CN102196038A

CN102196038A - 一种车辆货物实时监控系统

Info

Publication number: CN102196038A
Application number: CN2011100762675A
Authority: CN
Inventors: 孙卓君; 龚天法; 徐勇军; 杨亮; 孔剑瑞; 李旭
Original assignee: NINGBO TONGYI WULIAN TECHNOLOGY Co Ltd
Current assignee: Ningbo International Logistics Development Co., Ltd.
Priority date: 2011-03-29
Filing date: 2011-03-29
Publication date: 2011-09-21

Abstract

本发明公开了一种车辆货物实时监控系统，包括安装在车辆货柜门的电子铅封、安装在车辆操作台的车载终端、安装指挥中心的后台服务器和独立安装的远程客户端，电子铅封与车载终端通过RFID无线通讯进行数据交换，车载终端通过GPRS/CDMA/3G/WIFI无线通信的方式与后台服务器进行数据交换，后台服务器与远程客户端通过Internet网络相连接。本发明基于RFID技术的主动式标签，车辆货物远程实时监控系统，采用电子铅封代替传统的铅制封条对货物货柜进行电子监控管理，通过车载通讯终端能够实现在运输过程中对货柜的实时监控，并在发生施封、解封、紧急事件时，及时的记录时间、地点、人物信息，并在需要查询时，提供信息查询依据。

Description

一种车辆货物实时监控系统

技术领域

本发明涉及无线射频识别领域，尤其是一种车辆货物实时监控系统。

背景技术

RFID是Radio Frequency Identification的缩写，即射频识别，俗称电子标签。RFID射频识别是一种非接触式的自动识别技术，它通过射频信号自动识别目标对象并获取相关数据，识别工作无须人工干预，可工作于各种恶劣环境。RFID技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。

RFID技术的基本工作原理：标签进入磁场后，接收解读器发出的射频信号，凭借感应电流所获得的能量发送出存储在芯片中的产品信息，或者主动发送某一频率的信号；解读器读取信息并解码后，送至中央信息系统进行有关数据处理。

现在RFID技术主要应用于物流和供应管理、生产制造和装配、航空行李处理、邮件/快运包裹处理、文档追踪/图书馆管理、动物身份标识、运动计时、门禁控制/电子门票和道路自动收费。

随着国家现代化改革的进一步深入，进出口贸易量的高速增长，促进物流行业在中国的高速发展。货物从货主到买家之间，通过物流相互链接，通过不同的交通工具，进行货物的运送。其中，陆路运输，占到了很大的比重，但同时也是运输过程中发生走私、偷盗、抢劫最严重的运输方式之一。陆地运输，主要以公路和铁路为主。公路运输的优点明显，有灵活、四通八达、覆盖范围广。一般规模较大的企业甚至可以拥有自己的车队。但现阶段，在公路上发生走私、偷盗、抢劫等情况的几率最高。传统的一次性铅封方式，以人工操作、肉眼识别等方式对货柜进行机械施封、验封、解封，运行成本高、安全性低，更关键的是这种监管方式运行效率低，远远不能满足大密度、高强度业务流量的监管要求，无论在结构、外形和性能方面都比较简单，都无法达到防止偷盗、走私作用。

发明内容

为了解决上述在货物运输途中安全不到位的缺陷，本发明提出了具有通用强、可长期重复使用、且成本低、功耗低等特点的一种车辆货物实时监控系统，

一种车辆货物实时监控系统，包括安装在车辆货柜门的电子铅封、安装在车辆操作台的车载终端、安装在指挥中心的后台服务器和独立安装的远程客户端，电子铅封与车载终端通过RFID无线通讯进行数据交换，车载终端通过GPRS/CDMA/3G/WIFI无线通信的方式与后台服务器进行数据交换，后台服务器与远程客户端通过Internet网络相连接。

每个电子铅封都有唯一ID编码，并在使用前将其记录入车载终端。

电子铅封包括锁体和安装在货柜们锁臂的锁杆，锁体和锁杆将车辆货箱锁臂闭锁到一起。

锁体采用双锁芯结构，锁杆两端分别插入锁体的对应锁芯中。

锁芯和锁杆采用单向行程，锁杆在锁芯内只能单向移动，锁芯下方设有通孔，锁杆为一次性使用，解锁后直接从所述的锁孔下方脱离回收，锁体回收后可重复使用。

锁体内部设有存储器、LED指示灯、RFID通信模块、外部触发装置、检测装置和微处理器，其中存储器、LED指示灯、RFID通信模块、外部触发装置和检测装置分别与微处理器相连接。

