自存取物冷热柜控制系统的制作方法

本发明涉及信息物流技术领域，尤其是涉及一种自存取物冷热柜控制系统。

背景技术：

随着人们生活质量的提高，数字化城市的发展，人们的购物方式变得越来越多样化，其中，网上购物已经成为一种非常普遍的购物方式，极大地方便了人们的生活。随之而来的，网上购物对物流业的要求也变得越来越严格，物流速度、物流安全等问题已经成为人们日益关注的焦点。

目前，为了提高物流效率，快递行业发明了一种解决放物时间和空间问题的蜜蜂柜(蜂巢)，能够存放更多的物品，然而其所储放的只能是普通的物件，对于某些对温度有特殊需求的药物等物件，尚未提出有效的解决办法。

技术实现要素：

有鉴于此，本发明的目的在于提供一种自存取物冷热柜控制系统，能够为对温度有特殊需求的物品提供合适的存储环境温度，使用户根据想要存放的物品的特殊温度需求，实现其自助存取。

第一方面，本发明实施例提供了一种自存取物冷热柜控制系统，包括：主控制器、冷热联供机构及一个或者多个末端柜体；末端柜体包括：从控制器及多个子柜体；

冷热联供机构通过主输水管道与末端柜体中的分水装置和回水收集装置连接；每个主输水管道上设置有主电磁阀；分水装置和回水收集装置分别通过从输水管道与每个子柜体连接；在与每个子柜体连接的从输水管道上对应设置有控制阀和调节阀；

主控制器接收到用户的需热指令或者需冷指令时，控制相应的主电磁阀和冷热联供机构工作，以使主电磁阀控制相应的主输水管道连通，及使冷热联供机构控制主输水管道进行液体循环；

从控制器接收到用户的存物指令及温度设置指令时，根据存物指令控制相应的子柜体执行开锁动作，并在用户将物品放入子柜体及将子柜体上锁后，根据温度设置指令，控制子柜体对应的控制阀和调节阀工作，以使控制阀控制相应的从输水管道连通，调节阀控制从输水管道的流量，以使从输水管道对子柜体进行温度调节；

从控制器接收到用户的取物指令时，根据取物指令控制相应的子柜体执行开锁动作，以便用户将物品取出。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第一种可能的实施方式，其中，主输水管道包括：热供水管、热回水管、冷供水管、冷回水管；

冷热联供机构包括：蒸发器、冷凝器、蓄冷器、蓄热器、循环水泵；

蒸发器、蓄冷器和末端柜体分别通过冷供水管连接；

末端柜体与蓄冷器通过冷回水管连接；

冷凝器、蓄热器和末端柜体分别通过热供水管连接；

末端柜体与蓄热器通过热回水管连接；

在冷供水管和热供水管上各安装有一个循环水泵。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第二种可能的实施方式，其中，还包括：分别与蓄冷器和蓄热器连接的旁开支路自循环水管及风机；

每个旁开支路循环水管上安装有一个电磁阀；

主控制器在判断蓄冷器温度超过预设低温阈值或者判断蓄热器温度高于预计高温阈值时，控制相应的电磁阀工作及风机工作，以使蓄冷器或者蓄热器的温度处于预设温度范围内。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第三种可能的实施方式，其中，每个子柜体内部设置有红外检测器；

当用户将物品放入子柜体内，并将子柜体上锁后，红外检测器采集子柜体内物品的温度信息，并将温度信息发送至从控制器，以使从控制器根据温度信息，控制子柜体对应的控制阀和调节阀工作，以使控制阀控制相应的从输水管道连通，调节阀控制从输水管道的流量，以使从输水管道对子柜体进行温度调节。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第四种可能的实施方式，其中，末端柜体还包括：人机交互模块；

人机交互模块与从控制器连接；

从控制器通过人机交互模块接收用户的存物指令、温度设置指令或取物指令。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第五种可能的实施方式，其中，子柜体包括：箱体；

箱体上部和下部设置有从输水管道，上部的从输水管道为换冷管道，下部的从输水管道为换热管道；

从输水管道的两端分别与分水装置和回水收集装置连接；

箱体外部四周设置一层保温层。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第六种可能的实施方式，其中，换冷管道和换热管道均呈半圆环状。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第七种可能的实施方式，其中，子柜体上安装磁力锁；

