专利名称：一种应用在自动行李分拣系统的行李跟踪定位方法及其跟踪定位装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种行李输送系统的行李跟踪定位技术及其跟踪定位装置，确切的说是一种基于BIT流仿真的行李跟踪定位方法及其跟踪定位装置，可应用在自动行李分拣系统。
背景技术：
在行李处理系统中，为完成行李的自动处理，行李在各处理环节都会产生一定的信息，这些信息又反过来影响行李本身流向，因此，系统记录的行李信息流怎样与实际的行李物流建立正确的一一对应关系，是行李处理系统面临的一个基本和核心的问题，然而该问题却一直未能得到解决。
发明内容
本发明旨在提供一种应用在自动行李分拣系统的基于BIT流仿真的行李跟踪定位方法及其跟踪定位装置，通过光电检测设备对行李流进行仿真，再将仿真流即虚拟行李流与实际行李进行比对，这种比对是对行李位置的一次严格判断，比对成功后，便完成了行李流与信息流的匹配统一。基于BIT流仿真的行李跟踪定位技术能准确的检测判断行李，滤出干扰，其跟踪装置采用高速垂直分流控制，实现了更高效的分拣，提高了分流速度。
为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案如下一种应用在自动行李分拣系统的行李跟踪定位方法，其特征在于a、申请行李识别编号BID集中安检设备前的光电传感器检测到行李时，集中安检设备向行李控制处理器PLC发出一个脉冲信号，表示集中安检设备需要一个BID编号，行李处理系统的控制处理器PLC产生唯一的行李识别编号BID；控制处理器PLC每得到一次申请就把BID编号从1开始累加1，并发送给集中安检设备，由此产生BID编号。
b、建立行李与识别编号的对应关系行李经过集中安检设备后，行李处理系统控制处理器PLC通过接口接收安检设备的安检判读结果信息，再通过判读结果信息中的BID与跟踪区域中持相同行李识别编号BID的行李建立起对应关系；所述跟踪区域是指集中安检设备前的光电传感器到分流点中间的部分。
c、行李流仿真及行李比对跟踪由光电传感器信号产生虚拟光电传感器信号，每个输送机设备对应控制处理器PLC中的一个行李信息堆栈，每件行李在控制处理器PLC的行李信息表中占一条记录，在跟踪区域开始的光电传感器处发现并产生行李记录，然后在行李输送过程中，通过虚拟光电传感器信号产生位流BIT，将虚拟行李流信息仿真，然后在一些关键的光电传感器处将虚拟行李与真实行李进行比对，比对成功，此行李的记录信息便转移到下一个输送机的记录堆栈，直到行李到达分流点，完成行李纪录的传递，否则跟踪失败，分流设备将行李分往不安全行李通道；所述虚拟光电传感器信号的产生过程是光电传感器的输入信号经延迟滤波处理，将行李前后沿毛刺脉冲去掉，参数的调整做到基本消除大多数异型行李的前后沿毛刺，然后形成内部的虚拟光电传感器信号，提供其它控制软件模块使用。
所述光电传感器设置在每一段传送带上的进入端和出端，用于比对真实行李和虚拟行李流仿真。
所述关键的光电传感器为集中安检设备之前的1个光电传感器，跟踪段的所有光电传感器，垂直分拣机的4个光电传感器。
d、高速垂直分流控制在分流点后的第一个光电传感器处，从对应的记录堆栈中取得由集中安检设备产生的行李安全属性参数，并将其压入控制处理器PLC中的信息堆栈，在其后的第二个光电传感器处，通过安全属性判断行李走向，并控制分流设备完成切换和分流处理。
所述分流设备为高速垂直分流设备，用于把一条路径分为上下两条路径，对行李进行分流。
一种应用在安检系统的行李跟踪定位装置，包括用于人机交流及操作组态界面的人机接口层，用于控制及接口通讯处理的控制处理器PLC控制及接口层，用于检测行李及执行动作的设备及电气元件层，其特征在于所述人机接口层为最上层，包括监控工作站，负责对控制处理器PLC控制及接口层进行监控和发送命令；所述监控工作站的组成构架是监控工作站就是装有人机交流及操作界面的计算机，其作用是通过组态画面直接监控设备现场情况，还可以通过人为的选择，改变一些程序的参数，从而达到人为控制现场设备的目的。
