一种可视化废旧物资管控平台论文和设计-付理祥

全文摘要

本实用新型公开了一种可视化废旧物资管控平台，包括导轨、可充电电池、移动核查终端、固定核查终端、服务器、移动端和计算机端，其特征在于：导轨通过绝缘支架安装于天花板上，移动核查终端活动安装于导轨上，固定核查终端安装在仓库拐角、中部和大门处等位置，移动核查终端与固定核查终端均可采集废旧物资的RFID标签信息，移动核查终端和固定核查终端与服务器进行通信，服务器分别可与移动端和计算机端进行通信。本系统不仅有助于及时侦测可能发生的废旧物资盗窃事件，并且可以大大减少管理人员盘点物资的周期，管理人员可以通过手机端或计算机端进行废旧物资的状态进行查看，实现废旧物资状态的可视化管控。

主设计要求

1.一种可视化废旧物资管控平台，包括导轨、可充电电池、移动核查终端、固定核查终端、服务器、移动端和计算机端，导轨通过绝缘支架安装于天花板上，所述移动核查终端活动安装于导轨上，其特征是：固定核查终端安装在仓库拐角、中部和大门处，移动核查终端与固定核查终端均用于采集废旧物资的RFID标签信息，移动核查终端和固定核查终端与服务器进行通信，服务器分别可与移动端和计算机端进行通信，移动核查终端顶部设有可充电电池，可充电电池和导轨电性连接。

设计方案

2.根据权利要求1所述的可视化废旧物资管控平台，其特征是：所述固定核查终端包括处理器、物资信息捕捉模块、信号传输单元，处理器连接物资信息捕捉模块和信号传输单元。

3.根据权利要求1所述的可视化废旧物资管控平台，其特征是：所述移动核查终端由物资信息捕捉模块、定位单元、处理器、集成控制与信号传输单元、摄像单元、云台、伸缩单元和行走单元组成，移动核查终端通过行走单元和导轨活动连接，所述定位单元安装于导轨和行走单元相对的一侧，行走单元内部安装有处理器、前侧安装有集成控制与信号传输单元屏幕、底端和伸缩单元固定连接，所述云台安装于伸缩单元下端，云台一侧安装有采集板，采集板前侧分别安装有摄像单元，采集板后侧安装有集成控制与信号传输单元；所述物资信息捕捉模块和定位单元分别电性连接处理器，处理器分别电性连接云台、伸缩单元、行走单元和集成控制与信号传输单元，集成控制与信号传输单元电性连接摄像单元。

4.根据权利要求1所述的可视化废旧物资管控平台，其特征是：所述导轨由金属材料制作的第一导轨和第二导轨组成，第一导轨和可充电电池的正极连接，第二导轨和可充电电池的负极连接。

5.根据权利要求3所述的可视化废旧物资管控平台，其特征是：所述移动核查终端的物资信息捕捉模块由RFID读卡模块U2，第4-6电阻R4-R6组成，RFID读卡模块U2的电源端Vcc1接地，接地端接地；RFID读卡模块U2的数据输出端TX串联第4电阻R4后接处理器U1的物资信息输入端46脚；RFID读卡模块U2的数据输入端RX串联第5电阻R5后接处理器U1的物资信息输出端45脚；RFID读卡模块U2的数据选择端CS串联第6电阻R6后接处理器U1的物资信息传输控制端44脚；RFID读卡模块U2通过915MHz频率与相应的粘贴于废旧物资的RFID标签进行通信。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及电力废旧物资管控技术领域，尤其涉及一种可视化电力废旧物资管控平台。

背景技术

电力行业牵涉到的设备、工具等种类繁多，若其无法满足电力安全生产的需求，则当废旧物资处理。由于部分存放废旧物资的仓库面积较大，大的仓库可达上千平方米，管理工作较为繁琐，管理员管理压力较大。在仓库中，部分废旧物资可回收利用价值较大，如接地线等，采用纯铜物料制作，一条接地线可达几十公斤，往往一批废旧物资可有数百公斤接地线，尽管仓库采用了较多的安防措施，由于废旧物资价值不菲，体积小易携带，不法分子还是会铤而走险，盗窃案件偶有发生。另外，由于物资种类、数量繁多，管理人员若要清点一遍物资，周期往往要数天时间，盘点物资压力巨大。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种可视化电力废旧物资管控平台，本系统不仅有助于及时侦测可能发生的废旧物资盗窃事件，并且可以大大减少管理人员盘点物资的周期，管理人员可以通过手机端或计算机端进行废旧物资的状态进行查看，实现废旧物资状态的可视化管控。

