物流设备之间的运行，主要通过任务引擎和消息引擎，优化分解任务、分析执行路径，为上层系统的调度指令提供执行保障和优化，实现对各种设备系统接口的集成、统一调度和监控。

实施例一

参照图1，本实施例提供了一种物资仓储配检一体化系统，其包括仓储配检一体化控制系统、抽检系统、仓储管理系统和配送管理系统；所述仓储配检一体化控制系统与抽检系统、仓储管理系统和配送管理系统分别相连。

其中，所述仓储配检一体化控制系统还用于全景展示检测结果。所述检测结果包括物资种类、已检数量、在检数量和测定等级类别。

在一些实施例中，所述抽检系统用于对抽取的待入库物资进行质量检测，并将检测结果传送至仓储配检一体化控制系统，由仓储配检一体化控制系统根据检测结果对应生成仓储指令。

具体地，所述仓储配检一体化控制系统用于下发抽检计划至所述抽检系统。所述抽检系统用于根据抽检计划锁定抽检物资自动完成取样、封样及制样任务，同时根据待检物资类型来匹配柔性配置检测设备，以实现电力物资质量全自动化和人机协同检测。

其中，所述抽检系统包括：

获取模块，用于获取抽检物资基本信息，并发送至后台数据库进行存储；

检测模块，用于检测抽检物资的实际信息；

识别模块，用于将物资的实际信息与基本信息进行比对，判断物资外观和质量是否完好。

其中，物资基本信息包括：物资的类型、规范数量、规范重量、规范外观图像信息；

物资的实际信息，包括：物资的实际类型、实际数量、实际重量、实际外观图像信息；

所述检测模块包括：X光图像采集单元，用于采集料箱中物资的X光图像；所述检测模块利用预先训练好的物资检测模型，对X光图像进行处理，获取料箱中物资的实际类型、实际数量，并发送至后台数据库进行存储；所述训练好的物资检测模型由训练集训练得到，所述训练集包括多个料箱中物资的X光图像，以及标注X光图像中包含的物资的所述类型的标签。

所述检测模块包括：称重单元，用于获取物资的实际重量信息，并发送至后台数据库进行存储。

所述获取模块包括扫描单元，用于扫描物资的二维码，提取上位数据中心存储的物资基本信息。

使用X光机采集料箱中物资的X光图像。

本实施例中，仓储物资智能验收系统还包括通讯模块，利用通讯模块实现所述获取模块、所述检测模块、所述识别模块以及所述后台数据库之间的数据传送。

本实施例中，仓储物资智能验收系统能够一体化、智能化的完成对物资的称重、外观检测、X光检测、物资数量统计以及二维码识别的工作，提高了工作效率，大大降低了人工成本。

本实施例中，使用仓储物资智能验收系统进行物资验收中，首先经称重单元测量物资的重量信息，测得的重量信息与物料信息相关联，包括型号、数量、厂家、项目等，在入库环节、出库环节以及整箱、整卷出库搬运环节中分别对重量进行测量，有称重传感器通过信号与PLC信号交互，将所称物资重量在操作屏幕上进行显示。

称重完成后，待验收物资到达检测模块，检测模块中的拍摄单元（如相机）进行物资外观检测快照，并通过数据库数据对比，识别物资外观是否有受损、污染等异常，将识别信息及外观图片进行存储并通过网络传输至后台数据库。

检测模块中还包括利用X光机，对物资进行无损透视扫描，获取料箱中的物资的X光图像，确定物资的数量，并利用预先训练好的物资检测模型中的识别算法统计扫描结果中的物资类型。

本实施例中，训练所述物资检测模型包括：

构建基础神经网络模型；

针对训练集中的每个X光图像，获取所述X光图像中被人工标记的物资归属的类别；

根据获取的每个物资归属的类别，将训练集中的X光图像输入到基础神经网络模型中，进行迭代训练，得到训练好的物资检测模型。

每次作业过程通过智能称重、外观状态检测、物资数量统计、二维码读取，都可对作业物资进行一次数量校核，确保库存与系统数值一致。

所述识别模块包括：判断单元，用于根据实际外观图像信息结合后台数据库存储的物资实际图像，判断物资的类型是否合规；第一对比单元，用于根据物资的类型，调取后台数据库存储的该类型物资的规范重量，比对其实际重量是否合规。所述识别模块还包括第二比对单元，用于根据物资的类型，调取后台数据库存储的该物资的规范数量，比对该物资的实际数量是否合规。所述识别模块还包括第三对比单元，用于根据物资的类型，调取后台数据库存储的该物资的实际外观图像信息，比对实际外观图像信息是否完整合规。

