[發明專利]一種基于稱重的貨品數量計算方法

在審

• 申請號: 201810853293.6
• 申請日: 2018-07-30
• 公開（公告）號: CN109145398A
• 公開（公告）日: 2019-01-04
• 發明（設計）人: 白楊
• 申請（專利權）人: 白楊
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G01G19/00
• 代理公司: 暫無信息
• 代理人: 暫無信息

本發明公開一種基于稱重的貨品數量計算方法，包括以下步驟：步驟一、重量轉換；將稱重讀數準確地轉換為對應的重量值W；步驟二、重量縮放；即對稱重單位的轉換；步驟三、零點糾偏；對稱重讀數進行校準；步驟四、去皮；去除重量值中非貨品物體的重量；步驟五、抗突變濾波；對重量值進行抗突變濾波；步驟六、數量轉換；將經過了上述步驟一至五校準和糾偏后的重量值轉換為貨品大體數量；步驟七、數量校準；對上述貨品大體數量進行校準。本發明計算精準，著提升了基于稱重的貨位管理技術在實際工作場景中的精度和穩定性。

技術領域

本發明涉及一種貨品數量計算方法，尤其涉及一種基于稱重的貨品數量計算方法。

背景技術

隨著物聯網(IoT)技術和智能系統的逐步普及，為每個貨位加裝稱重傳感器，并通過重量來實時統計該貨位中的貨品數量的方法，正成為近年來較流行的發展方向。此類方案通常由稱重傳感器、數模轉換(ADC)模塊，以及工控機等部分組成。其中稱重傳感器通常安裝在貨位托盤下方，將重量轉換為相應的電壓或電流值；數模轉換模塊則實時測量稱重傳感器的電壓變化，并將其轉換為數字信號；工控機從數模轉換模塊讀取最新的稱重裸讀數(ADC裸讀數)，將其換算為重量單位，并進一步完成數量統計。

上述方案具備成本低、可靠性高、環境耐受性好、維護簡單等優點。但與此同時，該方案也存在如下不足：

1.重量轉換的精度問題：由ADC裸讀數轉換為重量時，通常僅采用兩點線性標定算法，轉換精度不足。

2.重量縮放問題：重量轉換后的單位可能不便于人員實際操作(如：重量轉換標定時使用“克”為單位，但實際操作是可能使用“噸”更為方便)。

3.零點偏移問題：稱重傳感器可能由于長期負重而產生永久性或半永久性機械形變(蠕變)，或由于結露、溫度變化、落塵、沙土等環境因素導致其零點測量發生偏移，致使測量讀數失準。現有的手動校準技術需要人工操作和測量，浪費大量人工成本，并使得業務中斷。同時還有校準間隔大，難以保持稱重讀數長期穩定和準確，以及人工操作容易失誤引起更大誤差等問題。

4.去皮問題：系統需要能夠感應并自動去除貨位上用于盛放貨品的藍框等容器的重量。

5.突變問題：現代稱重傳感器由于制作材質和工藝的原因，其滿量程電壓通常也只有幾個毫伏(mV)的范圍，非常微弱。因此極易受到外部環境的電磁干擾而產生較高的抖動和誤差；另一方面，貨位本身也可能被移動，而移動過程中產生的慣性和離心力等因素也會導致稱重讀數瞬間發生變化。這些突變因素均可導致稱重讀數以及貨品數量計量的不準確。

例如：在一個典型的現代倉庫(一個倉庫內可同時容納多個貨架，每個貨架內又可包含多個貨位)場景中，充斥著WIFI、手機信號(3G/4G/5G)、Lora、Zigbee等射頻干擾，以及各類機電設備和交流輸電線路產生的工頻干擾等電磁干擾。同時，現代倉儲中普遍使用的AGV車在托舉或放下貨架時，會產生慣性(電梯效應)，并且其在背負貨架運動時，也會由于顛簸，轉向等原因產生慣性和離心力上的變化。這些都會對相應貨位上稱重傳感器的讀數產生影響。

6.公差問題：由于一個貨位中可同時容納多件貨品，因此其中每件貨品的公差將可能產生累積，導致最終的貨品數量計算錯誤。

例如：考慮一種貨品A的重量為100g，其公差范圍為正負2％。即：出廠合格品的單件重量范圍在98g到102g之間。假如一個貨位同時堆放了200件此類A貨品，則計入公差后，其合法的重量范圍在19600g到20400g之間。意即：即使我們克服了之前的5點問題，獲得了精確且穩定的稱重讀數，以此最終計算出的商品數量仍然可能有高達8件(正負4件)的偏差。

顯然，上述問題嚴重阻礙了基于稱重的貨位管理技術在實際應用場景中的效果。

發明內容

本發明的目的是提供一種基于稱重的貨品數量計算方法，顯著提升了基于稱重的貨位管理技術在實際工作場景中的精度和穩定性。