多重空間位置信息疊加定位與導(dǎo)航的倉儲建模管理方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種多重空間位置信息疊加定位與導(dǎo)航的倉儲建模管理方法，包括以下步驟：在倉庫管理中心安裝物流倉儲建模管理系統(tǒng)；通過北斗/GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)獲取倉庫中特征點的絕對坐標(biāo)值（包括經(jīng)緯度和海拔高度）；將絕對坐標(biāo)值中的海拔高度轉(zhuǎn)換為其在貨柜中的實際層數(shù)；將經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換為其在倉庫中與平面基準(zhǔn)點的距離，從而進一步獲取其所在的貨柜編號信息以及在貨柜上的水平位置信息；利用上述數(shù)據(jù)建立立體仿真堆疊托盤型框架模型并繪制出三維仿真圖像后，構(gòu)建導(dǎo)航路線；然后輸出到立體倉儲仿真規(guī)劃模塊中進行物流倉儲管理。本發(fā)明流程簡單、安全可靠、使用成本低，適用于大型物流倉儲的管理，能夠節(jié)約存物、取物的時間成本和人力成本。
【專利說明】多重空間位置信息疊加定位與導(dǎo)航的倉儲建模管理方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航、室內(nèi)定位、無線組網(wǎng)、建模仿真在物流倉儲管理【技術(shù)領(lǐng)域】的應(yīng)用，涉及一種物流倉儲建模管理方法，具體涉及了一種多重空間位置信息疊加定位與導(dǎo)航的倉儲建模管理方法。
【背景技術(shù)】
[0002]倉儲是現(xiàn)代物流的一個重要組成部分，在物流系統(tǒng)中起著至關(guān)重要的作用，是廠商研究和規(guī)劃的重點。高效合理的立體倉儲可以幫助廠商加快物資流動的速度，降低成本，保障生產(chǎn)的順利進行，并可以實現(xiàn)對資源有效控制和管理。
[0003]自動化立體倉庫(AS/RS)是由立體貨架、有軌巷道堆垛機、出入庫托盤輸送機系統(tǒng)、尺寸檢測條碼閱讀系統(tǒng)、通訊系統(tǒng)、自動控制系統(tǒng)、計算機監(jiān)控系統(tǒng)、計算機管理系統(tǒng)以及其他如電線電纜橋架配電柜、托盤、調(diào)節(jié)平臺、鋼結(jié)構(gòu)平臺等輔助設(shè)備組成的復(fù)雜的自動化系統(tǒng)。運用一流的集成化物流理念，采用先進的控制、總線、通訊和信息技術(shù)，通過以上設(shè)備的協(xié)調(diào)動作進行出入庫作業(yè)。立體倉庫由于具有很高的空間利用率、很強的入出庫能力、采用計算機進行控制管理而利于企業(yè)實施現(xiàn)代化管理等特點，已成為企業(yè)物流和生產(chǎn)管理不可缺少的倉儲技術(shù)，越來越受到企業(yè)的重視。
[0004]立體倉庫中貨物的定位、出庫路線規(guī)劃和選擇、入庫空位查詢和選擇等操作的效率決定了倉庫的利用率，目前多采用室內(nèi)定位的技術(shù)來完成上述工作。室內(nèi)定位是指在室內(nèi)環(huán)境中實現(xiàn)位置定位，主要采用無線通訊、基站定位、慣導(dǎo)定位等多種技術(shù)集成形成一套室內(nèi)位置定位體系，從而實現(xiàn)人員、物體等在室內(nèi)空間中的位置監(jiān)控。谷歌的方案主要依靠GPS (室內(nèi)一般也能搜索到2?3顆衛(wèi)星)、wifi信號、手機基站以及根據(jù)一些“盲點”(室內(nèi)無GPS、wifi或基站信號的地方)的具體位置完成室內(nèi)的定位，定位精度還不是很好；諾基亞使用帶有藍牙模塊的設(shè)備，結(jié)合室內(nèi)安裝的一種定位發(fā)射臺，通過這兩者之間的通信完成定位；博通公司研制了一種用于室內(nèi)定位的新芯片(BCM4752)，具備三維定位功能，可以通過wif 1、藍牙或NFC等技術(shù)來提供室內(nèi)定位系統(tǒng)支持；IndoorAtlas公司依據(jù)每一個具體位置的磁場信息不一樣的原理進行導(dǎo)航，實施起來比較麻煩；QUbUlUS公司根據(jù)無線電信號來定位。每一個位置的無線電信號數(shù)量、頻度、強度等是不同的，Qubulus根據(jù)這些差異計算出目標(biāo)物體的具體位置。
