一种基于数字孪生的仓储管理系统

技术领域

本发明涉及智能仓储技术领域，更具体地，涉及一种基于数字孪生的仓储管理系统。

背景技术

仓储是指通过仓库对物资进行储存、保管以及仓库相关储存活动的总称。它随着物资储存的产生而产生，又随着生产力的发展而发展。仓储是商品流通的重要环节之一，也是物流活动的重要支柱。

随着消费者消费能力的不断提高和消费需求的多样化，也使得产品的生产出现偏向定制化、个性化的趋势，这种趋势就使得生产出来的产品越来越多样化，种类多、数量大的产品对仓储提出了更高的要求，在品种规则众多、货位分布复杂等场合，如何快捷的找到特定货物存放位置，降低管理人员货位的记忆强度，提高货位寻找工作效率，是整个仓储管理的重点难点。

目前，国内普遍采用电子标签技术，用固定在货架上电子标签对应指示灯的亮灯，显示特定货物实际货位信息，指导管理人员快速定位，从而提高仓储管理工作效率。

专利号为2018107210884申请日2018-06-29：提出的货架电子标签的定位系统及方法，通过电子标签上的红外灯闪烁使TOF雷达获取电子标签的位置，实现了货架信息的数字化，但货架存储状态不直观，无法整体的显示仓储情况。

发明内容

本发明为克服上述现有技术货架存储状态不直观，无法整体的显示仓储情况的缺陷，提供一种基于数字孪生的仓储管理系统。

为解决上述技术问题，本发明的技术方案如下：

一种基于数字孪生的仓储管理系统，包括：货架、信息采集模块、服务器、本地终端、货架数字孪生体；

所述信息采集模块设置在所述货架上，信息采集模块与所述服务器连接，信息采集模块用于采集货架的货位状态和待存货物的货物信息，并将所述货位状态和待存货物的货物信息发送到服务器；

所述货架数字孪生体是货架的三维数字模型，所述三维数字模型中的各个组件与货架物理实体组件一一对应映射，货架数字孪生体设置在所述本地终端中，本地终端与所述服务器连接，信息采集模块采集的信息通过服务器同步到本地终端，并显示在货架数字孪生体的对应货位处。

上述技术方案中，根据仓储货架实际物理实体建立了货架数字孪生体模型，将信息采集模块布置在货架中，使货架的三维数字模型存储状态能够直观的显示在本地终端上，便于仓储管理人员能够清晰地掌握仓储货架的整体情况，为仓库的入库出库规划提供参考。当有货物进入货架时，信息采集模块采集货物特征信息以及货位储存状态信息，并通过无线通信网络传输到服务器，之后由本地终端向服务器发出请求获取这些信息，进而将其在货架数字孪生体对应的货位进行实时更新显示，从而通过观察货架三维数字模型中的货位是否显示货物信息，来定位待存货物的储藏位置，方便了仓储管理人员对仓储状况进行掌控和管理。

进一步地，所述信息采集模块包括货物信息扫描器和传感器，所述货物信息扫描器和所述传感器均与所述服务器连接。

进一步地，所述货物信息扫描器为条码扫描器，所述条码扫描器可以扫描读取货物上的条码数据，所述条码为一维码或二维码。

上述技术方案中，所述条码是在货物入库时使用条码打印机将货物信息的条码打印而取得，条码打印完成后将条码粘贴在货物表面，在存储货物时，通过条码扫描器可以直接读取货物信息。

进一步地，还包括无线网络汇聚节点，所述条码扫描器和传感器内置无线通信模块，通过无线网络连接至网络汇聚节点，并通过网络汇聚节点连接服务器。

上述技术方案中，所述条码扫描器和传感器内置了无线通信模块，故而不需要铺设复杂的电子线路，降低维护难度和成本。

进一步地，所述传感器包括压力传感器和温湿度传感器，所述温湿度传感器设置在货位内，所述压力传感器设置在货位底面。

进一步地，所述条码中包含有货物信息，所述货物信息包括货物的种类、型号、数量、入库时间中的一种或几种。

上述技术方案中，通过录入多种货物信息，使仓储管理人员更全面的掌握货位中存储货物情况，在检索查找货物时也更方便。

进一步地，还包括位置标识模块，所述位置标识模块设置在所述本地终端，本地终端定时从所述服务器获取货架的货位状态，以及新增货物的货位对应的货物信息；所述货位状态包括货位的传感器数据和货位是否为空。

进一步地，所述货位在用户取货后，若压力传感器数据与初始压力数据不相符，则货位显示提示信号提醒用户货物未全部取出。

上述技术方案中，对于低位或高位货架，取货人员不便于在取货后直接观察货位中的货物是否全部取出，通过压力传感器可以直观的反馈货位的取货情况，避免货物漏取。

进一步地，所述提示信号通过设置在货位处的LED显示屏进行显示。

进一步地，还包括位置查询模块，所述位置查询模块设置在本地终端，根据查询请求检索货架数字孪生体各个货位的货物信息，若目标货物存在，则获取目标货物所在货位的位置，并将货物信息和最新的传感器数据显示在货架数字孪生体对应货位处。

