一种基于二维码的仓储管理系统

摘要

本发明涉及仓储管理技术领域，具体公开了一种基于二维码的仓储管理系统，第一统计模块，用于根据获取的入库出库信息对货物的实时数量进行统计；巡查机器人，用于按照巡查策略在仓库内进行巡检，巡检内容包括：在货物数量发生变更后，对该货物种类的剩余数量进行统计，并将统计结果发送至第二统计模块；第二统计模块，与第一统计模块相互独立设置，用于根据巡查机器人统计的数据进行实时更新；二维码标签，设置于货架上每种货物对应的位置，用于展示第二统计模块统计的实时数据；处理模块，用于实时采集第一统计模块及第二统计模块的数据并进行分析，并根据分析结果对仓储状态进行警示。

权利要求

1.一种基于二维码的仓储管理系统，其特征在于，所述系统包括：第一统计模块，用于根据获取的入库出库信息对货物的实时数量进行统计；

巡查机器人，用于按照巡查策略在仓库内进行巡检，巡检内容包括：在货物数量发生变更后，对变更数量货物种类的剩余数量进行统计，并将统计结果发送至第二统计模块；

第二统计模块，与第一统计模块相互独立设置，用于根据巡查机器人统计的数据进行实时更新；

二维码标签，设置于货架上每种货物对应的位置，用于展示第二统计模块统计的实时数据；

处理模块，用于实时采集第一统计模块及第二统计模块的数据并进行分析，并根据分析结果对仓储状态进行警示；

所述巡查机器人包括采集头，所述采集头用于获取货物的图像信息及进行测距；

所述巡查机器人对货物种类剩余数量进行统计的过程为：扫描二维码标签，并使采集头到达预设位置采集图像；

对采集头采集的图像进行处理，获取边缘轮廓信息，将边缘轮廓信息与该货物上一统计过程的轮廓信息进行重合性比对，获取非重合区域；

将非重合区域对应的位置按货物正视面积大小进行区域划分，测量每个区域平面到达采集头的距离；

对非重合区域涉及的货物按照行与列对测得的距离建立矩阵Bij；

通过公式 获取当前获取的减少量Nr；

通过Nz＝N0‑Nr获得货物当前的剩余量；

其中，Aij为上一统计过程的中Bij对应的距离矩阵；X为矩阵的行数，Y为矩阵的列数；L0为预设长度值；[]为求整符号；N0为上一统计过程的统计量。

2.根据权利要求1所述的一种基于二维码的仓储管理系统，其特征在于，每完成一次统计过程，对采集头到达的预设位置进行更新一次，并在当前统计完成后采集下一统计过程预设位置的图像。

3.根据权利要求1所述的一种基于二维码的仓储管理系统，其特征在于，所述巡查机器人还用于对仓储环境进行巡检；

所仓储环境进行巡检的过程为：

采集巡查机器人位置的实时环境参数，判断是否符合对应要求：若不符合，则进行预警；

若符合，则调取该位置历史环境参数数据，进行预测分析，根据预测分析结果判断是否预警。

4.根据权利要求3所述的一种基于二维码的仓储管理系统，其特征在于，所述预测分析的过程为：获取该位置点对应区域的历史n次的检测参数，根据历史检测参数拟合出参数时间变化曲线F(t)；

通过公式 获取第δ种检测参数的预

测预警值Wδ；

将预测预警值Wδ与该种检测参数对应的标准区间Rδ进行比对：若Wδ∈Rδ，则判断该种检测参数正常；

否则，进行预警；

其中，t为当前时间点，t0为历史检测数据中的起始时间点；Fδ为第δ种检测参数对应的基准值；k∈[1，n+1]，fk为第k次的检测值，为n+1次检测值的均值；θδ及μδ为第δ种检测参数对应的权重系数。

5.根据权利要求1所述的一种基于二维码的仓储管理系统，其特征在于，所述巡查策略为：根据仓库的地图生成规划路径；

根据货物出入库的数据对规划路径中各区域的巡查时长进行调整。

6.根据权利要求5所述的一种基于二维码的仓储管理系统，其特征在于，所述规划路径的步骤为：通过巡查机器人获取仓库的二维栅格地图；

将二维栅格地图划分为有限个子区域；

基于遗传算法获取各个子区域之间路径的最优解；

根据各个区域之间路径的最优解获得规划路径。

7.根据权利要求5所述的一种基于二维码的仓储管理系统，其特征在于，对各区域巡查时长进行调整的过程为：通过公式VL＝α1*OLin+α2*OLout+β1*QLin+β2*QLout获取第L个区域的状态值VL；

