一种用于智慧物流仓储园区的物流监控感知系统的制作方法

1.本发明涉及物流监控领域，特别涉及一种用于智慧物流仓储园区的物流监控感知系统。


背景技术：

2.近年来，人工智能技术吸引了全世界的关注，许多国家投入了大量的人力和资源来掀起继计算机和互联网之后的第三次信息产业浪潮。随着经济的快速发展，工厂和物流仓库急剧增加，种类不断增加，并且存储的商品规模正在迅速增长，这对仓库环境监控和货物安全提出了更高的要求。如何直接、准确、高效的仓库智能化监测，预警和及时处理由此产生的问题将成为迫在眉睫的应用问题。
3.针对上述存在的问题，现有技术采用了一些方式应对，包括：通过设立关键控制点，确定物流流程体系，实现对园区安全监测数据的实时跟踪；利用hadoop集群建立服务器组，将参数数据作为供应链查询对象，提升对物流仓库目标对象跟踪效率。但现有技术采集的物流信息不够精炼，导致数据量较大且包含较多无作用的数据。


技术实现要素：

4.针对现有技术对物流信息的采集不够精炼，无效数据较多的问题，本发明提供了一种用于智慧物流仓储园区的物流监控感知系统，通过采集关键数据以及按条件进行视频记录的方式收集物流信息，仅保留了有效数据。
5.以下是本发明的技术方案。
6.一种用于智慧物流仓储园区的物流监控感知系统，包括：传感单元，用于采集物流节点信息以及物料信息；物流布控单元，用于将园区内的物流节点信息和物料信息整合至布控模型中；数据转换单元，用于将布控模型中的数据转换为可视化信息；视频监控单元，设置于物流节点，用于在物料状态变化时记录视频信息；人机交互单元，用于根据操作指令显示可视化信息以及视频信息。
7.本发明设置多种模块单元，通过建立布控模型的方式监控物流信息，可以提高信息的利用效率，视频监控单元根据条件记录视频信息，减少无效视频的存储，达到减少无效信息的目的。
8.作为优选，所述物流布控单元用于执行以下步骤：建立布控模型，所述布控模型中针对每个物流节点设立对应的虚拟节点，所述虚拟节点携带的信息包括物料编号、坐标信息、状态信息、事件种类信息、时间信息以及路径信息，当物料在物流节点之间流转时，根据物流节点信息以及物料信息对虚拟节点的信息进行更新。
9.作为优选，所述传感单元包括若干传感器、扫描器以及zigbee终端，所述传感器以及扫描器将数据通过zigbee终端传输至数据布控单元所在的硬件载体。
10.作为优选，所述虚拟节点的表达式为：式中，a表示对应物料x在节点y的所处位置；b表示对应节点y的状态；c表示状态发生改变后节点y处于的状态；d表示发生的时间；e表示物料进行流转时，经过的路径线索。
11.作为优选，还包括数据挖掘单元，所述数据挖掘单元连接物流布控单元以及数据转换单元，用于执行以下步骤：对分布在多维子空间不同维度内的数据集进行数据挖掘，并区分同一维度下不同关联强度的数据集，对结果进行归一化处理，并生成预警指标体系。
12.作为优选，所述视频监控单元执行的判断物料状态是否变化的步骤包括：在物流节点的每个最小储存单位中布设图案标记，将若干摄像头的拍摄区域覆盖所有的最小储存单位，拍摄过程中每隔若干帧对图像中的最小储存单位处进行一次对比，当出现任意图案标记发生改变时开始记录并存储视频信息，直至该图案标记不再变化。借助图案标记可以减少图像处理的难度，仅需预先导入图案标记的各角度视角图即可准确识别，不会被存储单位中存放的物件影响，同时仅保存状态变化时的视频，减少无效视频对于存储空间的占用。
13.本发明的实质性效果包括：通过一套完整的感知系统，仅记录最关键的有效数据，减少无效信息的存储，提高信息的利用率，帮助提炼物流过程中的关键信息和视频，实现整个园区的物流监控感知。
附图说明
14.图1是本发明实施例的布控模型流转示意图。
具体实施方式
15.下面将结合实施例，对本技术的技术方案进行描述。另外，为了更好的说明本发明，在下文中给出了众多的具体细节。本领域技术人员应当理解，没有某些具体细节，本发明同样可以实施。在一些实例中，对于本领域技术人员熟知的方法、手段、元件和电路未做详细描述，以便于凸显本发明的主旨。
16.实施例：一种用于智慧物流仓储园区的物流监控感知系统，包括：传感单元，用于采集物流节点信息以及物料信息；物流布控单元，用于将园区内的物流节点信息和物料信息整合至布控模型中；数据转换单元，用于将布控模型中的数据转换为可视化信息；视频监控单元，设置于物流节点，用于在物料状态变化时记录视频信息；人机交互单元，用于根据操作指令显示可视化信息以及视频信息。
17.本实施例设置多种模块单元，通过建立布控模型的方式监控物流信息，可以提高信息的利用效率，视频监控单元根据条件记录视频信息，减少无效视频的存储，达到减少无效信息的目的。
18.其中，物流布控单元用于执行以下步骤：建立布控模型，布控模型中针对每个物流节点设立对应的虚拟节点，虚拟节点携带的信息包括物料编号、坐标信息、状态信息、事件
种类信息、时间信息以及路径信息，当物料在物流节点之间流转时，根据物流节点信息以及物料信息对虚拟节点的信息进行更新。
19.虚拟节点的表达式为：式中，a表示对应物料x在节点y的所处位置；b表示对应节点y的状态；c表示状态发生改变后节点y处于的状态；d表示发生的时间；e表示物料进行流转时，经过的路径线索。
20.如图1所示，当物料在节点y和节点y 1之间流转时，则物料需要经过四个位置的变化，将物料视为元节点，流转过程可视为物流物料在各个节点运输过程的监控过程，因而针对被监控物料x，其过程状态信息可表示为：式中，n表示物料x经过n个元节点。
