基于光栅扫描的快件追踪与自动分拣系统的制作方法

本实用新型涉及物流管理及自动化安全检查领域，尤其涉及一种基于光栅扫描的快件追踪与自动分拣系统。

背景技术：

近年来，电子商务飞速发展，快递公司业务量飙升。而传统的包裹分拣系统仅为简单地按物品大小、重量、区域等特征进行分流处理，并不对物品的安全性进行监测与跟踪，不利于快件的综合管理及对违禁物品的全面监控。另一方面，不同快递公司的快件采用人工分拣，中转分拣效率低，易错分，尤其对可疑物品通常靠工作人员来进行抽查检验，工作难度大，并且效率很低。

中国专利CN105457897 A公开一种快递邮包自动分拣系统，根据快件邮包上的面单条码和相匹配的地址信息，按照快递公司的路由要求，进行分类，能大幅提高分拣精确度、提高分拣效率，减少操作时间，提升快件的中转效率。中国专利CN104858155 B 公开一种多线接力包裹分拣物联网视觉检测方法及系统装置，利用视觉感知技术，实现对物流分检系统中流水线上的包裹进行识别、跟踪、定位，具有实时性和精确性，能够提高包裹分拣系统的自动化程度。上述包裹分拣系统尽管对现有的快件分拣技术进行了改进，但是均没有涉及对邮寄包裹安全性的检测与控制，并未对危险物品与正常快件进行有效的识别与分流，且系统复杂，生产成本高。

鉴于此，为加强寄递物品安全管理，防止禁寄物品流入寄递渠道，维护国家的安全和利益，保障人民生命财产安全。有必要提供一种新的快件追踪与自动分拣系统，通过本实用新型的应用，可以大量减少包裹验视分拣过程中的人力成本和人为操作过失，极大地提高分拣效率和准确性。本实用新型适用于各种分拣线，包括分拨中心、中转中心、电商物流等领域。

技术实现要素：

本实用新型的目的在于提供一种基于光栅扫描的快件追踪与自动分拣系统，防止禁寄物品流入寄递正常流通渠道，降低人力成本，提高分拣效率和准确性。

为实现上述实用新型目的，本实用新型提供了一种基于光栅扫描的快件追踪与自动分拣系统，包括X光机、第一光学扫描装置、第二光学扫描装置、自动分拣输送装置以及控制中心，其中控制中心与X光机、第一光学扫描装置、第二光学扫描装置及自动分拣输送装置均采用通讯连接，所述第一光学扫描装置与所述第二光学扫描装置具有支架门、激光测距仪及光栅扫描仪，所述自动分拣输送装置具有分拣机，所述控制中心具有用于显示X光机所扫描包裹图像的X光视频显示器、智能追踪后台管理平台及扫描锁定按钮。

作为本实用新型的进一步改进，所述X光机位于整个系统的最前端，设置有与所述控制中心相连的通信接口，用于将扫描的包裹视频流数据传送至控制中心，所述X光机为自带物品传送带的型号。

作为本实用新型的进一步改进，所述第一光学扫描装置位于所述X光机后方，并设置有与所述控制中心相连的通信接口，用于将测量的可疑包裹的三维数据与移动速度传送至控制中心，所述X光机与所述第一光学扫描装置的支架门之间沿物品传送方向上的距离范围为0.5米至3米。

作为本实用新型的进一步改进，所述激光测距仪位于所述第一光学扫描装置的支架门的上方，且在支架门上方至少设置3个，所述光栅扫描仪位于所述第一光学扫描装置的支架门的左右两侧，且在支架门的左右两侧垂直位置各设置至少1个，支架门的左右两侧水平位置各设置至少1个。

作为本实用新型的进一步改进，所述第二光学扫描装置位于所述自动分拣输送装置前方，并设置有与所述控制中心相连的通信接口，用于将再次测量的可疑包裹的三维数据传送至控制中心，所述第二光学扫描装置的支架门与所述自动分拣输送装置之间沿物品传送方向上的距离范围为0.5米至1米。

作为本实用新型的进一步改进，所述激光测距仪位于所述第二光学扫描装置的支架门的上方，且在支架门上方至少设置3个, 所述光栅扫描仪位于所述第二光学扫描装置的支架门的左右两侧，且在支架门的左右两侧垂直位置各设置至少1个。

作为本实用新型的进一步改进，所述自动分拣输送装置紧挨着下一分拣传送站，具有分拣机，并设置有与控制中心相连的通信接口，其中分拣机包括挡板式分拣机、倾斜式分拣机或滑块式分拣机中的一种或多种组合。