每个车载终端都有唯一ID编码，并在安装时与车辆的车牌绑定。

车载终端包括GPRS/CDMA/3G/WIFI数据传输模块、GPS模块、实时时钟模块、车载RFID通信模块、车载存储器、LCD液晶屏和处理器，所述数据传输模块、GPS模块、实时时钟模块、车载RFID通信模块、车载存储器和LCD液晶屏分别与处理器相连接。

本发明是基于RFID技术的主动式标签的车辆货物远程实时监控系统，采用电子铅封代替传统的铅制封条对货物货柜进行电子监控管理，通过安装带有车载RFID通信模块的车载终端实现对货柜在运输过程中的实时监控。该系统能正确及时记录施封、解封的时间、地点、人物等信息，并实时上传至后台服务器，通过GPS导航系统正确记录车辆的运动轨迹和电子铅封工作状态；当电子铅封被非正常打开时能向后台发出报警信息，起到防盗、防走私等的预警作用；在非正常事件发生后，可通过读取电子铅封内部存储器，进行事件追溯，提供证据资料。

附图说明

图1为本发明一种车辆货物实时监控系统示意图；

图2为本发明一种车辆货物实时监控系统的锁体示意图；

图3为本发明一种车辆货物实时监控系统的车载终端示意图；图中，直线表示连接，双箭头线表示数据双向传输。

具体实施方式

下面结合附图对本发明做进一步说明。

参照图1，一种车辆货物实时监控系统，包括安装在车辆货柜门的电子铅封、安装在车辆操作台的车载终端、安装指挥中心的后台服务器和独立安装的远程客户端，电子铅封与车载终端通过RFID无线通讯进行数据交换，车载终端通过GPRS/CDMA/3G/WIFI无线通信的方式与后台服务器进行数据交换，后台服务器与远程客户端通过Internet网络相连接。

每个电子铅封都有唯一ID编码，并在使用前将其记录入车载终端。一辆车辆上可安装一个或者多个电子铅封，电子铅封安装于车辆货柜门上。每个电子铅封都有一个唯一的电子ID编码，并在使用前将此电子铅封ID编码通过后台服务系统下发到车载终端中。

电子铅封包括锁体和安装在货柜们锁臂的锁杆，锁体和锁杆将车辆货箱锁臂闭锁到一起，锁体采用双锁芯结构，锁杆两端分别插入锁体的对应锁芯中，锁芯和锁杆采用单向行程，锁杆在锁芯内只能单向移动，锁芯下方设有通孔。锁杆用于安装在车辆货箱的锁臂上，通过锁芯将电子铅封和货箱锁臂闭锁在一起。锁芯和锁杆采用单向行程，锁杆在锁芯内只能单向移动，锁芯下方设有通孔，锁杆为一次性使用，解锁后直接从所述的锁孔下方脱离回收，锁体回收后可重复使用，锁体回收后经过外部触发装置进行触发回复后可重复使用。

参照图2，锁体内部设有存储器、LED指示灯、RFID通信模块、外部触发装置、检测装置和微处理器，其中存储器、LED指示灯、RFID通信模块、外部触发装置和检测装置分别与微处理器相连接。外部触发装置接受到外界触发微处理器将电子铅封开启，指示LED灯将电子铅封状态显示出来，检测装置在微处理器的控制下检测电子铅封的实时状态，RFID通信模块连接有第三天线，在微处理器控制下将电子铅封的状态数据传输给车载终端，RFID通讯模块通过第三天线与车载终端相互通信，与微处理器连接的储存器将锁体内各部件的实时数据储存起来。

每个车载终端都有唯一ID编码，并在安装时与车辆的车牌绑定。一辆车上安装一个车载终端，车载终端安装于车辆操作台上。每个车载终端都有一个全球唯一的电子ID编码，并在安装时与车辆的车牌号一对一绑定。车载通端还用于实时监控车辆的GPS位置信息，并在车载储存器中存储电子铅封的唯一电子ID编码。后台服务器预先存储车载终端的电子编码、车牌号、电子铅封电子编码的绑定关联信息、车辆信息和货主信息。