在一些实施例中，所述仓储管理系统用于接收所述仓储指令并判断其有效性，将有效的仓储指令下发至对应仓储执行机构进行物资的仓储动作。

其中，所述仓储执行机构包括机器人控制系统、扫描系统和控制中心，其中：

所述机器人控制系统，用于接收至少一自装卸叉车机器人上检测组件的检测信息，根据检测信息，确定自装卸叉车机器人的位置、运动状态，并根据控制中心的指令，控制自装卸叉车机器人的运动轨迹与状态；

所述扫描系统，包括设置于运载车辆预定停靠区域上方的多个图像采集模块，各个图像采集模块的采集范围能够完全覆盖物资；

所述控制中心，接收所述机器人控制系统上传的检测信息，以及扫描系统中各个图像采集模块的坐标位置和检测信息，结合待装/待卸物资规格，计算运载车辆的装载数量，确定待装/待卸物资的装卸方案，形成装卸任务，将装卸任务发送给所述机器人控制系统，调度若干自装卸叉车机器人运动至指定位置进行物资叉取并以相应的轨迹运动至预定位置进行物资放置，完成装卸任务。

上述系统能够用于物资入库第一道工序：卸车业务，以及物资出库的最后一道工序：装车业务。

扫描系统通过3D激光扫描成像技术对入库车辆进行扫描分析，将所得数据发送至机器人，机器人通过自身视觉感应的方式感知周围工作环境，确定自身位置以及目标位置，规划路径并自主规避行驶中的障碍，自动定位目的地最终完成自动装卸，在此过程中，实现托盘/设备类物资的全自动装卸、搬运功能，通过精确定位导航和视觉识别，高精度高效率的完成作业。

扫描系统能扫描物资3D轮廓，通过图像分割精确定位物资三维空间坐标并能将坐标发送至机器人；机器人又可以利用自身具有的相机或安装的智能识别模块实现，使得机器人能够识别作业物资的尺寸、摆放位置、朝向等外观信息，自动调整叉取位置、方式；同时感知识别作业过程中的环境信息，辅助实现自动避障功能。扫描系统视觉处理器通过对扫描仪得到的图像，用深度学习算法YOLO v3进行处理，并同步进行训练学习。扫描系统通过智能算法建立对目标的数据模型，最后获得目标物资的长宽高以及中心坐标等物理特性，并将这些数据通过仓储内部局域网发送至装卸搬运设备。

本实施例的扫描系统确认车辆车厢坐标位置，相机将坐标信息反馈给系统，由系统根据即将装车的物资规格大小计算出车辆能装载的数量，并将车厢规划成相应的储位，储位信息反馈到机器人调度系统，机器人调度系统分配叉车搬运，实现自动装车，提高工作效率。

其中，所述自装卸叉车机器人上设置有四级防护机构，第一级防护机构为激光避障传感器，第二级防护机构为设置在叉臂前方的接近开关，第三级防护机构为与机器人控制系统通讯的急停开关，第四级防护机构为设置于机器人前方的柔性防撞条。

本实施例的自装卸叉车机器人上设置有四重防护机构，感知识别作业过程中的环境信息，辅助实现自动避障功能，能够有效保证装卸、运输过程中自身和物资的安全性。同时，自装卸叉车机器人上也设置有相机，使得机器人能够识别作业物资的尺寸、摆放位置、朝向等外观信息，自动调整叉取位置、方式，保证叉取精确性。

具体地，所述控制中心存储有仓储区域地图，根据运载车辆定位信息、各自装卸叉车机器人定位信息以及待装/待卸区域信息，确定距离物资所在区域最近的、满足装载数量的若干自装卸叉车机器人，按照最优路径执行装卸任务。

