CN102905395A

CN102905395A - 物流监控无线通讯组网系统

Info

Publication number: CN102905395A
Application number: CN2012103342980A
Authority: CN
Inventors: 徐炜峰; 王刚; 张子汉; 赵丽丽; 许萍萍; 王仰东; 黄巍; 李志恒
Original assignee: China Packaging Research and Test Center
Current assignee: China Packaging Research and Test Center
Priority date: 2012-09-11
Filing date: 2012-09-11
Publication date: 2013-01-30

Abstract

本发明涉及一种物流监控无线通讯系统网，该系统网由终端服务器部分、信号汇转部分及信号采集部分所构成，所述终端服务器部分通过GPRS网与N个信号汇转部分实现相互通讯，其中N为1至128的任意整数，信号汇转部分通过无线数传模块与M个信号采集部分连接，其中为M<=255的任意整数，本发明产品所组成的无线通讯系统网有效实现了物流运输中各个运输单体的时时运输状况，并且组网方式灵活。本发明的组网结构合理，通讯速度快且稳定，监控内容丰富，整体组网系统信价比合理，适于物流运输企业的推广应用。

Description

物流监控无线通讯组网系统

技术领域

本发明属于长途运输智能监控技术领域，具体涉及的是一种物流监控无线通讯组网系统。

背景技术

物流运输技术主要包括运输设施和运输作业两大类，前者属于运输硬技术，后者属于运输软技术。运输硬技术主要包括运输基础设施，如公路，铁路，海运，运输车等基础设施的完善，运输软技术则包括管理方法，物流技术，物流监控，物流人员素养等。

目前中国与物流相关的年总支出有19，000亿人民币，物流成本占GDP的比重为20—25%，我国与发达国家在物流成本方面、周转速度方面以及产业化方面存在较大差距，服务水平和效率方面都比较低。我国目前每万元GDP产生的运输量为4972吨公里，而美国和日本的这一指标分别为870吨公里和700吨公里。另外我国物流系统各环节的衔接也较差，运转效率不高，反映为货物在途时间、储存时间、基础设施劳动生产率等方面均有较大改善和提高的余地。仅以货运汽车的生产率水平为例，美国营运汽车的单车吨年产量约为66万吨公里，而中国这一指标仅为3万吨公里左右。二是速度慢，目前我国铁路货车的运营速度仅46.4公里左右，散装、集装箱等高效运输方式比重较低，装卸时间较长；公路货车的运营速度也不足50公里；内河航运速度更低；原材料、半成品及产成品的在库周转时间平均在3—6个月左右。此外，根据调研及有关资料分析，我国许多商品总成本中，物流费用已占到20-40%，每年因包装造成的损失约150亿元，因装卸、运输造成的损失约500亿元，保管不善造成的损失在30亿元上下，公路货运因缺乏合理的物流组织，空驶率多年来保持在50%左右；铁路因能力不足，使相当数量的商品失去销售机会或无法保证企业提供客户满意的服务；水运因运输组织方式不能适应市场需求变化，使许多产品失去了低价运输的途径。可见长途包装运输市场潜力非常具大，不仅仅反映在从事长途包转运输的企业增长迅速，更为长途包转运输过程监控提供了巨大的市场空间。然而长途包装运输过程监控和管理技术却尚处于起步阶段，目前对于运输包装过程还没有专门的智能监控和管理系列产品，这种现状自然无法满足当今高速发展的物流运输包装市场的需求。所以研发适用于当今长途运输市场的智能监控和管理系列产品势在必行。

发明内容

本发明的目的是克服现有技术的不足，为长途包装运输的整个过程提供全方位的立体式监控，实时掌握运输过程中的各种信息，而提一种物流监控无线通讯组网系统。

本发明的目的是通过以下技术手段实现的：

一种物流监控无线通讯组网系统，由终端服务器部分、信号汇转部分及信号采集部分所构成，所述终端服务器部分通过无线GPRS网与信号汇转部分连接，信号汇转部分通过无线数传模块与信号采集部分连接。

而且，所述终端服务器部分包括中央处理服务器、中央数据库及WEB服务器，中央处理服务器与中央数据库及WEB服务器连接，WEB服务器通过GPRS网与信号汇转部分连接。

