УСТРОЙСТВО ДЛЯ КОНТРОЛЯ СОСТАВА ПРЕДМЕТОВ ХРАНЕНИЯ Российский патент 2010 года по МПК G06F19/00 

Техническое решение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам контроля. Оно может использоваться для проверки состава предметов при их поступлении на хранение, выдаче потребителям, а также для инвентарного контроля хранилищ.

Существуют [1] системы контроля, основанные на применении технологии радиочастотной идентификации (RHD). Они включают в себя электронные ярлычки (чипы), размещаемые на предметах контроля, и считыватели кодов чипов - ридеры, например, RA 900-1-01 (www.alpha1.ru) или RMA 900-9 (www.chirti.ru). Считываемые данные могут передаваться в ЭВМ по проводному или радиоканалу. Применение проводной сети сопряжено со значительными затратами, а использование радиоканала - с необходимостью защиты от влияния радиопомех.

Известны устройства [2, 3, 4], обеспечивающие контроль наличия и перемещения материальных ценностей. Недостатком устройства [2] является отсутствие механизма синхронизации процессов считывания и сравнения данных. Наличие множества сканеров и единственного блока сравнения требует последовательного поступления в блок сравнения контрольных данных от сканеров согласованного с поступлением данных от блока памяти разрешенных значений кодов контролируемых предметов. Одновременное поступление сигналов от нескольких сканеров не обеспечит реализацию функции сравнения и, следовательно, функции контроля.

Основным недостатком устройства [4] и входящего в него в полном объеме устройства [3] является отсутствие в блоке обработки данных 1 механизма согласования совместной работы генераторов 2 и 3. Формирование выходного сигнала элементом "И" 4 возможно только при синхронной и синфазной работе указанных генераторов.

Известны также аналоги [5, 6, 7], но наиболее близким по технической сущности к заявляемому является устройство [8]. Оно содержит блок памяти, ключи, элементы задержки, элементы памяти компараторы, вычитатель, мультивибратор, элемент ИЛИ, блок нелинейности, интегратор, сумматоры, блоки перемножения, блоки деления, триггер и таймер. Недостатками устройства [8], как и устройства [5, 6, 7], являются ограниченные функциональные возможности и область применения.

Целью заявляемого технического решения является расширение функциональных возможностей и области применения устройства. Цель достигается путем введения в состав функциональных элементов, позволяющих идентифицировать предметы контроля, оценивать в автоматизированном режиме соответствие их фактического состава и места хранения учетным данным, а также регистрировать данные контроля для последующей коррекции базы данных предприятия.

Контроль предметов и мест их хранения основан на применении RFID технологии. Контролируемые места и предметы хранения оснащаются чипами. Степень детализации адресной части места хранения (здание-комната-индивидуальное место и др.) зависит от конструктивных особенностей хранилищ. Предметы контроля оснащены индивидуальными чипами.

Контроль может осуществляться аппаратно с помощью предлагаемого устройства, схема которого показана на чертеже.

Устройство содержит ридер 1 с парой контрольных чипов 3, номера которых максимально (max) и минимально (min) возможные запрещены для обозначения мест и предметов хранения; блок управления 2, включающий в себя кнопку «Пуск» 4, индикатор «Несоответствие» 5, индикатор «Объект учтен» 6, первый 7 и второй 8 тумблеры, индикатор «Конец программы» 9 и контактную кнопку «Сброс» 10; первый регистр 11; первый мультивибратор 12, генерирующий непрерывную импульсную последовательность; первый триггер 13, первый компаратор 14, первую схему ИЛИ 15, элемент задержки 16, вентиль 17 (эквивалент ключа прототипа), сдвиговый регистр 18, первый блок памяти 19, ждущий мультивибратор 20, генерирующий одиночные импульсы; вторую схему ИЛИ 21, второй триггер 22, счетчик 23, второй регистр 24, второй компаратор 25 и второй блок памяти 26.

Устройство обеспечивает последовательную проверку мест (адресной части) и предметов хранения либо только предметов, подлежащих учету в зависимости от постановки задачи контроля. Работа устройства аналогична как при проверке адресной, так и предметной части. Поэтому последующее описание его работы ограничено рассмотрением процесса контроля предметов хранения.