参照图3，车载终端包括GPRS/CDMA/3G/WIFI数据传输模块、GPS模块、实时时钟模块、车载RFID通信模块、车载存储器、LCD液晶屏和处理器，所述数据传输模块、GPS模块、实时时钟模块、车载RFID通信模块、车载存储器和LCD液晶屏分别与处理器相连接。车载终端是给随车人员进行实时监控的平台，也是整套系统的信息中枢。车载RFID通信模块收到电子铅封的信息后将数据传到处理器，处理器将信息处理后由LCD显示屏显示出来并由数据传输模块将信息传输给第二天线，第二天线通过GPRS/CDMA/3G/WIFI方式发送给后台服务器。GPS模块连接第一天线，和实时时钟模块一起记录车辆和电子铅封的位置和实时状态，并将信息传送给车载储存器保存同时通过数据传输模块发送给后台服务器。

在使用本发明时，电子铅封检测到锁杆插入信号后，通过RFID无线通信，发送施封数据至车载终端，并同时在电子铅封的存储器中写入施封事件，车载终端得到施封数据后，向电子铅封发送反馈数据，同时读取GPS模块的GPS时间和地理数据，并将施封信息和GPS时间和地理数据进行打包，并通过GPRS/CDMA/3G/WIFI网络发送施封数据至后台服务器，后台服务器获得车载终端的上传数据包后，向车载终端发送反馈数据，同时将数据存入数据库，记录为电子铅封施封事件。就此完成施封环节，此后，系统进入车辆运输货物实时监控环节。

车辆运输货物实时监控环节中，电子铅封实时监控锁杆状态，同时固定时间周期，发送电子铅封状态数据至车载终端，车载终端得到状态数据后，向电子铅封发送反馈数据，同时读取GPS模块的GPS时间和地理数据，并将状态信息和GPS时间和地理数据进行打包，并通过GPRS/CDMA/3G/WIFI网络发送状态数据至后台服务器，后台服务器获得车载终端的上传的数据后，向车载终端发送反馈数据，同时将数据存入数据库，记录为电子铅封实时事件。同时货物的货主可以通过远程客户端使用Internet登入后台服务器，实时查看货物的运输信息和车辆信息，并查看电子铅封的实时状态和电子铅封内部记录的事件信息。

在车辆运输货物实时监控环节中，电子铅封一旦检测到锁杆断开的信号，立即发送报警数据至车载终端，并同时在电子铅封的存储器中写入施封事件，车载终端得到报警数据后，向电子铅封发送反馈数据，同时读取GPS模块的GPS时间和地理数据，并将报警信息和GPS时间和地理数据进行打包，并通过GPRS/CDMA/3G/WIFI网络发送施封数据至后台服务器，后台服务器获得车载终端的上传数据包后，向车载终端发送反馈数据，同时将数据存入数据库，记录为电子铅封报警事件。

车辆到达目的地后，在确认电子铅封外观完好的情况下，货主可以通过远程客户端登入后台服务器通过Internet网络下发解封指令。后台服务器接收货主解封指令后，通过GPRS/CDMA/3G/WIFI网络将指令下发到对应车辆的车载终端，车载终端通过RFID无线通信，将指令下发至电子铅封，电子铅封收到解封指令后，停止锁杆实时监控发送解封完成数据至车载终端，同时在电子铅封存储器中写入解封事件，车载终端得到解封完成数据后，向电子铅封发送反馈数据，同时读取GPS模块的GPS时间和地理数据，并将解封完成信息和GPS时间和地理数据进行打包，并通过GPRS/CDMA/3G/WIFI网络发送解封完成数据至后台服务器，后台服务器获得车载终端的上传数据包后，向车载终端发送反馈数据，同时将数据存入数据库，记录为电子铅封解封事件。

本发明基于RFID技术的主动式标签的车辆货物远程实时监控系统，具有通用强、可长期重复使用、且成本低、功耗低等特点。本发明采用电子铅封代替传统的铅制封条对货物货柜进行电子监控管理，通过安装带有车载RFID通信模块的车载终端实现对货柜在运输过程中的实时监控。该系统能正确及时记录施封、解封的时间、地点、人物等信息，实时上传至后台服务器系统，通过GPS系统正确记录车辆的运动轨迹和铅封工作状态；当电子铅封被非正常打开时能向后台系统发出报警信息，起到防盗、防走私等的预警作用；在非正常事件发生后，可通过读取电子铅封内部存储器，进行事件追溯，提供证据资料。