其中，OLin为第L个区域的入库次数；OLout为第L个区域的出库次数；QLin为第L个区域的入库数量；QLout为第L个区域的出库数量；α1、α2、β1及β2为预设阈值；

根据VL从大到小对各个区域进行排序；

按照各个区域排序的先后来提高巡检机器人在每个区域的巡查时长。

说明书

一种基于二维码的仓储管理系统

技术领域

[0001] 本发明涉及仓储管理技术领域，具体为一种基于二维码的仓储管理系统。

背景技术

[0002] 仓储管理是对仓储货物的收发、结存等活动进行管控，保证仓储货物的完好无损，确保生产经营活动的正常进行，并在此基础上对各类货物的活动状况进行分类记录，对仓储货物在数量及状况进行实时的统计，进而便于满足供应链上下游的需求。

[0003] 现有的仓库管理系统主要通过ERP系统对货物的出库、入库进行实时的统计，保证库存状况的准确性，同时在一定的周期内，通过对仓库内各类货物数量与系统数量的盘点比对，进而实现对仓库货物数量的核实。

[0004] 然而，对于货物出入库过程，依然容易出现数量错误的问题，且在不及时发现的状态下，容易出现实物数量与系统数量之间较大的偏差；而若提高对库存数量核对的周期，又会对人力造成较大的负担。

发明内容

[0005] 本发明的目的在于提供一种基于二维码的仓储管理系统，解决以下技术问题：

[0006] 如何保证货物仓储过程中数量的准确性。

[0007] 本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

[0008] 一种基于二维码的仓储管理系统，所述系统包括：

[0009] 第一统计模块，用于根据获取的入库出库信息对货物的实时数量进行统计；

[0010] 巡查机器人，用于按照巡查策略在仓库内进行巡检，巡检内容包括：

[0011] 在货物数量发生变更后，对该货物种类的剩余数量进行统计，并将统计结果发送至第二统计模块；

[0012] 第二统计模块，与第一统计模块相互独立设置，用于根据巡查机器人统计的数据进行实时更新；

[0013] 二维码标签，设置于货架上每种货物对应的位置，用于展示第二统计模块统计的实时数据；

[0014] 处理模块，用于实时采集第一统计模块及第二统计模块的数据并进行分析，并根据分析结果对仓储状态进行警示。

[0015] 于一实施例中，所述巡查机器人包括采集头，所述采集头用于获取货物的图像信息及进行测距；

[0016] 所述巡查机器人对货物种类剩余数量进行统计的过程为：

[0017] 扫描二维码标签，并使采集头到达预设位置采集图像；

[0018] 对采集头采集的图像进行处理，获取边缘轮廓信息，将边缘轮廓信息与该货物上一统计过程的轮廓信息进行重合性比对，获取非重合区域；

[0019] 将非重合区域对应的位置按货物正视面积大小进行区域划分，测量每个区域平面到达采集头的距离；

[0020] 对非重合区域涉及的货物按照行与列对测得的距离建立矩阵 ；

[0021] 通过公式 = 获取当前获取的减少量 ；

[0022] 通过 = ‑ 获得货物当前的剩余量；

[0023] 其中， 为上一统计过程的中 对应的距离矩阵；X为矩阵的行数，Y为矩阵的列数；为预设长度值；[]为求整符号；为上一统计过程的统计量。

[0024] 于一实施例中，每完成一次统计过程，对采集头到达的预设位置进行更新一次，并在当前统计完成后采集下一统计过程预设位置的图像。

[0025] 于一实施例中，所述巡查机器人还用于对仓储环境进行巡检；

[0026] 所仓储环境进行巡检的过程为：

[0027] 采集巡查机器人位置的实时环境参数，判断是否符合对应要求：

[0028] 若不符合，则进行预警；

[0029] 若符合，则调取该位置历史环境参数数据，进行预测分析，根据预测分析结果判断是否预警。

[0030] 于一实施例中，所述预测分析的过程为：

[0031] 获取该位置点对应区域的历史n次的检测参数，根据历史检测参数拟合出参数时间变化曲线F（t）；

[0032] 通过公式 = 获取第 种检测参数的预测预警值 ；

[0033] 将预测预警值 与该种检测参数对应的标准区间 进行比对：

[0034] 若 ∈ ，则判断该项检测参数正常；

[0035] 否则，进行预警；

[0036] 其中，为当前时间点，为历史检测数据中的起始时间点；为第 种检测参数对应的基准值；k∈[1，n+1]，为第k次的检测值，为n+1次检测值的均值；及 为第 种检测参数对应的权重系数。

