高速泡货的自学习动态称重方法
【专利摘要】本发明公开了一种高速泡货的自学习动态称重方法，首先，在称重段胶带机上设置三组光电，其中光电1设于前端，光电2设于中点，光电3设于末端；在称重段胶带机前方的前胶带机上设置一组前置光电，前置光电与光电1之间的距离略大于满足双包裹称重法的包裹最大长度允许值，由控制系统控制称重模块对于包裹进行一个称重周期的称重，一个称重周期分两种情况：当连续两个包裹的包裹长度均在满足双包裹称重法的包裹最大长度允许值范围内时，且由前置光电控制两个待测包裹的间距符合条件则采用双包裹称重法进行称重；否则采用单包裹称重法进行称重；当一个称重周期结束后对于连续前行的包裹重复上述步骤，直至称重完成。本发明可大幅提高泡货称重效率。
【专利说明】高速泡货的自学习动态称重方法
【技术领域】
[0001] 本发明涉及邮政快递领域，更具体地说，是涉及一种高速泡货的自学习动态称重 方法。
【背景技术】
[0002] 泡货通俗的讲就是轻货，在速递物流行业中，一般以体积/0. 006大于重量即定为 泡货。
[0003] 现有的应用于快递行业泡货称重的方法都是基于某种具备动态称重功能的硬件 实现的。在称重过程中，通过外界信号（如传感器）触发称重，以某种算法完成称重计算后 又以外界信号（如传感器）终止称重动作，从而让下一件泡货进入称重段重复上述操作。
[0004] 现行技术方案基本围绕在有且仅有一个泡货上机称重的动作来设计称重段，即该 模式下，称重段的最短称重时间Tmin(或称称重间隔）不会小于单个泡货全程通过称重段 的时间T=L/v，即
[0005] Tmin= (L+l) /v,
[0006] 因Tmin决定了整个称重段的最大处理效率fmax，故称重段的处理效率受称重段 长度L、泡货平均长度Ia以及称重段运行速度V(为保证称重精度一般保持匀速运转）的影 响。
[0007] 另外，由于泡货处于进入称重段阶段和离开称重段阶段时，泡货并未完成位于称 重段上，当时采集到的重量信息存在不可靠性。故实际有效的称重时间Te如图1所示，为
[0008] Te= (L_21)/v，
[0009] 也就是说，在设计称重段时，称重段的长度L本身也需要受三个因素的影响，即：
[0010] 〇泡货的最长尺寸lmax，理论上L> 21。但某些技术方案中，为提高称重效率，会 以重心进出称重段的长度来计算有效时间，即L>0. 51+0. 51 = 1。
[0011] 〇称重段的有效称重时间，称重模块获取重量信息的操作必须满足时间-精度曲 线的要求，即保证一定时长的有效称重时间才能抓取该时间段准确的重量信息，其最短有 效称重时间Temin里，称重段保持匀速运行，故存在关系式
[0012] L-21 ^Temin*v
[0013] 或改进式
[0014] L-I彡Temin*v(重心进出称重段的算法）
[0015] 〇称重段运行速度V，在保障称重段有效称重时间的前提下，运行速度和称重段长 度成正比。
[0016] 因此，现有各类称重算法为基础实现的动态称重设备往往为保证称重精度（即保 证有效称重时间）需牺牲处理速度，很难实现真正意义上的正确、有效的包件资费稽核功 能。
[0017] 另外，现有技术方案无法实施多个泡货上机的最大问题就是对泡货上机触发逻辑 的判定。
[0018] 对于任何一个称重段，最少需要在段前和段后分别安装一组光电用来判定物品进 入时刻和物品离开时刻。
[0019] 然而在实际生产中，这两组光电的判定效果并不能完全达到理想状态，即一个进 入称重段的触发电平和一个离开称重段的触发电平交错发生。当触发信号发生理想状态意 外的情况时，同时刻仅有一个包裹通过称重段的条件下，可以通过软件自行判断改善触发 信号的条件。但同时刻有复数个包裹通过称重段时，软件逻辑上就无法判断改善触发信号 的阈值，因此一旦触发错误，就会造成软件上的逻辑紊乱，此时的称重段必须停机报警，由 操作人员重启来清空错误信息。
[0020] 图2即为两种常见的触发错误
[0021] 当包裹底面不平时，包裹通过光电时并不是一个平稳的电平而是出现多个上升下 降边，系统会认为发生两个包裹连续上称重段，则会因条件下无法满足"称出其中某个包裹 的准确重量"而停机。同时刻仅有一个包裹通过称重段的条件时，连续电平可以在软件上强 制归并为一个电平，因为在上机物理逻辑上不存在两个包裹连续上机的情况，但同时刻有 复数个包裹通过称重段时必定有机会出现两个包裹连续上机的情况，故包裹底面不平时现 有方案会发生将1个包裹当成两个包裹称重，却找不到后1个包裹离开称重段的信号，于是 报警停机。