与现有的技术相比，本发明的优点在于它采用RFID无线通信的方式，既保留传统铅封的工作流程及功能，又能实现远程实时监测货物，将闭锁状态和开锁状态实时上传至车载终端，同时在被非法开锁的情况下将报警信息上发给车载终端和后台服务器，实现全程监控。同时此电子铅封又有别于现有的普通的电子铅封。

一、采用电子铅封内采用低功耗的RFID通信装置代替高功耗的无线数据传输模块，降低的电子铅封的功耗，减少的电池的体积与质量，从而减少了电子铅封设备的体积和重量；

二、高可扩展性、高抗干扰性，以车载终端为核心，电子铅封节点为终端，形成一个星状网络、实现对车上货物状态、地理位置等多个物理量的检测；电子铅封通电以后，向车载终端发送通讯请求；车载终端收到请求后，对请求的电子铅封分配通讯时隙与通信信道，从而车载终端与此电子铅封建立通讯连接。由于采用这种时分频分通讯的方式，所以系统能够容纳多个电子铅封，并具有比较高的抗干扰性；

三、此套系统的实施，在流程上，与现有的铅封流程基本相同，使用者不需要经过培训就能进行施封、解封等操作；

四、采用双锁芯方式，实现锁芯上锁和开锁的检测功能，锁杆和锁体均为单独分体，锁杆采用低成本通用程度高的钢丝，可分开交由施封人员到现场后再将钢丝两端分别插入锁体中。同时锁芯和锁杆闭锁采用单向行程的方式，一旦插入就不能反向拔出，但是可以正向插入，锁芯下方采用通孔，使锁杆在被剪断后，剪断后的两端分别能从各自的锁孔中正向运行从锁体下方脱离锁体，从而实现锁体的回收利用，锁杆一次性使用。为了增加电子铅封的可靠性和防伪性，我们在系统中添加了锁体回收利用的复位功能，在电子铅封中包含检测锁杆上锁和脱离的装置，锁杆一旦插入锁芯，系统自动检测到此动作后马上进行后续操作；当锁杆被剪断后，系统自动检测到此动作后判断是否合法剪断，如果非法则发送锁杆剪断信息。如果合法则发送解锁信息；当系统检测到锁杆被剪断后，系统自动进入初始状态，只有当外部触发装置被启动时，铅封系统才能再次进行施封前的状态，即回收利用状态。

综上所述，以上仅为本发明的较佳实施例而已，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims

1.一种车辆货物实时监控系统，包括安装在车辆货柜门的电子铅封、安装在车辆操作台的车载终端、安装在指挥中心的后台服务器和独立安装的远程客户端，其特征在于，电子铅封与车载终端通过RFID无线通讯进行数据交换，车载终端通过GPRS/CDMA/3G/WIFI无线通信的方式与后台服务器进行数据交换，后台服务器与远程客户端通过Internet网络相连接。

2.根据权利要求1所述的车辆货物实时监控系统，其特征在于，每个电子铅封都有唯一ID编码，且在使用前将其记录入车载终端。

3.根据权利要求1所述的车辆货物实时监控系统，其特征在于，电子铅封包括锁体和安装在货柜们锁臂的锁杆，锁体和锁杆将车辆货箱锁臂闭锁到一起。

4.根据权利要求3所述的一种车辆货物实时监控系统，其特征在于，锁体采用双锁芯结构，锁杆两端分别插入锁体的对应锁芯中。

5.根据权利要求4所述的一种车辆货物实时监控系统，其特征在于，锁芯和锁杆采用单向行程，锁杆在锁芯内只能单向移动，锁芯下方设有通孔，锁杆为一次性使用，解锁后直接从所述的锁孔下方脱离回收，锁体回收后可重复使用。

6.根据权利要求1所述的一种车辆货物实时监控系统，其特征在于，锁体内部还设有存储器、LED指示灯、RFID通信模块、外部触发装置、检测装置和微处理器，其中存储器、LED指示灯、RFID通信模块、外部触发装置和检测装置分别与微处理器相连接。

7.根据权利要求1所述的一种车辆货物实时监控系统，其特征在于，每个车载终端都有唯一ID编码，并在安装时与车辆的车牌绑定。

8.根据权利要求1所述的一种车辆货物实时监控系统，其特征在于，车载终端包括GPRS/CDMA/3G/WIFI数据传输模块、GPS模块、实时时钟模块、车载RFID通信模块、车载存储器、LCD液晶屏和处理器，所述数据传输模块、GPS模块、实时时钟模块、车载RFID通信模块、车载存储器和LCD液晶屏分别与处理器相连接。