为实现上述目的，本实用新型采取的技术方案为：一种可视化废旧物资管控平台，包括导轨、可充电电池、移动核查终端、固定核查终端、服务器、移动端和计算机端，导轨通过绝缘支架安装于天花板上，所述移动核查终端活动安装于导轨上，固定核查终端安装在仓库拐角、中部和大门处，移动核查终端与固定核查终端均用于采集废旧物资的RFID标签信息，移动核查终端和固定核查终端与服务器进行通信，服务器分别可与移动端和计算机端进行通信，移动核查终端顶部设有可充电电池，可充电电池和导轨电性连接。

进一步地，固定核查终端包括处理器、物资信息捕捉模块、信号传输单元，处理器连接物资信息捕捉模块和信号传输单元。

进一步优选，所述移动核查终端由物资信息捕捉模块、定位单元、处理器、集成控制与信号传输单元、摄像单元、云台、伸缩单元和行走单元组成，移动核查终端通过行走单元和导轨活动连接，所述定位单元安装于导轨和行走单元相对的一侧，行走单元内部安装有处理器、前侧安装有集成控制与信号传输单元屏幕、底端和伸缩单元固定连接，所述云台安装于伸缩单元下端，云台一侧安装有采集板，采集板前侧分别安装有摄像单元，采集板后侧安装有集成控制与信号传输单元；所述物资信息捕捉模块和定位单元分别电性连接处理器，处理器分别电性连接云台、伸缩单元、行走单元和集成控制与信号传输单元，集成控制与信号传输单元电性连接摄像单元。

进一步地，所述移动核查终端的物资信息捕捉模块由RFID读卡模块U2，第4-6电阻R4-R6组成，RFID读卡模块U2的电源端Vcc1接地，接地端接地；RFID读卡模块U2的数据输出端TX串联第4电阻R4后接处理器U1的物资信息输入端46脚；RFID读卡模块U2的数据输入端RX串联第5电阻R5后接处理器U1的物资信息输出端45脚；RFID读卡模块U2的数据选择端CS串联第6电阻R6后接处理器U1的物资信息传输控制端44脚；RFID读卡模块U2通过915MHz频率与相应的粘贴于废旧物资的RFID标签进行通信。

进一步地，所述导轨由金属材料制作的第一导轨和第二导轨组成，第一导轨和可充电电池的正极连接，第二导轨和可充电电池的负极连接。

进一步地，移动核查终端的集成控制与信号传输单元固定于伸行走单元后方，具备运算、存储、信息传输功能，与处理器连接并进行双向通信，同时接受摄像单元传输的图像信息，同时将整合后的信息通过无线网络传给服务器。固定核查终端的4G透传模组与处理器连接并进行双向通信，将物资信息捕捉模块采集到的信息传递给服务器。

服务器与移动核查终端、固定核查终端、移动端和计算机端可双向通信，服务器接收移动核查终端的信号并进行处理，并将处理后的异常信息向移动端和计算机端进行推送，向管理人员进行展示，移动端和计算机端可根据管理人员的指令，通过服务器向移动核查终端发送控制信号，以便进行相应动作进行主动核查。系统对废旧物资的基本信息，出入库状态，存放位置，相关操作等信息进行管理，通过安装在大门上方的固定核查终端进行正常出入库进行管理，通过安装在仓库拐角和中部的固定核查终端进行盗窃风险或非正常废旧物资移动的检测，通过移动核查终端每日核查，进一步强化盗窃风险或非正常废旧物资移动的检测，并对废旧物资进行盘点，减轻管理人员的盘点压力。

与现有技术相比，本实用新型具有如下有益效果：第一，侦测可能发生的废旧物资盗窃事件，减少盗窃风险，减少不必要的损失。第二，实现短时间对废旧物资进行盘点，减轻管理人员的工作压力。第三，管理人员可以通过手机端或计算机端进行废旧物资的状态进行查看，实现废旧物资状态的可视化管控。

