*CN102663576A*
(10)申请公布号 CN 102663576 A(43)申请公布日 2012.09.12
(12)发明专利申请
(21)申请号 201210093992.8(22)申请日 2012.04.01
(71)申请人上海宝钢物流有限公司
地址200940 上海市宝山区水产路1508号(72)发明人张锐 董俊杰 朱晓南
(74)专利代理机构上海开祺知识产权代理有限
公司 31114
代理人竺明(51)Int.Cl.
G06Q 10/08(2012.01)G06K 17/00(2006.01)
权利要求书 2 页 说明书 5 页 附图 2 页权利要求书2页 说明书5页 附图2页
(54)发明名称
基于无线射频识别技术的钢铁成品智能仓储系统(57)摘要
基于无线射频识别技术的钢铁成品智能仓储系统及方法，其包括，由至少一个服务器组成的仓储信息管理中心；电子标签，即射频识别标签，分别设置于进入钢铁成品仓库的钢铁成品及钢铁成品库位上；多个可通过网络接入所述仓储信息管理中心的固定式或手持式读写装置；行车无线定位系统，包括，大、小车激光测距仪及相对应的反射板；并通过电缆连接到驾驶室车载电脑；识读器及射频识别天线，安装在行车吊钩下的夹具上；无线基站，接入仓储信息管理中心主机，与车载电脑构成一无线局域网。本发明提高仓储作业自动化程度，提高物流仓储的作业效率，加快物流的速度，增加仓储效益；行车自动定位和RFID自动设别钢卷编号并可实时跟踪追溯，降低差错率。CN 102663576 ACN 102663576 A
权 利 要 求 书
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1.基于无线射频识别技术的钢铁成品智能仓储系统，设置于钢铁成品仓库；其特征在于，包括，
由至少一个服务器组成的仓储信息管理中心；电子标签，即射频识别标签，分别设置于进入钢铁成品仓库的钢铁成品及钢铁成品库位上，电子标签内设可读写的存储模块或只读的存储模块；其中钢铁成品库位上的电子标签即地面库位标签，其根据仓位的网格化管理，等距离在仓库地面行列布置，地面库位标签写入库位信息；
多个可通过网络接入所述仓储信息管理中心的固定式或手持式读写装置，分别设置于钢铁成品仓库出入口、行车吊钩下的夹具上，及仓储理货员；该读写装置包括识读器及射频识别天线及电源，和/或连接终端的接口；
行车无线定位系统，包括，大车激光测距仪，安装于行车大梁上部，行车整跨钢梁走廊两侧端部各安装与该大车激光测距仪对应的反射板；
小车激光测距仪，安装于小车，小车行走横跨钢梁两侧端部上各安装与小车激光测距仪对应的反射板；
大、小车激光测距仪通过电缆连接至安装于行车大梁上的接口转换箱，再从接口转换箱通过电线连接到驾驶室内的车载电脑；
识读器及射频识别天线，安装在行车吊钩下的夹具上，其中识读器及无线串口转换器安装于夹具上方的接口箱内；
车载电脑，设置于行车驾驶室内，并通过馈线与定向天线相连，定向天线安装于驾驶室外；
无线基站，接入仓储信息管理中心主机；与车载电脑构成一个无线局域网；车载电脑通过无线网卡接收来自无线基站的信息，保存和显示仓储信息管理中心主机下传的作业命令，并实时返回实绩。
2.如权利要求1所述的基于无线射频识别技术的钢铁成品智能仓储系统构，其特征在于，所述的激光测距仪与反射板呈垂直角度布置。
3.如权利要求1所述的基于无线射频识别技术的钢铁成品智能仓储系统，其特征在于，一跨内设有两辆行车，对应另一辆行车上大车激光测距仪的反射板装在同一跨的另一侧边行车行走钢梁两端。
4.基于无线射频识别技术的钢铁成品智能仓储方法，其包括如下步骤：a)入库
钢铁成品入库时，生成对应钢铁成品的电子标签即物品标签，仓储理货员通过读写装置将钢铁成品入库时的信息包括捆包号、品名、规格、毛重、净重、批次号信息写入物品标签，并将该物品标签挂于钢铁成品上，其中捆包号是唯一性标示；同时，该读写装置通过无线网络与仓储信息管理中心服务器相连接，将钢铁成品物品标签信息传送至仓储信息管理中心服务器；
b)吊运至库位
