一种基于物联网的粮食基地监控方法、系统及存储介质

技术领域

本发明涉及粮仓监控领域，更具体涉及一种基于物联网的粮食基地监控方法、系统及存储介质。

背景技术

在粮食存储基地中，粮食调度的速度是影响整个粮食基地运转的重要因素，特别是在快进快出的粮食基地中，进入粮食基地执行调度任务的车辆较多，并且执行的调度任务较复杂，一般每个调度单对应多个调度任务，需要到多个目标粮仓处执行调度任务，这就需要考虑到车辆到每个目标粮仓对应的行驶时间和每个目标粮仓执行调度任务的调度时间，但是，在现有技术中，没有考虑到目标粮仓对调度列表中的调度任务按照调度顺序和调度内容进行调整，例如中国专利CN109559067B和CN109548467B的技术方案中考虑到粮仓装满时间和行驶时间，但是没有粮仓存量的问题，在需要多个车辆来完成粮仓的粮食运送时，没有考虑多个车辆的调度之间的调度，车辆到粮仓的时间和粮仓的粮食存量问题，例如在车辆到达粮仓，如果粮仓中已经没有粮食，需要等待收获机重新去收割粮食，增加了车辆的等待时间，降低了调度效率。

发明内容

为了更好的解决上述问题，本发明提供一种基于物联网的粮食基地监控方法，所述方法包括如下步骤：

步骤S1：监控单元接收进入粮食基地的车辆中的车载终端发送的调度单，并通过图像信息获取所述车辆的车辆类型，将监控系统中存储的所述车辆类型的历史信息与调度单的全部调度任务进行匹配，匹配通过，将所述车载终端的识别信息与调度单的全部调度任务进行绑定；匹配不通过，给出不通过原因提示；

步骤S2：匹配通过时，所述监控单元根据所述调度单的全部调度任务确定全部目标粮仓的位置，并将调度单中的全部调度任务发送给对应的目标粮仓，所述全部调度任务中包含车辆终端识别信息；

步骤S3：目标粮仓将对应的调度任务添加到其调度列表中，并基于所述目标粮仓的粮食存量和其调度列表中的调度任务动态调整所述调度列表中调度任务的顺序，同时计算所述调度单对应调度任务的调度时间，并将所述调度时间发送给所述监控单元；

步骤S4：所述监控单元接收每一目标粮仓发送的所述调度时间，定位单元实时计算所述车辆的当前位置到达每一目标粮仓的行驶时间，并基于所述行驶时间和所述调度时间获取下一个执行调度任务的目标粮仓的位置信息，并将定位单元生成的下一个目标粮仓的导航信息发送给车载终端；

步骤S5：所述车载终端接收并基于所述下一个目标粮仓的导航信息到达下一个目标粮仓，通过身份验证后，执行所述下一个目标粮仓对应的调度任务；

步骤S6：将执行完调度任务后的目标粮仓从所述调度单对应的全部目标粮仓中移除，重复步骤S4-步骤S5，完成所述调度单中的全部调度任务。

作为本发明一种更优选的技术方案，在步骤S3中，第i个目标粮仓对应的调度任务在其调度列表中的排序为第n个，基于所述第i个目标粮仓的粮食存量和其调度列表中前n-1个调度任务的内容，判断所述第i个目标粮仓按照调度表的顺序能否满足所述调度列表中前n个调度任务中任一调度任务的需求，在能满足的情况下，按照调度列表顺序执行；

在至少一个调度任务不能满足时，按照列表顺序确定不能顺序执行的异常任务，在所述异常任务为所述调度列表中前n-1个任务中至少一个时，按照调度列表中异常任务的顺序，在第n个调度任务是距离至少一个异常任务最近且能够满足所述至少一个异常任务的调度任务时，将第n个调度任务调整到所述异常任务之前，缩短了第n个调度任务的调度时间，调整后第i个目标粮仓的调度时间如下：

，

其中，

在异常任务为前n-1个任务中至少一个且所述第n个调度任务不能满足所述至少一个异常任务或者所述第n个调度任务为异常任务时，在调度列表中第n个调度任务之后查找离所述异常任务最近且能满足异常任务的第k个调度任务，并将第k个调度任务添加到所述异常任务的前面，延长了第n个调度任务的调度时间，第n个调度任务在第i个目标粮仓的调度时间如下：