[0022] 为避免情况1的发生，某些方案中会将触发光电的垂直安装位置提高，这样就可 大概率低避免底面不平问题，但同时就产生了对高度较低包裹的信号缺失问题。当某个包 裹高度偏低（信封、文件类）时，该包裹通过称重段完成无法触发光电，故会失去称重信息。
【发明内容】
[0023] 针对现有技术中存在的缺陷，本发明的目的是提供一种高速泡货的自学习动态称 重方法。
[0024] 为达到上述目的，本发明采用如下的技术方案：
[0025] 一种高速泡货的自学习动态称重方法，该方法的具体步骤为：
[0026] A.在称重段胶带机上设置三组光电，其中光电1设于称重段胶带机的前端，光电 2设于称重段胶带机的中点，光电3设于称重段胶带机的末端；在称重段胶带机前方的前胶 带机上设置一组前置光电，前置光电与光电1之间的距离略大于满足双包裹称重法的包裹 最大长度允许值：
[0027] B.由控制系统控制称重模块对于包裹进行一个称重周期的称重，一个称重周期分 两种情况：
[0028] 当连续两个包裹的包裹长度均在满足双包裹称重法的包裹最大长度允许值范围 内时，且由前置光电控制两个待测包裹的间距Im符合以下的条件则采用双包裹称重法进 行称重；否则采用单包裹称重法进行称重；
[0029]
【权利要求】
1. 一种高速泡货的自学习动态称重方法，其特征在于： 该方法的具体步骤为： A. 在称重段胶带机上设置三组光电，其中光电1设于称重段胶带机的前端，光电2设于 称重段胶带机的中点，光电3设于称重段胶带机的末端；在称重段胶带机前方的前胶带机 上设置一组前置光电，前置光电与光电1之间的距离略大于满足双包裹称重法的包裹最大 长度允许值： B. 由控制系统控制称重模块对于包裹进行一个称重周期的称重，一个称重周期分两种 情况： 当连续两个包裹的包裹长度均在满足双包裹称重法的包裹最大长度允许值范围内时， 且由前置光电控制两个待测包裹的间距Im符合以下的条件则采用双包裹称重法进行称 重；否则采用单包裹称重法进行称重；
其中，Pn(t)即从时刻tl到t2时间段内，某时刻前置光电的检测结果；Pn(t) = 1，即 匀速；Pn(t) = 0,即停止；需要拉近后续待测包裹时，Pn(t)取大于1的值，使Pn(t)*V(t) =Vf，常见值取Pn(t) = 2 ;Lb=L/2 ;Vf为前胶带机加速至的速度； C. 当一个称重周期结束后对于连续前行的包裹重复步骤B，直至称重完成； 所述满足双包裹称重法的包裹最大长度允许值为 L/2_Teniin*v， 其中，L为称重段胶带机的长度，Tanin为最短有效称重时间，V为称重段胶带机匀速运 行速度。
2. 根据权利要求1所述的自学习动态称重方法，其特征在于： 所述包裹的长度由前置光电以及光电1来判断，即当前置光电检测到待测包裹的后面 而光电1未检测到该待测包裹的前面时，该待测包裹为符合双包裹称重法的包裹；否则为 符合单包裹称重法的包裹。
3. 根据权利要求1所述的自学习动态称重方法，其特征在于： 所述双包裹称重法的具体步骤为： 当前一个待测包裹过光电2,且后一个待测包裹过光电1时，由称重模块对于2个待测 包裹进行称重；当前一个待测包裹过光电3,且后一个待测包裹过光电2时，由称重模块对 于后一个待测包裹进行称重。
4. 根据权利要求1所述的自学习动态称重方法，其特征在于： 所述双包裹称重法以及单包裹称重法均包括光电校准步骤： 建立模糊规则数据库，该数据库由光电1、光电2、光电3采集的所有包裹长度{lx}构 成，并由针对同一个包裹{lx}之间可以得出误差域E和误差变化域ΛΕ， 1) 若输入E为零、正小或负小，则将光电1、光电2、光电3获得的同一待测包裹的长度 实际值的算术平均值作为该待测包裹的长度参考值； 2) 若输入E为负大且ΛΕ为负小，则将光电1、光电2、光电3获得的同一待测包裹的长 度实际值的加权平均值作为该待测包裹的长度参考值；其中， 以光电2所采集到的待测包裹的长度实际值的权重最大，为0. 5 ;光电1和光电3权重 皆为〇. 25 ; 3)其余情况则以光电2所采集到的包裹的长度实际值作为包裹的长度参考值； 当上述3个光电中的任意一个测得的包裹长度与其他光电结果相比，多了 1次触发或 没有触发时，按上述方式，用触发次数正确的光电的数据校正错误数据，避免因光电触发次 数统计错误引起的系统逻辑出错。
【文档编号】G01G11/00GK104457928SQ201410790162
【公开日】2015年3月25日 申请日期:2014年12月17日 优先权日:2014年12月17日
【发明者】孙祺*, 曹子谏, 李濠辰 申请人:上海邮政科学研究院