作为本实用新型的进一步改进，所述控制中心位于物品传送现场远端，所述X光视频显示器上设置有红色十字形图标。

本实用新型的有益效果是：本实用新型基于光栅扫描的快件追踪与自动分拣系统可对寄递物品进行全面覆盖检查，并实现禁寄物品与正常快件自动分拣处理，大大提高物流分拣效率，减低人工成本，同时本实用新型系统结构简单，仅通过光栅扫描即可对可疑包裹进行有效的识别与跟踪，系统整体成本较低。

附图说明

图1是本实用新型基于光栅扫描的快件追踪与自动分拣系统的示意图。

图2是根据本实用新型的一个实施例的第一光学扫描装置的示意图。

图3是根据本实用新型的一个实施例的第二光学扫描装置的示意图。

具体实施方式

以下将结合附图所示的各实施方式对本实用新型进行详细描述。但这些实施方式并不限制本实用新型，本领域的普通技术人员根据这些实施方式所做出的结构、方法、或功能上的变换均包含在本实用新型的保护范围内。

请参照图1所示，为本实用新型基于光栅扫描的快件追踪与自动分拣系统100优选的实施方式。本实用新型基于光栅扫描的快件追踪与自动分拣系统，包括控制中心10、用于对在传送装置上向前运动的待检物品进行检测的X光机20、用于对可疑包裹进行扫描的第一光学扫描装置30和第二光学扫描装置40，以及自动分拣输送装置50，其中控制中心10与X光机20、第一光学扫描装置30、第二光学扫描装置40及自动分拣输送装置50均采用通讯连接，在本实施例中，所述传送装置为传送带。优选的，为保证数据传输的稳定性，在本实施例中，各部分的通讯连接方式以有线通讯连接方式为主，辅助以无线通讯连接方式。

所述X光机20位于整个系统的最前端，用于对寄递包裹进行X光扫描，优选的，为保证物品传输的稳定性，避免不要的停顿，在本实施例中X光机20为自带物品传送带的型号。进一步的，所述X光机20通过与所述控制中心10相连的通信接口将扫描的包裹视频流数据传递给控制中心10以分析确认是否属于可疑包裹，也即确认是否需要进行光学扫描处理，对于非可疑包裹，直接放行；对于可疑包裹，控制中心10将扫描指令传送给第一光学扫描装置30。

请参照图2所示，所述第一光学扫描装置30，具有支架门31、激光测距仪32及光栅扫描仪33，用于测量可疑包裹的三维特征与移动速度。优选的，为了得到所扫描包裹不同位置的三维数据及移动速度，所述激光测距仪32位于第一光学扫描装置30的支架门31的上方，且在支架门31上方至少设置3个，所述光栅扫描仪33位于第一光学扫描装置的支架门的左右两侧，且在支架门31的左右两侧垂直位置各设置至少1个，支架门31的左右两侧水平位置各设置至少1个。

进一步的，所述第一光学扫描装置30接收到所述控制中心10发出扫描指令后，由所述第一光学扫描装置30的支架门31上方设置的激光测距仪32和左右两侧垂直位置设置的光栅扫描仪33对可疑包裹进行扫描获得可疑包裹长、宽、高三维数据，由所述支架门31左右两侧水平位置设置的光栅扫描仪33对可疑包裹进行扫描获得可疑包裹中心位置沿传送方向的移动速度，并通过与所述控制中心10相连的通信接口将扫描数据传送到控制中心10。

优选的，所述第一光学扫描装置30位于所述X光机后方，所述X光机20与第一光学扫描装置30的支架门31之间沿物品传送方向上的距离L1范围为0.5米至3米，距离过近将影响有效判图时间，距离过远将影响判定目标的选定，并可能导致错误锁定目标。

进一步的，所述控制中心10根据接受的所述第一光学扫描装置30所测量可疑包裹三维数据，经过计算确定可疑包裹中心位置和跟踪起始时间并进行补正和设定，同时根据所述第一光学扫描装置30的所实时测量可疑包裹移动速度，从而计算该可疑包裹中心位置预计到达所述第二光学扫描装置40及所述自动分拣输送装置50的时间。进一步的，在本实施例中，扫描出的可疑包裹中心位置在经过第一光学扫描装置30瞬间作为起始时间0，经测量的可疑包裹速度为V，第一光学扫描装置30至第二光学扫描装置40的距离为S1，第二光学扫描装置40至自动分拣输送装置50的距离为S2。因此可以估算可疑包裹中心位置由第一光学扫描装置30预计到达第二光学扫描装置40的时间T1=S1/V，预计到达自动分拣输送装置50的时间T2=(S1+S2)/V。

进一步的，所述控制中心10根据计算所得的可疑包裹中心位置预计到达第二光学扫描装置40的时间T1以及预计到达自动分拣输送装置50的时间T2，分别向所述第二光学扫描装置40下达在T1时间进行再次扫描动作的指令，向所述自动分拣输送装置50下达在T2时间进行预分拣动作的指令。优选的，为了降低漏扫的概率，第二光学扫描装置40可设定为比时间T1提前1秒至2秒启动工作。

