伟德体育(BetVictor Sports)国际官网基于轨道式循环提升的医用中型箱式物流系统设计与应用

　　伟德体育(BetVictor Sports)国际官网(访问: hash.cyou 领取999USDT）由国家卫生健康委组织编制的《综合医院建设标准》（建标110-2021）已于2021年7月1日起正式实施。该标准将智能物流输送设备建设配置纳入医院建设的标准内容，因此医用智慧物流系统的应用成为现代化医院建设的重要标志和医院后勤保障体系的重要组成部分。截至2023年底,我国经相关部门批准设立的公立医院11772家[1]，这些医院的院内物资传送绝大部分是采用“人工+手推车+电梯”的模式进行，仅有2000至3000家部署了智能物流系统,占比不足20%[2]。现阶段较成熟的医院智慧物流输送系统主要包括中型箱式物流输送系统[3]、轨道小车物流输送系统[4]、物流机器人（AGV）输送系统[5]以及气动物流输送系统[6]等。其中，中型箱式物流输送的物资基本覆盖医院除医废和污物以外的各类物资，以输送量大、体积受限小、物流箱使用存放方便、医疗物资始终水平放置等优点，克服了其他输送系统固有缺点，无疑比其他形式智能物流具有更广阔的市场前景。目前市场上常见的医用中型箱式物流输送系统采用电梯曳引往复式提升[7]，单次提升周期只能执行一个任务，在楼层高、运输高峰期等工况下，易出现水平线和垂直线接驳点堵塞的现象，而采用PLC控制[8]，路径单一，调度缺乏灵活性，导致输送时间长、输送效率低下。因此，本文设计了一种基于轨道式循环提升的医用中型箱式物流系统（下称“箱式物流系统”）。

　　箱式物流系统主要由双轨道多物流车竖井循环垂直提升线（下称“提升线”）、辊筒水平输送线（下称“水平线”）、控制系统、收发站和物流箱等组成（如图1）。提升线实现着物流箱在垂直方向的输送，主要设备包括物流车、转轨器、轨道组件等。在医院中，提升线一般设置在楼栋中，如住院楼、医技楼、门诊楼等，楼层从2层到20多层不等。水平线实现物流箱在水平方向的输送，是楼栋间物流箱的交互运输线，主要设备包括水平辊筒线、转弯机、分路器、移载机、爬坡机等，其与提升线配合实现物流箱在空间三维X、Y、Z三个方向上六个自由度的输送。控制系统是箱式物流运行控制的中枢，像毛细管一样将提升线和水平线各部件连起来，通过调度算法控制着整个箱式物流系统运行，其按产品特点包括区域控制和中央控制及监控系统。

　　传统方案采用工控PLC作为任务的控制和调度，任务路径往往比较单一，当要根据系统拥堵情况等进行智能路径规划时，则需要一套高效且通用的算法来处理，而PLC在算法实现方面并不突出；另一方面，PLC在实现一套代码适配到所有的工况控制时，开发灵活性不如自主设计嵌入式系统。故本系统采用通用型ARM芯片作为算法主芯片来设计区域控制PCB。区域按医院的物理空间和箱式物流的控制功能划分，如爬升区1（门诊楼）、爬升区2（住院楼）、水平区等（如图1）。区域内的组件按各设备动作逻辑和功能设计智能控制板，开发嵌入式程序驱动，通过CAN总线与区控PCB通讯联成控制网络，实现区域内任意组合的设备控制所需功能。区控PCB实时监控区域内每一个设备的运行状态，同时根据其内部状态，进行智能化调度，如拥堵避让、收发站点满载排队、节点运输箱数量限制、路径最优调配等。多个区控PCB通过以太网接口，以TCP/IP,UDP等相关协议，与主控端相连接，实时反馈相关状态到主控，以方便在监控端进行更多区域的协调控制和整个系统状态的展示。水平区控系统控制流程如图9所示。

　　中央控制和监控是箱式物流的管理系统，其主要包括主控和电脑显示端。本系统采用B/S和领域驱动分层架构，突破第三方组态软件的数据库管理系统的限制，自研运输人工智能调度算法，与区控配合形成自主无人系统的人工智能控制模式，完成物流箱在全系统跨区域的智能化运输调度、控制和监控，形成物流运输和设备运行数据，实现物流系统大数据的收集。系统除调度算法设计外，还兼顾整体监控，包括系统运行状态、任务信息、权限管理、故障报警、实时定位、维护提醒、数据分析等。系统易操作，主要事务逻辑在主控端实现，无须特别安装，只要有Web浏览器即可。本系统的设计避免了庞大的胖客户端，减少了客户端的压力，医院的监控电脑配置可适当降低，也可以通过手机、平板浏览器实现相应功能，减少了客户的投入；系统可同时打开多个终端页面，方便多任务操作，较大提高了监控效率。系统的监控总览如图10所示。

　　本文围绕基于轨道式循环提升的医用中型箱式物流系统的设计和应用展开研究，通过各组件设计介绍和案例应用分析，形成以下结论：在技术层面，创新性地应用轨道式物流车连续循环提升技术，有效地解决了提升线与水平线交互堵塞问题，实现竖井垂直提升效率比传统方式提高约1.5倍；嵌入式分布区域控制方案较传统更灵活，调度更高效；B/S架构中控系统查看方便，成本更节约。在应用方面，通过贵州省黔西南州某医院的实践验证，设备展现出良好的适应性和可靠性，有效地突破行业应用瓶颈，方案在运输效率、多任务同时运送、智能调度、运力扩容、占地面积上均比传统方案有较大优势。本提升方案在同行业中属首次应用，对于推动行业技术进步，提高医用箱式物流应用水平有着现实和设计参考意义。