磁力锁包括：立方体锁芯、刚性块、刚性框架、橡胶垫及电磁铁；

电磁铁接收从控制器所发送的开锁信号或者上锁信号，并根据开锁信号或者上锁信号控制立方体锁芯执行开锁操作或者上锁操作。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第八种可能的实施方式，其中，从控制器还连接有无线通信模块。

结合第一方面，本发明实施例提供了第一方面的第九种可能的实施方式，其中，末端柜体还包括：垫高平台；

垫高平台设置于多个子柜体的下方；

垫高平台内部安装有从控制器、无线通信模块。

本发明实施例带来了以下有益效果：

本发明实施例提供的自存取物冷热柜控制系统包括：主控制器、冷热联供机构及一个或者多个末端柜体；末端柜体包括：从控制器及多个子柜体。其中，冷热联供机构通过主输水管道与末端柜体中的分水装置连接；每个主输水管道上设置有主电磁阀；分水装置通过从输水管道与每个子柜体连接；在与每个子柜体连接的从输水管道上对应设置有控制阀和调节阀；主控制器接收到用户的需热指令或者需冷指令时，控制相应的主电磁阀和冷热联供机构工作，以使主电磁阀控制相应的主输水管道连通，及使冷热联供机构控制主输水管道进行液体循环；从控制器接收到用户的存物指令及温度设置指令时，根据存物指令控制相应的子柜体执行开锁动作，并在用户将物品放入子柜体及将子柜体上锁后，根据温度设置指令，控制子柜体对应的控制阀和调节阀工作，以使控制阀控制相应的从输水管道连通，调节阀控制从输水管道的流量，以使从输水管道对子柜体进行温度调节；从控制器接收到用户的取物指令时，根据取物指令控制相应的子柜体执行开锁动作，以便用户将物品取出。本发明能够为对温度有特殊需求的物品提供合适的存储环境温度，使用户根据想要存放的物品的特殊温度需求，实现其自助存取。

本发明的其他特征和优点将在随后的说明书中阐述，并且，部分地从说明书中变得显而易见，或者通过实施本发明而了解。本发明的目的和其他优点在说明书、权利要求书以及附图中所特别指出的结构来实现和获得。

为使本发明的上述目的、特征和优点能更明显易懂，下文特举较佳实施例，并配合所附附图，作详细说明如下。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明实施例提供的一种自存取物冷热柜控制系统的示意图；

图2为本发明实施例提供的一种自存取物冷热柜控制系统中冷热水进入末端柜体的分流和收集示意图；

图3为本发明实施例提供的一种自存取物冷热柜控制系统中末端柜体的示意图；

图4为本发明实施例提供的一种自存取物冷热柜控制系统中主机与末端能量输送图；

图5为本发明实施例提供的一种自存取物冷热柜控制系统中冷热量供给图；

图6为本发明实施例提供的一种自存取物冷热柜控制系统中子柜体结构图；

图7为本发明实施例提供的一种自存取物冷热柜控制系统中子柜体密封方式示意图。

具体实施方式

为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

现有的蜜蜂柜(蜂巢)，能够解决放物时间和空间的问题，然而其所储放的只能是普通的物件，对于某些对温度有特殊需求的药物等物件，尚未提出有效的解决办法。基于此，本发明实施例提供一种自存取物冷热柜控制系统，能够为对温度有特殊需求的物品提供合适的存储环境温度，使用户根据想要存放的物品的特殊温度需求，实现其自助存取。

本发明实施例提供了一种自存取物冷热柜控制系统，参见图1所示，该系统包括：主控制器100、冷热联供机构200及一个或者多个末端柜体300；末端柜体300包括：从控制器及多个子柜体。

其中，冷热联供机构200通过主输水管道与末端柜体300中的分水装置和回水收集装置连接；每个主输水管道上设置有主电磁阀；分水装置和回水收集装置分别通过从输水管道与每个子柜体连接；在与每个子柜体连接的从输水管道上对应设置有控制阀和调节阀。

主控制器100接收到用户的需热指令或者需冷指令时，控制相应的主电磁阀和冷热联供机构200工作，以使主电磁阀控制相应的主输水管道连通，及使冷热联供机构200控制主输水管道进行液体循环。