[0005]上述室內(nèi)定位的方案都沒有具體針對物流立體式倉儲的應(yīng)用來設(shè)計，雖具有普遍性，卻沒有更精確的適用性，尤其不能提供出庫、入庫的路線規(guī)劃和興趣點查詢、空位查詢等常用功能。目前的物流倉儲室內(nèi)定位采用的技術(shù)有WIF1、ZigBee、RFID等，衛(wèi)星導(dǎo)航主要采用的是GPS，結(jié)合RFID里記錄的位置信息在數(shù)據(jù)庫中進行位置的管理，尚缺乏路線的自動規(guī)劃和空位的最優(yōu)化選擇。因此，建立基于高度疊加與平面空間疊加的立體倉儲導(dǎo)航模型，實現(xiàn)倉儲仿真規(guī)劃具有很好的應(yīng)用意義。

【發(fā)明內(nèi)容】
[0006]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有應(yīng)用領(lǐng)域的空白和功能的不夠全面，提供一種管理系統(tǒng)結(jié)構(gòu)簡單、方法流程簡單、安全可靠、使用成本低，適用于大型物流倉儲的管理，能夠節(jié)約存物、取物的時間成本和人力成本的多重空間位置信息疊加定位與導(dǎo)航的倉儲建模管理方法。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
一種多重空間位置信息疊加定位與導(dǎo)航的倉儲建模管理方法，包括以下步驟:
步驟一，在倉庫管理中心安裝物流倉儲建模管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括導(dǎo)航模塊、通信模塊、存儲模塊、垂直高度疊加定位模塊、平面空間定位模塊、立體導(dǎo)航建模模塊和立體倉儲仿真規(guī)劃模塊；所述的導(dǎo)航模塊與垂直高度疊加定位模塊、平面空間定位模塊相連接；所述的垂直高度疊加定位模塊、平面空間定位模塊分別與立體導(dǎo)航建模模塊相連接；所述的立體導(dǎo)航建模模塊與立體倉儲仿真規(guī)劃模塊相連接；所述的導(dǎo)航模塊、通信模塊、立體導(dǎo)航建模模塊和立體倉儲仿真規(guī)劃模塊分別與存儲模塊相連接；
步驟二，所述的導(dǎo)航模塊通過北斗/GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)獲取倉庫中特征點的絕對坐標(biāo)值，并傳輸給存儲模塊進行存儲，同時傳輸給垂直高度疊加定位模塊和平面空間定位模塊；所述的特征點包括倉庫入口處的平面基準(zhǔn)點和各個貨柜的邊緣點；所述的絕對坐標(biāo)值包括經(jīng)緯度和海拔高度；
步驟三，所述的垂直高度疊加定位模塊將特征點的絕對坐標(biāo)值中的海拔高度轉(zhuǎn)換為其在貨柜中的實際層數(shù)；
步驟四，所述的平面空間定位模塊將特征點的絕對坐標(biāo)值中的經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換為其在倉庫中與平面基準(zhǔn)點的距離，從而進一步獲取特征點所在的貨柜編號信息以及在貨柜上的水平位置信息；
步驟五，所述的立體導(dǎo)航建模模塊將步驟三和步驟四中所獲得特征點的信息數(shù)據(jù)在倉庫立體仿真空間中進行標(biāo)注，建立立體仿真堆疊托盤型框架模型并繪制出三維仿真圖像后，開始構(gòu)建導(dǎo)航路線；然后輸出給存儲模塊進行保存，同時還輸出到立體倉儲仿真規(guī)劃模塊中進行物流倉儲管理。
[0008]在本發(fā)明的倉儲建模管理系統(tǒng)中，所述的導(dǎo)航模塊具備北斗、GPS導(dǎo)航功能，具備GPRS, ZigBee和WIFI無線傳輸功能。所述的通信模塊具備北斗短報文、GPRS, ZigBee和WIFI無線通信功能。
