一种桶装水自助售卖系统及方法与流程

本发明涉及自助售卖系统技术领域，特别涉及一种桶装水自助售卖系统及方法。

背景技术

随着我国经济的不断发展，我国城市居民健康意识得到很大的提升，越来越重视消费营养健康食品。在我国原水水质普遍偏差背景下，健康饮用水的获取越来越受大众重视。自来水的水质偏底降低了民众的生活质量，但却催生了活跃的水市场。当前社会主流饮用水获得方式主要有以下几种：

①小区直饮售水机、家用净水器

②水站桶装水配送、超市桶装水销售

③灌装散卖水及个人水源地自取水等

第①种方式：目前在社会饮用水占比较大。它最大的优点就是获取方便、价格便宜。但是他们产生出来的纯净水(软化水)对人体健康潜在的危害，随着健康意识的提高而越来越不受大众接受。

第②种方式：也是饮用水获取的主流方式。但是大桶水市场品牌杂多，有质量保证的价格普遍偏高，价格较低价格的大桶水质量难保证。超市桶装水购买，运输和搬送存在一定问题。大桶水配送货上门在时间上容易造成不便，送货进门存在一定的安全隐患，社会普及性较底。

第③种方式：占比较小，水的质量无任何保证。

同时社会上存在的桶装水周转用pc桶，无论桶本身的质量，还是使用期限和使用次数，都存在严重管理缺失。

目前市场现有的自助售卖机只能销售小瓶装的饮用水，无法满足大多数饮用水需求。即使有一些桶装水售卖机设计案例，但是无法实现空桶回收，且大部分只能停留在理论，并没有或者无法实现实际应用。

技术实现要素：

发明的目的在于提供一种桶装水自助售卖系统及方法，可完成大型桶装水的自助售卖及空桶回收工作，本发明利用整合与使用多种技术手段，为大众提供同安全、方便、实惠的饮用水，同时也兼具其他商品的暂存以及网上销商功能，从而满足不同用户的实际需求，以解决上述背景技术中提出的问题。

为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：

一种桶装水自助售卖系统，包括售卖机本体、云端总控后台系统以及用户及员工移动端系统，售卖机本体包括主电机、桶装水传动机构、桶装水推出回收机构、rfid识别模块、智能存储柜模块、下位机控制单元以及上位机交互单元，桶装水传动机构上方安装桶装水推出回收机构，所述桶装水传动机构由主动链轮、从动链轮、链条、万向脚轮、脚轮安装座、安装在链条上的托盘以及称重传感器组成，主动链轮和从动链轮通过链条传动连接，链条上安装脚轮安装座，脚轮安装座的底部安装万向脚轮，脚轮安装座上安装托盘，托盘上放置有食品级pc材料制成的水桶，万向脚轮的下方还安装有称重传感器；

所述桶装水推出回收机构包括进出桶电动推杆、机械滑轨、取水仓、进桶拨杆、出桶拨杆、第一传感器、进出桶平台以及第二传感器，进出桶电动推杆通过进桶拨杆连接件和出桶拨杆连接件分别对应连接进桶拨杆和出桶拨杆，进桶拨杆连接件和出桶拨杆连接件卡嵌在机械滑轨上，所述进桶拨杆和出桶拨杆的上方设有取水仓，取水仓后端上方固定安装rfid识别模块，取水仓的侧面安装有位于桶装水侧面的第一传感器，所述进桶拨杆的侧面安装进出桶平台，进出桶平台的底部安装第二传感器；所述rfid识别模块由rfid天线和读写控制盒组成，rfid天线固定在取水仓后端上方，读写控制盒通过rs-485接口与下位机控制单元连接通讯，下位机控制单元与智能存储柜模块相连，智能存储柜模块的前端设有上位机交互单元；所述上位机交互单元由电容触控屏和rfid刷卡器组成，电容触控屏的下方设有rfid刷卡器；

云端总控后台系统包含任务管理、产品管理、订单管理、用户管理、员工管理、权限管理、编码管理、数据中心和系统配置；

用户及员工移动端系统，移动端系统基于微信服务号进行二次开发，用户可以通过服务号在终端设备购买桶装水，也可一购买其他健康食品，员工移动端可以接收任务，并进行任务确认。

