快速轨道医流智能监控与调度系统关键技术的研究

发布时间：2017-04-09 20:14

  本文关键词：快速轨道医流智能监控与调度系统关键技术的研究，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：作为医院现代化建设的标志之一,医院自动化物流传输系统得到了越来越多的应用。医用轨道物流传输系统(MTVS)具有故障率低、承载量大、占用空间小、可传输物品种类多等特点,可快速不间断运行,解决医院内由于物流通道拥挤,物流任务繁忙而造成的物品传输低效的问题,从而使得MTVS成为许多医院的首选。MTVS智能监控与调度系统确保了系统的高效无差错运行,本文在深入分析现有产品及国内外相关研究成果基础上,对其中的关键技术进行了深入研究,以期获得实际应用。本文首先在对MTVS控制系统中各个组成设备的功能需求进行分析的基础上,确立了基于Zig Bee技术的无线通信方案和基于RFID的位置识别方案。采用系统监控中心实时监控与管理,区域控制器实际执行运行调度的监控系统结构。在对系统构成及布局进行分析的基础上,使用图论方法对系统进行了分解,建立多台小车调度的环境模型。为了减少调度过程中的运算负担,采用Floyd算法建立离线路径库。在此基础上提出了基于优先级和最短距离空闲小车的任务调度机制,为任务分配执行小车。类比线程同步问题,对多台小车与区域控制器的协调策略展开研究,解决了多台小车运行调度中的冲突问题。在充分考虑各个控制对象的功能需求和控制特点之后,完成了载物小车、区域、站点控制器硬件结构设计。并根据嵌入式实时操作系统任务划分原则,合理划分其控制系统应用软件多任务结构。对系统监控中心进行了功能模块划分,使用Visual Studio软件开发环境和SQL Sever完成了基于数据库的实时监控软件设计。最后,对本文的研究成果进行了总结,并对MTVS智能监控与调度系统的进一步发展提出了展望。
【关键词】：医用轨道物流传输系统 监控与调度 ZigBee RFID Floyd算法
【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】：R197.32
【目录】：

• 摘要4-5
• ABSTRACT5-13
• 第一章 绪论13-19
• 1.1 研究背景13
• 1.2 医用轨道物流传输系统13-17
• 1.2.1 医用轨道物流传输系统简介13-14
• 1.2.2 医用轨道物流传输系统的组成14-17
• 1.3 国内外发展现状17-18
• 1.4 本文主要研究内容18
• 1.5 本章小结18-19
• 第二章 MTVS控制系统总体方案及建模19-32
• 2.1 控制系统功能划分19-20
• 2.2 通信及位置识别方案20-23
• 2.2.1 ZigBee无线通信技术20-21
• 2.2.2 基于RFID的位置识别21-23
• 2.3 系统控制结构与策略23-25
• 2.4 MTVS系统布局分析25-26
• 2.5 基于图论的系统建模26-31
• 2.5.1 轨道建模26-27
• 2.5.2 转轨器建模27
• 2.5.3 站点建模27-28
• 2.5.4 基本组成网络28-29
• 2.5.5 环境地图建模29-31
• 2.6 本章小结31-32
• 第三章 MTVS系统调度策略32-47
• 3.1 系统调度规划32-33
• 3.2 路径规划与离线路径库建立33-36
• 3.2.1 系统路径规划目标33
• 3.2.2 最短路径问题——Floyd算法33-34
• 3.2.3 离线路径数据库建立34-36
• 3.3 任务调度36-37
• 3.4 小车运行调度37-44
• 3.4.1 系统运行环境设定37-38
• 3.4.2 单台小车运行调度38
• 3.4.3 多台小车调度冲突类型38-39
• 3.4.4 多台小车调度协调策略39-44
• 3.5 调度系统信息交互机制44-46
• 3.5.1 位置信息编码44-45
• 3.5.2 无线通信交互机制45-46
• 3.6 本章小结46-47
• 第四章 MTVS系统嵌入式控制器开发47-59
• 4.1 嵌入式控制系统开发平台搭建47-50
• 4.1.1 微处理器的选择47
• 4.1.2 嵌入式操作系统选择47-48
• 4.1.3 软件开发调试环境建立48-49
• 4.1.4 嵌入式应用软件开发49-50
• 4.2 载物小车控制器50-55
• 4.2.1 硬件设计50-54
• 4.2.2 软件设计54-55
• 4.3 区域控制器55-57
• 4.3.1 硬件设计55-56
• 4.3.2 软件设计56-57
• 4.4 站点控制器57-58
• 4.4.1 硬件设计57
• 4.4.2 软件设计57-58
• 4.5 本章小结58-59
• 第五章 MTVS系统监控中心软件设计59-76
• 5.1 监控中心软件开发平台概述59-60
• 5.1.1 软件开发工具和编程语言59
• 5.1.2 数据库系统管理系统软件59-60
• 5.2 监控中心软件功能要求60-62
• 5.3 通信模块62-64
• 5.3.1 串口通信模块62-63
• 5.3.2 信息管理和更新63-64
• 5.4 实时显示模块64-68
• 5.5 任务管理模块68-71
• 5.5.1 任务分配68-69
• 5.5.2 任务查询69-71
• 5.6 路径管理模块71-72
• 5.6.1 最短距离空闲小车搜索71
• 5.6.2 路径信息查询71-72
• 5.7 状态查询模块72-73
• 5.8 实验平台搭建与验证73-75
• 5.9 本章小结75-76
• 第六章 总结与展望76-78
• 6.1 总结76
• 6.2 展望76-78
• 参考文献78-81
• 致谢81-82
• 在学期间的研究成果及发表的学术论文82

【参考文献】

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本文编号：296032