專利名稱：倉庫管理系統(tǒng)和用于該系統(tǒng)的叉車的制作方法
技術領域：
本發(fā)明涉及一種倉庫管理系統(tǒng)以及用于該系統(tǒng)的叉車。
背景技術：
近幾年，隨著我國經濟的快速發(fā)展，物流業(yè)也得到了蓬勃發(fā)展。目前，我國已擁有70多萬家物流公司，配送中心的信息化管理將直接關系到整個行業(yè)的快速發(fā)展。零售物流業(yè)作為國民經濟重要的支柱在整個物流行業(yè)的發(fā)展過程中起著舉足輕重的作用。在現(xiàn)有的零售物流行業(yè)中采用傳統(tǒng)的倉庫管理系統(tǒng)，通過倉庫貨位的定位管理，建立貨位與信息系統(tǒng)對應的數(shù)據(jù)庫以及采用條形碼作為貨位、包裝箱識別的手段，進而達到商品(包裝箱單位)、貨位管理的目的。
射頻識別(RFID)技術是從20世紀90年代興起的一項自動識別技術。它利用無線射頻方式進行非接觸雙向通信，以達到識別目的并交換數(shù)據(jù)。與條碼，紅外識別等其它自動識別方式不同，RFID技術并可以實現(xiàn)多目標識別和運動目標識別，同時還具有識別距離遠，使用壽命長，不易毀損等眾多優(yōu)勢，被公認為21世紀最有發(fā)展前途的十項技術之一。射頻識別技術以其獨特的優(yōu)勢、逐漸的被廣泛應用于工業(yè)自動化、商業(yè)自動化、和交通運輸控制管理等領域。

發(fā)明內容
本發(fā)明的目的是提供一種基于RFID倉庫定位系統(tǒng)、能夠進行自動化管理的倉庫管理系統(tǒng)。
本發(fā)明的目的是通過以下技術方案實現(xiàn)的一種倉庫管理系統(tǒng)，包括倉庫定位系統(tǒng)，使用RFID將倉庫的位置標記為三維直角坐標系下的坐標；手持終端設備，讀取貨物信息，并傳遞給中央數(shù)據(jù)處理設備；車載終端設備，根據(jù)中央數(shù)據(jù)處理設備傳來的操作信息顯示并監(jiān)控對貨物的操作；中央數(shù)據(jù)處理設備，處理該手持終端設備數(shù)據(jù)和車載終端設備傳來的數(shù)據(jù)，向該車載終端設備發(fā)送操作信息。
其中，該手持終端設備包括第一RFID標簽讀取裝置，用于讀取貨物所在托盤的RFID標簽信息；第一數(shù)據(jù)傳輸裝置，用于與該中央數(shù)據(jù)處理設備進行數(shù)據(jù)交換；第一對象判斷裝置，用于判斷當前讀取的托盤RFID標簽信息與該中央數(shù)據(jù)處理設備傳來的信息是否一致。
其中，該車載終端設備包括位置判斷裝置，用于判斷當前位置以及貨位是否正確；第二對象判斷裝置，用于判斷當前貨位上的托盤是否正確；信息顯示裝置，用于顯示操作信息和報警信息；第二數(shù)據(jù)傳輸裝置，用于與該中央數(shù)據(jù)處理設備進行數(shù)據(jù)傳輸。
其中，該中央數(shù)據(jù)處理設備包括第三數(shù)據(jù)傳輸裝置，用于與該手持終端設備和該車載終端設備進行數(shù)據(jù)交換；操作信息生成單元，用于生成操作信息；數(shù)據(jù)庫，用于存儲相關信息。
所述操作信息包括貨位信息和由起點至終點的路由信息。操作信息生成單元包括貨位分配單元，分配貨物所在貨位；路由信息生成單元，根據(jù)輸入的貨位信息，生成由起點至終點的路由信息。
所述位置判斷裝置包括路徑判斷單元，將當前的位置坐標與路由信息進行比對，判斷當前位置是否正確，如果不正確則報警；貨位判斷單元，判斷所處貨位是否正確，如果不正確則報警。
本發(fā)明還包括另一種倉庫管理系統(tǒng)，包括倉庫定位系統(tǒng)，使用RFID將倉庫的位置標記為三維直角坐標系下的坐標；終端處理設備，讀取貨物信息并傳遞給中央數(shù)據(jù)處理設備，以及根據(jù)中央數(shù)據(jù)處理設備傳來的操作信息顯示并監(jiān)控對貨物的操作；中央數(shù)據(jù)處理設備，處理該終端處理設備傳來的數(shù)據(jù)，向該終端處理設備發(fā)送操作信息。