进一步地，所述主电机由大功率伺服电机及齿轮组成，主电机为桶装水传动机构提供动力。

进一步地，所述rfid天线采用13.56mhz高频频段和基于cpld的afe15693通信协议，读取距离20cm。

进一步地，所述智能存储柜模块采用16个金属柜组成，每一个柜门都装有一个独立的电磁锁单元。

进一步地，所述下位机控制单元采用armcortextm-m4芯片作为主控芯片，与各个用电器件电连接，控制设备本体各个机械单元的动作。

进一步地，所述水桶镶嵌ifrd芯片，ifrd芯片写入水桶的编码和信息。

进一步地，在产品管理模块中，后台管理员，可以根据需求进行商品的增删改查；后台还可以根据不同员工角色分配不同权限。

本发明提供另一种技术方案：一种桶装水自助售卖方法，包括如下步骤：

步骤一：将空桶放置在进出桶平台上，根据提示操作电容触控屏；

步骤二：空桶通过设备的桶装水推出回收机构的进出桶电动推杆推送至自动售卖机里面，通过自动售卖机里面的ifrd读写器进行识别，识别确认后设备主电机驱动桶装水传动机构的链条进行运转；

步骤三：进出桶电动推杆驱动出桶拨杆将空桶回收至托盘上，收回空桶；

步骤四：同时通过进出桶电动推杆推出一桶新的桶装水，通过rfid天线将数据实时回传云端总控后台；

步骤五：后台系统可以时时监控区域内每一台设备的状态，可以根据需求发起各种类型任务，如后台发现某台设备内存水数量小于最小库存，后台管理员就会在后台发起，设备补货任务，由员工在规定时间内完成补货；

步骤六：总后台可以根据反馈的设备数据、销售数据、物流数据、仓库及生产数据，进行分析运算，实时将运算数据提报给后台管理者，后台管理者通过大数据的分析，对整个体系的闭合运转实时全面监控与管理。

与现有技术相比，本发明的有益效果是：

1、本发明提供的桶装水自助售卖系统及方法，将空桶放置在出桶平台上，根据提示操作电容触控屏，空桶通过设备的桶装水推出回收机构推送至自动售卖机里面，通过自动售卖机里面的ifrd读写器进行识别，识别确认后设备主电机驱动桶装水传动机构进行运转，进出桶电动推杆驱动出桶拨杆将空桶回收至托盘上，收回空桶，同时通过进出桶电动推杆推出一桶新的桶装水并将数据实时回传云端总控后台，通过自助售卖机完全实现小时全天候供用大桶水，取水方便快捷。

2、本发明提供的桶装水自助售卖系统及方法，装水桶全部为食品级pc全新料，ifrd读写器把生产信息写入镶嵌在pc桶上的ifrd芯片里面并将数据实时回传云端总控后台，通过ifrd芯片对水桶的跟踪，读写控制盒把pc桶上的ifrd芯片靠近自动售卖机外设读写器时，可读出pc水桶和水的所有信息，实现对水桶实施全面跟踪，达到使用年限和使用次数便自动分拣并进行强制报废，使饮用水更加安全可靠。

3、本发明提供的桶装水自助售卖系统及方法，通过进出桶电动推杆推动进桶拨杆推出一桶新的桶装水，rfid识别模块识别后，通过rfid天线将数据实时回传云端总控后台，总后台可以根据反馈的设备数据、销售数据、物流数据、仓库及生产数据，进行分析运算，实时将运算数据提报给后台管理者，后台管理者通过大数据的分析，对整个体系的闭合运转实时全面监控与管理，对所有商品进行可溯源跟踪。

附图说明

图1为本发明的桶装水传动机构的侧视图；

图2为本发明的桶装水传动机构的俯视图；

图3为本发明的桶装水传动机构的正视图；

图4为本发明的图3的a向示意图；

图5为本发明的桶装水推出回收机构的结构示意图；

图6为本发明的桶装水推出回收机构的侧视图；

图7为本发明的桶装水推出回收机构的俯视图；

图8为本发明的智能存储柜模块的结构示意图；

图9为本发明的智能存储柜模块的正视图；

图10为本发明的图9的b-b向剖视图；

图11为本发明的图9的c-c向剖视图；

图12为本发明的图9的d向示意图；

图13为本发明的图9的e-e向示意图；

图14为本发明的模块原理图。

图中：1、主电机；2、桶装水传动机构；21、主动链轮；22、从动链轮；23、链条；24、万向脚轮；25、脚轮安装座；26、托盘；27、称重传感器；3、桶装水推出回收机构；31、进出桶电动推杆；32、机械滑轨；33、取水仓；34、进桶拨杆；341、进桶拨杆连接件；35、出桶拨杆；351、出桶拨杆连接件；36、第一传感器；37、进出桶平台；38、第二传感器；4、rfid识别模块；41、rfid天线；42、读写控制盒；5、智能存储柜模块；6、下位机控制单元；7、上位机交互单元；71、电容触控屏；72、rfid刷卡器；8、水桶。

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅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。

