电力物资管理系统的制作方法

1.本实用新型涉及库存管理技术领域，特别是涉及一种电力物资管理系统。


背景技术：

2.电力物资是指在电力企业的正常运营过程中发生的对各种需要订购、运输、储备、供应的物资。对电力物资进行科学的管理能够帮助电力企业合理的使用物资，充分发挥物资的价值，降低生产成本。
3.目前电力企业通常采用传统的二维监控摄像机对电力物资进行管理，二维监控摄像机只能显示电力物资的特定角度的图像信息，仓库管理人员根据监控画面可以了解到的电力物资的信息较少，进而导致电力物资的管理效率较低。


技术实现要素：

4.基于此，有必要针对仓库管理人员根据监控画面了解到的电力物资的信息较少，进而导致电力物资的管理效率较低问题，提供一种电力物资管理系统。
5.第一方面，本技术提供了一种电力物资管理系统。该电力物资管理系统包括：处理器、头戴式显示设备和多个3d扫描设备，其中，
6.3d扫描设备，安装于仓库内各区域的顶部，3d扫描设备包括第一深度摄像头、第二深度摄像头和辅助深度摄像头，辅助深度摄像头安装于3d扫描设备的对应区域的顶部的中间位置，并且垂直于水平面安装，第一深度摄像头和第二深度摄像头分别安装在辅助深度摄像头两侧，且靠近对应区域的边缘位置，第一深度摄像头与水平面呈第一预设角度安装，第二深度摄像头与水平面呈第二预设角度安装，3d扫描设备与处理器连接，用于将对应区域内的货架和存放在货架上的电力物资进行扫描，并将扫描得到的三维数据发送至处理器；
7.处理器，与头戴式显示设备连接，用于根据三维数据生成3d场景图像，并将3d场景图像发送至头戴式显示设备进行显示。
8.在其中一个实施例中，第一深度摄像头、第二深度摄像头和辅助深度摄像头中的任意一种均包括红外激光发射器、第一红外传感器、第二红外传感器和彩色相机；其中，
9.第一红外传感器和第二红外传感器分别设置在红外激光发射器的两侧；
10.第一红外传感器和第二红外传感器分别与彩色相机连接。
11.在其中一个实施例中，电力物资管理系统还包括：
12.物资识别设备，安装于货架上，并与处理器连接，用于对到达或离开货架的目标物资进行位置识别，并将识别得到的位置信息发送至处理器；
13.处理器，用于将位置信息发送至头戴式显示设备进行显示。
14.在其中一个实施例中，物资识别设备包括天线、射频电路和控制电路，其中，
15.天线，与射频电路连接，用于接收目标物资发送的射频信号，并发送射频信号至射频电路；
16.射频电路，与控制电路连接，用于将射频信号转换为基带信号后发送至控制电路；
17.控制电路，与处理器连接，用于根据基带信号对目标物资进行位置识别，并将识别得到的位置信息发送至处理器。
18.在其中一个实施例中，射频电路包括：发射器、接收器、振荡器、调制器、解调器、滤波器、第一放大单元和第二放大单元，其中，
19.振荡器依次经调制器、第一放大单元、发射器与天线连接；
20.天线还依次经接收器、滤波器、第二放大单元与解调器连接；
21.第一放大单元和解调器还分别与控制电路连接。
22.在其中一个实施例中，电力物资管理系统还包括：信息录入设备和标签打印设备，其中，
23.信息录入设备，与处理器连接，用于在目标物资入库前录入位置信息，并发送位置信息至处理器；
24.处理器，还用于根据位置信息生成标签，并发送标签至标签打印设备；
25.标签打印设备，用于对标签进行打印。
26.在其中一个实施例中，电力物资管理系统还包括：定位感应设备和多个定位发射设备，其中，
27.定位发射设备，设置于仓库内，用于发射红外信号；
28.定位感应设备，设置于头戴式显示设备和使用者的肢体部位，用于在接收到红外信号时向定位发射设备返回反射信号；
29.定位发射设备，与处理器连接，还用于根据反射信号确定空间信息，并发送空间信息至处理器；
30.处理器，还用于根据空间信息及3d场景图像生成3d交互图像。
31.在其中一个实施例中，定位感应设备为红外反光球，定位发射设备为红外摄像头。
32.在其中一个实施例中，电力物资管理系统还包括：
33.无线通信设备，分别与3d扫描设备、处理器和头戴式显示设备连接。
34.在其中一个实施例中，无线通信设备为无线路由器。