请参照图3所示，所述第二光学扫描装置40，具有支架门41、激光测距仪42及光栅扫描仪43，用于再次测量可疑包裹的三维数据，从而使控制中心10对可疑包裹进行中心捕捉与时间校正。优选的，为了得到所扫描包裹不同位置的三维数据，所述激光测距仪42位于第二光学扫描装置40的支架门41的上方，且在支架门41上方至少设置3个，所述光栅扫描仪43位于第二光学扫描装置的支架门的左右两侧，且在支架门41的左右两侧垂直位置各设置至少1个。

进一步的，所述第二光学扫描装置40接收到所述控制中心10发出的再次扫描指令后，由所述第二光学扫描装置40的支架门41上方设置的激光测距仪42和左右两侧垂直位置设置的光栅扫描仪43对可疑包裹进行扫描获得可疑包裹长、宽、高三维数据，并通过与所述控制中心10相连的通信接口将扫描数据传送到控制中心10。

优选的，所述第二光学扫描装置40位于所述自动分拣输送装置50前方，所述第二光学扫描装置40的支架门41与自动分拣输送装置50之间沿物品传送方向上的距离L2范围为0.5米至1米。

优选的，在本实施例中，支架门优选为门形，在其他实施例中，也可为其他形式。同时本实用新型利用激光测距仪及光栅扫描仪来实现非接触式高精确测量，对目标物品不造成任何污损与破坏，并且可操作性强、可测量各种材质的物品。

进一步的，所述控制中心10根据接受的所述第二光学扫描装置40所测量可疑包裹三维数据，经过计算确定可疑包裹中心位置，并记录可疑包裹中心位置由所述第一光学扫描装置30到达所述第二光学扫描装置40的实际时间T3，因此可疑包裹中心位置由所述第一光学扫描装置30到达所述第二光学扫描装置40所计算的误差时间为△T= T3- T1（△T的值可为正数或负数，正数代表比所计算时间T1延迟到达，负数代表比所计算时间T1提前到达），由于所述第二光学扫描装置40与所述自动分拣输送装置50之间距离很短，短距离内不考虑传送带速度变化，因此可疑包裹中心位置由所述第一光学扫描装置30到达所述自动分拣输送装置50的需补正时间亦为△T，即可疑包裹中心位置由所述第一光学扫描装置30实际到达所述自动分拣输送装置50的时间T4=T2+△T。

进一步的，所述控制中心10根据计算所得的可疑包裹中心位置预计到达自动分拣输送装置50时间T2以及需补正的时间△T，向所述自动分拣输送装置50下达在T4= T2+△T时间进行分拣动作的指令。

所述自动分拣输送装置50紧挨着下一分拣传送站，具有分拣机，并设置有与控制中心相连的通信接口，用于在接受控制中心10所下达的分拣指令后按照指定时间将可疑包裹与安全包裹分拣到下一个不同的分拣站，其中分拣机包括挡板式分拣机、倾斜式分拣机或滑块式分拣机中的一种或多种组合。优选的，在本实施例中，分拣机优选滑块式分拣机，其中滑块式分拣机的输送机表面用金属条板或管子构成，如竹席状，而在每个条板或管子上有一枚用硬质材料制成的导向滑块，能沿条板作横向滑动。平时滑块停止在输送机的侧边，滑块的下部有销子与条板下导向杆联结，通过计算机控制，当可疑包裹到达分拣口时，控制器使导向滑块有序地自动向输送机的对面一侧滑动，把可疑包裹推入分拣道口，从而可疑包裹就被引出主输送机。

所述控制中心10位于物品传送现场远端，包括X光视频显示器11、智能追踪后台管理平台12、扫描锁定按钮13，所述X光视频显示器11上设置有红色十字形图标。

所述X光视频显示器11将所述X光机20扫描的寄递包裹图像进行流动显示，安检工作人员通过判图确定可疑包裹后，在可疑包裹图像经过所示所述X光视频显示器11上设置的红色十字形图标时按下所述扫描锁定按钮13，即向所述第一光学扫描装置30下达扫描指令。优选的，在本实施例中，红色十字形图标位于所述X光视频显示器11屏幕的右端。

所述智能追踪后台管理平台12根据所述所述第一光学扫描装置30及所述第二光学扫描装置40所传送扫描数据，按以上描述计算可疑包裹到达所述自动分拣输送装置50的时间，并下达分拣指令，实现对可疑包裹的准确分拣。

应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施方式中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

上文所列出的一系列的详细说明仅仅是针对本实用新型的可行性实施方式的具体说明，它们并非用以限制本实用新型的保护范围，凡未脱离本实用新型技艺精神所作的等效实施方式或变更均应包含在本实用新型的保护范围之内。