智慧分揀高精度定位管理系統(tǒng)方案

1、精選優(yōu)質(zhì)文檔-傾情為你奉上智慧分揀高精度定位管理系統(tǒng)成都精位科技有限公司目錄專心-專注-專業(yè)一、系統(tǒng)概述分揀是將貨物按照品種、出入庫先后順序、倉儲位置、運送目的地等進行快速準確分類，或者從龐大儲位中快速準確查找要出庫貨物的一項物流配送作業(yè)，也是智慧倉儲的一個重要環(huán)節(jié)。科學高效的分揀作業(yè)能夠有效提升物流配送效率和服務力，提高行業(yè)競爭力，降低企業(yè)運營成本，是物流配送生產(chǎn)力發(fā)展的必然要求。而高精度定位系統(tǒng)為降低分揀誤差率，降低人工干預，提高精準分揀效率提供有力的技術支撐。本文針對現(xiàn)有分揀系統(tǒng)的效率低、容易出錯、人工成本高等實際問題，結合成都精位科技有限公司在UWB高精度定位軟硬件產(chǎn)品完全自主研發(fā)，產(chǎn)

2、品性能在業(yè)界表現(xiàn)卓著的獨有優(yōu)勢，提出基于高精度UWB定位的智慧倉儲管理系統(tǒng)方案。實現(xiàn)貨物分揀過程中AGV小車、移動貨架的位置監(jiān)控，AGV小車導航規(guī)范，分揀任務智能調(diào)配等功能，提高貨物分揀效率和可靠性，為進一步提高倉儲物流效率和企業(yè)生產(chǎn)率提供有力保障。 二、現(xiàn)有分揀系統(tǒng)常見問題目前常見的分揀系統(tǒng)要么是人員根據(jù)貨單推著車進行人工分揀，存在人力成本高，處理速度慢的問題，而且容易出錯；要么采用AGV小車，在地面鋪設標識符進行定軌導航和定位，存在AGV小車不能靈活移動和使用不均衡的問題。除此之外常用的問題還有：（1） 電商倉庫為代表的直接面向消費者的倉庫，具有流動性高、品類繁多分散的特點，現(xiàn)有分揀方法對

3、小批量、多品目的貨物分揀非常低效；（2） 分揀過程對貨物的位置信息缺乏實時跟蹤，分揀誤差率高，容易將貨品發(fā)往錯誤目的地；（3） 分揀效率低，容易出現(xiàn)“人等貨”、“貨等人”、“車等人”、“人等車”等情況，各分揀工序之間銜接不協(xié)調(diào)；（4） 人員的勞動強度大，依賴人的記憶或手工查詢貨品信息，花費大量的時間；（5） 對分揀過程所用傳輸工具缺乏監(jiān)管和合理分配。三、智慧分揀UWB高精度定位管理系統(tǒng)介紹3.1 UWB定位技術UWB是一種高速、低成本和低功耗新興無線通信技術。UWB信號是帶寬大于500MHz，基帶帶寬和載波頻率的比值大于0.2的脈沖信號，具有很寬的頻帶范圍，美國聯(lián)邦通信委員會FCC把無線資源中

4、無牌照的3.1GHz10.6GHz分配給UWB無線通信系統(tǒng)使用，并限制信號的發(fā)射功率在-41dBm以下。UWB作為一種高速率、低功耗、高容量的新興無線局域定位技術，目前應用主要聚焦在室內(nèi)高精確定位，例如在工業(yè)自動化、物流倉儲、電力巡檢、自動駕駛等領域得到廣泛使用。UWB信號具有抗多徑干擾、穿透能力強的優(yōu)勢，適用于靜止或者移動終端的高精度高頻度跟定位蹤。由于Wi-Fi信號受人體和金屬干擾大，定位精度在3-5m，而藍牙iBeacon的后期維護工程量大，都不適合用于工業(yè)領域高精度定位。與工業(yè)領域常用的RFID技術相比，UWB定位精度和穩(wěn)定性更高，前者更多應用于門禁和場區(qū)定位，不適用于移動終端的精準位

5、置跟蹤。精位科技研發(fā)的UWB定位產(chǎn)品，定位精度最高可達厘米級，能夠完全滿足倉儲物流定位所需的精度，且系統(tǒng)功能、性能在國內(nèi)外同類產(chǎn)品中具有軟硬件完全自主研發(fā)、設備快速定制和場景快速部署等優(yōu)勢。3.2 UWB系統(tǒng)工作原理UWB定位系統(tǒng)將作為智慧分揀系統(tǒng)的一個子系統(tǒng)，提供標簽位置、歷史軌跡、設備狀態(tài)、設備告警等信息。UWB定位系統(tǒng)由標簽、基站、時間同步控制器（下面簡稱控制器）、定位服務器軟件四部分組成。圖3-1 UWB系統(tǒng)硬件設備基站、控制器、后臺服務器通過有線建立連接，控制器定時向各基站發(fā)送同步指令進行高精度時間同步矯正，打造UWB 系統(tǒng)根據(jù)信號傳播時間進行高精度位置解算的先決條件。實時定位過程中

6、，UWB標簽不停廣播UWB信號，附近已實現(xiàn)時間同步的基站接收到信號后，通過有線傳輸?shù)胶笈_定位服務器進行坐標解算。用戶手持智能終端、貨架終端或重要貨品終端通過無線網(wǎng)絡和后臺服務器進行信息交互。圖3-1 UWB系統(tǒng)工作原理圖3.3 UWB系統(tǒng)性能Ø 標簽定位精度：10cm。Ø 位置刷新頻率：可調(diào)，單標簽刷新率200Hz。Ø 并發(fā)識別數(shù)量：按照1/s的頻度，系統(tǒng)最多支持12000個標簽。Ø 位置信息保存時間：6個月。Ø 標簽電池壽命：電池壽命3個月，可更換電池。Ø 服務器備用電源：停電后，備用電源應能保證整套定位系統(tǒng)連續(xù)工作時間2h。