[0009]作為本發(fā)明的進一步說明，在步驟三中，將海拔高度轉(zhuǎn)換為其在貨柜中的實際層數(shù)的具體過程為:
首先確定一個最低點作為參照點，并根據(jù)貨柜的具體層高設(shè)置閥值；
然后計算出特征點的海拔高度與最低點海拔高度的差值，再與閥值相除所得的值即為特征點所處的具體層數(shù)；
最后采用每一層的層數(shù)、層高閥值與最低點海拔數(shù)據(jù)進行反演，得到每一層所處的海拔高度范圍，形成垂直高度疊加定位模型；新獲取的特征點的海拔數(shù)據(jù)代入垂直高度疊加定位模型中，直接轉(zhuǎn)換為層數(shù)數(shù)據(jù)。
[0010]上述最低點的選擇通過對所有貨柜的定位數(shù)據(jù)進行比較獲得。
[0011]作為本發(fā)明的進一步說明，在步驟四中，將經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換為其在倉庫中與平面基準(zhǔn)點的距離的具體過程為: (1)選定平面基準(zhǔn)點和目標(biāo)點，并通過北斗/GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)獲取平面基準(zhǔn)點和目標(biāo)點的經(jīng)緯度，計算目標(biāo)點與基準(zhǔn)點的經(jīng)度之差和緯度之差，并將兩個差值的平方和進行開方，得到目標(biāo)點到基準(zhǔn)點的距離；所述的目標(biāo)點為在倉庫中選定的點(此處的目標(biāo)點主要是為了方便描述平面空間定位模塊的工作過程);
(2)對每一個貨柜都進行邊緣點定位，使用(I)中的方法計算出邊緣點與基準(zhǔn)點的距離，一個貨柜的所有邊緣點距離組成了該貨柜的平面定位范圍；若目標(biāo)點落在某貨柜的范圍之內(nèi)，則可判定該目標(biāo)點所處的貨柜編號；根據(jù)一個水平面上托盤的大小尺寸以及平面基準(zhǔn)點的位置，得到目標(biāo)點在貨柜上的水平位置信息。
[0012]上述的水平位置信息為托盤編號信息。
[0013]在本發(fā)明中，倉庫中各個貨柜按照一定排列順序進行編號，即我們可以預(yù)先獲知每個貨柜到倉庫入口處的基準(zhǔn)點的距離，因此通過計算目標(biāo)點與平面基準(zhǔn)點的距離，即可獲知目標(biāo)點所在的貨柜編號信息。
[0014]作為本發(fā)明的進一步說明，在步驟五中，構(gòu)建導(dǎo)航路線主要有兩種方式，其一是使用系統(tǒng)軟件自行建立，根據(jù)倉庫立體仿真空間中標(biāo)注的各個貨柜的位置，將貨柜與貨柜間的空間標(biāo)注為路線；其二是通過定位導(dǎo)航儀的記憶性建立，由工作人員手持定位導(dǎo)航儀沿著倉庫內(nèi)的每條路線走一遍，安裝在各個位置的無線節(jié)點將實時對定位導(dǎo)航儀進行定位并將定位結(jié)果發(fā)送給物流倉儲建模管理系統(tǒng)，物流倉儲建模管理系統(tǒng)隨即在倉庫立體仿真模型里標(biāo)出當(dāng)前位置，各點連線即可繪制出路線。
[0015]作為本發(fā)明的進一步說明，所述的立體倉儲仿真規(guī)劃模塊包括查詢分析子模塊和導(dǎo)航規(guī)劃子模塊；所述的查詢分析子模塊對興趣點貨物和空缺位的進行查詢分析，并針對空缺位提供最優(yōu)化位置推薦，進而通過導(dǎo)航規(guī)劃子模塊對選定的目標(biāo)位置進行導(dǎo)航規(guī)劃，選擇最優(yōu)的路線。查詢分析子模塊在進行興趣點貨物查詢分析和空缺位查詢分析時，均是采用ZigBee無線組網(wǎng)技術(shù)進行貨物的實時監(jiān)控。導(dǎo)航規(guī)劃子模塊采用圖的最小生成樹算法獲得各興趣點(或空缺位)到倉庫基準(zhǔn)點的最短路徑，根據(jù)最短路徑進行導(dǎo)航。
[0016]上述的查詢分析子模塊對空缺位的進行查詢分析的具體過程為:
首先，在貨柜上的每個托盤均部署一枚RFID標(biāo)簽，且在倉庫內(nèi)每隔一定距離部署一個RFID讀寫器ZigBee節(jié)點，每個倉庫組成一個ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)；同時，在每個貨物入庫時，都會貼上一枚RFID標(biāo)簽作為識別，貨物上的RFID標(biāo)簽與托盤上的RFID標(biāo)簽相互綁定；然后，當(dāng)需要進行查詢空缺位時，RFID讀寫器ZigBee節(jié)點讀取其覆蓋范圍內(nèi)的RFID標(biāo)簽并進行簡單分析，若發(fā)現(xiàn)有托盤的RFID標(biāo)簽沒有綁定其他標(biāo)簽，說明該托盤是空的，通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)或WIFI信號將空位信息上傳至查詢分析子模塊，并在立體仿真堆疊托盤型框架模型中進行標(biāo)定，從而獲取直觀的空缺位信息。
[0017]上述貼在貨物上的RFID標(biāo)簽寫有貨物基本信息以及存放的托盤編號信息。
[0018]興趣點貨物查詢分析:興趣點貨物即準(zhǔn)備進行查詢的貨物，通過貨物信息數(shù)據(jù)庫可以搜索到所有興趣點貨物的存放位置(倉庫號、貨柜號、托盤號)，將位置信息輸入立體仿真堆疊托盤型框架模型，經(jīng)過模型的仿真處理，能夠在倉庫立體仿真三維模型中顯示出所有興趣點所在的位置。
[0019]本發(fā)明中導(dǎo)航規(guī)劃子模塊將所有的興趣點(或空缺位)和所在倉庫的路線(從導(dǎo)航路線模型中提取)組成一幅無向圖，采用圖的最短路徑構(gòu)建算法(最小生成樹)如PRIM算法推算出從倉庫基準(zhǔn)點(入口處)到各個目標(biāo)點的最短路徑。對興趣點的選擇無特殊要求，根據(jù)查詢的具體需要選定興趣點貨物，針對生成的從基準(zhǔn)點到該貨物位置的最短路徑進行導(dǎo)航，能夠快速找到該貨物。對空缺位的最優(yōu)化推薦則采用最短路徑的最小值算法，即在所有空缺位到基準(zhǔn)點的最短路徑中選擇距離最短的一條路徑，其指向的位置即為推薦的空缺位，通過無線導(dǎo)航可快速找到該位置進行貨物存放。
[0020]在本發(fā)明中，物流倉儲建模管理系統(tǒng)的各模塊之間的關(guān)系和數(shù)據(jù)走向如下:導(dǎo)航模塊通過北斗衛(wèi)星或GPS定位出倉庫內(nèi)某一點的位置信息(經(jīng)度、緯度、海拔高度)，存入存儲模塊中；同時海拔高度數(shù)據(jù)傳入垂直高度疊加定位模塊，通過垂直高度疊加定位能夠得到該點在貨架上的層數(shù)；經(jīng)緯度數(shù)據(jù)傳入平面空間定位模塊，通過平面定位能夠得到該點在哪個貨架上，以及該點在貨架上的水平位置；定位出來的垂直、水平位置傳入立體導(dǎo)航建模模塊；立體導(dǎo)航建模模塊首先結(jié)合立體倉庫中使用的托盤型號、大小尺寸等構(gòu)建托盤型框架模型，根據(jù)托盤型框架模型和大量定位點位置信息，逐步進行路線構(gòu)建；立體導(dǎo)航模型建立好以后存入存儲模塊，同時傳入立體倉儲仿真規(guī)劃模塊，用于興趣點的查詢和空位查詢，并實現(xiàn)最優(yōu)化目標(biāo)點的定位和路線規(guī)劃。存儲模塊中的數(shù)據(jù)可以通過通信模塊上傳到控制系統(tǒng)，控制系統(tǒng)也可以向通信模塊發(fā)送指令。
[0021]本發(fā)明中，導(dǎo)航模塊具有兩個功能。一是采用北斗衛(wèi)星或GPS對目標(biāo)貨物進行定位，獲取其絕對坐標(biāo)值(經(jīng)度、緯度、海拔高度)，既可作為后續(xù)建模的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)，也可作為查找貨物時的基礎(chǔ)數(shù)據(jù)。二是對人員或機器的導(dǎo)航功能，在倉庫里的各個貨架上按照一定規(guī)律部署無線網(wǎng)絡(luò)節(jié)點，采用的無線網(wǎng)絡(luò)包括GPRS、ZigBee和WIFI，將根據(jù)各無線網(wǎng)絡(luò)信號的強弱程度自動進行切換，始終保持最佳的導(dǎo)航效果。