智能仓储环境监控

前言

第1章概论

11仓储系统的特性

111空间的封闭性

112要素的复杂性

113结构的多样性

114交换的非连续性

115环境的时变性

12仓储管控一体化

121仓储管控一体化的核心思想

122实现仓储管控一体化的技术要求

123仓储管控一体化的应用现状

124仓储管控一体化系统的体系架构

125实施多条件约束的作业调度策略

13仓储环境监控的体系架构

131分层体系架构

132采集层与监控层

133管理层

14智能监控装置的组合模型

141智能监控装置的需求分析

142组合模型

15总结

第2章仓储环境监控研究与应用进展

21仓储监控的目的与意义

211仓储监控的意义

212仓储监控的作用

22仓储环境特性与表征参数

221温度与湿度

222空气流速

223气体浓度

224光照度

225粉尘与烟尘

226风压

227空气pH值

23仓储环境监控的方法与手段

231目前的技术与方法

232智能化仪表与装置

233无线传感器网络

234无线传输技术

24环境监控的发展与展望

241环境监控的发展

242环境监控的展望

25总结

第3章传感器与信息融合

31集成一体化传感器

311集成一体化传感器概述

312常用集成一体化传感器

32电化学传感器

321电化学传感器概述

322英国CITY电化学传感器

33智能传感器

331智能传感器概述

332智能传感器的结构

333智能传感器的主要功能

334智能传感器的特点

335智能传感器的应用

336智能传感器的技术发展趋势

34传感器的信息融合

341信息融合技术的概念及原理

342信息融合分类

343信息融合方法

344多传感器的信息融合方式

345信息融合的应用

346传感器信息融合的优势

35总结

第4章智能监控装置设计

41需求分析与设计思路

411仓储环境特性

412环境监控装置功能需求

413设计总体思路

42微环境数据采集记录装置

421硬件组成架构

422设备功能

423板载传感器

424设备PCB布局

43智能电化学传感器

431硬件组成架构

432设备功能

433板载传感器

434设备PCB布局

435工作模式

44微功耗核心模块设计

441硬件组成架构

442设备功能

443板载传感器

444设备PCB布局

445扩展插针

45增强型核心模块设计

451硬件组成架构

452设备功能

453板载传感器

454设备PCB布局

455扩展插针

456软件架构

46基于核心模块的仓储环境监控装置

461基于IoT-MLE的便携式仓储环境监测装置

462基于IoT-MLE的仓储环境监控装置

463基于IoT-M4E的无线仓储环境监控装置

47总结

第5章分布式仓储环境CPS系统

51WE-CPS架构与功能

511综合监控中心

512网络层

513设备/边缘层

514WE-CPS的功能与性能

52子系统功能及互联

521集成系统

522互联系统

523子系统互联

53CPS边缘节点结构

531边缘计算与CPS边缘节点

532CPS边缘节点的结构

533CPS边缘节点主控制器

534CPS边缘节点传感器的选择

535传感器接口

536通信接口

537扩展接口

54CPS边缘节点信息融合

541实时信息的采集和存储

542CPS边缘节点实时信息处理方法

543CPS边缘节点多传感器信息融合

55上位数据可视化

551上位机软件的设计

552上位机软件的测试

56总结

第6章安全预警与健康评估

61仓储安全的含义

611仓储安全的基本概念

612仓储安全管理

62健康评估与预警、报警

621健康评估基本概念

622预警

623报警

63健康评估方法

631仓储健康评估的含义

632仓储健康评估的方法

64实时在线评估

641仓储环境监控系统层次结构

642仓储环境实时在线评估模型

65离线综合评估

651Hadoop安装部署

652离线综合评估架构

66健康评估模型

661模糊理论

662仓储环境健康评估模型

67总结

第7章仓储环境监控装置开发

71仓储环境多参数监控装置

711装置概述

712硬件组成

713电路板的功能与布局

72设备健康状况显示贴片

721装置概述

722硬件组成

723电路板的功能与布局

73智能环境监控装置

731装置概述

732硬件组成

733电路板的功能与布局

74总结

参考文献

《智能仓储环境监控》主要介绍智能仓储环境监控的技术与方法，是作者研究团队十多年研究成果的总结。书中分析了仓储系统的特性和仓储环境监控的个性化需求，重点介绍了基于核心模块构建智能监控装置的设计思路和实现技术；简要介绍了对大型复杂仓储系统实施分布式环境监控和环境健康评估。

