CN103246971A - 海运物流监控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及物流管理装置及方法，具体的说是一种海运物流监控系统及方法，其特征在于集装箱上设有RFID标签以及监控锁，监控锁内设有GPRS模块，监控锁经GPRS模块与管理中心相连接，中间节点检测器包括工控机、与工控机相连接的RFID读写器，工控机经网络与管理平台相连接，管理平台包括中央控制器、远程控制器，中央控制器上设有网络接口，远程控制器内设有信号发送模块、信号接收模块，中央控制器与远程控制器经数据线相连接，客户终端包括控制器、存储器、显示器、输入模块、网络接口或无线通信模块，其中控制器分别与存储器、显示器、输入模块、网络接口或无线通信模块相连接，本发明具有结构合理、操作简便、节省成本等优点。

Description

海运物流监控系统及方法

技术领域

 本发明涉及物流管理装置及方法，具体的说是一种提高海运管理效率，降低空箱率，保证运输安全的海运物流监控系统及方法。

背景技术

海洋运输是国际贸易中最主要的运输方式，占国际贸易总运量的三分之二以上，我国绝大部分进出口货物都是通过海洋运输的方式运输的，海运与其他运输方式相比，具有运费低、航道四通八达等优点。集装箱码头是指专供集装箱装卸的码头，它一般要有专门的装卸、运输设备，以及集运、贮存集装箱的宽阔堆场，有供货物分类和拆装集装箱用的集装箱货运站。由于集装箱可以把各种繁杂的件货和包装杂货组成规格划一的统一体，进而可以采用大型专门设备进行装卸、运输，保证货物装卸、运输质量，提高码头装卸效率，所以目前世界各国对件杂货的成组化、集装箱化的运输都很重视。

    目前国内海运、物流领域的从业单位在IT技术的应用方面参差不齐，没有行业统一规范的操作流程和管理保障，大多数海运、物流单位对于货运集装箱的管理依旧处于依靠场站提供的手工报表的形式，这不仅存在反馈慢、准确度不高的问题，而且无法完全掌握集装箱的即时动态，造成了对作业环节监控的断层，导致船运、物流公司无法对整个货运业务体系提供科学优化的集装箱调控，集装箱空箱率较高，造成管理上的极大盲区以及运输资源的巨大浪费。

发明内容

本发明针对现有技术中存在的缺点和不足，提出一种结构合理、操作简便，依托RFID、北斗卫星导航技术等的，能够有效提高集装箱运输的管理效率，优化运输资源并对整个运输作业环节几乎实时监控的海运物流监控系统及方法。

    本发明可以通过以下措施达到：

    一种海运物流监控系统，包括两个以上的待监控的集装箱、两个以上的中间节点检测器、管理平台以及客户终端，其特征在于

待监控的集装箱上设有RFID标签以及监控锁，监控锁内设有GPRS模块，监控锁经GPRS模块与管理中心相连接，

中间节点检测器包括工控机、与工控机相连接的RFID读写器，工控机经网络与管理平台相连接，

管理平台包括中央控制器、远程控制器，中央控制器上设有网络接口，远程控制器内设有信号发送模块、信号接收模块，中央控制器与远程控制器经数据线相连接，

客户终端包括控制器、存储器、显示器、输入模块、网络接口或无线通信模块，其中控制器分别与存储器、显示器、输入模块、网络接口或无线通信模块相连接。

    本发明中固定在集装箱上的监控锁包括锁体其中锁体由机械锁和控制器组成，机械锁与控制器经机械驱动电路相连接，锁体内的控制器设有中央处理器、存储器、电子锁开关电路、信号接收电路以及信号发送电路，中央处理器分别与存储器、电子锁开关电路、信号接收电路、信号发送电路相连接，电子锁开关电路与机械驱动电路相连接。

本发明中监控锁的锁体的控制器内的信号发送电路、信号接收电路以及远程控制器内的信号发送模块、信号接收模块可以采用GPRS模块实现，用于实现锁体与远程控制器的数据交换。

