Устройство для адресного хранения и учета продукта
Изобретение относится к адресному хранению и учету сырья, например продуктов питания (мука, рис, макароны, овощи, консервы, кулинарные изделия и пр.), медикаментов, нитей, игл и т.п., а также к адресному хранению вещей и предметов быта. Устройство для адресного хранения и учета продукта выполнено в виде шкафа и представляет собой совокупность скрепленных между собой жестких элементов, которые образуют вертикальную или горизонтальную объемную систему. Во фронтальной части по всей площади размещены полые ячейки по матричному принципу или принципу сот, в которые помещаются картриджи, оснащенные датчиками, а также имеющие электронную метку типа Rfid. В нижней части устройства расположен вакуумный компрессор с возможностью через вакуумную шланговую систему, которая подведена к каждой ячейке, выкачивать воздух. Основание устройства утяжелено, а каждая ячейка снабжена необходимым набором датчиков и измерительных элементов. Технический результат заключается в возможности адресного хранения и учета объема и веса продукта с максимально долгим сохранением его свойств и измерением влаги, температуры и содержания вредных веществ. 8 з.п. ф-лы, 4 ил., 6 пр.
Область техники
Изобретение относится к адресному хранению и учету сырья, например продуктов питания (мука, рис, макароны, овощи, консервы, кулинарные изделия и пр.), медикаментов, нитей, игл и т.п., а также к адресному хранению вещей и предметов быта.
Предшествующий уровень техники
Адресное хранение продуктов питания и прочих продуктов осуществляется в основном в промышленных масштабах на распределительных центрах на паллетах – механическое размещение продуктов по ячейкам с уникальным адресом. Управление данным складом происходит за счет системы, Warehouse Management System (WMS), которая ориентирована преимущественно для автоматизации склада средних и крупных складов.
Данный подход позволяет детально учитывать складские остатки по каждой позиции, а также сроки его годности. Такой подход ограничен тем, что оценка производится на основе тех данных, которые поступают на склад в виде количества, из документов, и качества, данные о сроках годности занесены на упаковку. То есть отсутствует учет индивидуального товара, а именно, сколько действительно веса в упаковке, до гр., и какой реально срок годности у каждой единицы упаковки.
Адресное хранение небольшого количества товара и его учет на текущий момент времени применяется в аптеках, в шкафах, где лекарственные средства расположены по категориям. В данных шкафах полностью отсутствуют ячейки для хранения и учета конкретной упаковки, а также отсутствуют датчики, которые бы позволяли оценивать объем каждого лекарственного средства в данный момент времени.
Известно устройство для транспортирования и адресного хранения штучных объектов, в котором хранилище выполнено в виде вертикально установленного полого цилиндра, на внутренней поверхности которого расположены ячейки, а пневмопатрубок установлен на поворотной и подвижной вдоль оси цилиндра штанге, причем конец пневмопатрубка расположен у внутренней поверхности цилиндра. Каждая ячейка может быть расположена в хранилище под некоторым острым углом к горизонтальной плоскости, а ось пневмопатрубка может совпадать с осью ячейки. Каждая ячейка может иметь расположенную с наружной стороны хранилища укрепленную на резьбе пробку с отверстием для прохода транспортного газа, причем поперечное сечение этого отверстия меньше поперечного сечения капсулы (SU 381578, МПК B65G 3/10, B65G 51/04, опубл. 22.05.1973).
Недостатком известного решения является его шум и невозможность использования в домохозяйствах.
Известен из уровня техники аптечный шкаф, в котором осуществляется штучное хранение по категориям товара, также подход адресного хранения существуют на больших и средних складах (Режим доступа: https://baupharm.ru; https://storerx.ru. Дата доступа: 21.09.2020).
Недостатком аналога является непрактичность, отсутствует точный контроль за изменениями содержимого в ячейке и оценка за изменениями температурного режима, влаги и прочих составляющих.
Наиболее близким техническим решением к заявленному является холодильник InstaView ThinQ от LG b, Family Hub 2.0, в котором система за счет видеокамер оценивает наличие продукта, подсказывает дополнительные решения. В данном устройстве имеется возможность помечать продукт специальным стикером с указанием необходимой даты годности. Устройство позволяет формировать меню из тех продуктов, которые находятся в устройстве (Режим доступа: https://www.lg.com/ru/refrigerators/lg-LSR100RU#none. Дата доступа: 21.09.2020).