《智能仓储环境监控》适合作为相关领域科研工作者或工程实践者的参考书，也可作为在校研究生和高年级本科生的教学参考书。

玻璃智能仓储系统专利目的

《玻璃智能仓储系统》的目的在于克服上述2016年6月之前的技术存在的不足，而提供一种结构简单、合理，可有序、自动化地规管玻璃片存放的玻璃智能仓储系统。

玻璃智能仓储系统技术方案

《玻璃智能仓储系统》的目的是这样实现的：

一种玻璃智能仓储系统，其特征在于：包括两台玻璃定点输送设备、两台玻璃动态输送设备、网格架仓库总成以及仓库管理控制系统，网格架仓库总成设有进料口和出料口，进料口和出料口外分别依次设有一台玻璃动态输送设备和一台玻璃定点输送设备，仓库管理控制系统与玻璃定点输送设备和玻璃动态输送设备电性连接。玻璃片进入网格架仓库时，位于进料口处的玻璃定点输送设备将玻璃片玻璃动态输送设备，再送入网格架仓库的系统指定位置。玻璃片移出网格架仓库时，位于出料口处的玻璃动态输送设备从网格架仓库的系统指定位置取出玻璃，再送到另一台玻璃定点输送设备上。

《玻璃智能仓储系统》的目的还可以采用以下技术措施解决：

作为更具体的一方案，所述玻璃定点输送设备包括第一固定架组件、第一滚轮驱动机构、设置在第一固定架组件上的多个第一底托滚轮和多个第一后托滚轮，第一底托滚轮直线排布设置、且第一底托滚轮的中心轴线前后指向，第一后托滚轮设置在一立面上、且第一后托滚轮的中心轴线上下指向，所述立面为后倾面，第一底托滚轮或第一后托滚轮与第一滚轮驱动机构传动连接。

所述第一固定架组件包括固定支撑脚、第一后托架和第一后撑架，第一后托架后倾设置在固定支撑脚上，第一后撑架连接在第一后托架背面与固定支撑脚之间，第一后托滚轮转动设置在第一后托架上，第一后托滚轮外周突出于第一后托架前侧，第一底托滚轮位于第一后托架前侧下端。

所述仓库管理控制系统包括两台人机操作台，两台人机操作台分别设置在一台玻璃定点输送设备旁。

作为进一步的方案，所述玻璃动态输送设备包括玻璃输送装置和第一导轨，玻璃输送装置包括沿第一导轨行走第一运载小车、前后摆动设置在第一运载小车上的玻璃动态输送架。

所述玻璃动态输送架包括活动架组件、第二滚轮驱动机构、设置在活动架组件上的多个第二底托滚轮和多个第二后托滚轮，第二底托滚轮直线排布设置、且第二底托滚轮的中心轴线前后指向，第二后托滚轮设置在另一立面上、且第一后托滚轮的中心轴线上下指向，所述另一立面为后倾面，第二底托滚轮或第二后托滚轮与第二滚轮驱动机构传动连接。

所述活动架组件包括第二后托架和第二后撑架，第二后托滚轮转动设置在第二后托架上，第二后托滚轮外周凸出于第二后托架前侧，第二底托滚轮位于第二后托架前侧下端，第二后撑架设置在第二后托架后侧；所述第一运载小车上设有第一支撑臂和摆动驱动装置，第一支撑臂与第二后撑架铰接；所述摆动驱动装置包括摆动控制电机，摆动控制电机通过连杆组件与第二后撑架传动连接。

所述连杆组件包括第一连杆和第二连杆，第一连杆一端与摆动控制电机的转轴固定连接，第一连杆另一端与第二连杆的一端铰接，第二连杆另一端与第二后撑架铰接。

所述活动架组件还包括防倾倒护栏，防倾倒护栏设置在第二后托架前方，防倾倒护栏与第二后托架之间相互隔开形成玻璃传送通道。

所述防倾倒护栏上设有多个前托滚轮，前托滚轮外周伸至玻璃传送通道内，前托滚轮的中心轴线上下指向。

所述第一运载小车上设有驱动电机，驱动电机的转轴与驱动齿轮传动连接，第一导轨为直线导轨，第一导轨上设有与驱动齿轮啮合的齿条。

所述第一导轨设有两根，两根第一导轨相互平行，齿条设置在第一导轨两侧，第一运载小车还对应第一导轨的上下两侧设有上导向滚轮和下导向滚轮，上导向滚轮和下导向滚轮与第一导轨滚动配合。