行车将带有物品标签的钢铁成品根据仓储信息管理中心发送的库位指令，通过行车无线定位系统激光定位，进行库位校核，确认后将钢铁成品吊运就位；并将对应该钢铁成品的
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权 利 要 求 书
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地面库位标签发送至仓储信息管理中心服务器；
c)出库
行车根据仓储信息管理中心发送的某一钢铁成品的出库指令，仓储信息管理中心将对应该钢铁成品的地面库位标签发送至行车无线定位系统，通过行车无线定位系统激光定位，至该库位，安装在行车吊钩下的夹具上的识读器及射频识别天线读到该钢铁成品上物品标签上的信息，并通过网络将信息上传至服务器，由服务器将实际钢铁成品信息与出库计划指令信息进行自动比对，若发生不一致的情况，则给出警示信号；若一致则将该钢铁成品吊运装车；
d)校验完毕后，系统会给出车辆可出库信息，通知车辆出库；e)车辆出库时，由安装在仓库大门侧面的固定式读写装置对车上钢铁成品的电子标签即物品标签进行读取，并将获取到的信息上传至服务器，将该统计信息同出厂计划指令信息进行比对，若发生不一致时通知仓储信息管理中心，采用声、光报警，禁止车辆出库，并提醒工作人员上前处理；
f)车辆出库区大门时，进行电子标签回收，同时打印出门证。
5.如权利要求4所述的基于无线射频识别技术的钢铁成品智能仓储方法，其特征是，还包括盘库流程，盘库时，工作人员手持式读写装置读取库位上钢铁成品的电子标签即物品标签和地面库位标签上的信息，并将读取到的数据通过无线网络上传至仓储信息管理中心服务器，通过服务器进行系统的盘库管理。
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说 明 书
基于无线射频识别技术的钢铁成品智能仓储系统
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技术领域
[0001]
本发明涉及仓储系统，特别涉及基于无线射频识别技术的钢铁成品智能仓储系
统。
背景技术
[0002] 现有钢铁成品仓储系统主要存在以下问题：[0003] 1、人工工作量大
[0004] 现有作业方式入库时钢卷库位信息由地面理货人员手工记录，必须跟随行车在库内走动。在出库作业时，地面指吊人员必须站在吊装钢卷前，进行人工核对确认，库作业频繁，平均每月出入库卷数达到18000吊，开具出门证也全部由换单室的人员手工填写，仓储作业人员的工作强度非常大。[0005] 2、容易出错
[0006] 必须手工在系统中输入入库库位，出库作业时必须有专人核对出库单，确认对应库位上的钢成品单件编号，人工核对容易出错。[0007] 3、存在安全风险
[0008] 目前的作业方式地面需要一名指挥人员来指挥行车工进行钢卷的装卸，地面人员需要人工确认出入库库位，并在单据上手工填写库位信息，作业过程要求天地高度配合，地面人员在钢卷库位间穿行有一定的安全风险。[0009] 4、人员多、效率不高[0010] 重复人员的设置，不但增加了人力资源成本，对于甲乙双方的协同、沟通都存在耗时，多头指挥管理难免会产生作业时的理解偏差和分歧。[0011] 5、无法进行追踪
[0012] 由于手工记录出入库库位，一旦发生出入库错误，很难及时追溯出错时间、原因和责任人，仓库内寻找放错位置的钢卷很困难，不能控制缺件(盗窃)或出错的风险。[0013] 6、多系统录入
[0014] 当有多客户的钢成品业务，各客户都要求仓库使用客户方信息系统，造成换单室对不同的业务频繁在多个信息系统之间切换使用，仓库无法全盘掌握总体库存和库场资源利用情况，对业务继续拓展造成很多障碍。
[0015] 射频识别技术(RFID技术)从20世纪90年代开始兴起，利用射频信号空间耦合实现无接触式信息传递与识别。射频识别技术识别距离远，易于实现自动化识别，并且同时可以识别多个标签，信息存储量也比较大，RFID技术的发明及应用将会给物流识别领域带来一场新的技术革命。