，

其中，

作为本发明一种更优选的技术方案，所述步骤S4中包括如下步骤：

步骤S41：定位单元基于所述车辆的当前位置计算到达第i个目标粮仓的行驶时间

步骤S42：所述监控单元接收所述第i个目标粮仓的调度时间

步骤S43：重复步骤S41-步骤S42获取当前位置完成第i个目标粮仓对应调度任务的总调度时间，所述第i个目标粮仓的总调度时间表达式如下：

，

其中，

步骤S44：监控单元通过计算获取总调度时间

作为本发明一种更优选的技术方案，在第i个目标粮仓的总调度时间

作为本发明一种更优选的技术方案，进入所述粮食基地的所有车辆都设置有第一电子标签，所述粮食基地的道路路面中间都设置有多个第二电子标签，第二电子标签接收车辆上的第一电子标签发射的第一位置信息，所述第一位置信息携带发送时间，第二电子标签将所述第一位置信息添加接收时间后的第二位置信息发送给所述定位单元，所述定位单元基于所述第二位置信息和所述第二电子标签的ID确定所述车辆的位置和移动速度，同时所述定位单元还接收其他第二电子标签发送的其他路段对应车辆的第二位置信号，获取其他路段的交通拥堵状态和预计通过时间。

作为本发明一种更优选的技术方案，所述步骤S5中，所述车辆到达所述下一个目标粮仓后，通过车辆终端发送识别信息；所述目标粮仓接收所述识别信息，并基于所述识别信息在其调度列表中查找包含所述识别信息的调度任务，查找到所述调度任务后身份验证完成，开始执行所述调度任务，查找不到所述调度任务，则身份验证失败。

作为本发明一种更优选的技术方案，所述粮食存量通过目标粮仓的地面压力传感器检测获取。

作为本发明一种更优选的技术方案，所述调度单中的调度任务包括粮食种类、调度类型和调度粮食重量。

本发明还提供一种基于物联网的粮食基地监控系统，如图2所示，所述系统用于实现上述的方法，所述系统包括：

车载终端，用于发送调度单和识别信息至监控单元；接收定位单元生成的下一目标粮仓的导航信息，并基于所述导航信息到达下一个目标粮仓，还用于将所述识别信息发送给目标粮仓进行身份验证；

监控单元配置为：接收进入粮食基地的车辆中车载终端发送的调度单和识别信息，并通过图像信息获取所述车辆的车辆类型，将监控系统中存储的所述车辆类型的历史信息与调度单的全部调度任务进行匹配，匹配通过，将所述车辆终端的识别信息与调度单的全部调度任务进行绑定；匹配不通过，给出不通过原因提示；匹配通过时，将调度单中的全部调度任务发送给对应的目标粮仓，所述全部调度任务中包含车辆终端识别信息，还根据所述调度单的全部调度任务确定全部目标粮仓的位置；还将定位单元生成的下一个目标粮仓的导航信息发送给所述车载终端；

至少两个目标粮仓，所述目标粮仓包括调度单元，所述调度单元配置为：将对应的调度任务添加到其调度列表中，并基于所述目标粮仓的粮食存量和其调度列表中的调度任务动态调整所述调度列表中调度任务的执行顺序，同时计算所述调度单对应调度任务的调度时间，并将所述调度时间发送给所述监控单元；还接收所述车载终端发送的识别信息进行身份验证；

定位单元，用于获取所述车辆的当前位置，并计算所述车辆到达每一目标粮仓的行驶时间，还根据下一目标粮仓的位置信息和当前位置生成导航信息；

存储单元，用于存储不同车辆类型的历史信息。

本发明还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有程序指令，其中，在所述程序指令运行时控制所述计算机存储介质所在设备执行权利要求1至8中任意一项所述的方法。

与现有技术相比，本发明的有益效果至少如下所述：

本发明通过将进入粮食基地的车辆的车辆类型历史信息与调度单上的调度任务进行匹配，避免车辆不满足调度单的调度需求时进入粮食基地，减少重新按照调度单分配车辆的工作量，由于对于快进快出的粮食基地，参与调度的车辆较多，粮仓中粮食的存量变化较快，而且车载终端的当前位置，随着调度任务的执行也在实时的变化，因此通过定位单元实时获取车载终端的当前位置，并实时计算车载终端到达任一目标粮仓的行驶时间，每一目标粮仓根据其粮食存量和调度列表中调度任务的类型实时调整调度列表中调度任务的执行顺序及调度时间，满足每一调度任务的调度需求，并将车载终端对应的调度任务调整后的调度时间发送给监控单元，监控单元基于该目标粮仓的调度时间和到达该目标粮仓的行驶时间调整该目标粮仓的执行顺序，同时基于每个目标粮仓的总调度时间获取总调度时间最短的目标粮仓作为下一个执行调度任务的目标粮仓，通过上述技术方案的相互配合提高了车载终端的调度效率，还节省了车载终端在粮食基地执行调度任务的时间。