而且，所述WEB服务器通过GPRS网与N个信号汇转部分实现相互通讯，其中N为1至128的任意整数。

而且，所述信号汇转部分包括GPS天线、射频天线、视频接口、GPS模块、无线数传模块、GPRS模块、主控模块、视频处理电路、电源电路及电源，GPS天线与GPS模块连接、射频天线与无线数传模块连接，视频接口与视频处理电路连接，所述主控模块分别与GPS模块、无线数传模块、GPRS模块、视频处理电路及电源电路连接，所述电源与电源电路连接。

而且，所述信号汇转部分的主控模块为ARM芯片，ARM芯片对无线数传模块采集到的数据信息、GPS模块采集到的定位信息及视频接口采集到的图像信息打包处理后通过GPRS模块发送给终端服务器部分。

而且，所述信号汇转部分中的GPS模块采用NEO-6M模组，GPS天线采用四臂螺旋天线，NEO-6M模组通过四臂螺旋天线接收定位信息，并将定位信息通过RS232串口方式传送给主控模块；所述无线数传模块采用APC240模组，APC240模组通过射频天线与信号采集部分相互通讯，采集信号采集部分的数据信息，并将采集的数据信息通过RS232串口方式传送给主控模块，所述GPRS模块采用的是U-BLOX公司的G-100模组，G-100模组通过GPRS网与终端服务器部分进行数据交换。

而且，所述信号汇转部分同时与M个信号采集部分连接，M<=255。

而且，所述信号采集部分包括主控芯片、温湿度信号采集模块、射频天线、无线数传模块及电源电路，所述射频天线与无线数传模块连接，主控芯片分别与温湿度信号采集模块、无线数传模块及电源电路连接。

而且，所述温湿度信号采集模块采用SHT1X系列的SHT11芯片传感器，用于采集运输货物的环境温湿度，所述无线数传模块采用APC240模组，所述主控芯片采用STM32F103RCT6型号的芯片，STM32F103RCT6型号的芯片通过I2C信号方式与SHT11芯片传感器互通信息，并将SHT11芯片传感器采集到的数据信息处理后通过RS232串口发送给APC240模组，由APC240模组实现信号采集部分与信号汇转部分的通讯。

本发明的优点和积极效果是：

1、本发明采用终端服务器部分、信号汇转部分及信号采集部分进行组网，采用GPRS模块实现终端服务器部分与信号汇转部分之间的通讯，采用APC240无线数传模组实现信号汇转部分与信号采集部分之间的通讯，组网结构合理，通讯速度快且稳定。

2、本发明的终端服务器部分构建有中央数据库，将采集环境数据信息、图像信息、GPS定位信息及组网硬件信息实时记录存储，便于用户的调用分析。

3、本发明的终端服务器部分的中央处理服务器提供优化的可视人机界面，方便客户随时操控。

4、本发明采用了无线数传模块来实现信号采集部分和信号汇转部分之间的数据传输，可以实现多个信号采集部分与一个信号汇转部分之间的信息传输，这样能够为长途运输监控提供更加广泛的技术支持，使全方位的立体监控成为可能。

5、本发明的信号汇转部分引进了GPS技术，信号汇转部分安装于运输车辆上，实现了终端服务器对于长途运输车的位置监控。

6、本发明产品的组网方法成本较低，监控内容丰富，整体组网系统信价比合理，适于物流运输企业的推广应用。

附图说明

图1是本发明的组网系统结构方框图。

具体实施方式

以下结合附图对本发明实施做进一步详述：需要强调的是，本发明的实施是说明性的，而不是限定性的，不能以本实施例作为对本发明的限定。

一种物流监控无线通讯系统网，如图1所示，由终端服务器部分、信号汇转部分及信号采集部分所构成，终端服务器部分通过无线GPRS与信号汇转部分连接，信号汇转部分通过无线数传模块与信号采集部分连接。下面对系统中的三个组成部分的构造分别进行说明：