35.上述电力物资管理系统，通过设置处理器、头戴式显示设备和多个3d扫描设备，其中，3d扫描设备，安装于仓库内各区域的顶部，3d扫描设备包括第一深度摄像头、第二深度摄像头和辅助深度摄像头，辅助深度摄像头安装于3d扫描设备的对应区域的顶部的中间位置，并且垂直于水平面安装，第一深度摄像头和第二深度摄像头分别安装在辅助深度摄像头两侧，且靠近对应区域的边缘位置，第一深度摄像头与水平面呈第一预设角度安装，第二深度摄像头与水平面呈第二预设角度安装，3d扫描设备与处理器连接，用于将对应区域内的货架和存放在货架上的电力物资进行扫描，并将扫描得到的三维数据发送至处理器；处理器，与头戴式显示设备连接，用于根据三维数据生成3d场景图像，并将3d场景图像发送至头戴式显示设备进行显示。其中，通过在仓库各区域的顶部安装3d扫描设备，加大了3d扫描设备的扫描范围，并且，通过3d扫描设备中第一深度摄像头、第二深度摄像头和辅助深度摄像头的组合安装，可以获得仓库内每个区域的货架以及电力物资的更多维度的三维数据，该三维数据较为全面地涵盖了电力物资的信息，提高了电力物资的管理效率。
附图说明
36.图1为一个实施例中电力物资管理系统的结构示意图；
37.图2为一个实施例中3d扫描设备的安装示意图；
38.图3为一个实施例中深度摄像头的结构示意图；
39.图4为另一个实施例中电力物资管理系统的结构示意图；
40.图5为一个实施例中物资识别设备的结构示意图。
41.附图标号说明：
[0042][0043]
具体实施方式
[0044]
为使本实用新型的上述目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图对本实用新型的具体实施方式做详细的说明。在下面的描述中阐述了很多具体细节以便于充分理解本实用新型。但是本实用新型能够以很多不同于在此描述的其它方式来实施，本领域技术人员可以在不违背本实用新型内涵的情况下做类似改进，因此本实用新型不受下面公开的具体实施例的限制。
[0045]
在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“中心”、“纵向”、“横向”、“长度”、“宽度”、“厚度”、“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”、“内”、“外”、“顺时针”、“逆时针”、“轴向”、“径向”、“周向”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。
[0046]
此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括至少一个该特征。在本实用新型的描述中，“多个”的含义是至少两个，例如两个，三个等，除非另有明确具体的限定。
[0047]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”、“固定”等术语应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或成一体；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通或两个元件的相互作用关系，除非另有明确的限定。对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语在本实用新型中的具体含义。
[0048]
在本实用新型中，除非另有明确的规定和限定，第一特征在第二特征“上”或“下”可以是第一和第二特征直接接触，或第一和第二特征通过中间媒介间接接触。而且，第一特征在第二特征“之上”、“上方”和“上面”可是第一特征在第二特征正上方或斜上方，或仅仅表示第一特征水平高度高于第二特征。第一特征在第二特征“之下”、“下方”和“下面”可以是第一特征在第二特征正下方或斜下方，或仅仅表示第一特征水平高度小于第二特征。
[0049]
需要说明的是，当元件被称为“固定于”或“设置于”另一个元件，它可以直接在另一个元件上或者也可以存在居中的元件。当一个元件被认为是“连接”另一个元件，它可以是直接连接到另一个元件或者可能同时存在居中元件。本文所使用的术语“垂直的”、“水平的”、“上”、“下”、“左”、“右”以及类似的表述只是为了说明的目的，并不表示是唯一的实施方式。
[0050]
图1示出了本实用新型一实施例中的电力物资管理系统的结构示意图，图2为一个实施例中3d扫描设备的安装示意图，一并参照图1和图2，本实用新型一实施例提供的电力物资管理系统，包括处理器104、头戴式显示设备106和多个3d扫描设备102，其中，3d扫描设备102，安装于仓库内各区域的顶部，3d扫描设备102包括第一深度摄像头202、第二深度摄像头204和辅助深度摄像头206，辅助深度摄像头206安装于3d扫描设备102的对应区域的顶部的中间位置，并且垂直于水平面安装，第一深度摄像头202和第二深度摄像头204分别安装在辅助深度摄像头206两侧，且靠近对应区域的边缘位置，第一深度摄像头202与水平面呈第一预设角度安装，第二深度摄像头204与水平面呈第二预设角度安装，3d扫描设备102与处理器104连接，用于将对应区域内的货架和存放在货架上的电力物资进行扫描，并将扫描得到的三维数据发送至处理器104；处理器104，与头戴式显示设备106连接，用于根据三维数据生成3d场景图像，并将3d场景图像发送至头戴式显示设备106进行显示。