К недостаткам данного решения относится то, что используется упаковка, кроме того в устройстве отсутствуют решения для продуктов с комнатным температурным режимом. В связи с этим товар оценивается исключительно визуально, отсутствует детальная оценка и контроль за состоянием продукта, вплоть до изменения веса и пр.
До настоящего времени продукты питания на кухне используются в упаковке, то есть принцип хранения продуктов, особенно тех продуктов, которые хранятся в шкафах без температурного режима не менялся веками, а заявленное изобретение позволяет хранить продукты, детально оценить хранимую продукцию в домохозяйстве или ресторане, а также реальные сроки годности, которые оценивают встроенные датчики. Задача изобретения: полная оцифровка продуктов, вещей и предметов быта в домохозяйстве, ресторане, других локациях, которые являются конечными точками потребления.
На сегодняшний день внедрение заявленного изобретения носит актуальный характер, так как позволит решить следующие социально-экономические вопросы:
1. Трансформация продуктовых брендов;
2. Оптимизация логистических цепочек;
3. Значительное снижение стоимости продуктов питания;
4. Улучшение качества потребления и, как следствие, продолжительность жизни человека;
5. Безопасное потребление в период эпидемиологических катастроф;
6. Существенное снижение выбросов твердых бытовых отходов (ТБО) и пищевых отходов до нулевых показателей;
7. Появление новых товарно-сырьевых и денежно-кредитных циклов, а соответственно, нового экономического уклада;
8. Снижение нагрузки на городскую инфраструктуру и, как следствие, на федеральную.
Сущность изобретения
Технический результат заключается в возможности адресного хранения и учета объема и веса продукта с максимально долгим сохранением его свойств и измерением влаги, температуры, содержания вредных веществ за счет использования разработанного электронного устройства.
Сущность изобретения заключается в том, что Устройство для адресного хранения и учета продукта, выполненное в виде шкафа, представляет собой совокупность скрепленных между собой жестких элементов, которые образуют вертикальную или горизонтальную объемную систему, во фронтальной части которой по всей площади размещены полые ячейки по матричному принципу или принципу сот, в которые помещаются картриджи, оснащенные датчиками, которые анализируют продукт на наличие вредных веществ, оценивают срок годности продукта, а также имеют электронную метку типа Rfid, при этом в нижней части устройства расположен вакуумный компрессор, выполненный с возможностью через вакуумную шланговую систему, которая подведена к каждой ячейке, выкачивать воздух, основание устройства утяжелено аккумуляторной батареей или железной плитой или бетонной конструкцией, а в устройство дополнительно внедрено компьютерное устройство. Устройство может быть выполнено с комнатным и температурным режимом. Картриджи крепится к ячейке за счет намагничивания или присасывания с помощью вакуумной шланговой системы, также может быть предусмотрено ручное крепление, в таком случае картриджи помещены в устройство до характерного механического или электронного сигнала. Устройство может быть выполнено с фронтальной дверью. На двери устройства может быть расположен сенсорный многофункциональный монитор. Устройство может включать, по меньшей мере, один дополнительный шкаф, что в итоге позволяет образовать единую систему хранения и учета. Устройство может быть выполнено в такой модификации, которая позволяет подвешивать его на стену, а дополнительный шкаф также может быть выполнен в модификации, которая позволяет подвешивать его на стену. Устройство может быть дополнительно оснащено пищевым шредером, который расположен в нижней части устройства, пищевой шредер имеет вход – для помещения туда продуктовых отходов; выход – труба, через которую измельченные продукты попадают в канализационный сток. Устройство может быть выполнено таким образом, что информация о содержимом картриджей может проецироваться на дверь устройства.
Краткое описание чертежей изобретения
Устройство адресного хранения и учета продукта поясняется чертежами. На фиг. 1 представлен общий вид устройства в открытом положении, на фиг. 2 – общий вид устройства сзади, на фиг. 3 – устройство, содержащее дополнительный шкаф, на фиг. 4 – общий вид устройства в закрытом положении.
Осуществление изобретения
Устройство для адресного хранения и учета продукта (фиг. 1), выполненное в виде шкафа, представляет собой совокупность скрепленных между собой жестких элементов, которые образуют вертикальную или горизонтальную объемную систему, во фронтальной части которой по всей площади размещены полые ячейки 1 по матричному принципу, в которые помещаются картриджи 2-4. Устройство может быть выполнено преимущественно квадратной, прямоугольной и т.п. формы.
