排烟防火阀门智能仓储系统的设计与仿真引言排烟防火阀门是建筑物内

引言
排烟防火阀门是建筑物内部通风和空调系统、机械排烟系统的组成部分，规范阀门的生产厂家，检测阀门的安全性能十分重要。 2019年国家市场监管局取消了排烟防火阀门的强制性认证，但企业仍需进行阀门产品的自愿性认证。国内排烟防火阀门的生产企业众多，大量阀门需要送检与认证。由于送检的主型产品获证后可以覆盖其它小尺寸的分型产品，企业一般选择高度为0.8-2.5m ，宽度为0.8-1.25m的大阀门作为主型产品送检。目前，阀门送至检测场地后一般堆集在划定区域内，需要检测时由检验员从大量阀门中找出。一个尺寸为1m×1m的阀门质量约为45kg ，相当于一位成年人的体重，至少需要两个壮年才可抬起。若待检阀门置于堆放区内部，还需移动其他阻挡的阀门才可将其搬出，这样将浪费大量的时间和人力。随着自动化技术、计算机技术和人工智能技术的不断发展，过去将货物堆积在地面的存储方式已被取代，立体货架成为仓储的一大亮点。自动化仓储的特点是存储量大，货物存取效率高。本文设计排烟防火阀门智能仓储系统，可对排烟防火阀门进行高效存储与运输，减少阀门存储过程中浪费的时间，提高储运效率，节约人力和成本。
一、智能仓储系统工作原理
智能仓储系统即通过自动化控制的仓库存储与运输系统。仓储系统通过智能机械运输工具实现货物的自动入库与出库，上位机系统则实时记录仓库中货物存储的具体位置及空闲库位。智能仓储系统自动化程度极高，产品出入库由自动化运输机械来实现，替代了传统方式下工人的机械操作。上位机管理系统自动登记货物信息，替代了繁琐的人工盘点，极大提升仓库的储运效率。智能仓储系统需要由AGV(AutomatedGuidedVehicle)来实现， AGV是指安装有自动导航装置，可根据导航沿指定路线行驶，具有躲避障碍等功能的运输车辆，以下简称“AGV无人车” 。随着工业自动化的快速发展， AGV无人车已广泛应用于港口、码头、机场、仓储等运输行业，在智能仓储系统中扮演重要的角色。
二、智能仓储系统设计
2.1仓储系统结构与组成
智能仓储系统由货仓、阀门运输工具和上位机控制软件组成。货仓主体结构为重型单元式货架，阀门运输工具为基于激光SLAM导航技术的AGV无人车。上位机管理软件可进行系统出入库的管理与AGV无人车路线的规划。
2.2货仓设计
货仓由A、B两并排货架组成，货架间设有5m宽的过道供AGV无人车取货与转向。货架A为3层结构，每层可放置高宽尺寸范围在1.25m×1.25m内的排烟防火阀门；货架B为“H”型双层结构，上层放置高宽尺寸范围在1.25m×1.25m的阀门，下层可放置高宽尺寸范围在2.5m×1.25m内的阀门。货仓结构组成如图1所示。

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图1货仓结构
设计的货架由方形钢制管材焊接而成，属于重型单元式结构，每单元承重2000kg 。货架每单元包含两个库位，一个库位对应放置一个川字托盘。每个川字托盘可容纳5个宽度尺寸为1.25m及以下的阀门，此设计可满足载重要求。货架A包含12个单元，货架B包含8个单元，共可存放200个阀门。仓库占地面积小，能满足检测阀门的存储需求，若需存放阀门的数量超出范围，可相应增加货架的单元数量。
2.3AGV无人车设计
2.3.1整体结构
AGV无人车车身为四轮平衡重式结构，控制系统由主板、激光雷达、深度相机、IMU、通讯模块、里程计、电机驱动模块和液压升降模块组成。主板选择Jesonna‐no ，操作系统为Ubuntu18.04 ，可通过串口通信驱动底层STM32板卡控制电机模块与液压升降模块；激光雷达选择RPLIDARA2 ，其检测距离为0.2-12m ，精度为测量值的2% ，分辨率为测量值的1%；深度相机采用AstraPro ，视场角（FOV：H58.4°×V40.2°），视距0.6-8m；IMU惯性测量单元为HWT905九轴陀螺仪传感器，可输出加速度、角度等数据。控制系统结构如图2所示。