本发明属于物流管理与自动控制，具体涉及一种智能地磅管理系统。
背景技术：
1、在工业物流领域，对卡车进行过磅称重是确保物流效率和合规性的关键步骤。这一过程对于精确记录货物重量、管理物料流动、防止超载、监控库存水平以及准确计算税费等方面至关重要。然而，传统的地磅系统主要依赖人工操作，这不仅限制了工作效率，还增加了因人为疏忽或错误导致的数据不准确性和管理混乱的风险。
2、自动化程度不足是现有地磅系统的另一个主要缺陷。缺乏自动提醒和监管机制可能导致司机忘记或故意绕过称重步骤，从而影响物流数据的完整性和可靠性。此外，当系统发生故障或遇到突发停电等紧急情况时，缺乏有效的备用方案会严重影响称重作业的连续性，进而对物流效率和准确性造成负面影响。
3、远程监控的缺失也是现有系统的一个弱点。管理人员往往难以实时监控过磅情况，这限制了他们对现场状况的了解和控制能力，降低了管理的及时性和有效性。在需要迅速响应和决策的物流环境中，这种信息滞后可能导致严重的运营延误和资源浪费。
4、因此，工业物流领域迫切需要一种智能化、自动化的地磅管理系统。这种系统应能够自动识别车辆信息，减少人工输入错误；实现自动化的称重流程，提高效率并降低人为失误；具备紧急情况下的备用电源和故障自诊断功能，确保系统稳定运行；并允许管理人员通过远程监控接口实时查看过磅数据和视频，增强管理的灵活性和响应速度。通过这些改进，智能地磅管理系统将大幅提升物流管理的整体水平，降低运营成本，提高作业安全性和合规性。
技术实现思路
1、本发明提供了一种智能地磅管理系统及其管理方法，旨在解决现有技术中依赖人工操作导致的效率低下和数据不准确的问题。该系统通过自动化和智能化的方式，提高了车辆过磅的效率和准确性，确保了物流信息的准确性和可靠性，具体说明如下：
2、一种智能地磅管理系统中高度集成化的模块设计和自动化流程控制，以实现物流称重过程的高效性和准确性。系统由以下关键模块构成：地磅装置作为系统的基础，配备高精度传感器，负责实时测量并传输车辆重量数据；车牌识别模块和rfid识别模块协同工作，利用高清摄像头和无线射频技术捕捉并验证车辆身份信息，确保每辆车的身份得到准确识别和记录；中央处理单元(cpu)作为系统的大脑，接收并分析车辆身份信息，智能判断称重需求，并向显示屏与指示灯、语音提示系统发送相应指令，指导司机完成称重操作；显示屏与指示灯提供清晰的过磅指示，而语音提示系统确保司机即使在嘈杂环境中也能准确接收到操作指令；视频监控系统通过高清摄像头实时记录过磅过程，保障操作的规范性和可追溯性；移动通信模块利用无线网络技术将过磅信息推送至司机的手机app，确保司机能够及时获取称重结果；数据存储与管理模块负责收集、存储和管理所有过磅数据，并能够根据需要生成各类统计报表，为物流管理提供数据支持；异常情况处理模块配备备用电源系统，在紧急情况下保障系统的连续稳定运行；远程监控接口允许管理人员通过独立的设备实时监控过磅情况，提升管理的灵活性和响应速度；自动驻车系统通过物理阻挡机制确保车辆在未完成称重前不得离开，维护称重流程的完整性。智能地磅管理系统通过紧密协作，提升了物流称重的自动化水平，降低了人为错误，增强了数据的准确性和系统的稳定性。
3、优选的，自动驻车系统特别配备了阻挡杆和控制模块，形成一套高效的物理阻挡系统。当车辆进入称重区域时，控制模块会监测车辆的称重状态。如果车辆试图在称重过程未完成或未经系统授权的情况下离开，控制模块会触发阻挡杆自动升起，形成一个障碍，强制车辆停留在称重平台上。这一机制确保了车辆在称重流程完全结束并得到系统确认之前无法离开，从而保障了称重数据的完整性和准确性。阻挡杆的升起和下降动作由控制模块精确控制，与中央处理单元(cpu)紧密协作，只有在接收到称重完成的信号后，控制模块才会发出指令，使阻挡杆下降，允许车辆安全离开称重区域。