Каркас устройства представляет собой жесткую конструкцию, которая может быть изготовлена из листовой стали толщиной стального листа 0,7-0,9 мм. Каркас устройства соединен жестким болтовым, винтовым, шпилечным, шпоночным, штифтовым и прочим элементом соединения, также может быть использован метод штамповки и сварки, применяют эмалирование горячим способом силикатно-титановой эмалью. Устройство с температурным режимом – поверхность шкафа фосфатируют, затем грунтуют и дважды покрывают белой эмалью МЛ-12-01, ЭП-148, МЛ-242, МЛ-283 или др., также может быть применены в конструкции ударопрочное стекло, пластик, пластик с нанесение специального гилькоута и пр.
В устройстве отсутствуют полки, но существует четкая матричная иерархия с рядностью и местом, по которому и расположены ячейки 1.
Картриджи 2-4 являются элементами многоразового использования, с возможностью стерилизации. Картриджи 2-4 имеют различную геометрическую форму под каждый тип продукта (преимущественно параллелепипед с кругленными углами, куб с кругленными углами, цилиндр, усеченный конус). Картриджи 2-4 имеют возможность быть покрытыми специальными материалами, которые не взаимодействуют с продуктами, хранящимися в них. Картриджи 2-4 оснащены специальными датчиками и сенсорами (не чертеже не показаны), которые оценивают объем находящегося в нем продукта, анализируют продукт на наличие вредных веществ, оценивают срок годности продукта. Каждый картридж 2-4 имеет специальную электронную метку (на чертеже не обозначена) на выходе от переработчика (типа Rfid), через которую считывается вся информация об упакованном продукте и когда картридж 2-4 помещается в устройство, то информационная система считывает входящую информацию о продукте. Информация через эту специальную электронную метку полностью заносится в информационную систему и учитывается в ней. Устройство взаимодействует с картриджем 2-4 через электронную метку и датчик. Специальная электронная метка позволяет в режиме реального времени отслеживать продукт, что происходит с каждым конкретным юнитом (товаром/продуктом) до момента поступления в домохозяйство/ресторан. Специальная электронная метка заменяет необходимую этикетку на товар. Данная метка вносится в информационную систему и не подлежит изменению, а также защищена от взлома за счет использования блокчейн (распределенного реестра данных). Такой принцип позволяет бережно относиться к продукту, что значительно снизит процент его брака и порчи.
Система 5, позволяющая возвращать картридж в ячейку 1, показана на фиг. 1. Каждый картридж 2-4 крепится к ячейке 1 за счет намагничивания или присасывания с помощью вакуумной шланговой системы 6 (фиг. 2). Также в устройстве предусмотрено ручное крепление, по необходимости, в таком случае картриджи 2-4 помещаются в устройство до характерного механического или электронного сигнала. Также, чтобы картриджи 2-4 фиксировались более надежно, в устройстве предусмотрено их размещение по матричному принципу, которые полностью соответствуют их размерам. Поверхность картриджей 2-4 выполнена из материала, который намного прочнее того материала, который соприкасается с картриджами 2-4 в том месте, где они крепятся в ячейке 1, чтобы избежать их чрезмерного износа. Картриджи 2-4 не должен повреждаться устройством. Фронтальная часть картриджей 2-4 может быть выполнена прозрачной.
Ячейки 1 могут быть выполнены из пластика и прочих материалов, покрытых специальным гелькоутом. Внутри ячеек 1 имеется специальный элемент (на чертеже не показан), который позволяет доставать и возвращать картридж 2-4 плавно.
Устройство может быть выполнено с комнатным режимом либо с температурным режимом.
Основание устройства утяжелено аккумуляторной батареей 7 или естественным образом (железная плита, бетонная конструкция). В нижней части устройства расположен вакуумный компрессор 8, который позволяет через вакуумную шланговую систему 6, которая подведена к каждой ячейке 1, выкачивать воздух. Каждая ячейка 1 снабжена необходимым набором датчиков и измерительных элементов. Также в устройстве имеется отсек (на чертеже не показан), который может анализировать более детально каждый продукт на предмет его годности и полезного содержания.