所述控制处理器PLC控制及接口层包括中央处理器CPU模块、串行通讯接口模块、输入/输出(I/O)模块及控制接口软件；所述设备及电气元件层设置有分流设备、用于从对应的记录堆栈中取得行李的安全属性和通过安全属性判断行李走向的光电传感器；所述设备及电气元件层为最底层，包括输送机、集中安检设备、光电传感器，主要接收控制处理器PLC层的控制命令来执行动作和向控制处理器PLC及接口层发出检测信号及数据；所述集中安检设备前的光电传感器检测到行李时，控制处理器PLC产生唯一的行李识别编号BID，根据集中安检设备的安检判读结果信息中的BID与持相同行李识别编号BID的行李建立起对应关系，进行信息跟踪；由光电传感器信号产生的虚拟光电信号进行仿真并与真实行李进行比对，控制处理器PLC中建立有行李信息堆栈，设备及电气元件层的输送机设备对应一个行李信息堆栈，比对成功信息在输送机上逐个传递，在分流点由分流设备根据光电传感器所取得的安检安全属性参数，判断行李走向，并控制分流设备完成切换和分流处理。
所述集中安检设备通过干接点接口和串行接口集成在行李处理系统中，集中安检设备前的光电传感器检测到行李时，集中安检设备向行李控制处理器PLC发出一个脉冲信号，表示集中安检设备需要一个BID编号，控制处理器PLC每得到一次申请就把BID编号累加1，行李处理系统的产生唯一的行李识别编号BID，并发送给集中安检设备。
所述控制处理器PLC在行李经过集中安检设备后通过接口接收安检设备的安检判读结果信息，再通过判读结果信息中的BID与跟踪区域中持相同行李识别编号BID的行李建立起对应关系。
所述光电传感器信号经处理产生虚拟光电传感器信号，每个输送机设备对应控制处理器PLC中的一个行李信息堆栈，每件行李在控制处理器PLC的行李信息表中占一条记录，在跟踪区域开始的光电传感器处发现并产生行李记录，然后在行李输送过程中，通过虚拟光电传感器信号产生位流BIT，将虚拟行李流信息仿真，在一些关键的光电传感器处将虚拟行李与真实行李进行比对，比对成功，此行李的记录信息便转移到下一个输送机的记录堆栈，直到行李到达分流点。
所述虚拟光电传感器信号是由光电传感器的输入信号经延迟滤波处理，将行李前后沿毛刺脉冲去掉而形成，其参数的调整做到基本消除大多数异型行李的前后沿毛刺。
所述光电传感器设置在每一段传送带上的进入端和出端，用于比对真实行李和虚拟行李流仿真。
所述关键的光电传感器为集中安检设备之前的1个光电传感器，跟踪段的所有光电传感器，垂直分拣机的4个光电传感器。
在分流点后的第一个光电传感器处，从对应的记录堆栈中取得由集中安检设备产生的行李安全属性参数，并将其压入控制处理器PLC中的信息堆栈，在其后的第二个光电传感器处，通过安全属性判断行李走向，并控制分流设备完成切换和分流处理。
所述分流设备为高速垂直分流设备，用于把一条路径分为上下两条路径，对行李进行分流。
本发明的优点在于在常规的行李系统条件下，采用合理的技术方案和简便的算法，更有效的防止干扰，实现了准确的行李跟踪定位，采用更高效的分拣，提高了分流速度，从而提高了整体处理效率，实现了行李跟踪的高准确性；适应国内机场所托运行李更为复杂和不规范的现实条件，同时，实现方案基于通用和现有的设备条件，没有增加专用设备，也就未造成成本的提高。
出于例证的目的，下面将通过附图中的实例来更加详细地描述本发明，所述附图包括图1为集中安检分流过程的结构示意2为集中安检分流技术的组成层次结构示意3为基于BIT流仿真的行李跟踪定位技术流程结构示意4为虚拟光电传感器信号结构示意5为行李比对信号算法的时序结构示意6为行李跟踪堆栈结构示意7为垂直分流结构示意8为BID接口流程结构示意图具体实施方式
本发明提出的是一种应用在安检系统的基于BIT流仿真的行李跟踪定位技术，可用于机场安检系统。
集中安检设备通过干接点接口和串行接口集成在行李处理系统中，当集中安检设备前的光电传感器检测到行李时，集中安检设备发出一个脉冲信号，向行李处理系统申请行李识别编号BID，行李处理系统的控制处理器PLC每得到一次申请就把行李识别编号BID累加1(从1开始累加)，并将行李识别编号BID发送给集中安检设备，行李处理系统的控制处理器PLC产生唯一的行李识别编号。