Устройство обеспечивает реализацию следующих вариантов контроля:

1. Входной экспресс-контроль, целью которого является регистрация предметов, поступивших на хранение, для пополнения базы данных предприятия хранения.

2. Входной контроль, осуществляемый после внесения в базу данных предприятия учетных данных согласно сопроводительных документов предприятия-поставщика.

3. Выходной контроль при выдаче предметов хранения получателю.

4. Инвентарный контроль содержания хранилищ.

Устройство работает следующим образом.

Для реализации экспресс-контроля первый тумблер 7 переключается в первое положение, обеспечивая непосредственную связь выхода ридера 1 с первым входом второй схемы ИЛИ 21. Нажатием кнопки «Пуск» 4 и кнопки «Сброс» 10 обеспечивается запуск первого мультивибратора 12 и обнуление его выходным сигналом второго блока памяти 27. Переводом второго тумблера 8 в положение «Отключено» разрывается связь кнопки «Пуск» 4 с входом «Запуск» первого мультивибратора 12. Это обеспечивает отключение части функциональных элементов устройства, не используемых в данном виде контроля. После введения ридера 1 в зону считывания кода чипа контролируемого предмета нажатием кнопки «Пуск» 4 осуществляется считывание. В результате этого сигнал, несущий код чипа, с выхода ридера 1 через первый тумблер 7 и вторую схему ИЛИ 21 поступает во второй блок памяти 26 и запоминается. Так осуществляется регистрация всех представленных предметов. Записанные во второй блок памяти 26 результаты контроля с его выхода переносятся в базу данных предприятия. Это позволяет отобразить их, сверить с документальными данными и оценить степень совпадения.

Применению устройства по второму варианту контроля предшествует его подготовка к работе. Она включает в себя следующее: первый тумблер 7 устанавливается во второе положение, обеспечивая связь выхода ридера 1 с информационным входом вентиля 17. Второй тумблер 8 переводится в положение «Включено» для соединения второго выхода кнопки «Пуск» 4 и первого входа («Запуск») первого мультивибратора 12. Нажатием кнопок 4 и 10 запускается первый мультивибратор 12 и обеспечивается обнуление первого 19 и второго 26 блоков памяти, счетчика 23, первого 11 и второго 24 регистров, а триггеры 13 и 22 переводятся в нулевое состояние (либо сохраняют нулевое состояние). Со второго входа устройства из базы данных предприятия хранения в первый блок памяти 19 записываются учетные номера (коды) чипов предметов, принимаемых на хранение. В предпоследнюю (n-1) ячейку блока памяти 19 заносится код контрольного чипа 3 "max", используемого в нештатных ситуациях, а в последнюю (n) ячейку - код чипа 3 "min", используемого для обозначения окончания программы контроля. Во второй регистр 24 с третьего входа устройства записывается число, соответствующее количеству предметов, назначенных для приема на хранение.

В ходе контроля ридер 1 вводится в зону считывания кода чипа контролируемого предмета. Нажатием кнопки «Пуск» 4 обеспечивается считывание кода чипа, а также запуск в работу первого мультивибратора 12. За один цикл работы мультивибратор 12 генерирует последовательность импульсов, позволяющую осуществлять однократный опрос всех n ячеек первого блока памяти 19. Сдвиговый регистр 18 n+1 импульсом переводится в исходное (нулевое) состояние, а сам мультивибратор 12 выключается. Частота следования и скважность выходных импульсов первого мультивибратора 12 должны быть такими, чтобы обеспечивалась не только работа устройства, но и нормальное восприятие пользователем результата контроля. Каждый входной импульс первого мультивибратора 12 поступает непосредственно на второй вход первого регистра 11, приводя его в готовность (обнуляет) к приему от ридера 1 считанного кода чипа, а также на первый вход сдвигового регистра 18, переключая его на опрос очередной ячейки первого блока памяти 19. Каждому из n выходов сдвигового регистра 18 соответствует одна ячейка блока памяти 19. Считанный учетный номер контролируемого предмета из первого блока памяти 19 подается параллельным кодом на второй вход первого компаратора 14. В то же время, сигнал от чипа контролируемого предмета с выхода ридера 1 поступает последовательным кодом на первый вход первого регистра 11 и на информационный вход вентиля 17. В первом регистре 11 осуществляется преобразование последовательного кода в параллельный. Выходной сигнал первого мультивибратора 12, задержанный элементом задержки 16, поступает на третий вход первого регистра 11 и на второй вход первого триггера 13, приводя его в нулевое состояние. По этому сигналу данные контроля из первого регистра 11 передаются на первый вход первого компаратора 14. В компараторе 14 реализуется сравнение учетного и считанного номеров проверяемого предмета. При этом возможны следующие варианты.