[0037] 于一实施例中，所述巡查策略为：

[0038] 根据仓库的地图生成规划路径；

[0039] 根据货物出入库的数据对规划路径中各区域的巡查时长进行调整。

[0040] 于一实施例中，所述规划路径的步骤为：

[0041] 通过巡查机器人获取仓库的二维栅格地图；

[0042] 将二维栅格地图划分为有限个子区域；

[0043] 基于遗传算法获取各个子区域之间路径的最优解；

[0044] 根据各个区域之间路径的最优解获得规划路径。

[0045] 于一实施例中，对各区域巡查时长进行调整的过程为：

[0046] 通过公式 = + 获取第L个区域的状态值 ；

[0047] 其中， 为第L个区域的入库次数； 为第L个区域的出库次数； 为第L个区域的入库数量； 为第L个区域的出库数量；、、及 为预设阈值；

[0048] 根据 从大到小对各个区域进行排序；

[0049] 按照各个区域排序的先后来提高巡检机器人在每个区域的巡查时长。

[0050] 本发明的有益效果：

[0051] （1）本发明通过第一统计模块与第二统计模块的配合作用，在仓库数量发生变化时及时对货物的数量进行核对，进而通过处理模块的分析判断，避免错领、误领问题的发生。

[0052] （2）本发明在当货物的数量发生变化时，通过轮廓范围发生改变的位置进行反推，进而获取发生位置改变的货物位置，之后再结合测距的方式进行数量判断，进而能够准确的对货物的数量进行统计。

[0053] （3）本发明通过将当前检测的实时参数数据与历史相对数据进行预测分析，能够根据环境参数的变化趋势及规律对仓库的环境控制系统存在的潜在问题进行及时的发现，进而及时的处理，减少了潜在的风险。

[0054] （4）本发明根据不同区域货物的进出库状况进行调整，进而能够适应性满足货物的及时巡查过程，提高巡查机器人进行巡查的效率。

附图说明

[0055] 下面结合附图对本发明作进一步的说明。

[0056] 图1是本发明仓储管理系统的概要框示意图。

具体实施方式

[0057] 下面将结合本发明实施例中的附图，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作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。

[0058] 请参阅图1所示，在一个实施例中，提供了一种基于二维码的仓储管理系统，所述系统包括：

[0059] 第一统计模块，用于根据获取的入库出库信息对货物的实时数量进行统计；

[0060] 巡查机器人，用于按照巡查策略在仓库内进行巡检，巡检内容包括：

[0061] 在货物数量发生变更后，对该货物种类的剩余数量进行统计，并将统计结果发送至第二统计模块；

[0062] 第二统计模块，与第一统计模块相互独立设置，用于根据巡查机器人统计的数据进行实时更新；

[0063] 二维码标签，设置于货架上每种货物对应的位置，用于展示第二统计模块统计的实时数据；

[0064] 处理模块，用于实时采集第一统计模块及第二统计模块的数据并进行分析，并根据分析结果对仓储状态进行警示。

[0065] 通过上述技术方案，本实施例设置了两组对货物数量进行统计的模块，通过第一统计模块和第二统计模块同时对货物的数量进行独立的核查，其中，第一统计模块与ERP系统对接，根据获取的入库出库信息对货物的实时数量进行统计，而第二统计模块则基于巡查机器人对货物的实际数量进行统计，同时，巡查机器人会在货物数量发生变更后，对该货物种类的剩余数量进行统计，并将统计结果发送至第二统计模块，进而通过第一统计模块与第二统计模块的配合作用，在仓库数量发生变化时及时对货物的数量进行核对，进而通过处理模块的分析判断，避免错领、误领问题的发生；另外，本实施例通过在每种货物种类对应的货架位置设置二维码标签，能够自动对货物的实时数据进行记录，进而实现自动记录的效果。

