КОМПЛЕКС СТЕЛЛАЖЕЙ ДЛЯ ХРАНЕНИЯ И АВТОМАТИЗИРОВАННОГО УЧЕТА ИЗДЕЛИЙ

Полезная модель относится к области хранения и автоматизированного учета изделий, хранящихся на стеллажах, и может быть использована для автоматизированного учета движения запасных частей и материалов в базовых и парковых стеллажах, устанавливаемых на железной дороге, например, в пунктах проверки вагонов или на участках текущего отцепочного ремонта.
В качестве ближайшего аналога заявляемого технического решения выбран комплекс стеллажей для хранения и автоматизированного учета изделий, описанный в патенте РФ №65030, МПК 8 G06F 17/60, 2007 г. Указанный комплекс включает "n" стеллажей, размещенных в закрытых шкафах и объединенных в единую информационную сеть, связанную с удаленным сервером, выполненным, например, в виде персонального компьютера. В стеллажах на полках размещены контейнеры для хранения различных изделий (например, запасных частей и материалов, использующихся в процессе ремонта вагонов, в частности, метизов). Контейнеры снабжены электронными метками, которые идентифицируют тип изделий, находящихся в них. Каждый стеллаж снабжен пультом ввода информации, содержащим мобильный считыватель меток, и предназначенным для сбора данных о состоянии и движении изделий, находящихся в контейнерах. Передача информации на удаленный сервер осуществляется при помощи устройства передачи данных. Кроме того, каждый шкаф снабжен дверью, на наружной стороне которой установлен электромеханический замок и электронный считыватель контроля доступа к стеллажу. В состав комплекса также входит электронный ключ оператора.
Недостатки известного устройства связаны с организацией сбора данных об идентифицируемых типах изделий, находящихся в контейнерах. Для сбора указанных данных и передаче их в пульт ввода информации оператор должен или ввести эти данные вручную с помощью клавиатуры пульта или также вручную посредством мобильного электронного считывателя считать код, записанный в электронных метках и идентифицирующий содержимое данного контейнера. В обоих случаях на эту операцию затрачивается достаточно много времени, особенно в зимних условиях, что приводит к увеличению времени ремонта вагонов, к увеличению общего времени передачи информации на удаленный сервер и соответствующему снижению оперативности автоматизированного учета изделий. Кроме того, участие оператора в процедуре идентификации изделия с помощью мобильного электронного считывателя не исключает вероятности ошибки оператора, что снижает объективность автоматизированного учета изделий.
Задача, решаемая полезной моделью - повышение оперативности и объективности автоматизированного учета находящихся на стеллажах изделий.
Указанная задача решается тем, что в комплексе стеллажей для хранения и автоматизированного учета изделий, содержащем стеллажи с полками, размещенные в закрытых шкафах и объединенные в информационную сеть, связанную с удаленным сервером, причем каждый шкаф снабжен дверью с установленными на ней средствами контроля доступа к стеллажам, а на стеллажах размещены контейнеры с изделиями и пульт ввода информации, содержащий микроконтроллер, соединенный посредством устройства передачи данных с удаленным сервером, клавиатуру и дисплей; и электронный ключ оператора, каждый стеллаж снабжен вертикальными перегородками с образованием матричной структуры ячеек, в которой каждый контейнер находится в одной ячейке, и оптическими средствами контроля доступа оператора к контейнерам, связанными с микроконтроллером, к которому подключены средства контроля доступа к стеллажам.
В варианте технического решения оптические средства контроля доступа оператора к контейнерам выполнены в виде первого и второго световых барьеров, расположенных ортогонально относительно друг друга, и содержащих излучатели и приемники излучения, размещенные на противоположных сторонах шкафа.
В варианте технического решения излучатели первого и второго световых барьеров размещены с возможностью генерирования, соответственно, первой и второй совокупности лучей, расположенных в общей плоскости, которая находится перед контейнерами.
В варианте технического решения излучатели каждого светового барьера выполнены с возможностью генерации параллельных лучей.
В варианте технического решения лучи первой и второй совокупности лучей ориентированы ортогонально друг другу.
В варианте технического решения световые барьеры включают излучатели и приемники инфракрасного излучения.
В варианте технического решения устройство передачи данных размещено в пульте ввода информации.
В варианте технического решения средства контроля доступа к стеллажам выполнены в виде электромеханического замка и электронного считывателя.
Полезная модель иллюстрируется чертежами. На фиг.1 показана блок-схема заявляемого устройства, на фиг.2 приведена структурная схема стеллажа.
l
n
l
n
l
n
Комплекс стеллажей для хранения и автоматизированного учета изделий состоит из "n" стеллажей 1-1, находящихся в закрытых шкафах 2. Стеллажи 1-1 объединены в единую информационную сеть и подключены к удаленному серверу 3, выполненному, например, в виде персонального компьютера. Стеллажи 1-1 содержат горизонтально расположенные полки 4, на которых размещены контейнеры 5 для хранения различных изделий (например, запасных частей и материалов, использующихся в процессе ремонта вагонов, в частности, метизов), и вертикально расположенные перегородки 6, отделяющие контейнеры, находящиеся на одной полке, друг от друга. В результате формируется матричная ячеистая структура стеллажа, в которой каждый контейнер находится в одной ячейке 7, ограниченной сверху и снизу - полками, а по бокам - перегородками. Общее количество ячеек в такой матричной структуре равно n(k+1), где n - число полок, а k - число перегородок.