终端服务器部分由中央处理服务器、中央数据库、WEB服务器三部分构成,中央处理服务器与中央数据库及WEB服务器连接，WEB服务器通过GPRS网与信号汇转部分连接,其中，中央处理服务器采用高性能计算机，具有速度快、存储量大、数据处理能力强等特点，中央处理服务器根据物流无线通讯系统组网的要求，经由WEB服务器通过GPRS网与N个信号汇转部分实现相互通讯，N为1至128的任意整数，中央处理服务器对每一个信号汇转部分提供特定的参数设置，并且通过信号汇转部分与信号采集部分通讯，为每一个信号采集部分提供参数设定，同时，中央处理服务器经由WEB服务器通过GPRS网对每一个物流监控无线通讯系统网进行网关设定，对该网络内每一个信号汇转部分上传的采集数据及图像信息进行处理，将数据存储到中央数据库中，当监测到触发预设值时，通过短信网关报警。中央数据库包含物流监控无线通讯系统网的硬件构成参数，即一个物流监控无线通讯系统网有多少个信号汇转部分和多少个信号采集部分，每个信号汇转部分及信号采集部分所涉及车辆的构成记载，物流监控无线通讯系统网中每个信号汇转部分及信号采集部分的参数设置，信号采集部分采集到的数据信息及信号汇转部分采集到的图像信息的处理及存档，相应使用信号汇转部分及信号采集部分的车辆的管理信息。用户查询网站可以方便用户实时、快捷地查询车辆运输过程中的状态，包括报警信息与车辆行驶路线。

信号汇转部分包括GPS天线、射频天线、视频接口、GPS模块、无线数传模块、GPRS模块、主控模块、视频处理电路、电源电路及电源，GPS天线与GPS模块连接、射频天线与无线数传模块连接，视频接口与视频处理电路连接，所述主控模块分别与GPS模块、无线数传模块、GPRS模块、视频处理电路及电源电路连接，所述电源与电源电路连接，所述GPS模块采用NEO-6M模组，GPS天线采用四臂螺旋天线，NEO-6M模组通过四臂螺旋天线接收定位信息，并将定位信息通过RS232串口方式传送给主控模块，所述无线数传模块采用APC240模组，APC240模组通过射频天线与信号采集部分相互通讯，采集信号采集部分的数据信息，并将采集的数据信息通过RS232串口方式传送给主控模块，所述GPRS模块采用的是U-BLOX公司的G-100模组，G-100模组通过无线网络与终端服务器部分进行数据交换，所述信号汇转部分同时可与M个（M<=255）信号采集部分连接，信号汇转部分的主控模块为ARM芯片（型号STM32F103RC T6），ARM芯片对无线数传模块采集到的数据信息、GPS模块采集到的定位信息及视频接口采集到的图像信息打包处理后通过GPRS模块发送给终端服务器部分。

信号采集部分由主控芯片、温湿度信号采集模块、射频天线、无线数传模块及电源电路所构成，所述射频天线与无线数传模块连接，主控芯片分别与温湿度信号采集模块、无线数传模块及电源电路连接，所述温湿度信号采集模块采用SHT1X系列的SHT11芯片传感器，用于采集运输货物的环境温湿度，所述无线数传模块采用APC240模组，所述主控芯片采用STM32F103RCT6型号的芯片，主控芯片通过I2C信号方式与SHT11芯片传感器互通信息，并将SHT11芯片传感器采集到的数据信息处理后通过RS232串口发送给APC240模组，由APC240模组实现信号采集部分与信号汇转部分的通讯。

本发明的具体工作流程是：

（1）终端服务器部分的中央处理服务器启动，客户通过中央处理服务器的人机交互界面对组网系统内的信号采集部分和信号汇转部分进行工作状态设定，设定信息存储到中央数据库。

（2）信号汇转部分和信号采集部分启动，向终端服务器部分中央处理服务器申请设置信息，中央处理服务器向信号汇转部分发出参数设置指令，信号汇转部分根据设置指令修改自身配置参数，并且向信号采集部分发送参数设置信息，信号采集部分根据参数设置信息进行自身参数设置，设置结束整个系统正常工作。

（3）根据参数设置，多个信号采集部分定时把采集到的温湿度信息发送给同一信号汇转部分。

（4）信号汇转部分把相应的温湿度信息和GPS定位信息以及图像信息打包发送给终端服务器部分的中央处理服务器。

（5）用户通过中央处理服务器的用户界面调看相应的数据信息及图像信息，实时监控信号汇转部分和信号采集部分。

为了防止相互之间的信号干扰，本系统为客户提供两种信道，即公共信道为出厂设置的统一信道和私有信道为不同客户根据自身条件更改的信道，公共信道和私有信道的选择都是在无线数传模块规定的范围内选择。另外通过终端服务器的人机交互界面可以进行组网设置，包括自动组网即信号汇转部分通过无线数传模块自动呼唤同一信道内的信号采集部分和手动组网也就是客户通过终端服务器部分的人机交互界面设置信号汇转部分接收相应的信号采集部分信息。具体组网流程如下：