其中，該終端處理設備包括位置判斷裝置，用于判斷當前位置以及貨位是否正確；對象判斷裝置，用于判斷當前獲得的托盤是否正確；信息顯示裝置，用于顯示操作信息和報警信息；數(shù)據(jù)傳輸裝置，用于與該中央數(shù)據(jù)處理設備進行數(shù)據(jù)傳輸。
本發(fā)明還包括一種叉車，其包括第二RFID標簽讀取裝置、第三RFID標簽讀取裝置和車載終端設備，該車載終端設備包括位置判斷裝置，用于判斷當前位置以及貨位是否正確；對象判斷裝置，用于判斷當前貨位上的托盤是否正確；信息顯示裝置，用于顯示操作信息和報警信息；數(shù)據(jù)傳輸裝置，用于與倉庫的中央數(shù)據(jù)處理設備進行數(shù)據(jù)傳輸。
本發(fā)明的積極進步效果在于通過手持終端設備以及車載終端設備自動識別分布在倉庫平面、托盤、貨架上的電子標簽，以獲取倉庫的位置和貨位信息、倉庫作業(yè)流程信息，實現(xiàn)倉庫空間管理、商品識別與跟蹤管理的自動化和信息化，可在此基礎上對原有業(yè)務操作流程進行改造，從而提高倉儲運作與管理的工作效率。


圖1為倉庫定位系統(tǒng)的示意圖。
圖2為本發(fā)明實施例1的邏輯模塊框圖。
具體實施例方式
下面結合附圖給出本發(fā)明較佳實施例，以詳細說明本發(fā)明的技術方案。
如圖2所示，一種倉庫管理系統(tǒng)，其基于一個倉庫定位系統(tǒng)10，該倉庫定位系統(tǒng)10使用RFID將倉庫的位置標記為三維直角坐標系下的坐標。
如圖1所示，為申請人于2005年9月27日遞交的名稱為“倉庫三維空間以及搬運設備、搬運對象定位系統(tǒng)”的發(fā)明專利申請(申請?zhí)枮?00510030063.2)，公開了一種利用RFID標簽標示倉庫位置的倉庫定位系統(tǒng)。在該定位系統(tǒng)下，倉庫的位置用直角坐標下的坐標表示，而利用RFID標簽在倉庫中建立三維直角坐標。
該RFID定位系統(tǒng)包括多個RFID標簽和坐標閱讀器，坐標閱讀器由天線和掃描器組成，所述RFID標簽中包括多個平面坐標標識用RFID標簽1、多個高度坐標標識用RFID標簽2，所述平面坐標標識用RFID標簽1設在倉庫的地面3上。所述高度坐標標識用RFID標簽2設在該倉庫中的貨架4上。
平面坐標標識用RFID標簽1在X軸方向以第一間距等距排列且在Y軸方向以第二間距等距排列，各該平面坐標標識用RFID標簽1均寫有其所在位置的X和Y軸的坐標值。高度坐標標識用RFID標簽2在Z軸方向以第三間距等距排列。各該高度坐標標識用RFID標簽2均寫有其所在位置的Z軸的坐標值。
X、Y和Z軸是三維直角坐標系中的坐標軸，其中，XY平面為倉庫的地面3。該三維直角坐標系的原點可為三維空間內的任意一點。
所述第一間距與第二間距相等。第一間距與第二間距可根據(jù)實際需要設定，如倉庫的面積、物品擺放的位置以及RFID設備的工作范圍等。第三間距可根據(jù)貨架4的實際高度確定。
坐標閱讀器設置在倉庫的搬運設備(如叉車)上，所述坐標閱讀器包括至少一個用于閱讀所述平面坐標標識用RFID標簽的平面坐標閱讀器以及至少一個用于閱讀所述高度坐標標識用RFID標簽的高度坐標閱讀器，圖中未示。
在該倉庫管理系統(tǒng)中設有至少一個手持終端設備20，其讀取貨物信息并傳遞給中央數(shù)據(jù)處理設備40；至少一個車載終端設備30，根據(jù)中央數(shù)據(jù)處理設備40傳來的操作信息顯示并監(jiān)控對貨物的操作，可設置在倉庫內的搬運設備上，如叉車等；中央數(shù)據(jù)處理設備40用于處理該手持終端設備20數(shù)據(jù)和車載終端設備30傳來的數(shù)據(jù)，向該車載終端設備30發(fā)送操作信息。
該手持終端設備20包括一個第一RFID標簽讀取裝置21，用于讀取貨物所在托盤的RFID標簽信息；一個第一數(shù)據(jù)傳輸裝置22，用于與該中央數(shù)據(jù)處理設備40進行數(shù)據(jù)交換；第一對象判斷裝置23，用于判斷當前讀取的托盤RFID標簽信息與該中央數(shù)據(jù)處理設備40傳來的信息是否一致。