На противоположных сторонах шкафа 2 ортогонально относительно друг друга расположены первый и второй световые барьеры.
Световой барьер представляет собой широко применяемое на современном технологическом оборудовании электронное устройство, предназначенное для контроля областей пространства, например, на конвейерах, автоматизированных складах, около движущихся частей оборудования и т.п. Световой барьер состоит из оптического излучателя 8, представляющего собой линейку светодиодов, и расположенного напротив него приемника оптического излучения 9. Излучатель и приемник первого светового барьера размещены на противоположных боковых сторонах шкафа 2, а излучатель и приемник второго светового барьера размещены на противоположных верхней и нижней сторонах шкафа 2.
Излучатели 8 первого и второго светового барьера генерируют, соответственно, первую и вторую совокупности параллельных лучей, при этом лучи упомянутых совокупностей ориентированы в пространстве ортогонально друг другу.
Излучатели 8 первого и второго светового барьера размещены в пространстве таким образом, что световые лучи указанных выше совокупностей лучей расположены в общей плоскости, которая, в свою очередь, находится перед контейнерами. Иначе говоря, все лучи, генерируемые излучателями первого светового барьера, пересекаются в области перед контейнерами со всеми лучами, генерируемыми излучателями второго светового барьера.
jk
На каждую ячейку 7 матричной ячеистой структуры стеллажа приходится несколько лучей, генерируемых первым световым барьером, которые пересекаются под прямым углом с несколькими лучами, генерируемыми вторым световым барьером. Число излучателей каждого светового барьера - и, соответственно - число лучей, приходящихся на произвольную ячейку 7 выбирается из условия надежного обнаружения факта проникновения руки оператора к контейнеру, находящемуся в данной ячейке.
Излучатели 8 и приемники 9 работают в инфракрасном диапазоне оптического спектра.
На стеллаже 1 размещен пульт ввода информации 10, содержащий микроконтроллер 11, устройство передачи данных 12, связывающее пульт 10 с удаленным сервером 3, клавиатуру 13 и дисплей 14. Каждый шкаф 2 снабжен дверью 15, на наружной стороне которой установлен электромеханический замок 16 и электронный считыватель 17, связанные с микроконтроллером 11. К микроконтроллеру 11 подключены излучатели 8 и приемники 9 световых барьеров.
В состав комплекса также входит электронный ключ оператора 18.
Связь устройства передачи данных 12 с удаленным терминалом 3 может осуществляться как с помощью радиосвязи, так и посредством проводной линии (витая пара). Последний вариант предпочтителен в том случае, когда информационная сеть стеллажей располагается в зоне интенсивных помех.
Заявляемый комплекс стеллажей работает следующим образом. Оператор подносит электронный ключ 18 к электронному считывателю 17, установленному на двери шкафа 2. Цифровые коды ключей, идентифицирующие рабочий персонал, которому разрешен доступ к данному шкафу, хранятся в микроконтроллере 11. Если код ключа 18 совпадает с одним из кодов, хранящихся в микроконтроллере 11, микроконтроллер 11 дает команду на открытие замка 16.
23
23
23
После открытия шкафа 2 оператор производит закладку или выемку изделий, хранящихся в контейнерах 5. В тот момент, когда оператор берет из контейнера 5 требуемую деталь (например, различные запасные части, болты, гайки и др.) или кладет ее в контейнер 5, его рука пересекает зону, контролируемую лучами световых барьеров, взаимное пересечение которых идентифицирует номер данной ячейки. В результате приемники 9 фиксируют пересечение указанной зоны посторонним непрозрачным предметом (рукой оператора), и передают на микроконтроллер 11 информацию о номере ячейки - например, 7, в которой расположен соответствующий контейнер. В микроконтроллер 11 заранее занесена информация о типе изделий, находящихся в контейнерах различных ячеек, и по номеру 7микроконтроллер 11 определяет тип хранящихся в контейнере ячейки 7изделий и выводит соответствующую информацию на дисплей 14. Затем оператор вручную с помощью клавиатуры 13 вводит в пульт 10 данные о количестве взятых из контейнера данной ячейки или вновь помещенных в контейнер данной ячейки изделий.
Информация о состоянии и движении изделий передается с помощью устройства 12 на удаленный сервер 3.
Удаленный сервер 3 с определенными временными промежутками опрашивает пульты 10 и получает от них информацию об изменении состояния изделий, хранящихся в контейнерах.
Использование в заявляемом комплексе стеллажей оптической системы контроля доступа оператора к контейнерам с изделиями, выполненной в виде световых барьеров, позволяет сократить время на сбор данных о типе изделий, находящихся в контейнерах, и, соответственно, повысить оперативность и объективность автоматизированного учета находящихся на стеллажах изделий.