附图说明

图1为本发明一种基于物联网的粮食基地监控方法的流程图；

图2为本发明一种基于物联网的粮食基地监控系统的结构图。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

本发明提供一种基于物联网的粮食基地监控方法，如图1所示，所述方法包括如下步骤：

步骤S1：监控单元接收进入粮食基地的车辆中车载终端发送的调度单，并通过图像信息获取所述车辆的车辆类型，将监控系统中存储的所述车辆类型的历史信息与调度单的全部调度任务进行匹配，匹配通过，将所述车辆终端的识别信息与调度单的全部调度任务进行绑定；匹配不通过，给出不通过原因提示；具体的，通过将车辆的类型的历史信息与调度单的调度任务进行匹配，避免当车辆的类型不能完成调度单的调度任务时，车辆需要重新返回，浪费了粮食基地的道路资源和粮仓资源，若在装载的过程中发现不能完成调度任务，需要重新安排车辆，增加了调度的工作量，示例性的，当车辆的荷载3吨，但是调度单上的调度任务总载重为5吨；在匹配通过时，将车辆的识别信息和调度单的调度任务相匹配；

步骤S2：匹配通过时，所述监控单元根据所述调度单的全部调度任务确定全部目标粮仓的位置，并将调度单中的全部调度任务发送给对应的目标粮仓，所述全部调度任务中包含车辆终端识别信息；具体的，监控单元根据调度单的全部调度任务中的每一个分配对应的目标粮仓，并将上述全部调度任务中的每一个都发送给对应的目标粮仓；

步骤S3：每一目标粮仓将对应的调度任务添加到所述目标粮仓的调度列表中，并基于所述每一目标粮仓的粮食存量和其调度列表中的全部调度任务动态调整调度顺序，同时基于所述调度单对应调度任务的调度顺序预测所述调度任务的调度时间，并将所述调度时间发送给所述监控单元；

具体的，目标粮仓的粮食存量通过地面压力传感器获取，上述地面压力传感器设置在对应的目标粮仓附近，并将压力信息发送给目标粮仓中的调度模块，调度模块根据压力信息计算目标粮仓中的粮食存量；调度模块还根据目标粮仓中的粮食存量和调度列表中全部调度任务的调度内容进行动态调整调度顺序；

步骤S4：所述监控单元接收每一目标粮仓发送的所述调度时间，定位单元实时计算所述车辆的当前位置到达每一目标粮仓的行驶时间，并基于所述行驶时间和所述调度时间获取下一个执行调度任务的目标粮仓的位置信息，并将定位单元生成的下一个目标粮仓的导航信息发送给车载终端；

具体的，定位单元根据车辆上的第一电子标签与道路路面上设置的第二电子标签获取车载终端的位置和到达目标粮仓的行驶时间，监控单元计算上述到达每一目标粮仓的行驶时间和任一目标粮仓对应的调度时间相加之和作为总调度时间，获取全部未执行调度任务的目标粮仓中总调度时间最短的目标粮仓为下一个要到达执行调度任务的目标粮仓，同时定位单元根据下一个目标粮仓的位置信息生成导航信息，并将导航信息发送给车载终端，上述车载终端根据所述车载终端到达下一个目标粮仓执行对应的调度任务；

步骤S5：所述车载终端接收并基于所述下一个目标粮仓的导航信息到达下一个目标粮仓，通过身份验证后，执行所述下一个目标粮仓对应的调度任务；具体的，所述车载终端到达下一个目标粮仓对应的位置后，需要通过车载终端发送识别信息至上述下一个目标粮仓，目标粮仓接收并通过车载终端的识别信息查找调度任务，查找到车载终端对应的调度任务后，身份验证通过，否则，不通过；

步骤S6：将执行完调度任务后的目标粮仓从所述调度单对应的全部目标粮仓中移除，重复步骤S4-步骤S5，完成所述调度单中的全部调度任务。

具体的，在完成本次调度任务后，将本次调度任务对应的目标粮仓从调度单对应全部目标粮仓中移除，重新执行步骤S4和步骤S5,通过计算到达剩余全部目标粮仓中任一目标粮仓的行驶时间和任一目标粮仓的执行对应调度任务的调度时间确定下一目标粮仓的位置信息，车载终端基于所述下一目标粮仓的导航信息完成对应调度任务，重复上述步骤至完成调度单上的全部调度任务。