行李经过集中安检设备后，行李处理系统控制处理器PLC通过接口接收安检设备的安检判读结果信息，再通过判读结果信息中的BID与跟踪区域中持相同行李识别编号BID的行李建立起对应关系；所述跟踪区域是指集中安检设备前的光电传感器到分流点中间的部分。
由光电传感器信号产生虚拟光电传感器信号(光电传感器即图中的光电开关)，每个输送机设备对应控制处理器PLC中的一个行李信息堆栈，每件行李在控制处理器PLC的行李信息表中占一条记录，在跟踪区域开始的光电传感器处发现并产生行李记录，然后在行李输送过程中，通过虚拟光电传感器信号产生位流BIT，将虚拟行李流信息仿真，然后在一些关键的光电传感器处将虚拟行李与真实行李进行比对，比对成功，此行李的记录信息便转移到下一个输送机的记录堆栈，直到行李到达分流点，完成行李纪录的传递，否则跟踪失败，分流设备将行李分往不安全行李通道；所述虚拟光电传感器信号的产生过程是光电传感器的输入信号经延迟滤波处理，将行李前后沿毛刺脉冲去掉，参数的调整做到基本消除大多数异型行李的前后沿毛刺，然后形成内部的虚拟光电传感器信号，提供其它控制软件模块使用。
所述光电传感器设置在每一段传送带上的进入端和出端，用于比对真实行李和虚拟行李流仿真。
所述关键的光电传感器为集中安检设备之前的1个光电传感器，跟踪段的所有光电传感器，垂直分拣机的4个光电传感器。
在分流点后的第一个光电传感器处，从对应的记录堆栈中取得由集中安检设备产生的行李安全属性参数，并将其压入控制处理器PLC中的信息堆栈，在其后的第二个光电传感器处，通过安全属性判断行李走向，并控制分流设备完成切换和分流处理。
所述分流设备为高速垂直分流设备，用于把一条路径分为上下两条路径，对行李进行分流。
图1是安检分流过程的实物示意图，行李经过集中安检设备EDS后，通过产生的唯一的BID行李识别编号对行李进行严格的跟踪定位，在接收到安检系统的安检信息后，再次通过BID将判读结果与行李建立对应关系，如果PLC跟踪的BID跟安检返回值中的BID一致则认为是同一件行李，则完成分流控制。
图2是一个组成层次图，集中安检分流技术从组成上分为三个层次人机接口层，PLC控制及接口层，设备及电气元件层。人机接口层用于人机交流及操作组态界面等；PLC控制及接口层用于控制及接口通讯处理；设备及电气元件层用于检测行李及执行动作。人机接口层包括监控工作站及相应的软件，PLC控制及接口层包括中央处理器CPU模块、串行通讯接口模块、I/O模块及控制接口软件等，设备及电气元件层包括各种设备(如输送机、分拣机、安检机等)，电气元件(如光电传感器、断路器、继电器等)。
图3是基于BIT流仿真的行李跟踪定位技术流程示意图，集中安检设备EDS向收发BID的接口程序(PLC)申请BID，产生唯一的BID行李识别编号，行李通过EDS安检机时，接收安检系统的安检信息，通过BID将安检信息与行李建立对应关系，在集中安检设备的光电传感器处产生虚拟光电传感器信号，通过光电传感器跟踪行李，判断行李安检信息是否及时返回，如果没有及时返回，则行李没有安全信息，当行李到过分流点时，垂直分拣机将行李分往不安全行李通道，如果及时返回了，则通过BID对应每件行李的安检信息，到达分流点时，光电传感器判断是否跟踪失败和行李安检信息是否指出行李安全，如果跟踪失败或行李安检信息没有指出行李安全，垂直分拣机将行李分往不安全行李通道，跟踪成功，否则垂直分拣机将行李分往安全行李通道。
图4是对虚拟光电传感器的描述，是处理系统PLC控制软件的一部分，在跟踪控制软件的底层，对光电传感器进行必要的处理，光电传感器的输入信号经软件的延迟滤波处理后形成内部的虚拟光电传感器信号，提供其它控制软件模块使用。这一处理过程将行李前后沿毛刺脉冲去掉，参数的调整做到基本消除大多数异型行李的前后沿毛刺。
图5是行李比对算法的内部信号时序示意图，是PLC控制软件的一部分，在行李流程中选取一些关键位置的光电传感器，包括安检机之前的一个光电传感器，跟踪段的所有光电传感器，垂直分拣机的4个光电传感器，在这些光电传感器处对仿真的虚拟行李和真实行李进行比对，对应成功，则完成行李记录的传递，否则，行李在此处跟踪失败。
图6是对行李跟踪记录堆栈处理的示意图，是行李处理系统PLC控制软件的一部分，每件行李在行李信息表中占一条记录，随着行李在输送过程中，通过光电传感器每次比对成功后，此行李的记录指针信息便转移到下一个堆栈，如此进行，直到行李到达分流点。