4、优选的，车牌识别模块和rfid识别模块共同作用以实现对车辆身份的高效和准确识别。车牌识别模块配备有高清摄像头，该摄像头能够捕捉进入称重区域的车辆的车牌图像。系统利用先进的图像处理技术，对捕捉到的图像进行亮度、对比度调整及噪声去除等预处理，以优化图像质量，并通过字符识别算法从图像中准确识别出车牌上的字母和数字。与此同时，rfid识别模块采用无线射频识别技术，当车辆携带rfid标签进入地磅工作区域时，rfid读取器自动激活，发出特定频率的无线电波，唤醒车辆上的rfid标签，并通过反射无线电波的方式读取标签内存储的车辆身份信息。这两个模块并行工作，相互验证所获取的车辆信息，从而不仅提升了车辆识别的准确性，也提高了整个识别过程的效率。双重验证机制确保了每一辆进出的车辆都能被快速且准确地识别，为物流管理系统提供了可靠的车辆身份数据，进而优化了物流流程和提高了作业效率。
5、优选的，中央处理单元(cpu)扮演着核心的决策和控制角色，相当于系统的大脑。cpu负责接收并整合来自车牌识别模块和rfid识别模块的车辆身份信息。这些信息包括车牌号码、rfid标签内容以及其他可能的车辆相关数据。cpu装备有强大的处理器和至少8gb的内存，具备高速数据处理能力，能够实时分析接收到的车辆信息，判断车辆是否符合过磅条件。基于这些分析结果，cpu会智能地向显示屏、指示灯和语音提示系统等外围设备发出精确的操作指令。如果车辆需要过磅，cpu会指导显示屏展示相应的指示信息，如“请上磅”，并通过指示灯的变化(如红绿灯信号)提供视觉提示。同时，cpu还会激活语音提示系统，发出清晰的语音指令，如“请将车辆驶入称重区域”，确保司机即使在嘈杂的环境中也能准确接收到指令。cpu还负责监控整个称重过程，确保所有操作符合既定流程，并在车辆完成称重后，通过显示屏和语音提示系统告知司机下一步的操作，如“过磅完成，请离开称重区域”。通过这种集成化和自动化的控制，cpu不仅提高了称重流程的效率，也增强了整个管理系统的智能化水平，确保了操作的规范性和准确性。
6、优选的，视频监控系统通过与中央处理单元(cpu)的直接连接，实现了高清摄像头对车辆过磅过程的实时监控。这些至少1080p分辨率的高清摄像头能够捕捉到车辆在称重区域的每一个动作，无论是车辆的进入、停留还是离开，都能被清晰记录。关键帧图像和视频数据被实时捕捉并传输至cpu，由其进行快速分析和处理，随后这些数据被安全地存储在高性能数据库中。存储的视频资料不仅为内部管理和物流数据分析提供了有力支持，而且在解决重量争议或法律诉讼中提供了确凿的证据。视频监控系统提高了地磅区域的安全性，能够及时发现并处理异常行为或潜在的安全问题，确保了整个称重过程的规范性和可追溯性。
7、优选的，数据存储与管理模块与中央处理单元(cpu)相连，承担着整个系统数据的收集、存储和管理任务。该模块采用高性能的数据库系统，如mysql或oracle，确保数据的安全性、完整性和高速读写能力。每当车辆完成过磅，cpu便将重量数据、车辆信息、时间戳记以及视频监控系统捕获的关键图像等信息，实时传输至数据存储与管理模块。在这里，数据不仅被有效地整理和归档，还支持根据管理人员的查询和分析需求，生成多样化的统计报表，如日报表、月报表等，为企业提供运营决策的数据支持。数据存储与管理模块还具备灾难恢复功能，采用云存储技术实现数据的多地备份，确保在任何情况下数据都不会丢失，从而保障了数据的高可用性和系统的持续稳定运行。
8、优选的移动通信模块通过无线网络技术，如4g lte或其他先进的通信协议，与司机智能手机上的专用app建立连接。一旦车辆完成过磅过程，中央处理单元(cpu)会立即处理称重数据，并验证其准确性。确认无误后，cpu迅速激活移动通信模块，将过磅完成的通知及具体的重量数据通过无线网络发送至司机的手机app。这一过程实现了秒级的数据推送，无论司机身在何处，都能立即查看到称重结果，从而确保了信息传递的时效性和准确性。这种实时的数据传输机制不仅提高了司机的工作效率，也增强了整个称重流程的透明度。司机通过app接收到的过磅结果，可以包括车辆重量、过磅时间、以及其他可能的物流信息，这些信息对于司机规划接下来的行程和物流调度至关重要。