本发明中锁体的控制器内还设有与中央处理器相连接的GPS模块，用于完成锁体位置的定位，其中锁体内的控制器内还可以设有状态检测电路，状态检测电路与中央处理器相连接，用于实时检测电子锁的开合状态，中央处理器可以将其经信号发送电路发送至远程控制器，以实现对电子锁状态的远程监控。

本发明中锁体内控制器还设有防拆报警电路，防拆报警电路与控制器内的中央处理器相连接，防拆报警电路包括震动传感器、扬声器、指示灯，其中震动传感器与中央处理器的一路信号输入端相连接，扬声器、指示灯与中央处理器的信号输出端相连接，在使用过程中当震动传感器采集的震动强度大于设定阈值，中央处理器发送报警信号，将报警信号经信号发送电路发送至远程控制器，与此同时中央处理器控制扬声器、指示灯进行声光报警，有效避免电子锁被破坏。

本发明中管理平台内的远程控制器包括控制芯片，以及分别与控制芯片相连接的信号发送模块、信号接收模块，其中信号发送模块内设有GPSR模块，还设有与控制芯片相连接的信号编码模块，信号编码模块的输出端与信号发送模块相连接，信号编码模块用于对待发送命令进行编码，防止远程控制器发送的命令信号被破解、盗用。

    一种海运物流监控方法，包括发货前绑定空箱，装货发货，返场报关，通关装船，以及到港卸货，其特征在于通过场站内设有的中间节点检测器对集装箱上设有的RFID标签的读写，将处于运输各环节的集装箱的箱体编号、进出场信息、装货状态提交至管理平台，同时通过集装箱上监控锁内的GPS模块将处于运输各环节的集装箱所处地理信息实时提交至管理平台，并通过管理平台远程控制集装箱上监控锁的开关状态。

    本发明与现有技术相比，通过在集装箱上加设RFID标签和监控锁，能够实现物流公司对海运各环节的无断层的监控，进而实现各个集装箱的监控，从而及时调用空箱，最大程度优化运输资源，此外还能够实现货主对货物运输状态的监控，通过远程上锁、开锁等操作有效保证货运安全，具有结构合理、操作简便、节省成本、资源利用效率高等显著的优点。

附图说明：

附图1是本发明中海运物流监控系统的结构示意图。

附图2是本发明中集装箱上的监控锁的结构示意图。

附图3是本发明中管理平台的结构示意图。

附图4是本发明中客户终端的结构示意图。

附图标记：集装箱1、中间节点检测器2、管理平台3、客户终端4、RFID标签5、监控锁6、GPRS模块7、工控机8、RFID读写器9、中央控制器10、远程控制器11、信号发送模块12、控制器13、存储器14、显示器15、输入模块16、无线通信模块17、控制芯片18、信号发送模块19、信号接收模块20、信号编码模块21、机械锁22、控制器23、机械驱动电路24、中央处理器25、存储器26、电子锁开关电路27、信号接收电路28、信号发送电路29、状态检测电路30、防拆报警电路31。

具体实施方式：

下面结合附图对本发明作进一步的说明。

如附图1所示，本发明提出了一种海运物流监控系统，包括两个以上的待监控的集装箱1、两个以上的中间节点检测器2、管理平台3以及客户终端4，其特征在于待监控的集装箱1上设有RFID标签5以及监控锁6，监控锁6内设有GPRS模块7，监控锁6经GPRS模块7与管理中心3相连接，中间节点检测器2包括工控机8、与工控机8相连接的RFID读写器9，工控机8经网络与管理平台3相连接，

管理平台3包括中央控制器10、远程控制器11，中央控制器10上设有网络接口12，远程控制器11内设有信号发送模块12、信号接收模块13，中央控制器10与远程控制器11经数据线相连接，

客户终端4包括控制器13、存储器14、显示器15、输入模块16、网络接口12或无线通信模块17，其中控制器13分别与存储器14、显示器15、输入模块16、网络接口12或无线通信模块17相连接，本发明中管理平台内的中央控制器10可以采用计算机实现。