當(dāng)貨物存放位置或最優(yōu)空位的規(guī)劃路線生成后，一般會由專門的倉庫工作人員或自動存取車(設(shè)備等)按照規(guī)劃路線去到相應(yīng)的目標(biāo)位置執(zhí)行相應(yīng)的操作(取貨、放貨、查貨等)。部署在各處的無線節(jié)點將實時監(jiān)控人(或設(shè)備)到達的位置，若偏離了規(guī)劃線路，則通過無線消息及時進行提示，促使人(或設(shè)備)調(diào)整行進路線，避免了在倉庫中迷路或繞遠路的情況發(fā)生，使路線規(guī)劃的效果達到最優(yōu)。
[0022]本發(fā)明中存儲模塊所存的內(nèi)容包括基礎(chǔ)定位數(shù)據(jù)、貨物信息、立體導(dǎo)航模型、貨柜空缺位置信息等。其中立體導(dǎo)航模型數(shù)據(jù)分為托盤型框架模型數(shù)據(jù)和倉儲路線模型數(shù)據(jù)。
[0023]本發(fā)明的優(yōu)點:
1.采用北斗與GPS進行導(dǎo)航和定位，實現(xiàn)全天候監(jiān)控定位。
[0024]2.使用GPRS、ZigBee和WIFI等無線網(wǎng)絡(luò)進行室內(nèi)導(dǎo)航，引導(dǎo)人員或自動化設(shè)備按照規(guī)劃路線到達目標(biāo)位置，節(jié)省實際操作時的路線查找時間。
[0025]3.垂直高度疊加定位和平面空間定位的結(jié)合，能快速準(zhǔn)確定位目標(biāo)貨物在倉庫中所處的位置，直觀高效。
[0026]4.對興趣點和空缺位的查詢和最優(yōu)化選擇，以及最優(yōu)路線規(guī)劃，能夠快速查到指定貨物(或空缺位)并能最快到達所選位置，節(jié)約大量時間。
[0027]5.流程簡單、使用方便、安全可靠，適用于多種物流倉儲管理，提高倉庫吞吐貨物的效率。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0028]圖1是本發(fā)明中物流倉儲建模管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖。[0029]圖2是本發(fā)明中立體倉儲仿真規(guī)劃模塊的結(jié)構(gòu)流程圖。
【具體實施方式】
[0030]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進一步說明。
[0031]實施例1:
一種多重空間位置信息疊加定位與導(dǎo)航的倉儲建模管理方法，包括以下步驟:
步驟一，如圖1所示，在倉庫管理中心安裝物流倉儲建模管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括導(dǎo)航模塊、通信模塊、存儲模塊、垂直高度疊加定位模塊、平面空間定位模塊、立體導(dǎo)航建模模塊和立體倉儲仿真規(guī)劃模塊；所述的導(dǎo)航模塊與垂直高度疊加定位模塊、平面空間定位模塊相連接；所述的垂直高度疊加定位模塊、平面空間定位模塊分別與立體導(dǎo)航建模模塊相連接；所述的立體導(dǎo)航建模模塊與立體倉儲仿真規(guī)劃模塊相連接；所述的導(dǎo)航模塊、通信模塊、立體導(dǎo)航建模模塊和立體倉儲仿真規(guī)劃模塊分別與存儲模塊相連接；
步驟二，所述的導(dǎo)航模塊通過北斗/GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)獲取倉庫中特征點的絕對坐標(biāo)值，并傳輸給存儲模塊進行存儲，同時傳輸給垂直高度疊加定位模塊和平面空間定位模塊；所述的特征點包括倉庫入口處的平面基準(zhǔn)點和各個貨柜的邊緣點；所述的絕對坐標(biāo)值包括經(jīng)緯度和海拔高度；
步驟三，所述的垂直高度疊加定位模塊將特征點的絕對坐標(biāo)值中的海拔高度轉(zhuǎn)換為其在貨柜中的實際層數(shù)；具體轉(zhuǎn)換過程為:
首先確定一個最低點作為參照點，所述最低點的選擇通過對所有貨柜的定位數(shù)據(jù)進行比較獲得，并根據(jù)貨柜的具體層高設(shè)置閥值；
然后計算出特征點的海拔高度與最低點海拔高度的差值，再與閥值相除所得的值即為特征點所處的具體層數(shù)；
最后采用每一層的層數(shù)、層高閥值與最低點海拔數(shù)據(jù)進行反演，得到每一層所處的海拔高度范圍，形成垂直高度疊加定位模型；新獲取的特征點的海拔數(shù)據(jù)代入垂直高度疊加定位模型中，直接轉(zhuǎn)換為層數(shù)數(shù)據(jù)；
步驟四，所述的平面空間定位模塊將特征點的絕對坐標(biāo)值中的經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換為其在倉庫中與平面基準(zhǔn)點的距離，從而進一步獲取其所在的貨柜編號信息以及在貨柜上的托盤編號信息；具體轉(zhuǎn)換過程為:
(1)選定平面基準(zhǔn)點和目標(biāo)點，并通過北斗/GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)獲取平面基準(zhǔn)點和目標(biāo)點的經(jīng)緯度，計算目標(biāo)點與基準(zhǔn)點的經(jīng)度之差和緯度之差，并將兩個差值的平方和進行開方，得到目標(biāo)點到基準(zhǔn)點的距離；所述的目標(biāo)點為在倉庫中選定的點；
(2)對每一個貨柜都進行邊緣點定位，使用(I)中的方法計算出邊緣點與基準(zhǔn)點的距離，一個貨柜的所有邊緣點距離組成了該貨柜的平面定位范圍；若目標(biāo)點落在某貨柜的范圍之內(nèi)，則可判定該目標(biāo)點所處的貨柜編號；根據(jù)一個水平面上托盤的大小尺寸以及平面基準(zhǔn)點的位置，得到目標(biāo)點在貨柜上的托盤編號信息；
步驟五，所述的立體導(dǎo)航建模模塊將步驟三和步驟四中所獲得特征點的信息數(shù)據(jù)在倉庫立體仿真空間中進行標(biāo)注，建立立體仿真堆疊托盤型框架模型并繪制出三維仿真圖像后，開始構(gòu)建導(dǎo)航路線；然后輸出給存儲模塊進行保存，同時還輸出到立體倉儲仿真規(guī)劃模塊中進行物流倉儲管理。[0032]在步驟五中，構(gòu)建導(dǎo)航路線主要有兩種方式，其一是使用系統(tǒng)軟件自行建立，根據(jù)倉庫立體仿真空間中標(biāo)注的各個貨柜的位置，將貨柜與貨柜間的空間標(biāo)注為路線；其二是通過定位導(dǎo)航儀的記憶性建立，由工作人員手持定位導(dǎo)航儀沿著倉庫內(nèi)的每條路線走一遍，安裝在各個位置的無線節(jié)點將實時對定位導(dǎo)航儀進行定位并將定位結(jié)果發(fā)送給物流倉儲建模管理系統(tǒng)，物流倉儲建模管理系統(tǒng)隨即在倉庫立體仿真模型里標(biāo)出當(dāng)前位置，各點連線即可繪制出路線。
[0033]所述的立體倉儲仿真規(guī)劃模塊包括查詢分析子模塊和導(dǎo)航規(guī)劃子模塊；所述的查詢分析子模塊對興趣點貨物和空缺位的進行查詢分析，并針對空缺位提供最優(yōu)化位置推薦，進而通過導(dǎo)航規(guī)劃子模塊對選定的目標(biāo)位置進行導(dǎo)航規(guī)劃，選擇最優(yōu)的路線。
[0034]所述的查詢分析子模塊對空缺位的進行查詢分析的具體過程為:
首先，在貨柜上的每個托盤均部署一枚RFID標(biāo)簽，且在倉庫內(nèi)每隔一定距離部署一個RFID讀寫器ZigBee節(jié)點，每個倉庫組成一個ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)；同時，在每個貨物入庫時，都會貼上一枚RFID標(biāo)簽作為識別，貨物上的RFID標(biāo)簽與托盤上的RFID標(biāo)簽相互綁定；然后，當(dāng)需要進行查詢空缺位時，RFID讀寫器ZigBee節(jié)點讀取其覆蓋范圍內(nèi)的RFID標(biāo)簽并進行簡單分析，若發(fā)現(xiàn)有托盤的RFID標(biāo)簽沒有綁定其他標(biāo)簽，說明該托盤是空的，通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)或WIFI信號將空位信息上傳至查詢分析子模塊，并在立體仿真堆疊托盤型框架模型中進行標(biāo)定，從而獲取直觀的空缺位信息。