进一步地，在步骤S3中，第i个目标粮仓对应的调度任务在其调度列表中的排序为第n个，基于所述第i个目标粮仓的粮食存量和其调度列表中前n-1个调度任务的内容，判断所述第i个目标粮仓按照调度表的顺序能否满足所述调度列表中前n个调度任务中任一调度任务的需求，在能满足的情况下，按照调度列表顺序执行；

具体的，目标粮仓按照调度任务的接收时间进行排序，调度任务的调度内容包括调入和调出，计算第i个目标粮仓的调度列表中调度任务执行时，上述第i个目标粮仓中的粮食存量能否满足每个调度任务的需求，示例性的，在调度任务为调出时，要满足调度任务，则粮仓中的粮食存量需要大于等于调出的粮食重量，在调度任务为调入时，粮仓的最大存储量减去粮仓中的粮食存量需要大于调入粮食的重量；

在至少一个调度任务不能满足时，按照列表顺序确定不能顺序执行的异常任务，在所述异常任务为所述调度列表中前n-1个任务中至少一个时，按照调度列表中异常任务的顺序，在第n个调度任务是距离至少一个异常任务最近且能够满足所述至少一个异常任务的调度任务时，将第n个调度任务调整到所述异常任务之前，缩短了调度时间，调整后第i个目标粮仓的调度时间如下：

，

其中，

具体的，通过计算调度列表中前一个调度任务执行完后，基于目标粮仓中粮食存量和下一个调度任务的调度类型和调度重量判断上述粮食存量能否满足下一调度任务的需求，通过上述方案从调度列表中第一个未执行的调度任务查找不能顺序执行的异常任务，此时需要调整在异常任务前面插入其他调度任务，插入的其他调度任务是离该一异常任务距离最近的且能满足该异常任务的调度任务，在插入的其他调度任务是第n个调度任务时，由于执行位置被前置，因此，缩短了所述第n个调度任务的调度时间；

在异常任务为前n-1个任务中至少一个且所述第n个调度任务不能满足所述至少一个异常任务或者所述第n个调度任务为异常任务时，在调度列表中第n个调度任务之后查找离所述异常任务最近且能满足异常任务的第k个调度任务，并将第k个调度任务添加到所述异常任务的前面，延长了第n个调度任务的调度时间，第n个调度任务在第i个目标粮仓的调度时间如下：

，

其中，

具体的，如果在第n个调度任务是异常任务且在第n个任务之后没有查找到能满足上述异常任务的第k个调度任务，

通过上述方案，通过各个目标粮仓动态的调整对应调度任务的调度顺序，在异常任务为调度列表中前n-1个任务中至少一个，通过将能够将距离上述异常任务最近且能够满足上述异常任务需求的第n个调度任务，既缩短了上述第n个调度任务的调度时间，又保证了异常任务的执行，同时在到达该目标粮仓行驶时间变化不大的情况下，提高所述目标粮仓对应的调度任务在全部将要执行的调度任务中的排序，从而提高了调度效率；在异常任务为前n-1个任务中至少一个且所述第n个调度任务不能满足所述至少一个异常任务或者所述第n个调度任务为异常任务时，通过将第k个调度添加到异常任务之前，满足了上述第n个调度任务的需求，同时目标粮仓中的调度模块实时计算上述调度任务的调度时间，监控单元基于该调度时间和上述车辆到达该目标粮仓的行驶时间，同时还基于其他各个目标粮仓对应的调度任务的调度时间和到达各个目标粮仓的行驶时间确定下一个目标粮仓，提高了调度效率，避免了由于该目标粮仓调度时间延长而降低调度效率，延长了整个调度流程的时间；

进一步地，所述步骤S4中包括如下步骤：

步骤S41：定位单元基于所述车辆的当前位置计算到达第i个目标粮仓的行驶时间

具体的，定位单元根据车辆的当前位置到达每个目标粮仓的路程及道路的拥堵状态计算到达每个目标粮仓的行驶时间；

步骤S42：所述监控单元接收所述第i个目标粮仓的调度时间

步骤S43：重复步骤S41-步骤S42获取当前位置完成第i个目标粮仓对应调度任务的总调度时间，所述第i个目标粮仓的总调度时间表达式如下：

，

其中，

步骤S44：监控单元通过计算获取总调度时间

具体的，监控单元基于每个目标粮仓的调度时间和到达每个粮仓的行驶时间计算每个目标粮仓的总调度时间，并将总调度时间最短的目标粮仓作为下一个最先执行调度任务的目标粮仓，在车辆还未到达下一个目标粮仓且上述目标粮仓对应调度任务在等待时，上述目标粮仓可以执行调度列表中上述调度任务的下一个调度任务，在车辆达到时，完成上述下一个调度任务后，立即开始执行上述车辆对应的调度任务，从而节省了时间提高了调度效率。