[0051]
其中，3d扫描设备102是用来侦测并分析现实世界中物体或环境的形状与外观数据的设备，其生成的数据并不是常见的图像，而是能够精确描述物体三维结构的一系列三维数据。
[0052]
3d扫描设备102的数量根据仓库中划分区域的数量确定，在具体实现中，可以根据3d扫描设备102的测量范围或者货架的数量将仓库划分为多个区域，为每个区域配置一个3d扫描设备102，每个区域的3d扫描设备102对该区域的货架以及货架上存放的电力物资进行扫描。
[0053]
处理器104可以基于同一个3d扫描设备102扫描得到的三维数据，确定该区域内货架和电力物资的三维信息，并利用虚拟现实技术(例如柱面投影算法、曲线近似直线算法、
纹理映射算法等算法)，生成仓库中所有货架和电力物资的3d场景图像。
[0054]
头戴式显示设备106是一种安装在头上的显示设备，通过向眼睛发送光学信号，可以实现虚拟现实、增强现实、混合现实等不同效果。
[0055]
3d扫描设备102和处理器104之间、处理器104和头戴式显示设备106之间可以通过有线电缆进行连接，实现数据之间的传输，也可以通过无线通信设备进行连接，实现数据之间的传输，本实施例对此不加以限制。
[0056]
具体地，3d扫描设备102包括第一深度摄像头202、第二深度摄像头204和辅助深度摄像头206，通过将多个深度摄像头以不同角度安装，可以实现从多个视点实现对应区域的观测，并可以通过三角测量原理计算图像像素间的位置偏差来获取电力物资的三维信息，提高了3d场景图像的画面质量。
[0057]
第一预设角度和第二预设角度可以根据仓库内的实际情况进行设置，第一预设角度和第二预设角度可以相同，也可以不同。在一个示例中，当第一预设角度和第二预设角度可以是120度时，可以获得更多观测数据。
[0058]
具体地，3d扫描设备102可以实时对仓库中所有的货架和电力物资进行多角度的扫描，处理器104根据扫描到的三维数据生成3d场景图像后，发送至头戴式显示设备106进行显示，该3d场景图像可以全方位地展示电力物资的存放情况，并且仓库的管理者即便远离仓库可以对仓库中的电力物资进行直观立体的观察，提高了电力物资的管理效率。
[0059]
本实施例通过设置处理器、头戴式显示设备和多个3d扫描设备，其中，3d扫描设备，安装于仓库内各区域的顶部，3d扫描设备包括第一深度摄像头、第二深度摄像头和辅助深度摄像头，辅助深度摄像头安装于3d扫描设备的对应区域的顶部的中间位置，并且垂直于水平面安装，第一深度摄像头和第二深度摄像头分别安装在辅助深度摄像头两侧，且靠近对应区域的边缘位置，第一深度摄像头与水平面呈第一预设角度安装，第二深度摄像头与水平面呈第二预设角度安装，3d扫描设备与处理器连接，用于将对应区域内的货架和存放在货架上的电力物资进行扫描，并将扫描得到的三维数据发送至处理器；处理器，与头戴式显示设备连接，用于根据三维数据生成3d场景图像，并将3d场景图像发送至头戴式显示设备进行显示。其中，通过在仓库各区域的顶部安装3d扫描设备，加大了3d扫描设备的扫描范围，并且，通过3d扫描设备中第一深度摄像头、第二深度摄像头和辅助深度摄像头的组合安装，可以获得仓库内每个区域的货架以及电力物资的更多维度的三维数据，该三维数据较为全面地涵盖了电力物资的信息，提高了电力物资的管理效率。
[0060]
图3为一个实施例中深度摄像头的结构示意图，如图3所示，第一深度摄像头、第二深度摄像头和辅助深度摄像头中的任意一种深度摄像头均包括红外激光发射器302、第一红外传感器304、第二红外传感器306和彩色相机308；其中，第一红外传感器304和第二红外传感器306分别设置在红外激光发射器302的两侧；第一红外传感器304和第二红外传感器306分别与彩色相机308连接。
[0061]
具体地，红外激光发射器302可以发射出激光，照射到货架及电力物资表面，第一红外传感器304和第二红外传感器306接收从货架及电力物资反射的红外光，并根据反射时间以及角度等参数判断出货架及电力物资的外观特征，彩色相机308对扫描到的货架及电力物资进行色彩度识别。
[0062]
本实施例通过在深度摄像头中设置红外激光发射器5041302、第一红外传感器
304、第二红外传感器306和彩色相机308，可以实现深度摄像头更准确的深度感知及更远的拍摄范围。
[0063]