9、优选的，异常情况处理模块特别设计了备用电源系统和断电检测模块，以应对突发的电力故障或其他紧急情况。备用电源系统由不间断电源(ups)和应急发电机组成，能够在主电源发生故障时迅速介入，确保系统的关键组件不会因电力中断而停止工作。断电检测模块是该系统的第一道防线，它实时监控电源状态，一旦检测到断电情况，会立即触发备用电源系统的启动。ups和应急发电机随即提供必要的电力，维持地磅装置、中央处理单元(cpu)、数据存储与管理模块等关键设备的正常运行。这种无缝切换到备用电源的操作，不仅保障了称重数据的安全性和完整性，避免了数据丢失，也确保了称重作业的连续性，减少了因电力问题导致的作业中断。异常情况处理模块还包括一系列协调响应措施，如通过移动通信模块向管理人员和司机发送紧急通知，以及在电力恢复后进行系统状态的自动检查，确保所有组件平稳过渡到正常工作模式。通过这些精心设计的机制，智能地磅管理系统大大增强了对突发事件的应对能力，提高了整个系统的可靠性和稳定性。
10、优选的，远程监控接口接口允许管理人员通过独立的设备，个人电脑、平板电脑或智能手机，利用web平台或专用移动应用程序，进行身份验证后实时访问和监控过磅数据及视频监控画面。管理人员可以不受地理位置的限制，随时随地查看每个地磅的实时称重数据、车辆信息和高清视频流，确保对整个称重过程有全面的了解和掌控。
11、进一步地，远程监控接口的强大功能还包括对历史数据的查询、多样化报表的生成与打印，以及系统参数的实时调整和设置。这使得管理人员能够基于实时数据做出快速而准确的决策，优化物流调度和管理流程。在紧急情况下，该接口的自动报警系统能够立即通知管理人员，并在界面上显示相关警告信息，确保管理人员能够及时响应并采取必要措施。
12、管理方法的运转流程如下：
13、s1.车辆识别：当车辆抵达厂区入口时，高清摄像头和rfid读取器同步启动，车牌识别模块捕捉车牌图像，并以1080p分辨率进行处理，而rfid模块则以至少6米的读取距离扫描车辆的rfid标签，两者协同工作，自动获取并验证车辆信息；
14、s2.过磅决策：中央处理单元(cpu)接收来自车牌识别和rfid模块的车辆信息，cpu内置的算法分析这些信息，判断车辆是否符合过磅要求，如果需要过磅，cpu将向显示屏、指示灯和语音提示系统发送指令，准备引导司机进行下一步操作；
15、s3.司机指导：司机通过观察高亮度led显示屏上的指示信息和颜色变化的指示灯，以及听取语音提示系统的清晰指令，得知需要将车辆驶上地磅进行称重；
16、s4视频监控：车辆一旦进入地磅区域，视频监控系统便开始运作至少一台1080p高清摄像头对准过磅区域，实时监控并自动抓拍关键图像，确保过磅过程的规范性和可追溯性，
17、s5.称重数据获取：地磅装置利用高精度传感器测量车辆重量，并将数据实时传输至cpu，这些数据包括车辆重量、时间戳等信息，为后续的数据处理和存储提供原始数据。
18、s6.数据记录与报表生成：数据存储与管理模块接收cpu传输的称重数据，安全存储于高性能数据库系统中，并根据这些数据生成各类统计报表，如日报表、月报表等，供管理人员查询和分析；
19、s7.过磅完成通知：移动通信模块通过4g lte或其他无线通讯技术，将过磅完成的通知和重量数据实时推送至司机的手机app，确保司机能够即时获取称重结果；
20、s8.自动驻车：如果车辆未按指示完成称重，自动驻车系统将启动，地面嵌入式阻挡器或电子控制杆自动升起，物理阻挡车辆行进，直至车辆完成称重并接收到cpu的释放信号。
21、s9.异常情况处理：在突发停电或其他紧急情况下，异常情况处理模块立即启动备用电源系统，如ups或应急发电机，以维持地磅系统的基本运作，确保称重数据的安全性和完整性；
22、s10.远程监控：管理人员通过远程监控接口，使用计算机或移动设备登录web平台或移动应用程序，实时查看过磅数据和视频监控画面。该接口支持多平台访问，提供友好的用户界面和快速响应，使管理人员能够随时进行有效监管。