进一步地，在第i个目标粮仓的总调度时间

进一步地，进入所述粮食基地的所有车辆都设置有第一电子标签，所述粮食基地的道路两侧都设置有第二电子标签，第二电子标签通过接收车辆上的第一电子标签发射的第一位置信息，所述第一位置信息携带发送时间，第二电子标签将所述第一位置信息添加接收时间后的第二位置信息发送给所述监控单元，所述监控单元基于所述第二位置信息确定所述车辆的位置和移动速度，同时所述监控单元还接收其他第二电子标签发送的其他路段对应车辆的第二位置信号，获取其他路段的交通拥堵状态和预计通过时间。

进一步地，所述步骤S5中，所述车辆到达所述下一个目标粮仓后，通过车辆终端发送识别信息；所述目标粮仓接收所述识别信息，并基于所述识别信息在其调度列表中查找包含所述识别信息的调度任务，查找到所述调度任务后身份验证完成，开始执行所述调度任务，查找不到所述调度任务，则身份验证失败。

进一步地，所述粮食存量通过目标粮仓的地面压力传感器检测获取。

进一步地，所述调度单中的调度任务包括粮食种类、调度类型和调度粮食重量。

本发明还提供一种基于物联网的粮食基地监控系统，所述系统用于实现上述的方法，所述系统包括：

车载终端，用于发送调度单和识别信息至监控单元；接收定位单元生成的下一目标粮仓的导航信息，并基于所述导航信息到达下一个目标粮仓，还用于将所述识别信息发送给目标粮仓进行身份验证；

监控单元配置为：接收进入粮食基地的车辆中车载终端发送的调度单和识别信息，并通过图像信息获取所述车辆的车辆类型，将监控系统中存储的所述车辆类型的历史信息与调度单的全部调度任务进行匹配，匹配通过，将所述车辆终端的识别信息与调度单的全部调度任务进行绑定；匹配不通过，给出不通过原因提示；匹配通过时，将调度单中的全部调度任务发送给对应的目标粮仓，所述全部调度任务中包含车辆终端识别信息，还根据所述调度单的全部调度任务确定全部目标粮仓的位置；还将定位单元生成的下一个目标粮仓的导航信息发送给所述车载终端；

至少两个目标粮仓，所述目标粮仓包括调度单元，所述调度单元配置为：将对应的调度任务添加到其调度列表中，并基于所述目标粮仓的粮食存量和其调度列表中的调度任务动态调整所述调度列表中调度任务的执行顺序，同时计算所述调度单对应调度任务的调度时间，并将所述调度时间发送给所述监控单元；还接收所述车载终端发送的识别信息进行身份验证；

定位单元，用于获取所述车辆的当前位置，并计算所述车辆到达每一目标粮仓的行驶时间，还根据下一目标粮仓的位置信息和当前位置生成导航信息；

存储单元，用于存储不同车辆类型的历史信息。

本发明还提供一种计算机存储介质，所述计算机存储介质存储有程序指令，其中，在所述程序指令运行时控制所述计算机存储介质所在设备执行权利要求1至8中任意一项所述的方法。

综上所述，本发明通过将进入粮食基地的车辆的车辆类型的历史信息与调度单上的调度任务进行匹配，避免车辆不满足调度单的调度需求时进入粮食基地，减少重新按照调度单分配车辆的工作量，由于对于快进快出的粮食基地，参与调度的车辆较多，粮仓中粮食的存量变化较快，而且车载终端的当前位置，随着调度任务的执行也在实时的变化，因此通过定位单元实时获取车载终端的当前位置，并实时计算车载终端到达任一目标粮仓的行驶时间，每一目标粮仓根据其粮食存量和调度列表中调度任务的类型实时调整调度列表中调度任务的执行顺序及调度时间，满足每一调度任务的调度需求，并将车载终端对应的调度任务调整后的调度时间发送给监控单元，监控单元基于该目标粮仓的调度时间和到达该目标粮仓的行驶时间调整该目标粮仓的执行顺序，同时基于每个目标粮仓的总调度时间获取总调度时间最短的目标粮仓作为下一个执行调度任务的目标粮仓，通过上述技术方案的相互配合提高了车载终端的调度效率，还节省了车载终端在粮食基地执行调度任务的时间。

以上上述的实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。

以上上述的实施例仅表达了本发明的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。因此，本发明专利的保护范围应以所附权利要求为准。

以上上述的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、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。