附图说明

图1为本实用新型的移动核查终端、固定核查终端、服务器、移动端、计算机端组成与信号流向图；

图2为本实用新型的移动核查终端在仓库安装平面示意图；

图3为本实用新型的固定核查终端在仓库安装位置示意图；

图4为本实用新型的移动核查终端结构示意图；

图5为本实用新型的移动核查终端定位单元安装示意图；

图6为本实用新型的移动核查终端电路图；

图7为本实用新型的固定核查终端电路图；

图中：101、第一导轨；102、第二导轨；2、行走单元；3、可充电电池；4、定位块；5、位置读取模块；6、集成控制与信号传输单元屏幕；7、伸缩杆；8、云台；9、绝缘支架；12、相机；13、采集板。

具体实施方式

下面详细描述本实用新型的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

如图1所示，一种可视化废旧物资管控平台，包括导轨、可充电电池、移动核查终端、固定核查终端、服务器、移动端和计算机端。导轨通过绝缘支架安装于天花板上，所述移动核查终端活动安装于导轨上，固定核查终端安装在仓库拐角、中部和大门处等位置，移动核查终端与固定核查终端均可采集废旧物资的RFID标签信息，移动核查终端和固定核查终端与服务器进行通信，服务器分别可与移动端和计算机端进行通信，移动核查终端顶部设有可充电电池，可充电电池和导轨电性连接；

移动核查终端包括物资信息捕捉模块、定位单元、处理器、集成控制与信号传输单元、摄像单元、云台8、伸缩单元、行走单元。固定核查终端包括处理器、物资信息捕捉模块、信号传输单元。

如图2、图3所示，在仓库的拐角和中部、大门处等位置安装固定核查终端。将导轨安装于需要监视废旧物资便于拍摄位置的天花板上，并在待命点和返回点相应位置安装定位块，并根据实际需要架设导轨，完成移动核查终端的安装。仓库的物品存放区设置区域位置RFID标签，图2中，在A1-D4区域分别预装A1-D4区域位置的RFID标签。在需要存放的废旧物资上粘贴至少两个RFID标签，如在某接地线上粘贴编号0000001号RFID标签至少两个，若需要将该接地线放置在A1区域，则在系统中设置废旧物资与区域的对应关系，如在A1区域与0000001号物资关联。

移动核查终端在待命点，开始核查时移动核查终端从待命点沿轨道移动，物资信息捕捉模块开始工作，捕获存放在附近区域的物资RFID标签信息，当运动至A1区域的中点时暂停，并启动拍照，照片同时上传服务器，然后继续向前运动依次拍摄A2—A3—A4—C4-1—C3-1—C2-1—C1-1—C1-2—C2-2—C3-2—C4-2直至返回点，由于定位模块通过位置读取模块感应到带有RFID标签的定位块的位置，然后通过云台使得摄像头旋转，并执行返回指令，在返回过程中依次拍摄D4—D3—D2—D1—B1-2—B2-2—B3-2—B4-2—B4-1—B3-1—B2-1—B1-1直至待命点。在核查过程中，拍摄照片与之前拍摄照片图库进行实施对比，必要时可以通过伸缩杆调节高度进行拍摄，若某个位置照片与之前照片差异明显，并且拍摄区域未有出入库记录，系统则向移动端和计算机端推送提醒信号，提示管理人员注意。

若在核查过程中，若某个物资的标签检测到的数量少于设置数量，说明有标签已经离开检测区域，则系统则向移动端和计算机端推送提醒信号，提示管理人员注意，废旧物资有被未经许可移动的风险。

若固定核查终端检测到某个物资的标签在不应该出现的区域出现，如本应在A1区域的0000001号标签被安装在D4区域拐角处的固定核查终端检测到，则系统则向移动端和计算机端推送提醒信号，提示管理人员注意，废旧物资有被未经许可移动的风险。

导轨通过绝缘支架9安装于天花板上，所述移动核查终端活动安装于导轨上，移动核查终端连接服务器，服务器分别连接移动端和计算机端，移动核查终端顶部设有可充电电池3，可充电电池3和导轨电性连接。

导轨由第一导轨101、第二导轨102组成，导轨采用金属导电材料制作，其作用是支撑整个移动核查终端，并为移动核查终端提供电源。如图2和4所示，第一导轨101、第二导轨102采用绝缘支架9固定于天花板。第一导轨101接直流电源正极，第二导轨102接直流电源负极。移动核查终端的行走单元2的轮胎置于第一导轨101、第二导轨102的凹槽中，可沿第一导轨101、第二导轨102方向前后移动。