从控制器接收到用户的存物指令及温度设置指令时，根据存物指令控制相应的子柜体执行开锁动作，并在用户将物品放入子柜体及将子柜体上锁后，根据温度设置指令，控制子柜体对应的控制阀和调节阀工作，以使控制阀控制相应的从输水管道连通，调节阀控制从输水管道的流量，以使从输水管道对子柜体进行温度调节；从控制器接收到用户的取物指令时，根据取物指令控制相应的子柜体执行开锁动作，以便用户将物品取出。

上述分水装置和回水收集装置如图2所示。图中1表示主输水管道(热供水管)进入末端柜体300后，通过分水装置分水供给每个子柜体；2表示主输水管道(冷供水管)进入末端柜体300后，通过分水装置分水供给每个子柜体；3表示每个子柜体换热后，将水通过回水收集装置收集后输送给主输水管道(热回水管)；4表示每个子柜体换冷后，将水通过回水收集装置收集后输送给主输水管道(冷回水管)。此外，分水装置入口处还安装有小功率的循环水泵，有利于分水效率的提升。

末端柜体300中的子柜体的单独控制过程为：末端柜体300中的从控制器接收到用户设置的温度后，根据该温度及子柜体环境中温探头所测的柜内温度进行比对，反馈给主控制器，得出温差值，在设定值高于环境温度30℃的情况下，热供水管和热回水管对应的主电磁阀打开，冷供水管和冷回水管对应的主电磁阀关闭，反之，设定值低于环境温度30℃时，冷供水管和冷回水管对应的主电磁阀打开,冷供水管和冷回水管对应的主电磁阀关闭。

进一步，从控制器实时比较设定温度与环境温度的差值，根据差值的变化，控制子柜体对应的控制阀和调节阀的开度大小，控制阀用于控制其相应的从输水管道(包括热输水管和冷输水管)的通断，调节阀用于控制其相应的从输水管道(包括热输水管和冷输水管)的流量大小。

该自存取物冷热柜控制系统中的主控制器100和冷热联供机构200，可以设置于社区内，自取物冷热柜，即末端柜体300可以设置多个，也可以是一个，只要满足冷热联供机构200的负荷要求即可。比如一个冷热联供机构200最大负荷只能满足一个二十门末端柜体300时，对应可匹配每个子柜体尺寸与标配最大门数的箱体相等的两个十门末端柜体300，即该末端柜体300包括二十个子柜体，或者可以设置为四个五门末端柜体300，即每个末端柜体300包括五个子柜体，从而达到了模块化的要求，可根据使用量情况进行灵活的调节。

主控制器100、冷热联供机构200和末端柜体300采用的是“集中能量，分别配给”的方法给每个单独子柜体进行供冷或供热，能够达到节能的效果，冷热联供使得其更加符合现今倡导的分级利用充分利用的节能思想，末端柜体300采用模块化设计理念，使系统(包括主控制器100、冷热联供机构200)与柜体分离，通过主输水管道分别匹配连接，一个系统可连接多个柜体，减少了制冷系统的设置，使得该末端柜体300放置于公共区域时不会产生过大的噪音。其次，每个单独子柜体可进行定期的替换，抽屉式柜体可方便取下，进行清洗或者更换，维护简便。

图3为本实施例所提供的一种末端柜体300的结构示意图。其中包括人机交互模块301、垫高平台302和10个子柜体303。人机交互模块与从控制器连接；从控制器通过人机交互模块接收用户的存物指令、温度设置指令或取物指令。本实施例中的末端柜体300可以进行联网通讯，其主要是为用户或商家取放物更加方便及快捷。该末端柜体300还包括各种电器设备，如实现控制功能的从控制器及实现通信功能的无线通信模块等，从控制器和无线通信模块安装于垫高平台302内，所述垫高平台302设置于上述多个子柜体的下方，便于用户存取物件。作为一种优选方式，上述垫高平台高0.5m。

具体实现的时候，用户可以通过手机app向从控制器发送存物和取物指令，也可以通过末端柜体300上设置的人机交互模块301来发送存物和取物指令，甚至是对于存放物品所需的温度的设定。一般是商家用户有存物需求，商家用户将普通用户所购物品存放在子柜体中，普通用户通过手机扫码进行操作，每一个末端柜体300拥有单独的二维码，取物信息由商家提供，普通用户获取到末端地址后前往其人机交互模块301选择取物，并扫描二维码进行操作，获取准确的子柜体编号信息，在手机上进行解锁确定，取物。联网可以解决在多个用户同时使用人机界面导致的排队问题，在联网后用户可以不使用末端人机界面操作进行取/放物，可对柜体二维码进行扫描，在手机的app上进行操作。