图7是垂直分流示意图，是行李处理系统PLC控制软件的一部分，行李到PE1处时取得行李的安全属性，将其压入堆栈，如果前面没有行李正在被分拣，从行李安全属性堆栈中取出当前行李的安全属性，如果前面有行李正在被分拣，PE1判断当前行李的安全属性是否与前一件相同，相同则进行下一步；如果不同则等待上一件行李完成分拣过程，再进行处理。行李到PE2时，PE2比较摆臂传送带位置是否与上一步取出的安全属性相符合；不符合则动作摆臂传送带到正确位置。行李到达PE3或PE4，行李完成分拣过程。
图8是BID接口流程图，是行李处理系统PLC接口软件与集中安检设备接口软件的一部分，集中安检设备EDS向收发BID接口程序申请BID，集中安检设备的光电传感器判断是否有行李进入，如果没有，则等待EDS下次申请BID，如果有，则PLC向EDS发送此行李的BID，行李经过集中安检设备EDS，如果集中安检设备EDS返回安检信息，通过BID将安检信息与行李建立对应关系，行李被分往安全通道。如果集中安检设备EDS没有返回安检信息，则无法将安检信息对应在实际行李上，行李将被分往不安全行李通道。
权利要求
1.一种应用在自动行李分拣系统的行李跟踪定位方法，其特征在于步骤包括a、申请行李识别编号BID集中安检设备前的光电传感器检测到行李时，集中安检设备向行李控制处理器PLC发出一个脉冲信号，表示集中安检设备需要一个BID编号，行李处理系统的控制处理器PLC产生唯一的行李识别编号BID；b、建立行李与识别编号的对应关系行李经过集中安检设备后，行李处理系统控制处理器PLC通过接口接收安检设备的安检判读结果信息，再通过判读结果信息中的BID与跟踪区域中持相同行李识别编号BID的行李建立起对应关系；c、行李流仿真及行李比对跟踪由光电传感器信号产生虚拟光电传感器信号，每个输送机设备对应控制处理器PLC中的一个行李信息堆栈，每件行李在控制处理器PLC的行李信息表中占一条记录，在跟踪区域开始的光电传感器处发现并产生行李记录，然后在行李输送过程中，通过虚拟光电传感器信号产生位流BIT，将虚拟行李流信息仿真，然后在一些关键的光电传感器处将虚拟行李与真实行李进行比对，比对成功，此行李的记录信息便转移到下一个输送机的记录堆栈，直到行李到达分流点，完成行李纪录的传递，否则跟踪失败，分流设备将行李分往不安全行李通道；d、高速垂直分流控制在分流点后的第一个光电传感器处，从对应的记录堆栈中取得由集中安检设备产生的行李安全属性参数，并将其压入控制处理器PLC中的信息堆栈，在其后的第二个光电传感器处，通过安全属性判断行李走向，并控制分流设备完成切换和分流处理。
2.根据权利要求1所述的应用在自动行李分拣系统的行李跟踪定位方法，其特征在于控制处理器PLC每得到一次申请就把BID编号从1开始累加1，并发送给集中安检设备，由此产生BID编号；所述跟踪区域是指集中安检设备前的光电传感器到分流点中间的部分；所述虚拟光电传感器信号的产生过程是光电传感器的输入信号经延迟滤波处理，将行李前后沿毛刺脉冲去掉，参数的调整做到基本消除大多数异型行李的前后沿毛刺，然后形成内部的虚拟光电传感器信号，提供其它控制软件模块使用；所述光电传感器设置在每一段传送带上的进入端和出端，用于比对真实行李和虚拟行李流仿真；所述关键的光电传感器为集中安检设备之前的1个光电传感器，跟踪段的所有光电传感器，垂直分拣机的4个光电传感器；所述分流设备为高速垂直分流设备，用于把一条路径分为上下两条路径，对行李进行分流。
3.一种应用在安检系统的行李跟踪定位装置，其特征在于包括用于人机交流及操作组态界面的人机接口层，用于控制及接口通讯处理的控制处理器PLC控制及接口层，用于检测行李及执行动作的设备及电气元件层，其特征在于所述人机接口层为最上层，包括监控工作站，负责对控制处理器PLC控制及接口层进行监控和发送命令；所述监控工作站的组成构架是监控工作站就是装有人机交流及操作界面的计算机，其作用是通过组态画面直接监控设备现场情况，还可以通过人为的选择，改变一些程序的参数，从而达到人为控制现场设备的目的；所述控制处理器PLC控制及接口层包括中央处理器CPU模块、串行通讯接口模块、输入/输出(I/O)模块及控制接口软件；所述设备及电气元件层设置有分流设备、用于从对应的记录堆栈中取得行李的安全属性和通过安全属性判断行李走向的光电传感器；所述设备及电气元件层为最底层，包括输送机、集中安检设备、光电传感器，主要接收控制处理器PLC层的控制命令来执行动作和向控制处理器PLC及接口层发出检测信号及数据。
