CN102582969A - 智能储运设备 - Google Patents
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Abstract
一种智能储运设备，包括储运设备本体以及设置于其上的智能系统，所述智能系统包括一中控单元以及一太阳能自供能单元，所述太阳能自供能单元包括互相连接的一太阳能接收模块以及一太阳能转换处理模块，所述太阳能转换处理模块的输出端与所述中控单元相连，所述太阳能接收模块由可接收太阳能的光电转换材料制成，所述太阳能接收模块将收集的太阳能转化为电能并传送至所述太阳能转换处理模块处理后输出所述中控单元工作所需电源。该智能储运设备的工作电源可长时间连续提供电力输出、不必额外增加太大体积、性能稳定、基本不受外部因素影响、维护成本低且维护周期长，因而使得智能系统可长时间稳定工作。
Description
技术领域
本发明涉及一种储运设备，尤其涉及一种带有智能监控系统的储运设备。
背景技术
现代商业要求越来越快速精准的物流供应链，现代企业也要求货物的精益运输，都对储运设备能实现状态监测、本地和远程控制等功能提出了要求，因此，当前无论是现代物流还是货运安全，都需要能够对储运设备定位与跟踪，从而可以知道储运设备的当前位置，以实现对储运设备物流的快速调度与调配；还需要知道储运设备当前的状态，以实现对储运设备的监测与控制，进而实现储运设备的高效精准的物流效率与效益，以便确保储运设备本身的安全和货运安全。为了满足上述的需要，出现了一种智能储运设备，该智能储运设备上设置有一些具电子设备的智能模块，通过该智能模块可实现上述功能。
然而，大部分储运设备是长期野外作业的，而在野外往往无法进行电力供应。以智能储运设备中的智能集装箱为例，一个集装箱完成一次国际间货运一般需要一个月到两个月的时间。要满足集装箱传感、定位、通讯模块的长期不断连续工作两个月，其电源供应是一个非常大的问题。单纯采用干电池和蓄电池等都将带来几个问题：一是使用成本高；二是体积大；三是维护频率和成本高，电池何时间要更换、要维护、谁来维护，都是极大的问题。这些都造成目前智能储运设备例如集装箱上的许多监测技术无法应用，因为具电子设备的智能模块的功耗大，很难在可接受的成本范围内单纯采用干电池或蓄电池保持其连续工作几年时间。
发明内容
本发明的主要目的是为了解决现有技术的智能储运设备所存在的因为长时间连续提供其高功耗智能模块工作所需电力较为困难且提供所需电力成本太高，因而对智能储运设备实现的智能监管和维护较为困难的技术问题。
为了解决上述技术问题，本发明提供一种智能储运设备，包括储运设备本体以及设置于其上的智能系统，所述智能系统包括一中控单元，所述智能系统还包括一太阳能自供能单元，所述太阳能自供能单元包括互相连接的一太阳能接收模块以及一太阳能转换处理模块，所述太阳能转换处理模块的输出端与所述中控单元相连，所述太阳能接收模块由可接收太阳能的光电转换材料制成，所述太阳能接收模块将收集的太阳能转化为电能并传送至所述太阳能转换处理模块处理后输出所述中控单元工作所需电源。
所述的智能储运设备，其中，所述太阳能接收模块集成在所述储运设备本体的外层表面上，亦即所述储运设备本体的外层表面部分或全部采用太阳能光电转换材料制成。
所述的智能储运设备，其中，所述太阳能接收模块内部设置有可准确跟踪太阳能转换材料最大功率点的最大功率跟踪子模块，以便最大限度地吸收太阳能。
所述的智能储运设备，其中，所述太阳能转换处理模块包括一可存储接收到的太阳能的储能子模块，所述储能子模块与所述太阳能接收模块相连接。
所述的智能储运设备，其中，所述太阳能转换处理模块还包括一可对所述储能子模块的充放电进行控制的充放电控制子模块，所述充放电控制子模块与所述储能子模块相连接，所述充放电控制子模块调节提高储能子模块的荷电状态以延长储能子模块的使用寿命。
所述的智能储运设备，其中，所述太阳能转换处理模块还包括一调压子模块，所述调压子模块连接在所述储能子模块与所述中控单元之间，所述调压子模块调节所述储能子模块的输出电压以输出可满足所述中控单元要求的电源电压。
所述的智能储运设备，其中，所述太阳能自供能单元是太阳能薄膜电池或太阳能硅电池；所述智能系统还包括其他供能单元，所述其他供能单元为干电池和/或蓄电池，所述太阳能自供能单元与所述其他供能单元协同工作。
所述的智能储运设备，其中，所述智能系统还包括设置于储运设备本体上各部分的多个传感器，所述传感器监测储运设备本体的各部分运行状态并产生各部分的运行状态信息；所述中控单元包括一微控制模块、一定位模块、一数据采集模块以及一无线通讯模块，所述定位模块、所述数据采集模块以及所述无线通讯模块与所述微控制模块电性相连，所述定位模块产生定位信息并传送至所述微控制模块，所述数据采集模块接收所述各部分的运行状态信息并传送至所述微控制模块，所述微控制模块存储处理所述定位信息以及运行状态信息并通过所述无线通讯模块发送出去。