[0035]所述貼在貨物上的RFID標(biāo)簽寫有貨物基本信息以及存放的托盤編號信息。
【權(quán)利要求】
1.一種多重空間位置信息疊加定位與導(dǎo)航的倉儲建模管理方法，其特征在于包括以下步驟: 步驟一，在倉庫管理中心安裝物流倉儲建模管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括導(dǎo)航模塊、通信模塊、存儲模塊、垂直高度疊加定位模塊、平面空間定位模塊、立體導(dǎo)航建模模塊和立體倉儲仿真規(guī)劃模塊；所述的導(dǎo)航模塊與垂直高度疊加定位模塊、平面空間定位模塊相連接；所述的垂直高度疊加定位模塊、平面空間定位模塊分別與立體導(dǎo)航建模模塊相連接；所述的立體導(dǎo)航建模模塊與立體倉儲仿真規(guī)劃模塊相連接；所述的導(dǎo)航模塊、通信模塊、立體導(dǎo)航建模模塊和立體倉儲仿真規(guī)劃模塊分別與存儲模塊相連接； 步驟二，所述的導(dǎo)航模塊通過北斗/GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)獲取倉庫中特征點的絕對坐標(biāo)值，并傳輸給存儲模塊進行存儲，同時傳輸給垂直高度疊加定位模塊和平面空間定位模塊；所述的特征點包括倉庫入口處的平面基準(zhǔn)點和各個貨柜的邊緣點；所述的絕對坐標(biāo)值包括經(jīng)緯度和海拔高度； 步驟三，所述的垂直高度疊加定位模塊將特征點的絕對坐標(biāo)值中的海拔高度轉(zhuǎn)換為其在貨柜中的實際層數(shù)； 步驟四，所述的平面空間定位模塊將特征點的絕對坐標(biāo)值中的經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換為其在倉庫中與平面基準(zhǔn)點的距離，從而進一步獲取特征點所在的貨柜編號信息以及在貨柜上的水平位置信息； 步驟五，所述的立體導(dǎo)航建模模塊將步驟三和步驟四中所獲得特征點的信息數(shù)據(jù)在倉庫立體仿真空間中進行標(biāo)注，建立立體仿真堆疊托盤型框架模型并繪制出三維仿真圖像后，開始構(gòu)建導(dǎo)航路線； 然后輸出給存儲模塊進行保存，同時還輸出到立體倉儲仿真規(guī)劃模塊中進行物流倉儲管理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多重空間位置信息疊加定位與導(dǎo)航的倉儲建模管理方法，其特征在于，在步驟三中，將海拔高度轉(zhuǎn)換為其在貨柜中的實際層數(shù)的具體過程為: 首先確定一個最低點作為參照點，并根據(jù)貨柜的具體層高設(shè)置閥值； 然后計算出特征點的海拔高度與最低點海拔高度的差值，再與閥值相除所得的值即為特征點所處的具體層數(shù)； 最后采用每一層的層數(shù)、層高閥值與最低點海拔數(shù)據(jù)進行反演，得到每一層所處的海拔高度范圍，形成垂直高度疊加定位模型；新獲取的特征點的海拔數(shù)據(jù)代入垂直高度疊加定位模型中，直接轉(zhuǎn)換為層數(shù)數(shù)據(jù)。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的多重空間位置信息疊加定位與導(dǎo)航的倉儲建模管理方法，其特征在于，所述最低點的選擇通過對所有貨柜的定位數(shù)據(jù)進行比較獲得。