1. Номера совпали. На первом выходе компаратора 14 появляется управляющий сигнал, который приводит первый триггер 13 в единичное состояние, открывает первый вентиль 17 и запускает ждущий мультивибратор 20. В результате этого включается индикатор «Объект учтен» 6, мультивибратор 20 вырабатывает и передает одиночный импульс на вход счетчика 23, а выходной сигнал ридера 1 последовательно через первый тумблер 7, вентиль 17 и вторую схему ИЛИ 21 заносится во второй блок памяти 26.

2. Ни один из учетных номеров не совпал с номером чипа. Это соответствует нештатной ситуации, когда на хранение представлен оснащенный чипом предмет, не внесенный в учетный данные. В таком случае управляющий сигнал будет появляться на втором или третьем выходе первого компаратора 14 в зависимости от соотношения значений учетных и считанного номера чипа. Выходной сигнал первого компаратора 14, пройдя через первую схему ИЛИ 15, будет поступать на индикатор «Несоответствие» 5 в течение одного цикла считывания учетных данных первого блока памяти 19 с частотой следования импульсов первого мультивибратора 12.

3. Предмет, представленный к приему на хранение, не оснащен чипом. В таком случае выходной сигнал ридера 1 не формируется, ни на одном из выходов первого компаратора 14 управляющий сигнал не появляется, индикаторы 5 и 6 остаются не включенными в течение одного цикла работы первого мультивибратора 12. Если в таком случае будет принято решение о приеме на хранение этого предмета, то для его обозначения используется контрольный чип 3 "max". Наличие его кода в первом блоке памяти 19 обеспечит при сравнении считанного и учетного кодов появление управляющего сигнала на первом выходе первого компаратора 14. Как и в первом рассмотренном варианте, код чипа 3 "max" последовательно через тумблер 7, вентиль 17 и вторую схему ИЛИ 21 будет передан во второй блок памяти 26, а индикатор «Объект учтен» 6 отобразит факт регистрации этого предмета.

Всякий раз при положительном результате контроля, ждущий мультивибратор 20 вырабатывает одиночный импульс, увеличивая выходное число счетчика 23 на единицу. Во втором компараторе 25 осуществляется сравнение выходных данных счетчика 23 и второго регистра 24. При их совпадении на выходе второго компаратора 25 появляется управляющий сигнал, который переводит второй триггер 22 в единичное состояние. В результате этого включается индикатор «Конец программы» 9. Для фиксации этого факта в зону считывания ридера 1 помещается контрольный чип 3 "min". Нажатием кнопки «Пуск» 4 устройство включается в последний цикл контроля. В результате считанный код чипа 3 "min" окажется записанным во втором блоке памяти 26. На этом реализация второго варианта контроля завершается.

Применение устройства и его работа по третьему варианту контроля отличается от рассмотренного только составом и содержанием адресной и предметной частей данных, заносимых в первый блок памяти 19.

Инвентарная проверка содержания хранилищ может осуществляться аналогично первому либо второму вариантам контроля. Соответственно этому, подготовка и работа устройства осуществляется так, как отражено при описании этих вариантов.

Выход второго блока памяти 26 обеспечивает считывание результатов контроля для их анализа и обновления содержания базы данных предприятия хранения, а использование в качестве блока 26 флеш-накопителя обеспечит штатное сопряжение с ЭВМ предприятия хранения.

Положительный эффект, который дает предлагаемое техническое решение, состоит в том, что устройство позволяет контролировать состав и места размещения предметов хранения, оценивать соответствие результатов контроля учетным данным, обнаруживать и регистрировать факты несоответствия состава и места хранения учетным данным в процессе приема на хранения, выдачи предметов хранения потребителям и при инвентарном контроле хранилищ.