请参阅图1-4，一种桶装水自助售卖系统，包括主电机1、桶装水传动机构2、桶装水推出回收机构3、rfid识别模块4、智能存储柜模块5、下位机控制单元6以及上位机交互单元7，桶装水传动机构2上方安装桶装水推出回收机构3，桶装水传动机构2保证水桶8能够转动起来，桶装水推出回收机构3将新桶由托盘26上推送至取水仓33以及将空桶回收至托盘26上，主电机1由大功率伺服电机及齿轮组成，主电机1为桶装水传动机构2提供动力，桶装水传动机构2由主动链轮21、从动链轮22、链条23、万向脚轮24、脚轮安装座25、安装在链条23上的托盘26以及称重传感器27组成，主动链轮21和从动链轮22通过链条23传动连接，主动链轮21由大功率伺服电机通过齿轮驱动，使通过链条23使从动链轮22转动，链条23上安装脚轮安装座25，脚轮安装座25的底部安装万向脚轮24，万向脚轮24方便脚轮安装座25转向，脚轮安装座25上安装托盘26，托盘26上放置有食品级pc材料制成的水桶8，托盘26托起水桶8，托盘26随链条23运动时带动水桶8一起运动，水桶8为特别设计制作并与设备进行配套，每个水桶8镶嵌ifrd芯片，从生产下线镶嵌芯片后，便将桶的唯一编码和信息写入ifrd芯片，开始对每一个桶进行全生命周期的数据跟踪，数据实时回传云端总控后台，万向脚轮24的下方还安装有称重传感器27，称重传感器27对经过的桶装水进行称重。

选择符合要求的水厂，对其设备进行改造并加装ifrd读写器，pc桶送入水厂生产线后，生产线加装的ifrd读写器如果检测出有到达使用次数或者使用期限的水桶8，便报警并将其排出进行报废处理，水生产灌装、包装下流水线前，ifrd读写器把生产信息写入镶嵌在pc桶上的ifrd芯片里面并将数据实时回传云端总控后台，桶装水ifrd芯片信息如下：pc桶的生产时间，pc桶的使用次数，水的生产厂家及灌装地点以及水的生产日期，通过ifrd芯片对水桶8的跟踪，装水桶全部为食品级pc全新料，运用技术和技术管理手段对大桶实施全面跟踪，达到使用年限和使用次数便自动分拣并进行强制报废。

请参阅图5-7，桶装水推出回收机构3包括进出桶电动推杆31、机械滑轨32、取水仓33、进桶拨杆34、出桶拨杆35、第一传感器36、进出桶平台37以及第二传感器38，进出桶电动推杆31通过进桶拨杆连接件341和出桶拨杆连接件351分别对应连接进桶拨杆34和出桶拨杆35，进桶拨杆连接件341和出桶拨杆连接件351卡嵌在机械滑轨32上，进出桶电动推杆31为提供水桶8推出和回收的动力机构，通过进出桶电动推杆31的推动，进桶拨杆34和出桶拨杆35可以通过进桶拨杆连接件341和出桶拨杆连接件351在机械滑轨32上滑动，完成水桶8的推出回收动作，进桶拨杆34将托盘26上的水桶8推送至取水仓33，出桶拨杆35将空桶回收至托盘26上，进桶拨杆34和出桶拨杆35的上方设有取水仓33，水桶8在链条23转动下可以在取水仓33平台上实现运动，进入到取水仓33进行取水，取水仓33后端上方固定安装rfid识别模块4，rfid识别模块4对水桶8的ifrd芯片进行识别，取水仓33的侧面安装有位于桶装水侧面的第一传感器36，第一传感器36对进入取水仓33的水桶8感应，进桶拨杆34的侧面安装进出桶平台37，进出桶平台37用于放置空的水桶8，进出桶平台37的底部安装第二传感器38，第二传感器38感应进出桶平台37上是否有水桶8存在。

请参阅图8-14，rfid识别模块4由rfid天线41和读写控制盒42组成，rfid天线41固定在取水仓33后端上方，用于读取进出水桶8的信息，rfid天线41采用13.56mhz高频频段和基于cpld的afe15693通信协议，有效读取距离20cm，读写控制盒42通过rs-485接口与下位机控制单元6连接通讯，读写控制盒42把pc桶上的ifrd芯片靠近自动售卖机外设读写器时，可读出pc水桶和水的所有信息，并将信息显示在读写器上方的电容触控屏71，下位机控制单元6采用armcortextm-m4芯片作为主控芯片，与各个用电器件电连接，直接控制设备本体各个机械单元的动作，是系统控制的核心部件，下位机控制单元6与智能存储柜模块5相连，智能存储柜模块5采用16个金属柜组成，每一个柜门都装有一个独立的电磁锁单元，智能存储柜模块5实现控制柜门的锁死与弹开状态，智能柜模块可以实现用户在线上购买商品通过物流渠道快速配送到用户所在小区，智能存储柜模块5的前端设有上位机交互单元7。上位机交互单元7由电容触控屏71和rfid刷卡器72组成，电容触控屏71的下方设有rfid刷卡器72，电容触控屏71用于手动操作，实现购买商品的交互作用，rfid刷卡器72用于用户的身份识别，通过自助售卖机完全实现24小时全天候供用大桶水，取水方便快捷。