图4为另一个实施例中电力物资管理系统的结构示意图，如图4所示，电力物资管理系统还可以包括物资识别设备402，安装于货架上，并与处理器104连接，用于对到达或离开货架的目标物资进行位置识别，并将识别得到的位置信息发送至处理器104；处理器104，用于将位置信息发送至头戴式显示设备106进行显示。
[0064]
其中，目标物资指离开货架或到达货架的电力物资，物资识别设备402是对目标物资进行位置识别的设备，可以是射频识别(radio frequency identification，rfid)读写器或二维码扫描器等。物资识别设备402的数量可以根据货架的数量确定，例如，可以在每个货架上安装一个物资识别设备402，也可以在每个货架上安装多个物资识别设备402。
[0065]
在具体实现中，处理器104还可以根据目标物资的位置信息在3d场景图像中确定该目标物资的存放位置，并在该存放位置添加位置信息，将添加了位置信息后的3d场景图像输出至头戴式显示设备106中进行显示；也可以在存放位置添加标注框，将添加了标注框后的3d场景图像输出至头戴式显示设备106中进行显示。如此，用户可以快速找到到达或离开货架的目标物资。
[0066]
本实施例通过采用物资识别设备402，实现了目标物资的位置信息的自动获取，避免了工作人员人工获取目标物资的位置信息时效率低且容易出错的问题。
[0067]
图5为一个实施例中物资识别设备402的结构示意图，一并参照图5，物资识别设备402可以包括天线502、射频电路504和控制电路506，其中，天线502，与射频电路504连接，用于接收目标物资发送的射频信号，并发送射频信号至射频电路504；射频电路504，与控制电路506连接，用于将射频信号转换为基带信号后发送至控制电路506；控制电路506，与处理器104连接，用于根据基带信号对目标物资进行位置识别，并将识别得到的位置信息发送至处理器104。
[0068]
其中，天线502可以是线圈型、微带贴片型等不同形式，本实施例对此不加以限制。
[0069]
具体地，射频电路504包括：发射器5041、接收器5042、振荡器5043、调制器5044、解调器5045、滤波器5046、第一放大单元5047和第二放大单元5048；其中，振荡器5043依次经调制器5044、第一放大单元5047、发射器5041与天线502连接；天线502还依次经接收器5042、滤波器5046、第二放大单元5048与解调器5045连接；第一放大单元5047和解调器5045还分别与控制电路506连接。
[0070]
振荡器5043产生特定频率的信号后发送至调制器5044中进行调制，第一放大单元5047根据控制电路506发送的控制信号对调制后的信号进行放大，使其耦合到天线502上的磁场强度在标准允许的范围内，并将放大后的信号通过发射器5041发出。
[0071]
发射器5041通过天线502发送特定频率的射频信号，当目标物资因离开货架或到达货架进入物资识别设备402的识别区域时，覆盖在目标物资表面的标签产生感应电流，并将自身的编码信息以射频信号的形式通过天线502发送至射频电路504的接收器5042，接收器5042接收到的射频信号经过滤波器5046滤波、第二放大单元5048放大后发送至解调器5045，解调器5045将放大后的信号进行解调和解码，得到基带信号，并将该基带信号发送至控制电路506，以使控制电路506根据该基带信号确定目标物资的位置信息。
[0072]
返回参照图4，电力物资管理系统还可以包括：信息录入设备404和标签打印设备
406，其中，信息录入设备404，与处理器104连接，用于在目标物资入库前录入位置信息，并发送位置信息至处理器104；处理器104，还用于根据位置信息生成标签，并发送标签至标签打印设备406；标签打印设备406，用于对标签进行打印。
[0073]
其中，信息录入设备404可以是处理器104所在终端的输入装置，例如终端显示屏上覆盖的触摸层、终端外壳上设置的按键、外接的键盘、触控板或鼠标等；标签打印设备406可以是普通的打印机，也可以是标签打印机等，本实施例对此不加以限制。
[0074]
具体地，当目标物资入库前，通过信息录入设备404录入目标物资的位置信息，处理器104根据位置信息生成标签,标签打印设备406将标签打印出来后，工作人员将标签贴在目标物资表面。当目标物资到达货架入库或者目标物资入库后离开货架时，物资识别设备402对目标物资表面的标签进行扫描，得到目标物资的位置信息。
[0075]
在一个实施例中，信息录入设备404，还可以用于接收外部输入的查询信息，并发送查询信息至处理器104；处理器104，还可以用于在3d场景图像中确定查询信息对应的电力物资，并对查询信息对应的电力物资进行标记后输出至头戴式显示设备106。
[0076]