[0066] 作为本发明的一种实施方式，所述巡查机器人包括采集头，所述采集头用于获取货物的图像信息及进行测距；

[0067] 所述巡查机器人对货物种类剩余数量进行统计的过程为：

[0068] 扫描二维码标签，并使采集头到达预设位置采集图像；

[0069] 对采集头采集的图像进行处理，获取边缘轮廓信息，将边缘轮廓信息与该货物上一统计过程的轮廓信息进行重合性比对，获取非重合区域；

[0070] 将非重合区域对应的位置按货物正视面积大小进行区域划分，测量每个区域平面到达采集头的距离；

[0071] 对非重合区域涉及的货物按照行与列对测得的距离建立矩阵 ；

[0072] 通过公式 = 获取当前获取的减少量 ；

[0073] 通过 = ‑ 获得货物当前的剩余量；

[0074] 其中， 为上一统计过程的中 对应的距离矩阵；X为矩阵的行数，Y为矩阵的列数；为预设长度值；[]为求整符号；为上一统计过程的统计量。

[0075] 通过上述技术方案，提供了一种利用巡查机器人图像采集及测距功能来实现对货物数量进行核对的方案，具体地，首先基于巡查机器人的图像采集功能来扫描二维码标签，进而进入到对该类型货物种类的盘点统计过程，同时基于巡查机器人的定位功能使采集头到达预设的位置并采集图像，通过对图像进行处理，进而能够获取到图像中的边缘轮廓信息，将边缘轮廓信息与该货物上一统计过程的轮廓信息进行重合性比对，进而能够获取到非重合区域，再将非重合区域对应的位置按货物正视面积大小进行区域划分，测量每个区域平面到达采集头的距离，将采集的距离数据建立矩阵 ，通过公式 = 获取当前获取的减少量 ，其中， 为矩阵 与矩阵 元素差值之和，为预设长度值，根据货物种类对应的体积参数确定，因此通过减少量 的公式，能够判断出货物相对上次统计过程造成的减少量，进而通过 = ‑ 获得货物当前的剩余量，实现对货物数量的统计过程。

[0076] 需要说明的是，上述技术方案中，巡查机器人通过配备的摄像装置实现图像采集的过程，通过距离传感器实现采集头距离货物距离的检测；巡查机器人的采集头通过现有技术中的伸缩组件配合机器人本体自身的移动，实现空间位置的调整，具体的实现结构在此不作赘述；对图像的处理过程是先通过对比度调节及灰度化处理，再利用常用的边缘检测算法获取货物图像中的边缘轮廓信息，显然，当货物的数量发生变化时，其对应位置的边缘轮廓也会发生改变，因此通过发生改变的位置进行反推，进而获取发生位置改变的货物位置，之后再结合测距的方式进行数量判断，进而能够准确的对货物的数量进行统计。

[0077] 作为本发明的一种实施方式，每完成一次统计过程，对采集头到达的预设位置进行更新一次，并在当前统计完成后采集下一统计过程预设位置的图像。

[0078] 由于货物的数量在每次统计过程中会发生变化，因此每次的预设位置点也会发生改变，为了保证图像比对的过程能够获得准确的参考，因此本实施例在每完成一次统计过程时，对采集头到达的预设位置进行更新一次，并在当前统计完成后采集下一统计过程预设位置的图像，通过此过程，能够保证每次统计过程均能存在相对于的比对图像进行参考，保证了判断的准确快速性。

[0079] 需要说明的是，预设位置点的可根据货物的数量设置多个，且根据货物的放置方式设置有先后顺序，对预设位置点按先后顺序依次比对分析，直至预设位置点货物的图像轮廓与上一统计过程的图像轮廓相比未发生变化时停止。

[0080] 作为本发明的一种实施方式，所述巡查机器人还用于对仓储环境进行巡检；

[0081] 所仓储环境进行巡检的过程为：

[0082] 采集巡查机器人位置的实时环境参数，判断是否符合对应要求：

[0083] 若不符合，则进行预警；

[0084] 若符合，则调取该位置历史环境参数数据，进行预测分析，根据预测分析结果判断是否预警。

[0085] 通过上述技术方案，通过在巡查机器人上集成对应的传感器组件，能够在巡查的过程中实现对仓库环境的及时判断的分析，具体的，首先根据实时的环境参数进行标准判断，在不符合要求时通过预警进行及时的调整；其次，通过将当前检测的实时参数数据与历史相对数据进行预测分析，能够根据环境参数的变化趋势及规律对仓库的环境控制系统存在的潜在问题进行及时的发现，进而及时的处理，减少了潜在的风险。