与现有技术相比，本发明技术方案的有益效果是：

根据仓储货架实际物理实体建立了货架数字孪生体模型，将信息采集模块布置在货架中，使货架的三维数字模型存储状态能够直观的显示在本地终端上，便于仓储管理人员能够清晰地掌握仓储货架的整体情况，为仓库的入库出库规划提供参考。当有货物进入货架时，信息采集模块采集货物特征信息以及货位储存状态信息，并通过无线通信网络传输到服务器，之后由本地终端向服务器发出请求获取这些信息，进而将其在货架数字孪生体对应的货位进行实时更新显示，从而通过观察货架三维数字模型中的货位是否显示货物信息，来定位待存货物的储藏位置，方便了仓储管理人员对仓储状况进行掌控和管理。

附图说明

图1为实施例1的原理示意图；

图2为实施例2的系统架构图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案做进一步的说明。

实施例1

本实施例一种基于数字孪生的仓储管理系统的系统架构图如图1所示，所述系统包括：货架、信息采集模块、服务器、本地终端、货架数字孪生体；

所述信息采集模块设置在所述货架上，信息采集模块与所述服务器连接，信息采集模块用于采集货架的货位状态和待存货物的货物信息，并将所述货位状态和待存货物的货物信息发送到服务器；

所述货架数字孪生体是货架的三维数字模型，所述三维数字模型中的各个组件与货架物理实体组件一一对应映射，并且货架三维数字模型中各个组件的尺寸货架物理实体各个组件尺寸等比例，若货架数字孪生体中包括多个货架，则货架数字孪生体中的各个货架三位数字模型之间的空间位置与真实货架摆放的位置关系相同，使仓库中多个货架整体的摆放情况也能直观的展示在货架数字孪生体中，货架数字孪生体设置在所述本地终端中，本地终端与所述服务器连接，信息采集模块采集的信息通过服务器同步到本地终端，并显示在货架数字孪生体的对应货位处。

在具体实施过程中，所述本地终端设有显示器，所述货架数字孪生体通过本地终端与所述服务器连接，所述货架数字孪生体通过三维建模软件创建得到，显示器在货架数字孪生体的对应位置显示信息采集模块采集的实时存货状态。

本实施例根据仓储货架实际物理实体建立了货架数字孪生体模型，将信息采集模块布置在货架中，使货架的三维数字模型存储状态能够直观的显示在本地终端上，便于仓储管理人员能够清晰地掌握仓储货架的整体情况，为仓库的入库出库规划提供参考。

实施例2

一种基于数字孪生的仓储管理系统，包括货架、信息采集模块、无线网络汇聚节点、服务器、本地终端、货架数字孪生体、位置标识模块、位置查询模块。

所述信息采集模块设置在所述货架上，用于采集货架的货位状态和待存货物的货物信息，并将所述货位状态和待存货物的货物信息发送到服务器，信息采集模块包括条码扫描器、压力传感器和温湿度传感器，所述码扫描器、压力传感器和温湿度传感器均设置有无线通信模块，通过所述无线通信模块连接网络汇聚节点，网络汇聚节点与服务器连接，从而将条码扫描器、压力传感器和温湿度传感器采集的货位状态和待存货物的货物信息发送到服务器；所述货物信息包括货物的种类、型号、数量、入库时间中的一种或几种。

所述条码扫描器可以扫描读取货物上的条码数据，所述条码为一维码或二维码，条码是在货物入库时使用条码打印机将货物信息的条码打印而取得，条码打印完成后将条码粘贴在货物表面，在存储货物时，通过条码扫描器可以直接读取货物信息。

所述货架数字孪生体是货架的三维数字模型，所述三维数字模型中的各个组件与货架物理实体组件一一对应映射，货架数字孪生体设置在所述本地终端中，本地终端与所述服务器连接。

所述位置标识模块设置在所述本地终端，本地终端定时从所述服务器获取货架的货位状态，以及新增货物的货位对应的货物信息，并由位置标识模块将更新的货位状态和货物信息同步到货架数字孪生体的对应货位处，所述货位状态包括货位的传感器数据和货位内是否存有货物。

所述位置查询模块设置在本地终端，根据查询请求检索货架数字孪生体各个货位的货物信息，若目标货物存在，则获取目标货物所在货位的位置，并将货物信息和最新的传感器数据显示在货架数字孪生体对应货位处。

在具体实施过程中，货架的每一个货位均设置有所述压力传感器和温湿度传感器。所述货位在用户取货后，若压力传感器数据与初始压力数据不相符，则货位显示提示信号提醒用户货物未全部取出。所述提示信号由设置在货位处的LED显示屏进行显示。

当有货物进入货架时，信息采集模块采集货物特征信息以及货位状态信息，并通过无线通信网络传输到服务器，之后由本地终端向服务器发出请求获取这些信息，进而将其在货架数字孪生体对应的货位进行实时更新显示，从而通过观察货架三维数字模型中的货位是否显示货物信息，来定位待存货物的储藏位置，方便了仓储管理人员对仓储状况进行掌控和管理。

附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

显然，本发明的上述实施例仅仅是为清楚地说明本发明所作的举例，而并非是对本发明的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本发明的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明权利要求的保护范围之内。