該中央數(shù)據(jù)處理設備40包括一個第三數(shù)據(jù)傳輸裝置41，用于與該手持終端設備20和該車載終端設備30進行數(shù)據(jù)交換；一個操作信息生成單元42，用于生成操作信息；一個數(shù)據(jù)庫43，用于存儲相關信息，如托盤的RFID信息、貨位以及與之對應貨物識別信息等，其可以使用Microsoft、IBM或Oracle的相關數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)，數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)自帶有查詢和修改模塊。
所述操作信息包括貨位信息和由起點至終點的路由信息。
操作信息生成單元42包括貨位分配單元421，分配貨物所在貨位，其生成貨位信息；路由信息生成單元422，根據(jù)輸入的貨位信息，生成由起點至終點的路由信息。
該貨位分配單元421用于上架操作時為入庫的貨物分配空貨位。路由信息生成單元422則根據(jù)輸入的起點和終點計算叉車的行使路徑，如果是上架操作，即貨物入庫，則起點是貨物的擺放位置，終點則是貨位分配單元421為貨物分配的貨架位置，如果是下架操作，即貨物出庫，則起點是貨物擺放的貨架位置，其存儲在數(shù)據(jù)庫43中，終點則是需要放置貨物的位置，可根據(jù)實際需要確定，上述的位置都是通過倉庫定位系統(tǒng)10的坐標表示的?？梢允褂矛F(xiàn)有技術生成兩坐標點之間的路徑。
該車載終端設備30包括位置判斷裝置31，用于判斷當前位置以及貨位是否正確；第二對象判斷裝置32，用于判斷當前貨位上的托盤是否正確；信息顯示裝置(圖中未示)，用于顯示操作信息和報警信息；第二數(shù)據(jù)傳輸裝置33，用于與該中央數(shù)據(jù)處理設備40進行數(shù)據(jù)傳輸。
其中，所述位置判斷裝置31包括路徑判斷單元311，將當前的位置坐標與路由信息進行比對，判斷當前位置是否正確，如果不正確則報警；貨位判斷單元312，判斷所處貨位是否正確，如果不正確則報警。
本實施例中所使用的叉車5包括第二RFID標簽讀取裝置51、第三RFID標簽讀取裝置52和上述的車載終端設備30。該第二RFID標簽讀取裝置是所述用于讀取高度坐標的高度坐標閱讀器，該第三RFID標簽讀取裝置是所述用于讀取平面坐標的平面坐標讀取裝置。
下面對基于上述倉庫管理系統(tǒng)的貨物入庫(上架操作)和出庫(下架操作)過程進行說明。
當進行上架入庫操作時，首先利用該手持終端設備20在貨物的擺放位置讀取承載貨物的托盤的RFID標簽信息。每個托盤的RFID標簽信息都是預先設定的，并且在數(shù)據(jù)庫43中存儲。該第一RFID標簽讀取裝置21讀取托盤的標簽信息，然后通過該第一數(shù)據(jù)傳輸裝置22傳給該中央數(shù)據(jù)處理設備40該貨位分配單元421為托盤分配貨位，路由信息生成單元422根據(jù)貨位的位置計算出從貨物擺放位置至貨位位置的路徑。然后該第三數(shù)據(jù)傳輸裝置41將路由信息和貨位信息傳給該車載終端設備30。
安裝該車載終端設備30的叉車在裝載托盤時其上的第二或第三RFID標簽裝置獲取當前托盤的RFID標簽信息，利用第二對象判斷裝置32判斷當前裝載的托盤是否正確，如果不正確，則報警。
在行駛過程中，該第三RFID標簽讀取裝置讀取當前平面位置的RFID標簽信息，該路徑判斷單元311將當前的位置的RFID標簽信息，將當前坐標與路由信息進行比對，判斷當前位置是否正確，如果不正確則報警。在到達貨位后，該第二RFID標簽讀取裝置讀取當前貨位的RFID標簽信息，判斷所處貨位是否正確，如果不正確則報警。如果正確無誤，則將托盤放置在貨位上。
另外一種上架入庫操作是驗收指定的貨物并搬運到指定的貨位上，此時，貨位分配單元421已經預先將貨物的貨位分配好，并將承載貨物的托盤的RFID標簽信息傳給該手持終端設備20，利用手持終端設備20進行入庫操作，該第一RFID標簽讀取裝置獲取托盤的RFID標簽信息，通過第一對象判斷單元23判斷驗收入庫的貨物是否正確，如果不正確，則報警。