可充电电池3采用蓄电池或锂电池，其作用是为移动核查终端提供备用电源供给。如图4所示，可充电电池3固定于移动核查终端行走单元2上方。

如图4所示，移动核查终端的定位单元采用RFID射频识别技术，由位置读取模块5和定位块4组成，优选Risym公司的RDM6300型号。位置读取模块与处理器连接，并固定于移动核查终端的靠近第一导轨101的位置，在导轨起点、终点和每一个电力柜相应位置的第一导轨101下方放置数个定位块4，其中，定位块4中预置有设备和位置信息，当与位置读取模块5接近时，可以将定位块4中的位置信息读出并传递给处理器。

移动核查终端的行走单元2采用四轮行走模块，其中移动核查终端的行走单元2的轮胎为金属材料，便于取电，同时与可充电电池3连接，优选PIBOT导航机器人RK3399型底盘。

行走单元2与处理器进行连接并接受处理器的控制。移动核查终端的伸缩单元7与处理器连接，固定于行走单元2下方，接受处理器的控制信号进行伸缩动作，优选江西中奥新能工程技术有限公司TB6560型步进电机驱动器与配套两相四线步进电机驱动的伸缩装置。

移动核查终端的云台8与处理器连接，固定于伸缩单元下方，接受处理器的控制信号进行旋转动作，优选普天视PTS-326监控云台。

移动核查终端的摄像单元与集成控制与信号传输单元连接，固定于采集面板13中心位置，优选深圳市金乾象科技有限公司KS8A17-AF模组(800万像素)，如图4所示，接受集成控制与信号传输单元的控制信号并进行拍照，并将照片传入集成控制与信号传输单元。采集面板13固定于云台8，可随云台8一起旋转，从而使得摄像单元的相机12调整角度。

移动核查终端的集成控制与信号传输单元，优选杭州迈冲科技Android工控器，其显示屏固定于行走单元后方，具备运算、存储、信息传输功能，具备7英寸显示屏、232接口、USB接口、TF卡接口、4G通讯功能，与处理器连接并进行双向通信，同时接受摄像单元传输的图像信息，对该图像信息和处理器传输来的位置信息进行整合，将整合后的信息通过4G无线网络传给服务器。

服务器与移动核查终端、移动端和计算机端可双向通信，服务器接收移动核查终端的信号并进行处理，并将处理后的异常信息向移动端和计算机端进行推送，向使用人员进行展示，移动端和计算机端可根据使用人员的指令，通过服务器向移动核查终端发送控制信号，以便进行相应动作。

如附图6所示，移动核查终端电路的连接关系如下：

处理器U1采用C8051F340单片机，其外围电路由晶振JZ、第1-5电容C1-C5、第1-3电阻R1-R3组成，第3电阻R3与晶振JZ并联后两端分别连接处理器U1的时钟端47、48脚，第1电容C1串联在处理器U1的时钟端47脚和地之间，第2电容C2串联在处理器U1的时钟端48脚和地之间，第3电容C3的一端接电源Vcc和处理器U1的电源端10脚，第3电容C3的另一端与处理器U1的接地端7脚连接并接地，处理器U1的复位端13脚与第2电阻R2串联后与第1电阻R1一端、第4电容C4一端、第5电容C5一端的公共端连接，第1电阻R1的另一端接电源Vcc，第4电容C4的另一端接地，第5电容C5的另一端接地。

物资信息捕捉模块由RFID读卡模块U2(UHF918)，第4-6电阻R4-R6组成，RFID读卡模块U2的电源端Vcc1接地，接地端接地；RFID读卡模块U2的数据输出端TX串联第4电阻R4后接处理器U1的物资信息输入端46脚；RFID读卡模块U2的数据输入端RX串联第5电阻R5后接处理器U1的物资信息输出端45脚；RFID读卡模块U2的数据选择端CS串联第6电阻R6后接处理器U1的物资信息传输控制端44脚；RFID读卡模块U2通过915MHz频率与相应的粘贴于废旧物资的标签进行通信。

定位单元的位置读取模块U6的电源端1脚接电源Vcc1，接地端4脚接地，位置读取模块U6的串口数据输出端2脚串联第7电阻R7后与处理器U1的位置数据输入端1脚相连，位置读取模块U6的串口数据输入端3脚串联第8电阻R8后与处理器U1的位置数据输出端1脚相连；位置读取模块U6通过RFID射频技术，通过125kHz频率与相应的定位块进行通信。

行走单元由行走底盘U7组成，与处理器U1通过串口USB技术连接，行走底盘U7的电源端接电源Vcc2，接地端接地，行走底盘U7的第一数据传输端D1接处理器U1的第一行走数据传输端8脚，行走底盘U7的第二数据传输端D2接处理器U1的第二行走数据传输端9脚。