进一步，上述主输水管道包括：热供水管、热回水管、冷供水管、冷回水管。冷热联供机构200包括：蒸发器、冷凝器、蓄冷器、蓄热器、循环水泵。

蒸发器、蓄冷器和末端柜体300分别通过冷供水管连接；末端柜体300与蓄冷器通过冷回水管连接；冷凝器、蓄热器和末端柜体300分别通过热供水管连接；末端柜体300与蓄热器通过热回水管连接；在冷供水管和热供水管上各安装有一个循环水泵。该循环水泵为大功率循环水泵，其采用双位控制，即开停控制，其取决因素来自于末端柜体的从控制器，当末端柜体中的从控制器接收到需求冷/热量时即开启，并为了防止人为故意的短时间多次取放物导致电机烧毁，设置3min的延时控制。

具体的冷热供给过程如图4和图5所示，图4中1表示热供水管，2表示热回水管，3表示冷供水管，4表示冷回水管。图5中末端柜为上述末端柜体300，各箱体为上述各个子柜体。本实施例中的自存取物冷热柜控制系统，采用间冷形式对每个单独末端柜体300供能：在对单独末端箱体供冷时，载体为盐水；在对单独末端箱体供热时，载体为普通自来水。载体输送至末端柜体300后与各单独子柜体换热方式为间壁式换热。蓄冷器、蓄热器分别与蒸发器、冷凝器通过间壁式交换冷量或者热量。

此处以供冷为例，供热类似，蒸发器是蓄冷器水箱外壁的盘管，其与水箱内盐水换热，蓄冷器底部为管道连接点，与冷供水管连接，至末端柜体的分水装置，分水装置再通过从输水管(换冷水管中的从冷供水管)连接至子柜体，子柜体再通过从输水管(换冷水管中的从回水管)与末端柜体的回水收集装置连接，然后再通过冷回水管连接到蓄冷器上方(不是最高处)，进入水箱继续换热，形成循环。

作为一种优选实施方式，上述系统还包括：分别与蓄冷器和蓄热器连接的旁开支路自循环水管及风机；每个旁开支路循环水管上安装有一个电磁阀；主控制器100在判断蓄冷器温度超过预设低温阈值或者判断蓄热器温度高于预计高温阈值时，控制相应的电磁阀工作及风机工作，以使蓄冷器或者蓄热器的温度处于预设温度范围内，从而保证系统整体运行的热效率保持在较高的范围。旁开支路自循环水管及风机的设置，提供了较传统冷柜或保鲜柜能量耗散问题的一种更优的解决方案，其富裕冷/热量除排入空气，还可进行其他用途，本发明实施例仅是其中一种解决方案。

在另一种实施方式中，每个子柜体内部设置有红外检测器。当用户将物品放入子柜体内，并将子柜体上锁后，红外检测器采集子柜体内物品的温度信息，并将温度信息发送至从控制器，以使从控制器根据温度信息，控制子柜体对应的控制阀和调节阀工作，以使控制阀控制相应的从输水管道连通，调节阀控制从输水管道的流量，以使从输水管道对子柜体进行温度调节。

通过上述红外检测器可以自动检测置于子柜体内的物品的温度，从控制器根据该温度对相应子柜体的控制阀和调节阀进行控制，以实现将子柜体中的环境温度调节到该物品所需的温度，这种方式不需要人为设置温度，更加智能化。

参见图6和图7所示，本实施例中的子柜体包括：箱体；箱体上部和下部设置有从输水管道，上部的从输水管道为换冷管道，下部的从输水管道为换热管道；从输水管道的两端分别与分水装置和回水收集装置连接；箱体外部四周设置一层保温层。保温层材料选用聚氨酯泡沫。换冷管道和换热管道均呈半圆环状，可以增加换冷面积和换热面积，从而提高换冷换热效率。

子柜体上安装磁力锁；磁力锁包括：立方体锁芯、刚性块、刚性框架、橡胶垫及电磁铁；电磁铁接收从控制器所发送的开锁信号或者上锁信号，并根据开锁信号或者上锁信号控制立方体锁芯执行开锁操作或者上锁操作。此外，为防止他人故意开启箱体后不上锁，影响他人使用，本实施例中在箱体的后方(与人机界面相反方向)设置一拉伸机构，在开启箱体的时间达到预设时间阈值时，从控制器控制该拉伸机构自动接入，使箱体上锁。上述预设时间阈值可以根据实际情况进行不同的设定，比如10min。