[0086] 需要说明的是，上述方案中的历史环境参数包括但不限于温度、湿度、粉尘、空气含氧量等。

[0087] 作为本发明的一种实施方式，所述预测分析的过程为：

[0088] 获取该位置点对应区域的历史n次的检测参数，根据历史检测参数拟合出参数时间变化曲线F（t）；

[0089] 通过公式 = 获取第 种检测参数的预测预警值 ；

[0090] 将预测预警值 与该种检测参数对应的标准区间 进行比对：

[0091] 若 ∈ ，则判断该项检测参数正常；

[0092] 否则，进行预警；

[0093] 其中，为当前时间点，为历史检测数据中的起始时间点；为第 种检测参数对应的基准值；k∈[1，n+1]，为第k次的检测值，为n+1次检测值的均值；及 为第 种检测参数对应的权重系数。

[0094] 通过上述技术方案，本实施例提供了一种预测分析的方法，具体地，首先根据仓库的区域划分，获取该区域历史检测参数，之后根据历史检测参数拟合出参数时间变化曲线F（t）；之后根据公式 = 获取第 种检测参数的预测预警值 ，其中，为当前时间点，为历史检测数据中的起始时间点；为第 种检测参数对应的基准值；k∈[1，n+1]，为第k次的检测值，为n+1次检测值的均值；及 为第 种检测参数对应的权重系数，因此， 能够反映出参数偏离参考值的状况，而 则反映出历史数据的波动状况，之后根据环境参数对应的特性，通过对应的权重系数 及 进行加权计算，进而能够对仓库的环境状况进行评价，进而当 ∈检测参数对应的标准区间 时，说明状况较优，否则说明当前的环境参数控制状况存在风险，因此在完成每次巡查过程中，都能持续的对仓库的环境状况进行预警分析，进而能够减少仓库出现的风险。

[0095] 需要说明的是，上述技术方案中，每种检测参数对应的基准值 、标准区间 及权重系数 及 均根据该种检测参数的特性及仓库对该项环境参数的要求选择性设定，在此不作赘述。

[0096] 作为本发明的一种实施方式，所述巡查策略为：

[0097] 根据仓库的地图生成规划路径；

[0098] 根据货物出入库的数据对规划路径中各区域的巡查时长进行调整。

[0099] 通过上述技术方案，本实施例中的巡查策略首先根据仓库的具体结果自动规划出巡查路径，此过程可通过现有技术中的常见路线规划算法实现，之后再根据不同区域货物的进出库频率进行调整，进而能够适应性满足货物的及时巡查过程，提高巡查机器人进行巡查的效率。

[0100] 作为本发明的一种实施方式，所述规划路径的步骤为：

[0101] 通过巡查机器人获取仓库的二维栅格地图；

[0102] 将二维栅格地图划分为有限个子区域；

[0103] 基于遗传算法获取各个子区域之间路径的最优解；

[0104] 根据各个区域之间路径的最优解获得规划路径。

[0105] 通过上述技术方案，本实施例提供了一种路线规范的方案，通过巡查机器人获取仓库的二维栅格地图；将二维栅格地图划分为有限个子区域；基于遗传算法获取各个子区域之间路径的最优解；根据各个区域之间路径的最优解获得规划路径，通过此方案能够优化巡查机器人的巡查路径，进而提高其巡查效率。

[0106] 作为本发明的一种实施方式，对各区域巡查时长进行调整的过程为：

[0107] 通过公式 = + 获取第L个区域的状态值 ；

[0108] 其中， 为第L个区域的入库次数； 为第L个区域的出库次数； 为第L个区域的入库数量； 为第L个区域的出库数量；、、及 为预设阈值；

[0109] 根据 从大到小对各个区域进行排序；

[0110] 按照各个区域排序的先后来提高巡检机器人在每个区域的巡查时长。

[0111] 通过上述技术方案，本实施例提供了一种对各区域巡查时长进行调整的方案，通过公式 = + 获取第L个区域的状态值 ，其中， 为第L个区域的入库次数； 为第L个区域的出库次数； 为第L个区域的入库数量； 为第L个区域的出库数量；、 、及 为预设阈值；因此当 越大时，说明该区域的货物流转较快，因此根据 从大到小对各个区域进行排序，并按照各个区域排序的先后来提高巡检机器人在每个区域的巡查时长，进而能够适应性的满足仓库各个区域的统计及巡检需求，且动态的提高了整体的效率。

[0112] 需要说明的是，上述技术方案中的预设阈值 、、 及 根据仓库的出入库效率选择性设定，在此不作赘述。

[0113] 以上对本发明的一个实施例进行了详细说明，但所述内容仅为本发明的较佳实施例，不能被认为用于限定本发明的实施范围。凡依本发明申请范围所作的均等变化与改进等，均应仍归属于本发明的专利涵盖范围之内。