В устройство дополнительно внедрено компьютерное устройство (на чертеже не показано), которое позволяет осуществлять контроль и учет содержимого, а также для выполнения прочих функций. На двери 9 устройства (при ее наличии) расположен сенсорный многофункциональный монитор 10 (фиг. 4). Дверь 9 изготавливается либо из металла для устройства с температурным режимом, либо из пластика и прочих материалов для устройства с комнатным режимом. Дверь 9 на устройстве выполнена с магнитными затворами.
Теплоизоляция в устройстве с температурным режимом спроектирована по принципу холодильника.
Размеры и модификация устройства может быть изменена. Важен сам принцип – это адресное хранение и учет продукта, с возможностью в режиме реального времени оценивать объем и качество находящегося в нем продукта.
Таким образом, устройство может быть выполнено разной формы в соответствии с техническими и эргономическими требованиями помещения, но с сохранением основного функционала адресного хранения и учета.
Электронное оснащение устройства с температурным и комнатным режимом включает следующие элементы:
– полноценная вычислительная машина с модулями GSM и IEEE 802.11 Wi-Fi и позднее, Z-Wave, Bluetooth – прочими протоколами связи;
– сенсорный многофункциональный монитор;
– вакуумный компрессор;
– проходные герметичные контакты для соединения обмоток электродвигателя с внешней электропроводкой холодильника через стенку кожуха мотор-компрессора;
– аккумуляторная батарея;
– датчики измерения продуктов;
– датчики-реле температуры (терморегуляторы) для поддержания заданной температуры в холодильной или низкотемпературной камере бытовых холодильников;
– пусковое реле для автоматического включения пусковой обмотки электродвигателя при запуске;
– защитное реле для предохранения обмоток электродвигателя от токов перегрузки;
– приборы автоматики для удаления снежного покрова со стенок испарителя;
– осветительная аппаратура.
Ниже представлены примеры реализации изобретения.
Пример 1. Устройство для адресного хранения и учета продукта в виде шкафа (фиг. 1) включает картриджи 2-4, помещенные в ячейки 1. Картриджи 2-4 выполнены из сверхпрочного материала с добавлением однослойных углеродных нанотрубок и прочих добавок, которые позволяют поверхности не вступать в химическую реакцию с продуктом. Картриджи 2-4 оснащены датчиками, которые показывают процент срока годности продуктов. Устройство может быть выполнено в трех модификациях по температуре: первая модификация – температурный режим +25 °С (комнатная температура); вторая модификация минус 18 °С и третья модификация + 2…+ 4 °С.
Пример 2. Устройство для адресного хранения и учета продукта, такое же как в примере 1, однако может включать, по меньшей мере, один дополнительный шкаф (фиг. 3), что в итоге позволяет образовать единую систему хранения и учета.
Пример 3. Устройство для адресного хранения и учета продукта, такое же как в примере 1, но выполнено в такой модификации, которая позволяет подвешивать его на стену. Дополнительный шкаф, описанный в примере 2, также может быть выполнен в модификации, которая позволяет подвешивать его на стену.
Пример 4. Устройство для адресного хранения и учета может быть дополнительно оснащено пищевым шредером 11, который расположен в нижней части устройства (фиг. 1), но может быть выполнено без него, как описано в примере 1. Пищевой шредер 11 имеет вход – для помещения туда продуктовых отходов; выход – труба, через которую измельченные продукты попадают в канализационный сток.
Пример 5. Устройство для адресного хранения и учета продукта может быть выполнено с фронтальной дверью 9 (фиг. 4) и без фронтальной двери.
Пример 6. Устройство для адресного хранения и учета продукта выполнено таким образом, что информация о содержимом картриджей 2-4 может проецироваться на дверь 9 устройства.
Способ хранения и учета продукта осуществляется следующим образом.
Продукт размещается в устройстве по матричному принципу или принципу сот, которые помещаются в любую произвольную ячейку 1, подходящую под размер картриджа 2-4. После того, как картридж 2-4 помещен в ячейку 1, из картриджа 2-4 выкачивается воздух (по необходимости, а также для устройства с температурным режимом), для того, чтобы продукт имел возможность максимально долго сохранять свои свойства без сопутствующих процессов: рост грибов, рост личинок и насекомых.
Одновременно с выкачиванием воздуха устройство оценивает параметры хранимого продукта, до извлечения и после учитывается объем потребленного продукта и оставшийся вес.
Устройство параллельно осуществляет измерение продукта по всем нормативным параметрам: влага, температура, содержание вредных веществ, а также прочие измерения.