所述的智能储运设备，其中，所述定位模块为卫星定位模块或移动定位模块，所述卫星定位模块采用的定位模式为GPS、北斗定位系统或伽利略卫星定位系统，所述移动定位模块采用的定位模式为移动基站MPS系统定位算法。
所述的智能储运设备，其中，所述智能储运设备本体为集装箱、货柜车或储罐。
本发明具有以下有益效果，本发明的智能储运设备通过其上设置的太阳能自供能单元作为智能系统的工作电源，该工作电源具有可长时间连续提供电力输出、不必额外增加太大体积、性能稳定、基本不受外部因素影响、维护成本低且维护周期长的特点，因而使得智能系统可长时间稳定工作，对于快速实现对智能储运设备的定位与跟踪，及时监管智能储运设备本身的安全和货运的安全以及维护的计划性、方便性和可控性具有十分重要的意义。
附图说明
图1是本发明的智能储运设备的智能系统的结构框图。
图2是本发明的智能储运设备为集装箱时的立体结构示意图。
具体实施方式
为了进一步说明本发明的原理和结构，现结合附图对本发明的优选实施例进行详细说明。
请参阅图1至图2所示，本发明的智能储运设备包括一储运设备本体1以及设置于其上的一智能系统2。
所述智能储运设备本体1可为集装箱、货柜车或储罐，如图2中所示的实施例中，所述储运设备本体1为一集装箱。
所述智能系统2包括一太阳能自供能单元21以及一中控单元22，还可以包括其他供能单元（图中未示出）以及设置于所述储运设备本体1上各部分的多个传感器23。所述传感器23可包括温度传感器231、湿度传感器232、门开关传感器233、荷载传感器234、压力传感器235、液位传感器236以及其他扩展传感器237，通过上述各传感器可监测智能储运设备内部的温湿度、门开关、载荷、压力和液位等各部分运行状态并生成运行状态信息。
所述太阳能自供能单元21可以是太阳能薄膜电池或太阳能硅电池，所述其他供能单元可为干电池和/或蓄电池，所述太阳能自供能单元21可单独供给所述中控单元22工作所需电源，也可与所述其他供能单元协同工作供给所述中控单元22工作所需电源。所述太阳能自供能单元21可以依附在所述储运设备本体1的外层表面上，也可以独立分开设置形成一电源供应装置。所述太阳能自供能单元21包括互相连接的一太阳能接收模块211以及一太阳能转换处理模块212。
所述太阳能接收模块211由可接收太阳能的光电转换材料制成，所述太阳能接收模块211将收集的太阳能转化为电能并传送至所述太阳能转换处理模块212。当所述太阳能自供能单元21依附在所述储运设备本体1的外层表面上时，所述太阳能接收模块211集成在所述储运设备本体1的外层表面上，亦即所述储运设备本体1的外层表面部分或全部采用太阳能光电转换材料制成。所述太阳能接收模块211内部设置有可准确跟踪太阳能转换材料最大功率点（MPP）的最大功率跟踪子模块2111，以便最大限度地吸收太阳能。
所述太阳能转换处理模块212的输入端以及输出端分别与所述太阳能接收模块211以及所述中控单元22相连，所述太阳能转换处理模块212将所述太阳能接收模块211收集到的太阳能处理后输出所述中控单元22工作所需电源。所述太阳能转换处理模块212可设置在所述储运设备本体1的外表面上，也可设置于所述储运设备本体1内部其他合适的位置。所述太阳能转换处理模块212还可以包括一储能子模块2121、一充放电控制子模块2122以及一调压子模块2123。
所述储能子模块2121与所述太阳能接收模块211相连接，以存储所述太阳能接收模块211接收到的太阳能。
所述充放电控制子模块2122与所述储能子模块2121相连接并对所述储能子模块2121的充放电进行控制，进而提高所述储能子模块2122的荷电状态以延长所述储能子模块2122的使用寿命。
所述调压子模块2123连接在所述储能子模块2121与所述中控单元22之间，所述调压子模块2123调节所述储能子模块2121的输出电压以输出可满足所述中控单元22要求的电源电压。
另外，还有一点需要说明的是，所述储能子模块2121、充放电控制子模块2122以及调压子模块2123的设置位置可以有如下三种情形：第一种情形就是如前所述的集成在所述太阳能转换处理模块212中，第二种情形是集成在所述中控单元22内部，而第三种情形是独立形成一个部分。后两种情形与第一种情形的差异仅仅在于集成位置上的差异，而各部分之间的连接关系和工作原理与前述描述的第一种情形基本相同，故而不再重复描述。