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多重空間位置信息疊加定位與導(dǎo)航的倉儲建模管理方法，其特征在于，在步驟四中，將經(jīng)緯度轉(zhuǎn)換為其在倉庫中與平面基準(zhǔn)點的距離的具體過程為: (1)選定平面基準(zhǔn)點和目標(biāo)點，并通過北斗/GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)獲取平面基準(zhǔn)點和目標(biāo)點的經(jīng)緯度，計算目標(biāo)點與基準(zhǔn)點的經(jīng)度之差和緯度之差，并將兩個差值的平方和進行開方，得到目標(biāo)點到基準(zhǔn)點的距離；所述的目標(biāo)點為在倉庫中選定的點； (2)對每一個貨柜都進行邊緣點定位，使用(I)中的方法計算出邊緣點與基準(zhǔn)點的距離，一個貨柜的所有邊緣點距離組成了該貨柜的平面定位范圍；若目標(biāo)點落在某貨柜的范圍之內(nèi)，則可判定該目標(biāo)點所處的貨柜編號；根據(jù)一個水平面上托盤的大小尺寸以及平面基準(zhǔn)點的位置，得到目標(biāo)點在貨柜上的水平位置信息。
5.根據(jù)權(quán)利要求1或4所述的多重空間位置信息疊加定位與導(dǎo)航的倉儲建模管理方法，其特征在于，所述的水平位置信息為托盤編號信息。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多重空間位置信息疊加定位與導(dǎo)航的倉儲建模管理方法，其特征在于，在步驟五中，構(gòu)建導(dǎo)航路線主要有兩種方式，其一是使用系統(tǒng)軟件自行建立，根據(jù)倉庫立體仿真空間中標(biāo)注的各個貨柜的位置，將貨柜與貨柜間的空間標(biāo)注為路線；其二是通過定位導(dǎo)航儀的記憶性建立，由工作人員手持定位導(dǎo)航儀沿著倉庫內(nèi)的每條路線走一遍，安裝在各個位置的無線節(jié)點將實時對定位導(dǎo)航儀進行定位并將定位結(jié)果發(fā)送給物流倉儲建模管理系統(tǒng)，物流倉儲建模管理系統(tǒng)隨即在倉庫立體仿真模型里標(biāo)出當(dāng)前位置，各點連線即可繪制出路線。
7.根據(jù)權(quán)利要求1所述的多重空間位置信息疊加定位與導(dǎo)航的倉儲建模管理方法，其特征在于，所述的立體倉儲仿真規(guī)劃模塊包括查詢分析子模塊和導(dǎo)航規(guī)劃子模塊；所述的查詢分析子模塊對興趣點貨物和空缺位的進行查詢分析，并針對空缺位提供最優(yōu)化位置推薦，進而通過導(dǎo)航規(guī)劃子模塊對選定的目標(biāo)位置進行導(dǎo)航規(guī)劃，選擇最優(yōu)的路線。
8.根據(jù)權(quán)利要求7所述的多重空間位置信息疊加定位與導(dǎo)航的倉儲建模管理方法，其特征在于，所述的查詢分析子模塊對空缺位的進行查詢分析的具體過程為: 首先，在貨柜上的每個托盤均部署一枚RFID標(biāo)簽，且在倉庫內(nèi)每隔一定距離部署一個RFID讀寫器ZigBee節(jié)點，每個倉庫組成一個ZigBee無線網(wǎng)絡(luò)；同時，在每個貨物入庫時，都會貼上一枚RFID標(biāo)簽作為識別，貨物上的RFID標(biāo)簽與托盤上的RFID標(biāo)簽相互綁定； 然后，當(dāng)需要進行 查詢空缺位時，RFID讀寫器ZigBee節(jié)點讀取其覆蓋范圍內(nèi)的RFID標(biāo)簽并進行簡單分析，若發(fā)現(xiàn)有托盤的RFID標(biāo)簽沒有綁定其他標(biāo)簽，說明該托盤是空的，通過ZigBee網(wǎng)絡(luò)或WIFI信號將空位信息上傳至查詢分析子模塊，并在立體仿真堆疊托盤型框架模型中進行標(biāo)定，從而獲取直觀的空缺位信息。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的多重空間位置信息疊加定位與導(dǎo)航的倉儲建模管理方法，其特征在于，所述貼在貨物上的RFID標(biāo)簽寫有貨物基本信息以及存放的托盤編號信息。
【文檔編號】G06Q10/08GK103761637SQ201410039539
【公開日】2014年4月30日 申請日期:2014年1月27日 優(yōu)先權(quán)日:2014年1月27日
【發(fā)明者】林興志, 潘翔 申請人:林興志, 廣西感知物聯(lián)網(wǎng)生產(chǎn)力促進中心