4.根据权利要求3所述的应用在安检系统的行李跟踪定位装置，其特征在于所述集中安检设备前的光电传感器检测到行李时，控制处理器PLC产生唯一的行李识别编号BID，根据集中安检设备的安检判读结果信息中的BID与持相同行李识别编号BID的行李建立起对应关系，进行信息跟踪；由光电传感器信号产生的虚拟光电信号进行仿真并与真实行李进行比对，控制处理器PLC中建立有行李信息堆栈，设备及电气元件层的输送机设备对应一个行李信息堆栈，比对成功信息在输送机上逐个传递，在分流点由分流设备根据光电传感器所取得的安检安全属性参数，判断行李走向，并控制分流设备完成切换和分流处理。
5.根据权利要求4所述的应用在安检系统的行李跟踪定位装置，其特征在于所述集中安检设备通过干接点接口和串行接口集成在行李处理系统中，集中安检设备前的光电传感器检测到行李时，集中安检设备向行李控制处理器PLC发出一个脉冲信号，表示集中安检设备需要一个BID编号，控制处理器PLC每得到一次申请就把BID编号累加1，行李处理系统的产生唯一的行李识别编号BID，并发送给集中安检设备。
6.根据权利要求4所述的应用在安检系统的行李跟踪定位装置，其特征在于所述光电传感器信号经处理产生虚拟光电传感器信号，每个输送机设备对应控制处理器PLC中的一个行李信息堆栈，每件行李在控制处理器PLC的行李信息表中占一条记录，在跟踪区域开始的光电传感器处发现并产生行李记录，然后在行李输送过程中，通过虚拟光电传感器信号产生位流BIT，将虚拟行李流信息仿真，在一些关键的光电传感器处将虚拟行李与真实行李进行比对，比对成功，此行李的记录信息便转移到下一个输送机的记录堆栈，直到行李到达分流点。
7.根据权利要求4所述的应用在安检系统的行李跟踪定位装置，其特征在于所述光电传感器设置在每一段传送带上的进入端和出端，用于比对真实行李和虚拟行李流仿真；所述虚拟光电传感器信号是由光电传感器的输入信号经延迟滤波处理，将行李前后沿毛刺脉冲去掉而形成，其参数的调整做到基本消除大多数异型行李的前后沿毛刺。
8.根据权利要求6所述的应用在安检系统的行李跟踪定位装置，其特征在于所述关键的光电传感器为集中安检设备之前的1个光电传感器，跟踪段的所有光电传感器，垂直分拣机的4个光电传感器。
9.根据权利要求6所述的应用在安检系统的行李跟踪定位装置，其特征在于在分流点后的第一个光电传感器处，从对应的记录堆栈中取得由集中安检设备产生的行李安全属性参数，并将其压入控制处理器PLC中的信息堆栈，在其后的第二个光电传感器处，通过安全属性判断行李走向，并控制分流设备完成切换和分流处理。
10.根据权利要求4所述的应用在安检系统的行李跟踪定位装置，其特征在于所述分流设备为高速垂直分流设备，用于把一条路径分为上下两条路径，对行李进行分流。
全文摘要
本发明公开的是一种应用在自动行李分拣系统的基于BIT流仿真的行李跟踪定位方法及其跟踪定位装置，行李跟踪定位方法中，行李处理系统的控制处理器PLC产生的唯一行李识别编号BID与跟踪区域中持相同行李识别编号BID的行李建立起对应，虚拟光电传感器信号产生位流BIT，将虚拟行李流信息仿真，然后在一些关键的光电传感器处将虚拟行李与真实行李进行比对，利用行李识别编号BID和虚拟光电传感器信号对行李进行跟踪定位。行李跟踪定位装置中，包括用于人机交流及操作组态界面的人机接口层，用于控制及接口通讯处理的控制处理器PLC控制及接口层，用于检测行李及执行动作的设备及电气元件层。
文档编号G05B19/05GK1739870SQ20051002109
公开日2006年3月1日 申请日期2005年6月16日 优先权日2005年6月16日
发明者杜明谦, 毛刚, 陈翼, 李成, 王福文, 余海华, 张平, 雷飞, 廖华川 申请人:中国民用航空总局第二研究所