一种基于物联网的机械制造产品存放运输系统及方法与流程

文档序号：16812633发布日期：2019-02-10 13:52阅读：129来源：国知局

本发明属于物流技术领域，尤其涉及一种基于物联网的机械制造产品存放运输系统及方法。

背景技术：

物流的运输则专指“物”的载运及输送。它是在不同地域范围间(如两个城市.两个工厂之间，或一大企业内相距较远的两车之间)，以改变“物”的空间位置为目的的活动，是对“物”进行的空间位移。运输一般分为运输和配送。关于运输和配送的区分，有许多不同的观点，可以这样来说，所有物品的移动都是运输，而配送则专指短距离、小批量的运输。因此，可以说运输是指整体，配送则是指其中的一部分，而且配送的侧重点在于一个”配”字，它的主要意义也体现在”配”字上；而”送”是为最终实现资源配置的”配”而服务的。然而，现有运输业务忙时，车辆或船舶运力紧俏，运费增加，寻找新的车船运力很困难，局限性也很大，也不利于车船运力资源的充分利用；同时，现有运输安全性差。

综上所述，现有技术存在的问题是：

(1)现有运输业务忙时，车辆或船舶运力紧俏，运费增加，寻找新的车船运力很困难，局限性也很大，也不利于车船运力资源的充分利用；

(2)现有运输安全性差，无线通信系统的中加密系统不够严谨，容易造成信息泄露；

(3)物流中的物件需要经过多个节点、多个位置，如果全部靠手工录入，效率极低；如不录入，则无法实现源于各节点的全程监控；以及不能及时对库存进行计算，容易导致货物积压或供应不足，导致运输效率低。

技术实现要素：

针对现有技术存在的问题，本发明提供了一种基于物联网的机械制造产品存放运输系统及方法。

本发明是这样实现的，一种基于物联网的机械制造产品存放运输方法，所述基于物联网的机械制造产品存放运输方法包括以下步骤：

步骤一，通过运输信息获取模块获取待运输货物的起始站点、目的站点和针对待运输货物的运输要求信息，运输要求信息包括针对运输时间和/或运输开销的要求信息；

步骤二，通过搜索选择模块搜索选择便捷配送方式；

步骤三，中央控制模块调度路径规划模块基于起始站点、目的站点和所述运输要求信息，规划待运输货物的运输路径；中央调控模块采用基于云计算系统的lbfa算法实现对各模块的分析与调控，lbfa算法的流程为：

(1)计算云计算系统当前相空间投影的重心g的位置(x，y)；

(2)接收当前的负载值(负载向量(a，b))；

(3)计算位于相空间中最优子相空间中节点被分配了当前负载后系统的δlb值；

(4)选取当前δlb最小的节点进行任务分配，保证分配后的系统负载均衡度lb最小；

(5)重新计算系统在相空间中当前的重心位置，根据公式利用本次分配的负载值直接算出新的重心位置；

(6)返回(2)开始新的分配过程；

步骤四，通过安全分析模块分析运输过程中货物的动态状况，及时判断货物的受损情况；

步骤五，通过数据存储模块存储运输信息及分析结果；通过显示模块显示运输过程中货物的动态状况信息；显示模块采用led显示屏进行信息显示，led显示屏采用的显示数学模型为：

式中：m，n，k为红、绿、蓝led发光灰度级；x、y、z为对应的三刺激值；

步骤六，通过无线通信模块接运输管理服务器对运输数据进行管理；通过定位模块设置若干无线识别标签对运输位置进行实时定位；通过无线通信模块对运输信息进行加密处理，加密方法为：

(1)设置代表域k的代数闭域为k^*＝k/{0}为乘法群，且其组成元素均为k中的非零元素,若代数闭域的仿射平面为即则

(2)已知c是仿射平面曲线，p＝(x，y)为此曲线上的一个点，若条件满足：则p＝(x，y)即为c上的奇异点，则曲线c即是奇异曲线，相反，若曲线上的任意点均不能满足上述条件，此曲线即为非奇异曲线；

(3)若e满足下述方程e：y²+a1+xy+a3y＝x³+a2x+a4x+a6；假设p＝(x，y)为e上的一个点，且满足x，y∈k，则p即为k的有理点；则由椭圆曲线上的点组成的点群e(k)为：

e(k)＝{(x，y):x，y∈k，e(x，y)＝0}∪{0}；

(4)网络通信中椭圆曲线e的判别公式为：

式中，仅当δ＝0时，该曲线为奇异曲线；

步骤七，通过库存计算模块计算库存清空所需时间及备货量数据信息。

进一步，所述搜索选择模块搜索方法如下：

步骤一，从数据库中提取货主货源数据；

步骤二，将车辆会员、船舶会员预报的运力信息和货源信息存储到数据库中；根据货源信息搜索、筛选出适合运输的有预报的会员车辆或会员船舶；

步骤三，通过会员的移动通信设备信号网络、gps对没有预报的会员车辆或船舶进行定位，根据反搜索条件设置，在货源起运地或任一地点进行圆形或某一区域搜索没有预报的适合运输的会员车辆或船舶；