所述中控单元22包括一无线通讯模块221、一定位模块222、一数据采集模块223以及一微控制模块224，所述无线通讯模块221、所述定位模块222以及所述数据采集模块223与所述微控制模块224电性相连。
所述无线通讯模块221可采取的通讯模式为射频RF、WLAN、Zigbee、GPRS、3G或卫星通讯。
所述定位模块222产生定位信息并传送至所述微控制模块224，所述定位模块222可为卫星定位模块或移动定位模块。所述卫星定位模块可采用的定位模式为GPS、北斗定位系统或伽利略卫星定位系统等。所述移动定位模块接收所述无线通讯模块221传输上来的信号，通过移动基站MPS系统定位算法，确定出所述中控单元22所在的位置，从而确定安装有所述中控单元22的智能储运设备所在的位置。
所述数据采集模块223接收所述各传感器监测到的各部分的运行状态信息并传送至所述微控制模块224。
所述微控制模块224存储处理所述定位信息以及运行状态信息并通过所述无线通讯模块221发送出去。
本发明的智能储运设备通过其上设置的太阳能自供能单元作为智能系统的工作电源，该工作电源具有可长时间连续提供电力输出、不必额外增加太大体积、性能稳定、基本不受外部因素影响、维护成本低且维护周期长的特点，因而使得智能系统可长时间稳定工作，对于快速实现对智能储运设备的定位与跟踪，及时监管智能储运设备本身的安全和货运的安全以及维护的计划性、方便性和可控性具有十分重要的意义。
然而，以上所述仅为本发明的较佳可行实施例，并非限制本发明的保护范围，故凡运用本发明说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包含在本发明的保护范围内。
Claims (10)
1.一种智能储运设备，包括储运设备本体以及设置于其上的智能系统，所述智能系统包括一中控单元，其特征在于，所述智能系统还包括一太阳能自供能单元，所述太阳能自供能单元包括互相连接的一太阳能接收模块以及一太阳能转换处理模块，所述太阳能转换处理模块的输出端与所述中控单元相连，所述太阳能接收模块由可接收太阳能的光电转换材料制成，所述太阳能接收模块将收集的太阳能转化为电能并传送至所述太阳能转换处理模块处理后输出所述中控单元工作所需电源。
2.根据权利要求1所述的智能储运设备，其特征在于，所述太阳能接收模块集成在所述储运设备本体的外层表面上。
3.根据权利要求1所述的智能储运设备，其特征在于，所述太阳能接收模块内部设置有可准确跟踪太阳能转换材料最大功率点的最大功率跟踪子模块，以便最大限度地吸收太阳能。
4.根据权利要求1所述的智能储运设备，其特征在于，所述太阳能转换处理模块包括一可存储接收到的太阳能的储能子模块，所述储能子模块与所述太阳能接收模块相连接。
5.根据权利要求4所述的智能储运设备，其特征在于，所述太阳能转换处理模块还包括一可对所述储能子模块的充放电进行控制的充放电控制子模块，所述充放电控制子模块与所述储能子模块相连接，所述充放电控制子模块调节提高储能子模块的荷电状态以延长储能子模块的使用寿命。
6.根据权利要求4所述的智能储运设备，其特征在于，所述太阳能转换处理模块还包括一调压子模块，所述调压子模块连接在所述储能子模块与所述中控单元之间，所述调压子模块调节所述储能子模块的输出电压以输出可满足所述中控单元要求的电源电压。
7.根据权利要求1所述的智能储运设备，其特征在于，所述太阳能自供能单元是太阳能薄膜电池或太阳能硅电池；所述智能系统还包括其他供能单元，所述其他供能单元为干电池和/或蓄电池，所述太阳能自供能单元与所述其他供能单元协同工作。
8.根据权利要求1所述的智能储运设备，其特征在于，所述智能系统还包括设置于储运设备本体上各部分的多个传感器，所述传感器监测储运设备本体的各部分运行状态并产生各部分的运行状态信息；所述中控单元包括一微控制模块、一定位模块、一数据采集模块以及一无线通讯模块，所述定位模块、所述数据采集模块以及所述无线通讯模块与所述微控制模块电性相连，所述定位模块产生定位信息并传送至所述微控制模块，所述数据采集模块接收所述各部分的运行状态信息并传送至所述微控制模块，所述微控制模块存储处理所述定位信息以及运行状态信息并通过所述无线通讯模块发送出去。
9.根据权利要求8所述的智能储运设备，其特征在于，所述定位模块为卫星定位模块或移动定位模块，所述卫星定位模块采用的定位模式为GPS、北斗定位系统或伽利略卫星定位系统，所述移动定位模块采用的定位模式为移动基站MPS系统定位算法。
10.根据权利要求1所述的智能储运设备，其特征在于，所述智能储运设备本体为集装箱、货柜车或储罐。
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