[0016] 目前在国外的钢铁行业中，RFID已有板坯识别项目和采用RFID系统监控钢板的运输，利用RFID技术建立车辆管理系统，对企业车辆进行实时监控、通行权限判断等。发明内容
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说 明 书
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本发明的目的在于设计一种基于无线射频识别技术的钢铁成品智能仓储系统及
方法，提高仓储作业自动化程度，提高物流仓储的作业效率，加快物流的速度，增加仓储效益；行车操作工可以脱离地面人员辅助，独立完成出入库装卸作业，减轻人员劳动强度，降低地面理货人员的安全风险，降低人力资源成本；行车自动定位和RFID自动设别钢卷编号并可实时跟踪追溯，降低差错率。[0018] 为达到上述目的，本发明的技术方案是：
[0019] 基于无线射频识别技术的钢铁成品智能仓储系统，设置于钢铁成品仓库；其包括，由至少一个服务器组成的仓储信息管理中心；电子标签，即射频识别标签，分别设置于进入钢铁成品仓库的钢铁成品及钢铁成品库位上，电子标签内设可读写的存储模块或只读的存储模块；其中钢铁成品库位上的电子标签即地面库位标签，其根据仓位的网格化管理，等距离在仓库地面行列布置，库位标签写入库位信息；多个可通过网络接入所述仓储信息管理中心的固定式或手持式读写装置，分别设置于钢铁成品仓库出入口、行车吊钩下的夹具上，及仓储理货员；该读写装置包括识读器及射频识别天线及电源，和/或连接终端的接口；行车无线定位系统，包括，大车激光测距仪，安装于行车大梁上部，行车整跨钢梁走廊两侧端部各安装与该大车激光测距仪对应的反射板；小车激光测距仪，安装于小车，小车行走横跨钢梁两侧端部上各安装与小车激光测距仪对应的反射板；大、小车激光测距仪通过电缆连接至安装于行车大梁上的接口转换箱，再从接口转换箱通过电线连接到驾驶室内的车载电脑；识读器及射频识别天线，安装在行车吊钩下的夹具上，其中识读器及无线串口转换器安装于夹具上方的接口箱内；车载电脑，设置于行车驾驶室内，并通过馈线与定向天线相连，定向天线安装于驾驶室外；无线基站，接入仓储信息管理中心主机；与车载电脑构成一个无线局域网；车载电脑通过无线网卡接收来自无线基站的信息，保存和显示仓储信息管理中心主机下传的作业命令，并实时返回实绩。[0020] 进一步，所述的激光测距仪与反射板呈垂直角度布置。[0021] 又，一跨内设有两辆行车，对应另一辆行车上大车激光测距仪的反射板装在同一跨的另一侧边行车行走钢梁两端。
[0022] 本发明基于无线射频识别技术的钢铁成品智能仓储方法，其包括如下步骤：[0023] a)入库
[0024] 钢铁成品入库时，生成对应钢铁成品的电子标签即物品标签，仓储理货员通过读写装置将钢铁成品入库时的信息包括捆包号、品名、规格、毛重、净重、批次号信息写入电子标签即物品标签，并将物品标签挂于钢铁成品上，其中捆包号是唯一性标示；同时，该读写装置通过无线网络与仓储信息管理中心服务器相连接；[0025] b)吊运至库位
[0026] 行车将带有物品标签的钢铁成品根据仓储信息管理中心发送的库位指令，通过行车无线定位系统激光定位，进行库位校核，确认后将钢铁成品吊运就位；并将对应该钢铁成品的地面库位标签发送至仓储信息管理中心；[0027] c)出库
[0028] 行车根据仓储信息管理中心发送的某一钢铁成品的出库指令，仓储信息管理中心将对应该钢铁成品的地面库位标签发送至行车无线定位系统，通过行车无线定位系统激光定位，至该库位，安装在行车吊钩下的夹具上的识读器及射频识别天线读到该钢铁成品上
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说 明 书
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物品标签上的信息，并通过网络将信息上传至服务器，由服务器将实际钢铁成品信息与出库计划指令信息进行自动比对，若发生不一致的情况，则给出警示信号；若一致则将该钢铁成品吊运装车；