21.通过上述内容得到的模型，在此基础上，可以利用该模型获取物料位置，可以更便捷采集信息，提升监控及预警精度。
22.传感单元包括若干传感器、扫描器以及zigbee终端，传感器以及扫描器将数据通过zigbee终端传输至数据布控单元所在的硬件载体。
23.本实施例还包括数据挖掘单元，数据挖掘单元连接物流布控单元以及数据转换单元，用于执行以下步骤：对分布在多维子空间不同维度内的数据集进行数据挖掘，并区分同一维度下不同关联强度的数据集，对结果进行归一化处理，并生成预警指标体系。
24.挖掘过程包括：先对分布在多维子空间不同维度内的数据集进行数据挖掘，数据分布的多维子空间描述矩阵m为：设分布于不同子空间维度内的两个数据集分别为s1和s2，对应的子空间维度分别为m1和m2，子空间维度之间欧式距离为l
m
，数据集间的欧式距离为l
s
，通过下式对分布在不同空间维度内的数据集进行挖掘：其中，δ为多维子空间的数据挖掘算子。
25.对于分布在多维子空间同一维度内的数据集，在进行数据挖掘时，可以以数据集间的关联程度作为区分指标，多维子空间同一维度内的数据集l1和l2之间的相关因子b(l1,l2)的计算式为：利用公式(5)计算得到数据集间的关联因子后，通过以下公式对同维度的数据集进行数据挖掘：
w(n)＝b(l1,l2)w(x)(7)设同一空间维度m
k
内各数据集间的相关程度的设置阈值为t(v)，则存在两种判定：当b(l1,l2)＞t(v)时，说明两个数据集之间的关联程度较强，两个集合的区分公式为：为：其中，n为同一维度内的数据集总量，p(x)为数据集的数据挖掘频率。
26.当b(l1,l2)≤t(v)时，说明两个数据集之间的关联程度较弱，两个集合的区分公式为：为：其中，e表示两个数据集间的区分误差。
27.本实施例中，用公式(5)实现空间不同维度的数据挖掘；用公式(7)实现同一维度的数据挖掘，用公式(8)～(11)区分同一维度不同关联强度的数据集，并构建预警评价指标体系。
28.由于一般评价指标体系需要考虑单位和量级，因此，为确保体系的可靠性，需对数据进行归一化处理：设i'为转换前的数据，i为转换后的数据，设ξ和σ为样本的最大值和最小值，有：i＝i
′‑
σξ
‑
σ
ꢀꢀ
(12)使处理值分布于0
‑
1范围。
29.本实施例中，视频监控单元执行的判断物料状态是否变化的步骤包括：在物流节点的每个最小储存单位中布设图案标记，将若干摄像头的拍摄区域覆盖所有的最小储存单位，拍摄过程中每隔若干帧对图像中的最小储存单位处进行一次对比，当出现任意图案标记发生改变时开始记录并存储视频信息，直至该图案标记不再变化。借助图案标记可以减少图像处理的难度，仅需预先导入图案标记的各角度视角图即可准确识别，不会被存储单位中存放的物件影响，同时仅保存状态变化时的视频，减少无效视频对于存储空间的占用。
30.本实施例的实质性效果包括：通过一套完整的感知系统，仅记录最关键的有效数据，减少无效信息的存储，提高信息的利用率，帮助提炼物流过程中的关键信息和视频，实现整个园区的物流监控感知。
31.通过以上实施方式的描述，所属领域的技术人员可以了解到，为描述的方便和简洁，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，实际应用中可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块完成，即将具体装置的内部结构划分成不同的功能模块，以完成以上
描述的全部或者部分功能。
32.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一个物理单元或多个物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个不同地方。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。
33.另外，在本技术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。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
34.集成的单元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，可以存储在一个可读取存储介质中。基于这样的理解，本技术实施例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全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该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个设备(可以是单片机，芯片等)或处理器(processor)执行本技术各个实施例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(read only memory，rom)、随机存取存储器(random access memory，ram)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
35.以上内容，仅为本技术的具体实施方式，但本技术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技术揭露的技术范围内，可轻易想到变化或替换，都应涵盖在本技术的保护范围之内。因此，本技术的保护范围应以权利要求的保护范围为准。