驗收正確后，將貨物搬運到已分配的貨位上，這一個部分與前一種上架入庫操作過程相同，不再贅述。
在進行下架出庫操作時，從該數(shù)據(jù)庫43中找到需要下架的貨物所在的貨位，然后利用路由信息生成單元422生成從貨位位置至需要放置貨位位置的路由信息。然后將貨位信息和路由信息傳給該車載終端設備30。
叉車到達放置貨物的貨位后，該第二RFID標簽讀取裝置讀取當前貨位的RFID標簽信息，判斷所處貨位是否正確，如果不正確則報警。
同樣，在叉車行駛過程中，該第三RFID標簽讀取裝置讀取當前位置的RFID標簽信息，該路徑判斷單元331將當前的位置的RFID標簽信息，將當前坐標與路由信息進行比對，判斷當前位置是否正確，如果不正確則報警。
在到達指定的位置(即路徑終點)后，將貨物放下，完成下架操作。
本實施例中，上述RFID標簽讀取裝置為現(xiàn)有技術，手持終端設備的硬件部分可以是TEKLOGIX 7535，車載終端設備的硬件部分可以是TEKLOGIX8560。
另外，還可以在中央處理設備40上設置對象判斷裝置，則可以取消該第一和第二對象判斷裝置，或者在該手持終端設備20、車載終端設備30以及該中央處理設備40上均設置對象判斷裝置。
實施例2一種倉庫管理系統(tǒng)，與實施例1相比，其取消了該手持終端設備，由于對象判斷裝置是用于進行數(shù)據(jù)比較，因此，車載終端設備上的第二對象判斷裝置也可完成該第一對象判斷裝置的任務。另外，各個RFID標簽讀取裝置可以使用相同的設備，僅讀取的對象在邏輯上有不同，數(shù)據(jù)的格式等完全一致，因此第二或第三RFID標簽讀取裝置也可以完成該第一RFID標簽讀取裝置的任務，從而，本實施例的倉庫管理系統(tǒng)包括如下幾個部分倉庫定位系統(tǒng)，使用RFID將倉庫的位置標記為三維直角坐標系下的坐標；終端處理設備，讀取貨物信息并傳遞給中央數(shù)據(jù)處理設備，以及根據(jù)中央數(shù)據(jù)處理設備傳來的操作信息顯示并監(jiān)控對貨物的操作；中央數(shù)據(jù)處理設備，處理該終端處理設備傳來的數(shù)據(jù)，向該終端處理設備發(fā)送操作信息，其與實施例1所述的中央處理設備相同。
其中，該終端處理設備包括位置判斷裝置，用于判斷當前位置以及貨位是否正確；對象判斷裝置，用于判斷當前獲得的托盤是否正確；信息顯示裝置，用于顯示操作信息和報警信息；數(shù)據(jù)傳輸裝置，用于與該中央數(shù)據(jù)處理設備進行數(shù)據(jù)傳輸。
該終端處理設備是實施例1所述車載終端設備，也是用于安裝在叉車上。各個部分的邏輯關系與實施例1中相同。
同樣，該對象判斷裝置也可以設在該中央處理設備上，或中央處理設備和終端處理設備均設置對象判斷裝置。
本發(fā)明的范圍包括但不限于上述實施例的表述，本領域一般技術人員依據(jù)本領域的常識和上述表述對本發(fā)明所作的變化均在本發(fā)明的范圍之內。
權利要求
1.一種倉庫管理系統(tǒng)，其特征在于，其包括倉庫定位系統(tǒng)，使用RFID將倉庫的位置標記為三維直角坐標系下的坐標；手持終端設備，讀取貨物信息，并傳遞給中央數(shù)據(jù)處理設備；車載終端設備，根據(jù)中央數(shù)據(jù)處理設備傳來的操作信息顯示并監(jiān)控對貨物的操作；中央數(shù)據(jù)處理設備，處理該手持終端設備數(shù)據(jù)和車載終端設備傳來的數(shù)據(jù)，向該車載終端設備發(fā)送操作信息。
2.根據(jù)權利要求1所述的倉庫管理系統(tǒng)，其特征在于，該手持終端設備包括第一RFID標簽讀取裝置，用于讀取貨物所在托盤的RFID標簽信息；第一數(shù)據(jù)傳輸裝置，用于與該中央數(shù)據(jù)處理設備進行數(shù)據(jù)交換；第一對象判斷裝置，用于判斷當前讀取的托盤RFID標簽信息與該中央數(shù)據(jù)處理設備傳來的信息是否一致。