图7中，①为电磁铁，该电磁铁用来接收从控制器所发送的开停信号，以控制子柜体开锁或者上锁；②为橡胶垫，防止吸力过大造成锁芯损坏；③为刚性框架，固定该磁力锁的位置；④为刚性块，避免锁芯脱落；⑤为立方体锁芯。如图6所示，采用同心半圆环的从输水管道，是为了增加换热面积，提高换热效率，其封闭方式是通过电磁锁实现的，在用户通过人机界面的操作，电磁铁得电吸起锁芯，箱体打开，在用户推入箱体时，设置一触点，电磁铁失电，锁芯下坠，子柜体锁住。

本实施例中，十个单独子柜体均呈抽屉式形状，每个子柜体上方具有一挡板及一磁力锁，下方亦有一挡板，所述上下两挡板为其换热区域(上冷下热)。由于该冷柜主要储存商品为日常生活的食物为主，譬如披萨，冰鲜食品等，故其柜体所需承受的重量不会过重，选用不锈钢作为框架结构材料。每个单独柜体毛尺寸为：长500宽500高300，即每个单独箱体为75l毛容积，整体总毛容积为750l。

本发明实施例提供的自存取物冷热柜控制系统包括：主控制器100、冷热联供机构200及一个或者多个末端柜体300；末端柜体300包括：从控制器及多个子柜体。其中，冷热联供机构200通过主输水管道与末端柜体300中的分水装置连接；每个主输水管道上设置有主电磁阀；分水装置通过从输水管道与每个子柜体连接；在与每个子柜体连接的从输水管道上对应设置有控制阀和调节阀；主控制器100接收到用户的需热指令或者需冷指令时，控制相应的主电磁阀和冷热联供机构200工作，以使主电磁阀控制相应的主输水管道连通，及使冷热联供机构200控制主输水管道进行液体循环；从控制器接收到用户的存物指令及温度设置指令时，根据存物指令控制相应的子柜体执行开锁动作，并在用户将物品放入子柜体及将子柜体上锁后，根据温度设置指令，控制子柜体对应的控制阀和调节阀工作，以使控制阀控制相应的从输水管道连通，调节阀控制从输水管道的流量，以使从输水管道对子柜体进行温度调节；从控制器接收到用户的取物指令时，根据取物指令控制相应的子柜体执行开锁动作，以便用户将物品取出。本发明实施例能够为对温度有特殊需求的物品提供合适的存储环境温度，使用户根据想要存放的物品的特殊温度需求，实现其自助存取。

所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置及电子设备的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。

附图中的流程图和框图显示了根据本发明的多个实施例方法和计算机程序产品的可能实现的体系架构、功能和操作。在这点上，流程图或框图中的每个方框可以代表一个模块、程序段或代码的一部分，所述模块、程序段或代码的一部分包含一个或多个用于实现规定的逻辑功能的可执行指令。也应当注意，在有些作为替换的实现中，方框中所标注的功能也可以以不同于附图中所标注的顺序发生。例如，两个连续的方框实际上可以基本并行地执行，它们有时也可以按相反的顺序执行，这依所涉及的功能而定。也要注意的是，框图和/或流程图中的每个方框、以及框图和/或流程图中的方框的组合，可以用执行规定的功能或动作的专用的基于硬件的系统来实现，或者可以用专用硬件与计算机指令的组合来实现。

在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。

在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的系统、装置和方法，可以通过其它的方式实现。以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，又例如，多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些通信接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。

所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。

另外，在本发明各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。

所述功能如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在一个处理器可执行的非易失的计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：u盘、移动硬盘、只读存储器(rom，read-onlymemory)、随机存取存储器(ram，randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。

最后应说明的是：以上所述实施例，仅为本发明的具体实施方式，用以说明本发明的技术方案，而非对其限制，本发明的保护范围并不局限于此，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，其依然可以对前述实施例所记载的技术方案进行修改或可轻易想到变化，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改、变化或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明实施例技术方案的精神和范围，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应所述以权利要求的保护范围为准。