具体地，当工作人员需要查看位于某个货架上的电力物资的库存情况时，可以通过信息录入设备404输入查询信息，处理器104根据查询信息在3d场景图像中进行查找，进而确定该查询信息对应的电力物资，处理器104对查找到的电力物资进行标记，以便于头戴式显示设备106的使用者快速找到该电力物资。
[0077]
本实施例通过在电力物资管理系统中设置信息录入设备404和标签打印设备406，实现了电力物资的位置信息的自动获取，以及电力物资的快速查找，提高了电力物资的查找效率。
[0078]
在一个实施例中，电力物资管理系统还包括：定位感应设备410和多个定位发射设备408，其中，定位发射设备408，设置于仓库内，用于发射红外信号；定位感应设备410，设置于头戴式显示设备106和使用者的肢体部位，用于在接收到红外信号时向定位发射设备408返回反射信号；定位发射设备408，与处理器104连接，还用于根据反射信号确定空间信息，并发送空间信息至处理器104；处理器104，还用于根据空间信息及3d场景图像生成3d交互图像。
[0079]
其中，3d交互图像指将使用者的空间信息与3d场景图像进行融合后的图像。在将空间信息与3d场景图像进行融合时，可以将3d场景图像中仓库的中间位置作为使用者的初始位置，并在使用者移动过程中，通过定位感应设备410和定位发射设备408捕捉到使用者的空间信息，根据空间信息更新使用者在3d场景图像中的位置，并生成对应的图像，此时头戴式显示设备106中的画面也会不断发生变化，让使用者仿佛置身于仓库中。
[0080]
其中，定位感应设备410可以为红外反光球，定位发射设备408可以为红外摄像头。通过在仓库内安装多个红外摄像头，发出红外信号对仓库进行覆盖拍摄，而设置在使用者的头戴式显示设备106和肢体部位的红外反光球会向红外摄像头返回反射信号，红外摄像头捕捉到红外反光球的反射信号后，利用算法进行计算，得到人体的空间信息。
[0081]
本实施例通过在电力物资管理系统中设置设置定位感应设备410和多个定位发射设备408，结合虚拟现实技术，可以使得工作人员即便远离仓库也可以对仓库中的库存情况实时观察，让工作人员犹如身临其境，沉浸在3d交互图像里，仿佛置身于仓库中行走观察，极大地提升了工作人员的使用体验。
[0082]
在一个实施例中，电力物资管理系统还可以包括无线通信设备(图未示)，分别与3d扫描设备102、处理器104和头戴式显示设备106连接。
[0083]
其中，无线通信设备可以建立设备之间的无线通讯链路，为设备之间的数据通讯提供基础，无线通信设备可以是无线路由器或蜂窝设备等，本实施例对此不加以限制。
[0084]
无线通信设备的数量可以是一个或多个，具体地，3d扫描设备102和处理器104之间可以设置无线通信设备，实现3d扫描设备102和处理器104之间的无线连接；头戴式显示设备106和处理器104之间可以设置无线通信设备，实现头戴式显示设备106和处理器104之间的无线连接；物资识别设备402和处理器104之间可以设置无线通信设备，实现物资识别设备402和处理器104之间的无线连接；信息录入设备404和处理器104之间可以设置无线通信设备，实现信息录入设备404和处理器104之间的无线连接；标签打印设备406和处理器104之间可以设置无线通信设备，实现标签打印设备406和处理器104之间的无线连接；定位感应设备410和处理器104之间可以设置无线通信设备，实现定位感应设备410和处理器104之间的无线连接，定位发射设备408和处理器104之间可以设置无线通信设备，实现定位发射设备408和处理器104之间的无线连接。
[0085]
当然，电力物资管理系统还可以只设置一个无线通信设备，所有设备均连接至无线通信设备，再通过无线通信设备连接至其他设备。
[0086]
本实施例通过采用无线通信设备实现设备之间的无线连接，避免了在仓库中进行布线，节省了人工布线导致的施工成本。
[0087]
在一个实施例中，无线通信设备是无线路由器。
[0088]
其中，无线路由器是用于上网、带有无线覆盖功能的路由器。无线路由器可以看作是一个转发器，可以将宽带网络信号通过天线转发给附近的无线网络设备。
[0089]
具体地，无线路由器可以分别与3d扫描设备102、处理器104和头戴式显示设备106连接。
[0090]
本实施例通过采用无线路由器实现设备之间的无线连接，降低了连接成本，进而降低了电力物资的管理成本。
[0091]
以上实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
[0092]
以上实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。