所述第一导轨前后两端对应玻璃输送装置的前后两侧分别设有前缓冲器和后缓冲器。

作为进一步的方案，所述网格架仓库总成包括网格架仓库、第二导轨和库内玻璃接送装置，库内玻璃接送装置和第二导轨设置在网格架仓库底部，库内玻璃接送装置包括第二运载小车和库内玻璃接送架，第二运载小车沿第二导轨行走，库内玻璃接送架升降设置在第二运载小车上；网格架仓库内沿第二导轨的指向设有多个玻璃寄存卡位，玻璃寄存卡位左右两端通向网格架仓库外、并形成所述出料口和进料口，玻璃寄存卡位底部对应库内玻璃接送架设有让位槽。

所述库内玻璃接送架包括承托架、多个第三底托滚轮和第三滚轮驱动机构，第三底托滚轮直线排布设置在承托架上、并与第三滚轮驱动机构传动连接；所述第二运载小车上设有第二支撑臂，第二支撑臂一端与第二运载小车固定连接，第二支撑臂另一端与承托架铰接，第二运载小车与承托架之间还设有用于控制承托架升降的升降驱动装置。

所述升降驱动装置为升降驱动缸，升降驱动缸包括缸体和伸缩设置在缸体上的活塞杆，缸体与第二运载小车铰接，承托架对应活塞杆的外端设有连接臂，连接臂与活塞杆外端铰接。

所述网格架仓库包括框架和多排栏栅，框架底部设有多根相互平行的横梁，横梁前后指向，横梁之间形成所述让位槽；栏栅连接在横梁与框架顶部之间，栏栅前后平行排列，栏栅之间形成所述玻璃寄存卡位。

所述承托架顶面对应横梁设有凹槽，凹槽用于避开横梁。

所述横梁顶面设有软垫，避免碰损玻璃片的底边。

所述栏栅包括上下指向的钢丝，钢丝外套设有滚筒，使得玻璃片与栏栅为滚动摩擦配合。

所述库内玻璃接送装置设有一至两台。当库内玻璃接送装置设有两台时，玻璃入库和出库可以同时进行。

玻璃智能仓储系统有益效果

《玻璃智能仓储系统》的有益效果如下：

（1）此款玻璃智能仓储系统解决了玻璃加工过程中的临时存储问题；进入仓库的玻璃的信息和存放位置均被仓库管理系统记录，再根据下工序的要求按需出库；

（2）动态输送设备接驳在玻璃智能仓储系统的玻璃定点输送设备与网格架仓库总成之间，按照系统控制的要求将玻璃定点输送设备中玻璃片送入网格架仓库总成中特定位置，或者，将网格架仓库总成中特定位置的玻璃片传送至玻璃定点输送设备中，全过程自动化控制，省时省力，控制准确；

（3）动态输送设备中活动架组件的摆角可以调节，以适合玻璃定点输送设备的传送角度和网格架仓库总成中玻璃存放位置的角度；同时，通过条件摆角，可以减少其在第一导轨中行走的风阻，从而提高运输速度；

（4）动态输送设备中活动架组件设有前护栏，可以有效防止玻璃倾倒。

《玻璃智能仓储系统》涉及一种玻璃加工设备领域，特别是一种玻璃智能仓储系统。

1.一种玻璃智能仓储系统，其特征在于：包括两台玻璃定点输送设备（1）、两台玻璃动态输送设备、网格架仓库总成以及仓库管理控制系统，网格架仓库总成设有进料口和出料口，进料口和出料口外分别依次设有一台玻璃动态输送设备和一台玻璃定点输送设备（1），仓库管理控制系统与玻璃定点输送设备（1）和玻璃动态输送设备电性连接。

2.根据权利要求1所述玻璃智能仓储系统，其特征是，所述玻璃定点输送设备（1）包括第一固定架组件、第一滚轮驱动机构、设置在第一固定架组件上的多个第一底托滚轮（13）和多个第一后托滚轮（15），第一底托滚轮（13）直线排布设置、且第一底托滚轮（13）的中心轴线前后指向，第一后托滚轮（15）设置在一立面上、且第一后托滚轮（15）的中心轴线上下指向，所述立面为后倾面，第一底托滚轮（13）或第一后托滚轮（15）与第一滚轮驱动机构传动连接。