[0029] d)校验完毕后，系统会给出车辆可出库信息，通知车辆出库；[0030] e)车辆出库时，由安装在仓库大门侧面的固定式读写装置对车上钢铁成品的电子标签即物品标签进行读取，并将获取到的信息上传至服务器，将该统计信息同出厂计划指令信息进行比对，若发生不一致时通知仓储信息管理中心，采用声、光报警，禁止车辆出库，并提醒工作人员上前处理；[0031] f)车辆出库区大门时，进行电子标签回收，同时打印出门证。[0032] 进一步，本发明还包括盘库流程，盘库时，工作人员手持式读写装置读取库位上钢铁成品的电子标签即物品标签和地面库位标签上的信息，并将读取到的数据通过无线网络上传至仓储信息管理中心服务器，通过服务器进行系统的盘库管理。[0033] 本发明的有益效果：
[0034] (1)提高了钢卷信息管理的准确率
[0035] 原来人工抄写录入的工作现在都可以通过RFID系统自动识别、正确记录和导入导出，避免了人工抄写和录入的错误，同时也降低了出错的风险。[0036] (2)提高作业效率
[0037] 原有作业模式的单次作业主要耗时因素是行车移动+钢成品装卸+地面识别核对，行车移动和钢成品装卸对减少单次作业时间影响较小，而人工识别核对环节所用时间弹性较大，若将条码扫描确认或人工确认的环节用RFID技术自动识别代替(可以提高识别准确性)，则至少可以减少1/3的单次作业时间，即实际单次作业时间从6分钟降为3-4分钟。在此基础上可提高50％的吞吐量。[0038] (3)减少人员配置
[0039] 原有作业需要地面人员抄写记录出入库库位，指挥行车作业，RFID智能仓储系统运行行车工可独立完成出入库作业，总体人员配置从41人降低到33人，人员配置可减少近20％。
[0040] (4)提升钢卷仓储管理精度[0041] 采用RFID智能仓储系统后，信息快速获取，可进行钢成品信息的即时修改，同时，还可进行物料信息的校核，以确保仓库钢卷信息的正确性。(5)提高仓库盘点效率[0043] 将盘库清单导入手持机，通过无线网络，它可与后台数据库相联结，按预定的路线行进，获取库位标签和钢卷标签编码，进行仓库钢卷信息的校核和修改，使得提高仓库盘库效率由一周变为半天。
[0042]
附图说明
[0044] 图1为本发明钢铁成品智能仓储系统的示意图。[0045] 图2为本发明钢铁成品智能仓储系统的示意图。
[0046] 图3为本发明钢铁成品智能仓储系统中行车夹具系统的示意图。
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具体实施方式
[0047] 参见图1～图3，本发明的基于无线射频识别技术的钢铁成品智能仓储系统，设置于钢铁成品仓库100；其包括，由至少一个(RFID)服务器组成的仓储信息管理中心1；电子标签2、2’，即射频识别标签，分别设置于进入钢铁成品仓库100的钢铁成品300及钢铁成品库位上，电子标签内设可读写的存储模块或只读的存储模块；其中，对应钢铁成品300的电子标签2即物品标签；钢铁成品库位上的电子标签2’即地面库位标签，其根据仓位的网格化管理，等距离在仓库地面行列布置，地面库位标签写入库位信息；多个可通过网络接入所述仓储信息管理中心16的固定式读写装置3、3’、手持式读写装置4，分别设置于钢铁成品仓库100出入口101、102、行车200吊钩下的夹具201上，及仓储理货员；该读写装置包括识读(写)器及射频识别天线及电源，和/或连接终端的接口；行车无线定位系统5，包括，大车激光测距仪6，安装于行车大梁上部，行车整跨钢梁走廊两侧端部各安装与该大车激光测距仪6对应的反射板7、7’；小车激光测距仪8，安装于小车9，小车行走横跨钢梁两侧端部上各安装与小车激光测距仪对应的反射板10、10’；大、小车激光测距仪6、8通过电缆连接至安装于行车大梁上的接口转换箱，再从接口转换箱通过电线连接到驾驶室内的车载电脑11；识读器12及射频识别天线13，安装在行车吊钩下的夹具201上，其中识读器及无线串口转换器安装于夹具上方的接口箱内；车载电脑11，设置于行车驾驶室202内，并通过馈线与定向天线14相连，定向天线14安装于驾驶室202外；无线基站15、15’，接入仓储信息管理中心1主机；与车载电脑11构成一个无线局域网；车载电脑11通过无线网卡接收来自无线基站15、15’的信息，保存和显示仓储信息管理中心1主机下传的作业命令，并实时返回实绩。