伸缩单元由步进电机驱动模块U5(TB6560)、第9-11电阻R9-R11、步进电机M组成，步进电机驱动模块U5脉冲输入端6端串联电阻第9电阻R9后与处理器U1脉冲控制端37脚连接，步进电机驱动模块U5正反转控制端4端串联第10电阻R10后与处理器U1正反转控制端36脚连接，步进电机驱动模块U5使能端2端串联第11电阻R11后与处理器U1使能输出端35脚连接，步进电机驱动模块U5的接地端1、3、5端接地，步进电机驱动模块U5的Vcc端接电源Vcc2，步进电机驱动模块U5的GND端接地。步进电机M的A组线圈A+端与步进电机驱动模块U5的A+端连接，步进电机M的A组线圈A-端与步进电机驱动模块U5的A-端连接，步进电机M的B组线圈B+端与步进电机驱动模块U5的B+端连接，步进电机M的B组线圈B-端与步进电机驱动模块U5的B-端连接。

云台U9通过485接口与TTL-485转接模块U8连接，TTL-485转接模块U8的数据输入端RX与处理器U1的云台控制数据输出端24脚连接，TTL-485转接模块U8的数据输出端TX与处理器U1的云台控制数据输入端25脚连接。

集成控制与信号传输单元由TTL-232转接模块U10、Android工控器U3组成，Android工控器U3的电源端接电源Vcc1，接地端接地，Android工控器U3通过232接口与TTL-232转接模块U10连接，TTL-232转接模块U10的数据输入端RX与处理器U1的工控数据输出端22脚连接，TTL-232转接模块U10的数据输出端TX与处理器U1的工控数据输入端21脚连接。

摄像单元采用相机U4，通过USB接口与Android工控器U3连接，相机U4的电源端接电源Vcc1，接地端接地，相机U4的第一数据传输端D1与Android工控器U3的第一数据传输端D1连接，相机U4的第二数据传输端D2与Android工控器U3的第二数据传输端D2连接。

如图7所示，固定核查终端电路的连接关系如下：

固定核查终端包括处理器、物资信息捕捉模块、信号传输单元组成，其中：

处理器采用C8051F310单片机，晶振JZ1的两端分别接处理器U11的时钟端31、32脚，第6电容C6串联在处理器U11的时钟端31脚和地之间，第7电容C7串联在处理器U11的时钟端32脚和地之间，处理器U11的电源端4脚接电源Vcc1，处理器U11的接地端3脚接地，处理器U11的复位端5脚接第16电阻R16一端和第8电容C8一端的公共端，第16电阻R16另一端接电源Vcc1，第8电容C8另一端接地；

信号传输单元由4G透传模组U12(KS97)、第14-15电阻R14-R15组成，4G透传模组U12的第1串口数据发送端TX串联第15电阻R15后与处理器U11的数据接收端10脚连接，4G透传模组U12的第1串口数据接收端RX脚串联第14电阻R14后与处理器U11的数据发送端9脚连接；

物资信息捕捉模块由RFID读卡模块(UHF918)、第12、13、16电阻R12、R13、R16组成，RFID读卡模块U13的电源端Vcc1接地，接地端接地；RFID读卡模块U13的数据输出端TX串联第13电阻R13后接处理器U11的物资信息输入端15脚；RFID读卡模块U13的数据输入端RX串联第12电阻R12后接处理器U11的物资信息输出端14脚；RFID读卡模块U13的数据选择端CS串联第16电阻R16后接处理器U11的物资信息传输控制端16脚；RFID读卡模块U2通过915MHz频率与相应的粘贴于废旧物资的标签进行通信。

需要说明的是：在图6、图7中，晶振的取值为24M，电源Vcc为3.3V，电源Vcc1为5V，Vcc2为12V。R1：1k,R2：1k，R3：10Mk，R4—R16：1k；C1：30pF,C2：30pF,C3：0.1F，C4：0.1F,C5：1F，C6：30pF,C7：30pF,C8：0.1F。

以上所揭露的仅为本实用新型一种较佳实施例而已，当然不能以此来限定本实用新型之权利范围，本领域普通技术人员可以理解实现上述实施例的全部或部分流程，并依本实用新型权利要求所作的等同变化，仍属于实用新型所涵盖的范围。

设计图

一种可视化废旧物资管控平台论文和设计

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