3.根据权利要求2所述玻璃智能仓储系统，其特征是，所述第一固定架组件包括固定支撑脚（12）、第一后托架（14）和第一后撑架（11），第一后托架（14）后倾设置在固定支撑脚（12）上，第一后撑架（11）连接在第一后托架（14）背面与固定支撑脚（12）之间，第一后托滚轮（15）转动设置在第一后托架（14）上，第一后托滚轮（15）外周突出于第一后托架（14）前侧，第一底托滚轮（13）位于第一后托架（14）前侧下端。

4.根据权利要求1所述玻璃智能仓储系统，其特征是，所述仓库管理控制系统包括两台人机操作台（2），两台人机操作台（2）分别设置在一台玻璃定点输送设备（1）旁。

5.根据权利要求1所述玻璃智能仓储系统，其特征是，所述玻璃动态输送设备包括玻璃输送装置和第一导轨（4），玻璃输送装置包括沿第一导轨（4）行走第一运载小车（8）、前后摆动设置在第一运载小车（8）上的玻璃动态输送架（3）。

6.根据权利要求5所述玻璃智能仓储系统，其特征是，所述玻璃动态输送架（3）包括活动架组件、第二滚轮驱动机构、设置在活动架组件上的多个第二底托滚轮（35）和多个第二后托滚轮（33），第二底托滚轮（35）直线排布设置、且第二底托滚轮（35）的中心轴线前后指向，第二后托滚轮（33）设置在另一立面上、且第一后托滚轮（15）的中心轴线上下指向，所述另一立面为后倾面，第二底托滚轮（35）或第二后托滚轮（33）与第二滚轮驱动机构传动连接；所述活动架组件包括第二后托架（31）和第二后撑架（37），第二后托滚轮（33）转动设置在第二后托架（31）上，第二后托滚轮（33）外周凸出于第二后托架（31）前侧，第二底托滚轮（35）位于第二后托架（31）前侧下端，第二后撑架（37）设置在第二后托架（31）后侧。

7.根据权利要求6所述玻璃智能仓储系统，其特征是，所述活动架组件还包括防倾倒护栏（32），防倾倒护栏（32）设置在第二后托架（31）前方，防倾倒护栏（32）与第二后托架（31）之间相互隔开形成玻璃传送通道（38）；所述防倾倒护栏（32）上设有多个前托滚轮（34），前托滚轮（34）外周伸至玻璃传送通道（38）内，前托滚轮（34）的中心轴线上下指向；所述第一运载小车（8）上设有驱动电机（82），驱动电机（82）的转轴与驱动齿轮（87）传动连接，第一导轨（4）为直线导轨，第一导轨（4）上设有与驱动齿轮（87）啮合的齿条（42）。

8.根据权利要求1所述玻璃智能仓储系统，其特征是，所述网格架仓库总成包括网格架仓库（5）、第二导轨（7）和库内玻璃接送装置（6），库内玻璃接送装置（6）和第二导轨（7）设置在网格架仓库（5）底部，库内玻璃接送装置（6）包括第二运载小车（64）和库内玻璃接送架，第二运载小车（64）沿第二导轨（7）行走，库内玻璃接送架升降设置在第二运载小车（64）上；网格架仓库（5）内沿第二导轨（7）的指向设有多个玻璃寄存卡位（53），玻璃寄存卡位（53）左右两端通向网格架仓库（5）外、并形成所述出料口和进料口，玻璃寄存卡位（53）底部对应库内玻璃接送架设有让位槽（56）。

9.根据权利要求1所述玻璃智能仓储系统，其特征是，所述库内玻璃接送架包括承托架（61）、多个第三底托滚轮（62）和第三滚轮驱动机构（69），第三底托滚轮（62）直线排布设置在承托架（61）上、并与第三滚轮驱动机构（69）传动连接；所述第二运载小车（64）上设有第二支撑臂（63），第二支撑臂（63）一端与第二运载小车（64）固定连接，第二支撑臂（63）另一端与承托架（61）铰接，第二运载小车（64）与承托架（61）之间还设有用于控制承托架（61）升降的升降驱动装置。

10.根据权利要求1所述玻璃智能仓储系统，其特征是，所述网格架仓库（5）包括框架（51）和多排栏栅，框架（51）底部设有多根相互平行的横梁（55），横梁（55）前后指向，横梁（55）之间形成所述让位槽（56）；栏栅连接在横梁（55）与框架（51）顶部之间，栏栅前后平行排列，栏栅之间形成所述玻璃寄存卡位（53）。