3.根據(jù)權利要求2所述的倉庫管理系統(tǒng)，其特征在于，該車載終端設備包括位置判斷裝置，用于判斷當前位置以及貨位是否正確；第二對象判斷裝置，用于判斷當前貨位上的托盤是否正確；信息顯示裝置，用于顯示操作信息和報警信息；第二數(shù)據(jù)傳輸裝置，用于與該中央數(shù)據(jù)處理設備進行數(shù)據(jù)傳輸。
4.根據(jù)權利要求3所述的倉庫管理系統(tǒng)，其特征在于，該中央數(shù)據(jù)處理設備包括第三數(shù)據(jù)傳輸裝置，用于與該手持終端設備和該車載終端設備進行數(shù)據(jù)交換；操作信息生成單元，用于生成操作信息；數(shù)據(jù)庫，用于存儲相關信息。
5.根據(jù)權利要求4所述的倉庫管理系統(tǒng)，其特征在于，所述操作信息包括貨位信息和由起點至終點的路由信息。
6.根據(jù)權利要求5所述的倉庫管理系統(tǒng)，其特征在于，操作信息生成單元包括貨位分配單元，分配貨物所在貨位；路由信息生成單元，根據(jù)輸入的貨位信息，生成由起點至終點的路由信息。
7.根據(jù)權利要求6所述的倉庫管理系統(tǒng)，其特征在于，所述位置判斷裝置包括路徑判斷單元，將當前的位置坐標與路由信息進行比對，判斷當前位置是否正確，如果不正確則報警；貨位判斷單元，判斷所處貨位是否正確，如果不正確則報警。
8.一種倉庫管理系統(tǒng)，其特征在于，其包括倉庫定位系統(tǒng)，使用RFID將倉庫的位置標記為三維直角坐標系下的坐標；終端處理設備，讀取貨物信息并傳遞給中央數(shù)據(jù)處理設備，以及根據(jù)中央數(shù)據(jù)處理設備傳來的操作信息顯示并監(jiān)控對貨物的操作；中央數(shù)據(jù)處理設備，處理該終端處理設備傳來的數(shù)據(jù)，向該終端處理設備發(fā)送操作信息。
9.根據(jù)權利要求8所述的倉庫管理系統(tǒng)，其特征在于，該終端處理設備包括位置判斷裝置，用于判斷當前位置以及貨位是否正確；對象判斷裝置，用于判斷當前獲得的托盤是否正確；信息顯示裝置，用于顯示操作信息和報警信息；數(shù)據(jù)傳輸裝置，用于與該中央數(shù)據(jù)處理設備進行數(shù)據(jù)傳輸。
10.一種叉車，其特征在于，其包括第二RFID標簽讀取裝置、第三RFID標簽讀取裝置和車載終端設備，該車載終端設備包括位置判斷裝置，用于判斷當前位置以及貨位是否正確；對象判斷裝置，用于判斷當前貨位上的托盤是否正確；信息顯示裝置，用于顯示操作信息和報警信息；數(shù)據(jù)傳輸裝置，用于與倉庫的中央數(shù)據(jù)處理設備進行數(shù)據(jù)傳輸。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種倉庫管理系統(tǒng)，包括一個倉庫定位系統(tǒng)，使用RFID將倉庫的位置標記為三維直角坐標系下的坐標；一個手持終端設備，讀取貨物信息，并傳遞給中央數(shù)據(jù)處理設備；一個車載終端設備，根據(jù)中央數(shù)據(jù)處理設備傳來的操作信息顯示并監(jiān)控對貨物的操作；一個中央數(shù)據(jù)處理設備，處理該手持終端設備數(shù)據(jù)和車載終端設備傳來的數(shù)據(jù)，向該車載終端設備發(fā)送操作信息。本發(fā)明通過手持終端設備以及車載終端設備自動識別分布在倉庫平面、托盤、貨架上的電子標簽，獲取倉庫的位置、貨位信息和倉庫作業(yè)流程信息，實現(xiàn)倉庫空間管理、商品識別與跟蹤管理的自動化和信息化，可在此基礎上對原有業(yè)務操作流程進行改造，從而提高倉儲運作與管理的工作效率。
文檔編號B65G1/137GK101051362SQ20061002554
公開日2007年10月10日 申請日期2006年4月7日 優(yōu)先權日2006年4月7日
發(fā)明者王開疆, 孫煒 申請人:捷瑪計算機信息技術(上海)有限公司, 上海百聯(lián)配送有限公司