所述步骤二和步骤三中搜索出适合运输的会员车辆或船舶的搜索方法为：

建立货源与运力矩阵s，其矩阵的行表示货主货源，矩阵的列表示会员车辆或船舶，矩阵的第i行和j列的数字s(i,j)表示货主货源i由会员车辆或船舶j运输的可能性；其中，其中sth为符合运力条件的货物承运会员在矩形s中的最低值，s(i,j)的计算须由匹配目标函数确定，目标函数详细考虑的因素包括货物数量、运力大小、报价、是否预报、车船位置、运输路程；凡不符合条件的运力，s(i,j)设为0；

当搜索货物i的运力时，仅需提取矩阵i行的数据，凡是数据值大于sth为符合条件会员，数值最大的车船会员为该货物承运会员；当货物i不能找到符合条件的会员时，开始搜索潜在会员，具体方法是首先求出矩阵s的奇异值σi和奇异向量ui和vi，i＝1,…,k，1≤k≤矩阵的秩，k的选择取决于奇异值分布，在大多数情况下，k取值1或2，然后近似s为货物i的承运人从中选取。

进一步，所述安全分析模块分析方法如下：

⑴将安全记录仪数据线插入运行分析主机usb端口，将安全记录仪采集的数据导入分析主机；

⑵采集数据的时域预处理，剔除数据野点，零均值处理；

⑶低通滤波：采用巴特沃思低通滤波器滤除对货物损害极小的高频信号；

⑷计算加速度均方根；

⑸得出功率谱密度：运用周期图法得出振动加速度信号的功率谱密度；

⑹计算冲击持续时间：取加速度信号冲击响应峰值的第一个5％-20％信号所对应的时间为冲击计时的起点，取加速度信号冲击响应峰值的第二个5％-20％信号所对应的时间为冲击计时的终点，计算出冲击持续时间；

⑺得出冲击持续时间速度变化量～加速度峰值统计点散图：以冲击持续时间内速度变化量为横轴、冲击峰值即每个加速度信号的最大值为纵轴统计出点散图；

⑻数据结果应用：包括加速度均方根分析、功率谱密度应用及冲击持续时间速度变化量～加速度峰值统计点散图的应用。

进一步，所述定位模块定位方法如下：

(1)设置若干无线识别标签以及若干读取器，并在运输管理服务器上登记；

(2)在起点，将某一选定无线识别标签与某一选定物件相关联，根据相关联时的关联时间及所述起点，为所述选定无线识别标签生成起点序列号，上传到运输管理服务器；

(3)在每一节点读取所述选定无线识别标签信息，根据读取时的读取时间及所述节点，为所述选定无线识别标签生成对应的节点序列号，上传到运输管理服务器；

(4)在终点读取所述选定无线识别标签信息，将所述选定无线识别标签与所述选定物件解除关联，根据解除关联时的解除时间及所述终点，为所述选定无线识别标签生成终点序列号，上传到运输管理服务器。

进一步，所述基于物联网的机械制造产品存放运输方法的库存清空时间计算方法如下：

首先，计算出货效率，将单位时间内的发出货物的量统计；

然后，计算库存量；

库存量＝入库货物量-出库货物量；

最后，计算库存清空所需时间；

库存清空所需时间＝库存量/出货效率；

进一步，所述基于物联网的机械制造产品存放运输方法的备货量计算方法如下：

首先，估算出库的货物量的增长率，增长率为设定时间内的平均增长率；

其中n为设定时间，单位天；

b为设定时间内最后一天的出库的货物量；

a为设定时间内第一天的出库的货物量；

最后，估算备货量；

备货量＝b×(1+增长率)×t；

其中b为设定时间内最后一天的出库的货物量，t为需备货的天数。

本发明的另一目的在于提供一种实施所述基于物联网的机械制造产品存放运输方法的基于物联网的机械制造产品存放运输系统，所述基于物联网的机械制造产品存放运输系统包括：

运输信息获取模块、搜索选择模块、中央控制模块、路径规划模块、安全分析模块、数据存储模块、显示模块、无线通信模块、运输管理服务器、定位模块、库存计算模块；

运输信息获取模块，与中央控制模块连接，用于获取待运输货物的起始站点、目的站点和针对所述待运输货物的运输要求信息，所述运输要求信息包括针对运输时间和/或运输开销的要求信息；