Современная элементная база позволяет создать компактный носимый вариант предлагаемого устройства, не связанный с информационным центром кабельной линией.

Источники информации

1. Р. Уонт. Тотальная автоматизация. Журнал «В мире науки», апрель 2004.

2. Мальцев А.А. Полезная модель №65668, МПК G06F 19/00, 2007.

3. Мальцев А.А. Полезная модель №66829, МПК G06F 19/00, 2007.

4. Мальцев А.А. Полезная модель №66830, МПК G06F 19/00, 2007.

5. Гришин В.Д., Москвин Б.В., Коллонтай С.С. Патент РФ №2342706, МПК G07C 3/08, G06F 17/00, 2008.

6. Гришин В.Д., Москвин Б.В., Чижевский А.В. Решение о выдаче патента на изобретение от 20.11.2008 г. по заявке №2007106124/09 (006649), МПК G07C 3/08.

7. Гришин В.Д., Павлов А.Н., Михайлов Е.П. Патент РФ №2343544, МПК G07C 3/08, 2009.

8. Гришин В.Д., Кудряшов А.Н., Тимошенко Д.В. Патент РФ №2347272, МПК G07C 3/08, 2009.

Изобретение относится к вычислительной технике, в частности к устройствам контроля, и может использоваться для реализации входного контроля предметов, поступающих на хранение, выходного контроля при передаче предметов хранения получателя, а также инвентарного контроля содержания хранилищ. Достигаемый технический результат - расширение функциональных возможностей и области применения устройства. Устройство содержит ридер с двумя контрольными чипами, блок управления, включающий в себя элементы коммутации и индикации, два мультивибратора, два регистра, преобразующие последовательный код в параллельный, два компаратора, сдвиговый регистр, элемент задержки, вентиль, два элемента ИЛИ, два триггера, счетчик и два блока памяти. 1 ил.

Устройство для регистрации и контроля состава предметов хранения, содержащее первый блок памяти, первый вход которого является вторым входом устройства, а выход соединен со вторым входом первого компаратора, третий выход которого подключен ко второму входу первой схемы ИЛИ, первый триггер, первый вход которого соединен с разрешающим входом вентиля, элемент задержки, ждущий мультивибратор и второй компаратор, отличающееся тем, что в него введены блок управления, включающий в себя контактную кнопку «Пуск», индикаторы «Несоответствие», «Объект учтен» и «Конец программы», первый и второй тумблеры и контактную кнопку «Сброс»; ридер с парой контрольных чипов, информационный вход которого является первым входом устройства, управляющий вход соединен с первым выходом кнопки «Пуск» блока управления, второй выход которой связан с входом второго тумблера блока управления, выход ридера подключен к входу первого тумблера блока управления и к первому входу первого регистра, второй вход которого соединен непосредственно с входом кнопки «Сброс» блока управления, с выходом первого мультивибратора и с первым входом сдвигового регистра, а через элемент задержки - со вторым входом первого триггера и с третьим входом первого регистра, выход которого подключен к первому входу первого компаратора, второй выход которого через первую схему ИЛИ связан с индикатором «Несоответствие» блока управления, а первый выход соединен с управляющим входом вентиля и с входом ждущего мультивибратора, выход которого связан с первым входом счетчика, выход которого подключен ко второму входу второго компаратора, выход которого связан с первым входом второго триггера, а первый вход соединен с выходом второго регистра, первый вход которого является третьим входом устройства, а второй вход вместе с выходом кнопки «Сброс» блока управления, со вторыми входами счетчика, второго блока памяти и второго триггера, соединен со вторым входом первого блока памяти, каждый из n управляющих входов которого подключен индивидуально к соответствующему из n выходов сдвигового регистра, n+1 выход которого соединен с его вторым входом и со вторым входом первого мультивибратора, первый вход которого связан с выходом второго тумблера блока управления, индикатор «Конец программы» которого соединен с выходом второго триггера, индикатор «Объект учтен» связан с выходом первого триггера, первый тумблер своим первым выходом соединен с первым входом второй схемы ИЛИ, а вторым выходом - с информационным входом вентиля, выход которого подключен ко второму входу второй схемы ИЛИ, выход которой соединен с первым входом второго блока памяти, выход которого является выходом устройства.