本发明中固定在集装箱1上的监控锁6包括锁体，其中锁体由机械锁22和控制器23组成，机械锁22与控制器23经机械驱动电路24相连接，锁体内的控制器23设有中央处理器25、存储器26、电子锁开关电路27、信号接收电路28以及信号发送电路29，中央处理器25分别与存储器26、电子锁开关电路27、信号接收电路28、信号发送电路29相连接，电子锁开关电路27与机械驱动电路24相连接。

本发明中监控锁6的锁体的控制器23内的信号发送电路29、信号接收电路28以及远程控制器11内的信号发送模块19、信号接收模块20可以采用GPRS模块实现，用于实现锁体与远程控制器11的数据交换。

本发明中锁体的控制器23内还设有与中央处理器25相连接的GPS模块，用于完成锁体位置的定位，其中锁体内的控制器23内还可以设有状态检测电路30，状态检测电路30与中央处理器25相连接，用于实时检测电子锁的开合状态，中央处理器25可以将其经信号发送电路发送至远程控制器11，以实现对电子锁状态的远程监控。

本发明中锁体内控制器23还设有防拆报警电路31，防拆报警电路31与控制器23内的中央处理器25相连接，防拆报警电路31包括震动传感器、扬声器、指示灯，其中震动传感器与中央处理器25的一路信号输入端相连接，扬声器、指示灯与中央处理器25的信号输出端相连接，在使用过程中当震动传感器采集的震动强度大于设定阈值，中央处理器25发送报警信号，将报警信号经信号发送电路发送至远程控制器，与此同时中央处理器25控制扬声器、指示灯进行声光报警，有效避免电子锁被破坏。

本发明中管理平台内的远程控制器11包括控制芯片18，以及分别与控制芯片18相连接的信号发送模块19、信号接收模块20，其中信号发送模块19内设有GPSR模块，还设有与控制芯片18相连接的信号编码模块21，信号编码模块21的输出端与信号发送模块19相连接，信号编码模块21用于对待发送命令进行编码，防止远程控制器发送的命令信号被破解、盗用。

    一种海运物流监控方法，包括发货前绑定空集装箱，装货发货，返场报关，通关装船，以及到港卸货，其特征在于通过场站内设有的中间节点检测器2对集装箱上设有的RFID标签5的读写，将处于运输各环节的集装箱1的箱体编号、进出场信息、装货状态提交至管理平台3，同时通过集装箱1上监控锁内的GPS模块将处于运输各环节的集装箱1所处地理信息实时提交至管理平台3，并通过管理平台3远程控制集装箱上监控锁6的开关状态。

下面结合实国际航运的具体实施过程，对本发明作进一步的说明，此时发货前空箱在场站内时，海运物流监控包括以下步骤：

步骤1：客户通过客户终端与管理平台相连接，将订舱信息发送至管理平台，管理平台生成作业单，其中每个作业单号对应一个集装箱，作业单包括客户、货主、船名、计划航运时间、箱型，作业单原始提单号，作业单货种等订舱信息，当装载货种超出集装箱使用范围，报警提示，货运公司通过管理平台审核该作业单，并确认该作业单生效，审核通过的作业单生成派车单，客户通过派车单到场站提箱，派车通知单包含船名、航次、日期、箱型、作业单号、提单号、客户、货主、货主联系电话，

步骤2：场站箱管通过中间节点检测器内的工控机与管理平台相连接，并核对派车单与管理平台内存储信息是否相符，确认无问题后，使用RFID读写器对出场站的空集装箱上的RFID标签进行扫描，扫描信息进入工控机内，场站箱管将司机信息、车辆信息手动输入至工控机并与该作业单与箱号进行绑定后，将相关信息提交至管理平台，此时管理平台内可以看到该作业单涉及的集装箱的状态由“可用”变为“空箱已提”，