Устройство способно хранить сыпучие, твердые, жидкие, замороженные, охлажденные продукты, а также медикаменты, нити, иглы, прочие бытовые вещи и т.п.
Доступ к картриджам или содержимому шкафа осуществляется через электронный доступ (приложение в телефоне синхронизируется с информационной системой устройства).
Устройство работает посредством внедрения интернета вещей, то есть полностью в автоматическом режиме отслеживаются продукты по всем параметрам. Информация о наличии продукта выдается в приложении и на сенсорном многофункциональном мониторе 10, расположенным на устройстве, которое установлено на телефоне через привязанные аккаунты (Android, iPhone).
Хранение продуктов осуществляется в картриджах 2-4, которые по матричному принципу располагаются в шкафу.
Извлечение картриджей 2-4 из устройства может осуществляться автоматически или вручную.
Изобретение позволяет хранить и анализировать продукты с разными температурными режимами и условиями хранения, включая влажность.
Оснащение датчиками картриджей 2-4 позволяют в режиме реального времени отслеживать, когда из этого продукта необходимо будет приготовить блюдо, так как информационная система предлагает воспользоваться для приготовления именно теми ингредиентами, срок которых истекает. Таким образом, изобретение позволяет снизить объем продуктов, которые приходится выбрасывать ввиду их порчи.
Пустые картриджи 2-4 вынимается из устройства и доставляется для обработки (удаления оставшихся продуктов и бактерий) и последующей фасовки.
По сравнению с известным решением заявленное позволяет обеспечить людей экологически чистыми и полезными продуктами питания, а также обеспечить медикаментами. Отсутствие упаковки снижает объем выбросов ТБО. Изобретение также относится к бережливому производству, поскольку для хранения продукта в заявленном решении не требуется мягкий пластик, пенопласт, бумага, стекло и прочие материалы. Основным местом расположения устройства могут быть домохозяйства или совокупность домохозяйств, рестораны.
Конкретные примеры осуществления (реализации), приведенные в настоящем описании, никак не ограничивают объем охраны согласно формуле заявленного изобретения.
1. Устройство для адресного хранения и учета продукта, выполненное в виде шкафа, представляет собой совокупность скрепленных между собой жестких элементов, которые образуют вертикальную или горизонтальную объемную систему, во фронтальной части которой по всей площади размещены полые ячейки по матричному принципу или принципу сот, в которые помещаются картриджи, оснащенные датчиками, которые анализируют продукт на наличие вредных веществ, оценивают срок годности продукта, а также имеют электронную метку типа Rfid, при этом в нижней части устройства расположен вакуумный компрессор, выполненный с возможностью через вакуумную шланговую систему, которая подведена к каждой ячейке, выкачивать воздух, основание устройства утяжелено аккумуляторной батареей или железной плитой или бетонной конструкцией, а в устройство дополнительно внедрено компьютерное устройство.
2. Устройство для адресного хранения и учета продукта по п. 1, отличающееся тем, что может быть выполнено с комнатным и температурным режимом.
3. Устройство для адресного хранения и учета продукта по п. 1, отличающееся тем, что картриджи крепятся к ячейке за счет намагничивания или присасывания с помощью вакуумной шланговой системы, также может быть предусмотрено ручное крепление, при котором картриджи помещены в устройство до характерного механического или электронного сигнала.
4. Устройство для адресного хранения и учета продукта по п. 1, отличающееся тем, что может быть выполнено с фронтальной дверью.
5. Устройство для адресного хранения и учета продукта по п. 4, отличающееся тем, что на двери может быть расположен сенсорный многофункциональный монитор.
6. Устройство для адресного хранения и учета продукта по п. 1, отличающееся тем, что может включать по меньшей мере один дополнительный шкаф, что в итоге позволяет образовать единую систему хранения и учета.
7. Устройство для адресного хранения и учета продукта по п. 6, отличающееся тем, что может быть выполнено в такой модификации, которая позволяет подвешивать его на стену.
8. Устройство для адресного хранения и учета продукта по п. 1, отличающееся тем, что может быть дополнительно оснащено пищевым шредером, который расположен в нижней части устройства, пищевой шредер имеет вход для помещения туда продуктовых отходов; выход – труба, через которую измельченные продукты попадают в канализационный сток.
9. Устройство для адресного хранения и учета продукта по 4, отличающееся тем, что может быть выполнено таким образом, что информация о содержимом картриджей может проецироваться на дверь устройства.