[0048] 进一步，所述的大、小车激光测距仪6、8与反射板7、7’、10、10’呈垂直角度布置。[0049] 在本实施例中，仓库一跨内设有两辆行车，对应另一辆行车上大车激光测距仪的反射板装在同一跨的另一侧边行车行走钢梁两端。
[0050] 本发明基于无线射频识别技术的钢铁成品智能仓储方法，其包括如下步骤：[0051] a)入库
[0052] 钢铁成品300入库时，生成对应钢铁成品的电子标签2即物品标签，仓储理货员通过读写装置将钢铁成品入库时的信息包括捆包号、品名、规格、毛重、净重、批次号信息写入电子标签2即物品标签，并将该物品标签挂于钢铁成品300上，其中捆包号是唯一性标示；同时，该读写装置通过无线网络与仓储信息管理中心1(RFID服务器)相连接；[0053] b)吊运至库位
[0054] 行车200将带有物品标签的钢铁成品根据仓储信息管理中心1发送的库位指令，通过行车无线定位系统5激光定位，进行FROM/TO库位校核，确认后将钢铁成品300吊运就位；并将对应该钢铁成品的地面库位标签2’发送至仓储信息管理中心1；[0055] c)出库
[0056] 行车200根据仓储信息管理中心1发送的某一钢铁成品的出库指令，仓储信息管理中心1将对应该钢铁成品的电子标签2’--地面库位标签发送至行车无线定位系统5，通过行车无线定位系统5激光定位，至该库位，安装在行车吊钩下的夹具201上的识读器12及射频识别天线13读到该钢铁成品上物品标签上的信息，并通过网络将信息上传至仓储信息管理中心1的RFID服务器，由RFID服务器将实际钢铁成品信息与出库计划指令信息
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进行自动比对，若发生不一致的情况，则给出警示信号；若一致则将该钢铁成品吊运装车；[0057] d)校验完毕后，系统会给出车辆可出库信息，通知车辆出库；[0058] e)车辆出库时，由安装在仓库大门侧面的固定式读写装置3、3’对车上钢铁成品300的电子标签2即物品标签进行读取，并将获取到的信息上传至仓储信息管理中心1的RFID服务器，将该统计信息同出厂计划指令信息进行比对，若发生不一致时通知仓库出库管理系统，采用声、光报警，禁止车辆出库，并提醒工作人员上前处理；[0059] f)车辆出库区大门时，进行电子标签回收，同时打印出门证。[0060] 进一步，本发明还包括盘库流程，盘库时，工作人员手持式读写装置读取库位上钢铁成品300的电子标签2、2’即物品标签和地面库位标签上的信息，并将读取到的数据通过无线网络上传至RFID服务器，通过RFID服务器进行系统的盘库管理。[0061] 出库时，系统会把每个钢卷出库的指令发送到行车操作室的电脑终端上，如果吊装的钢卷捆包号和系统发出的指令不一致，就会报错提示行车操作工。[0062] 夹具上的RFID识读器和天线故障或断电，地面工作人员用手持读写装置去读钢卷上的物品标签，通过无线网络上传至RFID服务器，由服务器将实际钢铁成品信息与出库计划指令信息进行自动比对，若发生不一致的情况，则给出警示信号；若一致则将该钢铁成品吊运装车。
[0063] 一般情况下，入库验收并绑定RFID钢卷物品标签后，后续的入库吊装和出库装车作业都由行车操作工一个人完成，不需要地面人员辅助参与。[0064] 综上所述，本发明的钢铁成品智能仓储系统及方法，基于无线射频识别技术，实现仓储作业自动化，提高物流仓储的作业效率，加快物流的速度，增加仓储效益；行车操作工可以脱离地面人员辅助，独立完成出入库装卸作业，减轻人员劳动强度，降低地面理货人员的安全风险，降低人力资源成本；行车自动定位和RFID自动设别钢卷编号并可实时跟踪追溯，降低差错率。
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