23、整个系统通过上述模块和流程的协同工作，实现了对进出车辆的有效管理和智能化称重，极大提升了物流效率并降低了人为错误的可能性。
24、采用上述技术方案的智能地磅管理系统，其重点技术效果可以概括为以下三个方面：
25、1.显著提升的作业效率：智能地磅管理系统通过自动化技术显著提高了称重流程的效率。车牌识别模块与rfid识别模块的并行工作机制，能够在车辆进入称重区域的瞬间自动捕获车辆身份信息，识别准确率超过99％％，极大地减少了人工录入的时间和可能出现的错误。自动驻车系统的引入，确保了每一辆车辆都必须经过称重，避免了未称重车辆的逃逸，同时，这一系统在车辆完成称重后能够迅速释放，保证了车辆流通的连续性。整个流程的设计优化了车辆通行速度，减少了在称重环节的等待时间，从而大幅提升了整体物流效率。
26、2.强化的监管能力和数据准确性：远程监控接口为管理人员提供了一个强大的监管工具，无论身处何地，都可以通过web平台或移动应用程序实时查看过磅数据和视频监控画面。管理人员可以实时监控称重过程，及时了解现场情况，快速响应任何异常。数据存储与管理模块采用高性能数据库系统，保障了数据的安全性和完整性，以及高速的数据读写能力。这些数据不仅用于内部管理和数据分析，还能在发生争议时提供确凿的证据，确保了称重数据的准确性和可靠性。
27、3.增强的系统稳定性和业务连续性：异常情况处理模块的设计确保了智能地磅管理系统在面对突发情况时的稳定性和业务连续性。配备的不间断电源(ups)或应急发电机能够在突发停电情况下迅速切换，保证地磅装置和关键设备的正常供电，避免因电源问题导致的业务中断。此外，系统在电力恢复后能够自动重启，并对设备状态进行检查，确保系统平稳恢复到正常工作模式。这种设计提高了系统的鲁棒性，确保了即使在不利条件下也能保障作业的连续性和数据的安全性，从而保障了企业物流运输的稳定性和可靠性。
1.一种智能地磅管理系统，其特征在于，所述管理系统由以下模块组成：地磅装置，车牌识别模块，rfid识别模块，中央处理单元(cpu)，显示屏与指示灯，语音提示系统，视频监控系统，移动通信模块，数据存储与管理模块，异常情况处理模块，远程监控接口，自动驻车系统；所述地磅装置为所述管理系统的核心，测量并传输车辆重量数据；
2.根据权利要求1所述的智能地磅管理系统，其特征在于，所述自动驻车系统设计有阻挡机制，所述阻挡机制包括阻挡杆和控制模块，在车辆在未完成称重与未经授权，无法离开称重区域；
3.根据权利要求1或2所述的智能地磅管理系统，其特征在于，所述车牌识别模块包含高清摄像头，通过所述高清摄像头捕捉并识别车辆的车牌号码，识别车身份；
4.根据权利要求3所述的智能地磅管理系统，其特征在于，所述中央处理单元(cpu)作为系统的大脑，负责接收来自车牌识别模块和rfid识别模块的车辆信息；
5.根据权利要求1所述的智能地磅管理系统，其特征在于，所述视频监控系统与所述中央处理单元(cpu)相连，通过高清摄像头实时监控车辆的过磅过程，并将关键帧图像和视频数据进行保存。
6.根据权利要求1所述的智能地磅管理系统，其特征在于，所述数据存储与管理模块与cpu相连，负责收集、存储和管理所有过磅数据。
7.根据权利要求1所述的智能地磅管理系统，其特征在于，所述移动通信模块通过无线网络与司机的手机app相连，车辆完成过磅，所述中央处理单元(cpu)会立即通过所述移动通信模块向司机发送过磅完成的通知，确保司机能够及时获取称重结果。
8.根据权利要求1所述的智能地磅管理系统，其特征在于，所述异常情况处理模块设计有备用电源系统和断电检测模块，所述备用电源系统包括不间断电源(ups)、应急发电机，所述断电检测模块检测到断电，备用电源系统将立即启动，保证系统的连续运作，避免数据丢失和作业中断。
9.根据权利要求1所述的智能地磅管理系统，其特征在于，所述远程监控接口允许管理人员使用独立的设备来实时查看和管理过磅数据及视频监控。
10.根据权利要求1-9任意一项所述的智能地磅管理系统的方法，其特征在于，所述方法如下：