搜索选择模块，与中央控制模块连接，用于搜索选择便捷配送方式；

中央控制模块，与运输信息获取模块、搜索选择模块、路径规划模块、安全分析模块、数据存储模块、显示模块连接，用于控制各个模块正常工作；

路径规划模块，与中央控制模块连接，用于基于所述起始站点、所述目的站点和所述运输要求信息，规划所述待运输货物的运输路径；

安全分析模块，与中央控制模块连接，用于分析运输过程中货物的动态状况，及时判断货物的受损情况；

数据存储模块，与中央控制模块连接，用于存储运输信息及分析结果；

显示模块，与中央控制模块连接，用于显示运输过程中货物的动态状况信息；

无线通信模块，与中央控制模块连接，用于通过无线信号连接运输管理服务器对运输数据进行管理；

定位模块，与中央控制模块连接，用于通过设置若干无线识别标签对运输位置进行实时定位；

库存计算模块，与中央控制模块连接，用于计算库存清空所需时间及备货量数据信息。

进一步，所述库存计算模块包括库存清空时间计算模块、备货量计算模块；

库存清空时间计算模块，用于计算库存清空所需的时间数据信息；

备货量计算模块，用于计算库存的备货量数据信息。

本发明的另一目的在于提供一种应用所述基于物联网的机械制造产品存放运输方法的计算机。

本发明的优点及积极效果为：

(1)本发明通过搜索选择模块充分利用车辆或船舶空载运力资源，降低物流成本，节约能源，减少二氧化碳排放；控制模块采用lbfa算法满足了服务器在在海量节点条件下的实时资源调度任务的分配，提高了车船的利用效率。

(2)本发明通过安全分析模块对采集的时域信号首先进行时域预处理，低通滤波处理，为采集数据的分析打下了基础，以及对采集数据进行了加速度均方根计算、功率谱密度计算及冲击持续时间速度变化量～加速度峰值统计点散图数据计算，全面分析运输过程中货物的动态状况，及时判断货物的受损情况，通过无线通信模块进行信息加密，大大提高了货物运输的安全性。

(3)本发明通过定位模块采用某一选定无线识别标签与某一选定物件相关联，进行云服务管理，从而实现了源于各节点的全程监控网络，使得物流中的物件在任一环节均有监控，因此具有很高的市场应用价值；通过库存计算模块可根据订单对仓库进货，可有效防止各个仓库因区域的销售量不均衡而出现库存过多；设置有仓储发货系统，通过备货系统计算需备货量，以出货效率预估需补货量，可有效提高仓库的库存周转率，防止仓库货物出现积压。

附图说明

图1是本发明实施提供的基于物联网的机械制造产品存放运输方法流程图；

图2是本发明实施提供的基于物联网的机械制造产品存放运输系统结构示意图；

图2中：1、运输信息获取模块；2、搜索选择模块；3、中央控制模块；4、路径规划模块；5、安全分析模块；6、数据存储模块；7、显示模块；8、无线通信模块；9、运输管理服务器；10、定位模块；11、库存计算模块。

具体实施方式

为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

下面结合附图及具体实施例对本发明的应用原理作进一步描述。

如图1所示，本发明实施例提供的基于物联网的机械制造产品存放运输方法包括以下步骤：

s101，通过运输信息获取模块获取待运输货物的起始站点、目的站点和针对所述待运输货物的运输要求信息，所述运输要求信息包括针对运输时间和/或运输开销的要求信息；

s102，通过搜索选择模块搜索选择便捷配送方式；

s103，中央控制模块调度路径规划模块基于所述起始站点、所述目的站点和所述运输要求信息，规划所述待运输货物的运输路径；

s104，通过安全分析模块分析运输过程中货物的动态状况，及时判断货物的受损情况；

s105，通过数据存储模块存储运输信息及分析结果；通过显示模块显示运输过程中货物的动态状况信息；

s106，通过无线通信模块接运输管理服务器对运输数据进行管理；通过定位模块设置若干无线识别标签对运输位置进行实时定位；

s107，通过库存计算模块计算库存清空所需时间及备货量数据信息。

如图2所示，本发明实施例提供的基于物联网的机械制造产品存放运输系统包括：运输信息获取模块1、搜索选择模块2、中央控制模块3、路径规划模块4、安全分析模块5、数据存储模块6、显示模块7、无线通信模块8、运输管理服务器9、定位模块10、库存计算模块11。

运输信息获取模块1，与中央控制模块3连接，用于获取待运输货物的起始站点、目的站点和针对所述待运输货物的运输要求信息，所述运输要求信息包括针对运输时间和/或运输开销的要求信息；

搜索选择模块2，与中央控制模块3连接，用于搜索选择便捷配送方式；

中央控制模块3，与运输信息获取模块1、搜索选择模块2、路径规划模块4、安全分析模块5、数据存储模块6、显示模块7连接，用于控制各个模块正常工作；

路径规划模块4，与中央控制模块3连接，用于基于所述起始站点、所述目的站点和所述运输要求信息，规划所述待运输货物的运输路径；

安全分析模块5，与中央控制模块3连接，用于分析运输过程中货物的动态状况，及时判断货物的受损情况；

数据存储模块6，与中央控制模块3连接，用于存储运输信息及分析结果；

显示模块7，与中央控制模块3连接，用于显示运输过程中货物的动态状况信息；

无线通信模块8，与中央控制模块3连接，用于通过无线信号连接运输管理服务器9对运输数据进行管理；

定位模块10，与中央控制模块3连接，用于通过设置若干无线识别标签对运输位置进行实时定位；

库存计算模块11，与中央控制模块3连接，用于计算库存清空所需时间及备货量数据信息。

本发明提供的库存计算模块11包括库存清空时间计算模块、备货量计算模块；