步骤3：发货方提空箱后出场站，设置在闸口的RFID读写器9读取集装箱1上的RFID标签信息，显示该箱对应的提单号、运输车辆车牌号、司机信息，如无发箱记录则发出报警，使相关不能出场站，中间节点检测器中的工控机记录集装箱的出场站信息，并将该信息提交至管理平台，通过检查被放行的集装箱的状态由“空箱已提”变为“空箱在途”，同时管理平台将发车信息通过远程控制器内的信号发送模块发送给发货方货主，

步骤4：车辆到达目的地后，管理平台通过远程控制器内的信号发送模块远程发送开锁指令至集装箱上的监控锁，同时将集装箱的状态由“空箱在途”变为“装货开始”，集装箱上的监控锁接收开锁指令并开启锁具，装货开始，

步骤5：当装货完毕，由发货方人员手动关锁，此时监控锁内的状态检测电路检测锁具状态，并将检测信息经监控锁内的信号发送模块送至管理平台中的远程控制器，管理平台接收到关锁指令后，将集装箱的状态由“装货开始”变为“装货完毕”，

步骤6：车辆带货返回前，发货方需要确认作业单对应的提单号，并通过客户终端将作业单、提单与集装箱装货明细进行绑定，如果有危险品，录入作业单危险品明细，管理平台接收客户终端发送的信息后，将集装箱状态由“装货完毕”变为“重箱在途”，

步骤7：车辆带货返回，进入集装箱场站时，闸口的RFID读写器读取集装箱上的RFID标签信息，显示该箱对应的提单号、集装箱号、运输车辆车牌号、司机信息，如果提单与集装箱未绑定，不能进场站并报警，闸口检查核对后放行，工控机将读取信息提交至管理平台，管理平台将集装箱状态由“重箱在途”变为“重箱返场”，并通过远程控制器中的信号发送模块为客户发送短息服务，告知集装箱已到达场站，

步骤8：报关完成后，海关部门查验集装箱，查验通过后，场站工作人员在中间节点检测器内的工控机录入并向管理平台提交报关信息，集装箱状态由“重箱返场”变为“报关完毕”，管理平台通过远程控制器将报关完成信息发送给客户， 

步骤9：海关查验通过的集装箱离开场站时，通过场站门口设有的中间节点检测其中的RFID读写器对集装箱进行RFID扫描，此时工控机上可以显示该集装箱对应的提单号、箱号、货物报关信息，如果无报告记录，不能出场站，并提示报警，检查核对后放行，并将集装箱状态由“报关完毕”变为“通关进行”，

步骤10：车辆运输集装箱进入海关闸口，闸口设有中间节点检测器，中间节点检测器内的RFID读写器读取集装箱上的RFID标签信息，与RFID读写器相连接的工控机显示该箱对应的提单号、报关信息、船期信息，如果无提单信息、报关信息或装载了危险品，不能通过，并报警，码头检查核对后放行，并将集装箱状态由“通关进行”变为“国际航运”，管理平台以短信方式通知货主通关完成，

步骤11：货船离港时，滚装船尾部设有中间节点检测器，中间节点检测器中的RFID读写器读集装箱上RFID标签的标签信息，并记录离港时间，通过工控机向管理平台提交相关信息，并通过管理平台中的远程控制器向货主方的客户终端发送离港信息，

步骤12：货船到达目的地码头时，设置在码头的中间节点检测器中的RFID读写器读取到码头的定位标签时，记录到港时间，并将相关信息送至管理平台，管理平台经远程控制器向客户终端发送到港信息，并将集装箱状态由“国际航运”变为“国际到港”，

步骤13：货物经海运到达目的港口后卸船，目的港口码头场站入口处安装有中间节点检测器，其中RFID读写器读取集装箱上的RFID标签信息，并通过工控机将读取信息送至管理平台，管理平台将集装箱状态由“国际到港”变为“国际通关”，