本实施例的控制中心存储有地图，可以在地图上进行全地图实时定位，并与机器人控制系统实时交互；机器人能够根据自身当前坐标和系统告知的待作业物资坐标自主规划最佳路径，并沿着自主规划的路径到达目标地点，同时利用自动避障技术充分感知环境中的动态障碍，进行主动避让。

在一些实施例中，所述配送管理系统用于接收仓储配检一体化控制系统下发的配送指令，并将配送指令转发至配送执行机构，由其执行配送动作，最终实现物资的仓储配检一体化。

具体地，所述配送执行机构包括入口扫描装置、智能配载机器人和控制终端；

所述入口扫描装置设于输送线前端，包括第一扫描模块和执行模块；所述第一扫描模块用于获取物资图像，所述执行模块用于将物资夹取至输送线上；

所述智能配载机器人包括第二扫描模块、读码模块和称重模块，用于分别对输送线上的物资进行量方、条码识别和重量测量的操作，并将得到的物资信息传输至控制终端；

所述控制终端根据物资图像识别物资类型，判断当前物资是否需要托盘，在需要托盘时，根据物资类型控制托盘机输出托盘至输送线上，以使执行模块将物资夹取到托盘上；同时将物资的条码信息与量方数据和重量数据绑定后，构建物料属性信息库，根据物料属性信息库和配送指令得到物资卸车方案。

在本实施例中，所述入口扫描装置设于输送线前端，包括第一扫描模块和执行模块，所述第一扫描模块用于入库物资图像；所述执行模块用于将入库物资夹取至输送线上；

所述控制终端根据入库物资图像识别物资类型，以及判断当前入库物资是否需要托盘；

若需要托盘，则根据物资类型控制输出托盘至输送线上，并控制执行模块将入库物资夹取至托盘上；

若不需要托盘，则直接控制执行模块将入库物资夹取至输送线上。

优选地，所述执行模块采用多关节机械臂。

优选地，所述第一扫描模块设于执行模块的末端。

在本实施例中，输送线上设置有托盘机，控制终端根据物资类型将控制指令发送至托盘机，以使托盘机输送托盘至输送线上，将托盘在输送线上传输至入口处；

第一扫描模块获取到托盘图像后，由控制终端控制执行模块夹取物资放置在托盘上。

实施例二

参照图2，本实施例提供了一种物资仓储配检一体化系统的工作方法，其包括：

抽检系统对抽取的待入库物资进行质量检测，并将检测结果传送至仓储配检一体化控制系统，由仓储配检一体化控制系统根据检测结果对应生成仓储指令；

仓储管理系统接收所述仓储指令并判断其有效性，将有效的仓储指令下发至对应仓储执行机构进行物资的仓储动作；

配送管理系统接收仓储配检一体化控制系统下发的配送指令，并将配送指令转发至配送执行机构，由其执行配送动作，最终实现物资的仓储配检一体化。

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，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。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)

1.一种物资仓储配检一体化系统，其特征在于，包括仓储配检一体化控制系统、抽检系统、仓储管理系统和配送管理系统；

所述仓储配检一体化控制系统与抽检系统、仓储管理系统和配送管理系统分别相连；

所述抽检系统用于对抽取的待入库物资进行质量检测，并将检测结果传送至仓储配检一体化控制系统，由仓储配检一体化控制系统根据检测结果对应生成仓储指令；所述抽检系统包括：

获取模块，用于获取抽检物资基本信息，并发送至后台数据库进行存储；

检测模块，用于检测抽检物资的实际信息；

识别模块，用于将物资的实际信息与基本信息进行比对，判断物资外观和质量是否完好；所述识别模块包括：

判断单元，用于根据实际外观图像信息结合后台数据库存储的物资实际图像，判断物资的类型是否合规；

第一对比单元，用于根据物资的类型，调取后台数据库存储的该类型物资的规范重量，比对其实际重量是否合规；

第二比对单元，用于根据物资的类型，调取后台数据库存储的该物资的规范数量，比对该物资的实际数量是否合规；

第三对比单元，用于根据物资的类型，调取后台数据库存储的该物资的实际外观图像信息，比对实际外观图像信息是否完整合规；

所述仓储管理系统用于接收所述仓储指令并判断其有效性，将有效的仓储指令下发至对应仓储执行机构进行物资的仓储动作；所述仓储执行机构包括机器人控制系统、扫描系统和控制中心，其中：