7、16; 最大檢修周期：系統(tǒng)檢修周期12個月。Ø 設備安全耐用：標簽/基站抗老化、防水、防爆、防塵。Ø 設備認證需滿足工業(yè)制造領域行業(yè)規(guī)定。四、智慧分揀系統(tǒng)業(yè)務框架智慧分揀系統(tǒng)是智慧倉儲管理的重要組成部分。UWB高精度定位系統(tǒng)為智慧分揀提供AGV小車、移動貨架的位置實時監(jiān)控，智慧分揀和WMS智慧倉儲系統(tǒng)共享貨物、工具、人員等基本信息，WMS統(tǒng)一為整套系統(tǒng)提供告警、地圖展示、邏輯業(yè)務處理等管理。其業(yè)務框架為：（1）WMS服務器負責分配操作任務到各個分揀工作站，并調(diào)度一定數(shù)量AGV小車搬運可移動貨架；（2）AGV車完成可移動貨架在倉儲區(qū)和分揀工作站之間的搬運：從倉儲區(qū)取出相應移動

8、貨架，將移動貨架送到對應工作站，分揀結束后，將空的移動貨架送回倉儲區(qū)；（3）在分揀工作站，操作人員手持分揀終端對貨架上的貨物進行掃描，并將貨物分類放置；或者直接將貨物放在傳送帶上，傳送帶自動掃描貨品信息，發(fā)往不同揀道口。五、主要業(yè)務流程和功能5.1 主要業(yè)務流程5.1.1 入庫分揀流程入庫分揀流程說明：（1） 貨物到達后新增入庫分揀任務；（2） 系統(tǒng)根據(jù)入庫貨物的類別和數(shù)量，依據(jù)閑置狀態(tài)、距離遠近、承載符合情況指定分揀工作站、工人、AGV小車和移動貨架；（3） 如果貨物種類少或數(shù)量少，可將任務直接分配給工人使用手持終端進行貨物掃描，執(zhí)行手工分揀；（4） 如果貨物種類多或數(shù)量多，通過傳送帶實現(xiàn)自

9、動掃描和分揀，將貨物傳送至適當分支出口；（5） 貨物分揀完畢后，裝到空閑移動貨架（任務下發(fā)后由指定AGV小車運送至分揀出口）；（6） 系統(tǒng)將運輸目的地和導航路徑發(fā)送至指定AGV小車，AGV小車將裝置好的移動貨架運輸至目的地；（7） 移動貨架到達目的地后，系統(tǒng)更新倉儲信息，釋放分揀站、工人、AGV小車，準備接收下一個分揀任務；（8） 入庫分揀任務結束。5.1.2 出庫分揀流程出庫流程說明：（1） 新增出庫分揀任務；（2） 系統(tǒng)查詢出出庫貨物所在移動貨架，根據(jù)出庫貨物的類別和數(shù)量，依據(jù)閑置狀態(tài)、距離遠近、承載符合情況指定AGV小車、分揀工作站、工人；（3） AGV小車將移動貨架運輸至指定分揀工作站

10、；（4） 根據(jù)貨物種類和數(shù)量選擇人工掃描分揀或傳送帶自動分揀；（5） 貨物分揀完畢后，分類放置相應出庫口；（6） AGV小車將閑置的移動貨架運輸至指定區(qū)域，系統(tǒng)更新倉儲信息，釋放分揀站、AGV小車、移動貨架，準備接收下一個分揀任務；（7） 出庫分揀任務結束。5.2 基本功能5.2.1 移動貨架定位管理（1） 對移動貨架進行實時定位和歷史軌跡查詢；（2） 在整個倉儲區(qū)和分揀區(qū)對移動貨架進行全區(qū)域無盲點監(jiān)控，異常情況可實現(xiàn)基于貨架位置的攝像頭視頻跟蹤監(jiān)控；（3） 在分揀過程中，移動貨架與貨物、AGV小車、分揀站之間存在任務綁定與解綁的邏輯關系。5.2.2 AGV小車實時定位和展示（1） 實時定位和

11、歷史軌跡查詢；（2） 系統(tǒng)可根據(jù)各區(qū)域統(tǒng)計實時在線車輛及各車輛工作狀態(tài)；（3） 系統(tǒng)根據(jù)車輛工作狀態(tài)和承載能力，自動推送任務單；（4） 車輛活動范圍限制和監(jiān)控，越界告警；（5） 在分揀過程中，AGV小車與移動貨架、分揀站之間存在任務綁定與解綁的邏輯關系。5.2.3 分揀工作站（工人）任務推送（1） 系統(tǒng)對分揀工作站的工作狀態(tài)進行實時監(jiān)控；（2） 分揀站工作人員通過手持終端接收分揀任務單進行人工分揀，也可通過分揀站終端接收任務進行傳送帶人工分揀；（3） 執(zhí)行分揀工作時，分揀站與AGV小車和移動貨架之間存在任務綁定與解綁的邏輯關系。5.2.4 智能調(diào)度及任務派送（1） 任務單增刪改查；（2） 智能調(diào)度：根據(jù)依據(jù)閑置狀態(tài)、距離遠近、承載符合情況選擇合適的AGV小車、移動貨架及分揀臺；（3） 任務單自動推送，將生成的任務單下發(fā)到指定的AGV小車、手持終端或分揀臺終端；（4） 任務被拒后重新自動推送或人工推送；（5