步骤14：货物离开目的码头场站时，场站出口处设置中间节点检测器，中间节点监测器内的RFID读写器读取集装箱上的RFID标签信息，将集装箱状态由“国际通关”变为“国际送货”，集装箱到达收货方目的地以后，通过管理平台远程发送开锁指令，收货方开始卸货，同时管理平台将集装箱的状态由“国际送货”变为“国际卸货开始”，卸货完成后，由人工关锁，管理平台接收到由监控锁发出的物理关锁指令后，将集装箱状态由“国际卸货开始”变为“国际卸货结束”，本次海运物流监控完成。

    本发明与现有技术相比，通过在集装箱上加设RFID标签和监控锁，能够实现物流公司对海运各环节的无断层的监控，进而实现各个集装箱的监控，从而及时调用空箱，最大程度优化运输资源，此外还能够实现货主对货物运输状态的监控，通过远程上锁、开锁等操作有效保证货运安全，具有结构合理、操作简便、节省成本、资源利用效率高等显著的优点。

Claims (7)

1.一种海运物流监控系统，包括两个以上的待监控的集装箱、两个以上的中间节点检测器、管理平台以及客户终端，其特征在于

待监控的集装箱上设有RFID标签以及监控锁，监控锁内设有GPRS模块，监控锁经GPRS模块与管理中心相连接，

中间节点检测器包括工控机、与工控机相连接的RFID读写器，工控机经网络与管理平台相连接，

管理平台包括中央控制器、远程控制器，中央控制器上设有网络接口，远程控制器内设有信号发送模块、信号接收模块，中央控制器与远程控制器经数据线相连接，

客户终端包括控制器、存储器、显示器、输入模块、网络接口或无线通信模块，其中控制器分别与存储器、显示器、输入模块、网络接口或无线通信模块相连接。

2.根据权利要求1所述的一种海运物流监控系统，其特征在于固定在集装箱上的监控锁设有锁体，其中锁体由机械锁和控制器组成，机械锁与控制器经机械驱动电路相连接，锁体内的控制器设有中央处理器、存储器、电子锁开关电路、信号接收电路以及信号发送电路，中央处理器分别与存储器、电子锁开关电路、信号接收电路、信号发送电路相连接，电子锁开关电路与机械驱动电路相连接。

3.根据权利要求2所述的一种海运物流监控系统，其特征在于监控锁的锁体的控制器内的信号发送电路、信号接收电路以及远程控制器内的信号发送模块、信号接收模块采用GPRS模块实现。

4.根据权利要求3所述的一种海运物流监控系统，其特征在于锁体的控制器内还设有与中央处理器相连接的GPS模块，用于完成锁体位置的定位，其中锁体内的控制器内还设有状态检测电路，状态检测电路与中央处理器相连接中央处理器将其经信号发送电路发送至远程控制器。

5.根据权利要求4所述的一种海运物流监控系统，其特征在于锁体内控制器还设有防拆报警电路，防拆报警电路与控制器内的中央处理器相连接，防拆报警电路包括震动传感器、扬声器、指示灯，其中震动传感器与中央处理器的一路信号输入端相连接，扬声器、指示灯与中央处理器的信号输出端相连接。

6.根据权利要求5所述的一种海运物流监控系统，其特征在于管理平台内的远程控制器包括控制芯片，以及分别与控制芯片相连接的信号发送模块、信号接收模块，其中信号发送模块内设有GPSR模块，还设有与控制芯片相连接的信号编码模块，信号编码模块的输出端与信号发送模块相连接。

7.一种利用如权利要求1-6中任意一项所述的海运物流监控系统进行海运物流监控方法，包括发货前绑定空箱，装货发货，返场报关，通关装船，以及到港卸货，其特征在于通过场站内设有的中间节点检测器对集装箱上设有的RFID标签的读写，将处于运输各环节的集装箱的箱体编号、进出场信息、装货状态提交至管理平台，同时通过集装箱上监控锁内的GPS模块将处于运输各环节的集装箱所处地理信息实时提交至管理平台，并通过管理平台远程控制集装箱上监控锁的开关状态。

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