所述机器人控制系统，用于接收至少一自装卸叉车机器人上检测组件的检测信息，根据检测信息，确定自装卸叉车机器人的位置、运动状态，并根据控制中心的指令，控制自装卸叉车机器人的运动轨迹与状态；

所述扫描系统，包括设置于运载车辆预定停靠区域上方的多个图像采集模块，各个图像采集模块的采集范围能够完全覆盖物资；

所述控制中心，接收所述机器人控制系统上传的检测信息，以及扫描系统中各个图像采集模块的坐标位置和检测信息，结合待装/待卸物资规格，计算运载车辆的装载数量，确定待装/待卸物资的装卸方案，形成装卸任务，将装卸任务发送给所述机器人控制系统，调度若干自装卸叉车机器人运动至指定位置进行物资叉取并以相应的轨迹运动至预定位置进行物资放置，完成装卸任务；

所述配送管理系统用于接收仓储配检一体化控制系统下发的配送指令，并将配送指令转发至配送执行机构，由其执行配送动作，最终实现物资的仓储配检一体化。

2.如权利要求1所述的物资仓储配检一体化系统，其特征在于，所述仓储配检一体化控制系统还用于全景展示检测结果。

3.如权利要求1或2所述的物资仓储配检一体化系统，其特征在于，所述检测结果包括物资种类、已检数量、在检数量和测定等级类别。

4.如权利要求1所述的物资仓储配检一体化系统，其特征在于，所述仓储配检一体化控制系统用于下发抽检计划至所述抽检系统。

5.如权利要求4所述的物资仓储配检一体化系统，其特征在于，所述抽检系统用于根据抽检计划锁定抽检物资自动完成取样、封样及制样任务，同时根据待检物资类型来匹配柔性配置检测设备，以实现电力物资质量全自动化和人机协同检测。

6.如权利要求1所述的物资仓储配检一体化系统，其特征在于，所述自装卸叉车机器人上设置有四级防护机构，第一级防护机构为激光避障传感器，第二级防护机构为设置在叉臂前方的接近开关，第三级防护机构为与机器人控制系统通讯的急停开关，第四级防护机构为设置于机器人前方的柔性防撞条。

7.如权利要求1所述的物资仓储配检一体化系统，其特征在于，所述控制中心存储有仓储区域地图，根据运载车辆定位信息、各自装卸叉车机器人定位信息以及待装/待卸区域信息，确定距离物资所在区域最近的、满足装载数量的若干自装卸叉车机器人，按照最优路径执行装卸任务。

8.如权利要求1所述的物资仓储配检一体化系统，其特征在于，所述配送执行机构包括入口扫描装置、智能配载机器人和控制终端；

所述入口扫描装置设于输送线前端，包括第一扫描模块和执行模块；所述第一扫描模块用于获取物资图像，所述执行模块用于将物资夹取至输送线上；

所述智能配载机器人包括第二扫描模块、读码模块和称重模块，用于分别对输送线上的物资进行量方、条码识别和重量测量的操作，并将得到的物资信息传输至控制终端。

9.如权利要求8所述的物资仓储配检一体化系统，其特征在于，所述控制终端根据物资图像识别物资类型，判断当前物资是否需要托盘，在需要托盘时，根据物资类型控制托盘机输出托盘至输送线上，以使执行模块将物资夹取到托盘上；同时将物资的条码信息与量方数据和重量数据绑定后，构建物料属性信息库，根据物料属性信息库和配送指令得到物资卸车方案。

10.一种如权利要求1-9中任一项所述的物资仓储配检一体化系统的工作方法，其特征在于，包括：

抽检系统对抽取的待入库物资进行质量检测，并将检测结果传送至仓储配检一体化控制系统，由仓储配检一体化控制系统根据检测结果对应生成仓储指令；

仓储管理系统接收所述仓储指令并判断其有效性，将有效的仓储指令下发至对应仓储执行机构进行物资的仓储动作；

配送管理系统接收仓储配检一体化控制系统下发的配送指令，并将配送指令转发至配送执行机构，由其执行配送动作，最终实现物资的仓储配检一体化。