基于物联网的医院轨道物流控制系统的关键问题研究

发布时间：2020-06-28 13:55

【摘要】：随着医院现代化建设步伐的不断加快,医院物流自动化的问题越来越突出,推广应用高效自动化物流系统已成趋势。轨道物流传输系统(Track Vehicle System,简称TVS)以其载货量大,装载空间充足、运行安全可靠、容错率高等优点,得到了医院的的重视。而如何实现对系统中物流小车(Track Vehicle,TV)的智能控制是TVS系统中的关键技术,如何实现多TV任务调度和协作的问题关系到TVS的运行效率和可靠性,因此对其展开全面的研究有着重要的理论和实践意义。在了解医院轨道物流系统的系统组成和工作特点后,总结出了多TV自主控制系统的两个关键问题即TV的智能控制、TV间任务调度和协作,并阐述了通过物联网技术为基础构建TVS模型结构的方法和过程。在对TV小车物流任务分析的基础上,设计了单个TV的总体系结构。进而设计了以物联网技术为核心的多TV自主控制系统的架构,并确定了相应的控制结构。在对单个TV进行智能体建模的基础上,分析了医院轨道网络后利用矢量法建立了电子地图模型和选择Dijkstra算法作为单个TV智能体的路径规划算法。同时,应用物联网技术设计了基于Zigbee的多TV智能体间的通信模型。通过通信模型实现了多TV智能体间的信息交互和相应的冲突消解功能。通过eM-Plant软件建立了TVS系统仿真模型,对调度规划算法和协调策略进行了仿真和验证。在设计模型基础上,完成了基于物联网的医院轨道物流控制系统车载控制器的软、硬件核心系统的设计。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：R197.3;TP273
【图文】：

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第一章绪论直以来，很多医院物流始终存在着人货混流的问题，物流方式大都是“＋多部电梯”[1]，这种物流手段使得病人和递送员混合在一起，不仅增危险性，更增加了医护人员的工作量。医院是人员流动和物资流动十分疫情高发期，会更加暴露出这种传统物流方式的弊端。而自动化物流传这一问题，不仅减轻了医护人员的工作量，还节约了宝贵的时间。现阶保障体系的重要组成部分[2]，具有巨大的应用价值。流系统是医院后勤保障体系的重要组成部分，医院轨道物流系统不仅可理水平，提高医院整体运营效益，而且还可为患者提供更快捷、更高效的应用已成为医院建设现代化和医院管理现代化的重要标志[3]。医院轨道物流传输系统概述

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基于物联网的医院轨道物流控制系统的关键问题研究急诊室、护士室、手术室、检验科、血库、中心药房等站点连接起来[5]，利用物联网技术完成对 TV 的智能控制以及系统中各个实体之间的通信交互，而无需人为干涉。1.2 系统的基本组成医院轨道式物流传输系统一般由收发工作站点、智能轨道载物小车、物流轨道、轨道转轨器、自动隔离门等设备构成[6]。（1）轨道物流小车轨道物流小车顾名思义就是穿梭在轨道物流网络中，搬运医院所需要物品的小车。物流小车的物理结构主要由小车车架、电机、车载控制器、用于存放运输物品的箱体组成。如图 1.2所示。小车的运载重量在 10KG-50KG 左右，能运送基本医疗物品及小型医疗器械。TV 在轨道上正常行驶的速度在 0.6m/s 左右。TV 的运输箱体上有一个智能扣盖，锁住箱体以保证在 TV运输过程中不会遗失箱内的物品。在 TV 开始运行时会对该盖口进行检测，如果没有扣上则电机不能运转。除此之外，该箱体结构经过特殊设计，箱体内内置有陀罗仪，当 TV 在爬升和转弯时，保证箱体内的物品完好无损。

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