[发明专利]一种托盘储运防盗系统及其方法

权利要求书

1.一种托盘储运防盗系统，其特征在于，托盘上内嵌无线压力传感器模块，其结构包括：感知托盘、盘载货物、若干通信终端、监控服务器；

所述感知托盘内嵌若干压力传感模块，检测处理器、报警装置及电池模块；其中压力传感器均匀分布在托盘平面，感知盘载货物的重量；检测处理器包含数据采样模块、运算模块、存储模块、无线通信模块及控制输出模块；报警装置具有声音报警功能；压力传感器电连接至检测处理器的数据采样模块，报警装置电连接至检测处理器的控制输出模块；

所述盘载货物水平放置在感知托盘上；

所述通信终端和感知托盘实现近距离无线通信，通信信道加密；

所述监控服务器和通信终端连接，实现远程通信。

2.如权利要求1所述一种托盘储运防盗系统，其特征在于，所述感知托盘的无线模块采用Zigbee通信协议和通信终端进行通信。

3.如权利要求1所述一种托盘储运防盗系统，其特征在于，所述感知托盘的电池模块为可充电池。

4.一种托盘储运防盗方法，其特征在于，具体步骤包括：

一、组垛过程

步骤1.1：盘载货物均衡摆放；盘载货物多层堆叠，各层货物均衡平铺在感知托盘上；

步骤1.2：关联货码数量；通信终端通过无线加密通信信道将盘载货物的货码、数量信息写入感知托盘检测处理器的存储模块；

步骤1.3：启动压力检测；检测处理器依次启动数据采样模块，采样各个压力传感器压力数据，并写入其存储模块；

步骤1.4：组垛登记；通信终端通过无线加密通信信道读取各个压力传感器压力数据，并通过远程通信，在监控服务器登记此条组垛数据；

步骤1.5：组垛电子铅封；确认组垛状态之后，通信终端生成一个电子铅封，并写入感知托盘检测处理器的存储模块；

二、储运过程

步骤2.1：整托盘搬运；组垛过程完成之后，感知托盘和盘载货物经过电梯、叉车、穿梭机、升降机的整托盘机械化搬运，搬运至运输车辆或者储存货位，期间执行步骤3.1至步骤3.7模糊识别过程；

步骤2.2：整托盘运输；感知托盘和盘载货物通过运输车辆从起运地运至目的地，期间执行步骤3.1至步骤3.7模糊识别过程；

步骤2.3：整托盘储存；感知托盘和盘载货物运至目的地货位储存，期间执行步骤3.1至步骤3.7模糊识别过程；

三、模糊识别过程

步骤3.1：计算压力差绝对值；即：t时刻压力采样值和组垛时压力采样值之间差值的绝对值|ΔP|；

步骤3.2：计算隶属度；选择隶属度函数：

μ(|ΔP|)=1-e-(|ΔP|-P0)|ΔP|>P00|ΔP|≤P0]]>

式中压力差绝对值|ΔP|小于等于一个阈值P₀时，认为发生较小的压力波动，但是这种压力波动可能是由振动、测量误差引起的，属于正常的波动；其他情况下，例如搬运过程中电梯启停、叉车升降，以及运输过程中车辆颠簸都会造成压力差绝对值|ΔP|的增加，隶属度函数随|ΔP|增大而增加；

步骤3.3：计算平均隶属度；将全部的压力传感器的隶属度函数值进行算术平均，计算t时刻的平均隶属度

步骤3.4：设置模糊阈值，将隶属度函数分为五个模糊子集{异常波动、快速搬运波动、作业搬运波动、运输波动、扰动}，公式为：

由大到小依次选择μ₀、μ₁、μ₂、μ₃四个阈值，以区分五个模糊子集；

步骤3.5：模糊推理；模糊逻辑规则如下：

IF VB＝异常波动AND T＞T₁THEN RISK＝高；

IF VB＝快速搬运波动AND T＞T₂THEN RISK＝高；

IF VB＝作业搬运波动AND T＞T₃THEN RISK＝高；

IF VB＝运输波动AND T＞T₄THEN RISK＝高；

ELSE RISK＝低；

以上T是持续时长，而T₁、T₂、T₃、T₄为常数，是四个时长不等的阈值；判断丢失风险RISK为高时，跳至步骤3.6，否则忽略；

步骤3.6：报警；根据设置，启动报警装置，或者通过无线通信发送报警代码，并在检测处理器的存储模块中记录一条报警记录；

步骤3.7：手动消除报警；如果人工检测属于无报警，则通过无线通信发送消除报警代码，终止报警，并在检测处理器的存储模块中记录一条手动消除报警记录；

四、拆垛过程

步骤4.1：解除电子铅封；通信终端输入电子铅封，核对无误后，解除锁定状态，检测处理器不再新增采样；

步骤4.2：读入历史状态；整托盘搬运、运输、储存过程中出现的异常报警数据读入通信终端，并和监控服务器进行匹配追溯；

步骤4.3：读入货码数量；通信终端读入感知托盘保存的货码及数量数据，并和监控服务器上保存的记录进行核对；

步骤4.4：货物清点：根据感知托盘保存的货码及数量数据对盘载货物进行清点。