基于上述的桶装水自助售卖系统，本实施例提出一种桶装水自助售卖方法，包括如下步骤：

步骤一：将空桶放置在进出桶平台37上，根据提示操作电容触控屏71，电容触控屏71显示pc水桶和水的所有信息；

步骤二：空桶通过设备的桶装水推出回收机构3的进出桶电动推杆31推送至自动售卖机里面，通过自动售卖机里面的ifrd读写器进行识别，识别确认后设备主电机1驱动桶装水传动机构2的链条23进行运转；

步骤三：进出桶电动推杆31驱动出桶拨杆35将空桶回收至托盘26上，收回空桶，实现空桶的回收；

步骤四：同时通过进出桶电动推杆31推动进桶拨杆34推出一桶新的桶装水，rfid识别模块4识别后，通过rfid天线41将数据实时回传云端总控后台；

步骤五：后台系统可以时时监控区域内每一台设备的状态，可以根据需求发起各种类型任务，如后台发现某台设备内存水数量小于最小库存，后台管理员就会在后台发起，设备补货任务，由员工在规定时间内完成补货；

步骤六：总后台可以根据反馈的设备数据、销售数据、物流数据、仓库及生产数据，进行分析运算，实时将运算数据提报给后台管理者，后台管理者通过大数据的分析，对整个体系的闭合运转实时全面监控与管理。

工作原理：将空桶放置在进出桶平台37上，根据提示操作电容触控屏71，空桶通过设备的桶装水推出回收机构3推送至自动售卖机里面，通过自动售卖机里面的ifrd读写器进行识别，识别确认后设备主电机1驱动桶装水传动机构2进行运转，进出桶电动推杆31驱动出桶拨杆35将空桶回收至托盘26上，收回空桶，同时通过进出桶电动推杆31推出一桶新的桶装水并将数据实时回传云端总控后台，后台系统可以时时监控区域内每一台设备的状态，可以根据需求发起各种类型任务，如后台发现某台设备内存水数量小于最小库存，后台管理员就会在后台发起，设备补货任务，由员工在规定时间内完成补货，用户可以通过服务号在终端设备购买桶装水，也可一购买其他健康食品。员工移动端可以接收任务，并进行任务确认，总后台可以根据反馈的设备数据、销售数据、物流数据、仓库及生产数据，进行分析运算，实时将运算数据提报给后台管理者，后台管理者通过大数据的分析，对整个体系的闭合运转实时全面监控与管理。

综上所述：本发明提供的桶装水自助售卖系统及方法，将空桶放置在进出桶平台37上，根据提示操作电容触控屏71，空桶通过设备的桶装水推出回收机构3推送至自动售卖机里面，通过自动售卖机里面的ifrd读写器进行识别，识别确认后设备主电机1驱动桶装水传动机构2进行运转，进出桶电动推杆31驱动出桶拨杆35将空桶回收至托盘26上，收回空桶，同时通过进出桶电动推杆31推出一桶新的桶装水并将数据实时回传云端总控后台，通过自助售卖机完全实现24小时全天候供用大桶水，取水方便快捷。装水桶全部为食品级pc全新料，ifrd读写器把生产信息写入镶嵌在pc桶上的ifrd芯片里面并将数据实时回传云端总控后台，通过ifrd芯片对水桶8的跟踪，读写控制盒42把pc桶上的ifrd芯片靠近自动售卖机外设读写器时，可读出pc水桶和水的所有信息，实现对水桶8实施全面跟踪，达到使用年限和使用次数便自动分拣并进行强制报废，使饮用水更加安全可靠。通过进出桶电动推杆31推动进桶拨杆34推出一桶新的桶装水，rfid识别模块4识别后，通过rfid天线41将数据实时回传云端总控后台，总后台可以根据反馈的设备数据、销售数据、物流数据、仓库及生产数据，进行分析运算，实时将运算数据提报给后台管理者，后台管理者通过大数据的分析，对整个体系的闭合运转实时全面监控与管理，对所有商品进行可溯源跟踪。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明披露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。