(1)自动组网:

①信号汇转部分通过GPRS接收自动组网指令；

②信号汇转部分通过公共广播信道呼叫未知ID的信号采集部分；

③信号汇转部分与信号采集部分连接成功后获取信号采集部分ID；

④信号汇转部分与信号采集部分共同设定通信信道、温湿度上下限和数据

传送周期；

⑤信号采集部分和信号汇转部分修改自身的网络配置表；

⑥信号汇转部分向终端服务器部分上传网络配置表。

(2)手动组网：

①信号汇转部分通过GPRS接收终端服务器部分的手动组网指令与网络配置表；

②信号汇转部分通过公共广播信道与指定ID的信号采集部分连接；

③信号汇转部分与信号采集部分共同设定通信信道、温湿度上下限和数据传送周期；

④信号采集部分和信号汇转部分修改自身的网络配置表；

⑤信号汇转部分向终端服务器部分上传网络配置表。

Claims

1.一种物流监控无线通讯组网系统，其特征在于：由终端服务器部分、信号汇转部分及信号采集部分所构成，所述终端服务器部分通过无线GPRS网与信号汇转部分连接，信号汇转部分通过无线数传模块与信号采集部分连接。

2.根据权利要求1所述的物流监控无线通讯组网系统，其特征在于：所述终端服务器部分包括中央处理服务器、中央数据库及WEB服务器，中央处理服务器与中央数据库及WEB服务器连接，WEB服务器通过GPRS网与信号汇转部分连接。

3.根据权利要求1所述的物流监控无线通讯组网系统，其特征在于：所述WEB服务器通过GPRS网与N个信号汇转部分实现相互通讯，其中N为1至128的任意整数。

4.根据权利要求1所述的物流监控无线通讯组网系统，其特征在于：所述信号汇转部分包括GPS天线、射频天线、视频接口、GPS模块、无线数传模块、GPRS模块、主控模块、视频处理电路、电源电路及电源，GPS天线与GPS模块连接、射频天线与无线数传模块连接，视频接口与视频处理电路连接，所述主控模块分别与GPS模块、无线数传模块、GPRS模块、视频处理电路及电源电路连接，所述电源与电源电路连接。

5.根据权利要求4所述的物流监控无线通讯组网系统，其特征在于：所述信号汇转部分的主控模块为ARM芯片，ARM芯片对无线数传模块采集到的数据信息、GPS模块采集到的定位信息及视频接口采集到的图像信息打包处理后通过GPRS模块发送给终端服务器部分。

6.根据权利要求4或5所述的物流监控无线通讯组网系统，其特征在于：所述信号汇转部分中的GPS模块采用MEO-6M模组，GPS天线采用四臂螺旋天线，MEO-6M模组通过四臂螺旋天线接收定位信息，并将定位信息通过RS232串口方式传送给主控模块；所述无线数传模块采用APC240模组，APC240模组通过射频天线与信号采集部分相互通讯，采集信号采集部分的数据信息，并将采集的数据信息通过RS232串口方式传送给主控模块，所述GPRS模块采用的是U-BLOX公司的G-100模组，G-100模组通过GPRS网与终端服务器部分进行数据交换。

7.根据权利要求4所述的物流监控无线通讯组网系统，其特征在于：所述信号汇转部分同时与M个信号采集部分连接，M<=255。

8.根据权利要求1所述的物流监控无线通讯组网系统，其特征在于：所述信号采集部分包括主控芯片、温湿度信号采集模块、射频天线、无线数传模块及电源电路，所述射频天线与无线数传模块连接，主控芯片分别与温湿度信号采集模块、无线数传模块及电源电路连接。

9.根据权利要求8所述的物流监控无线通讯组网系统，其特征在于：所述温湿度信号采集模块采用SHT1X系列的SHT11芯片传感器，用于采集运输货物的环境温湿度，所述无线数传模块采用APC240模组，所述主控芯片采用STM32F103RCT6型号的芯片，STM32F103RCT6型号的芯片通过I2C信号方式与SHT11芯片传感器互通信息，并将SHT11芯片传感器采集到的数据信息处理后通过RS232串口发送给APC240模组，由APC240模组实现信号采集部分与信号汇转部分的通讯。