CN103793581B - 一种冷藏车厢温度场实测数据可视化处理方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种冷藏车厢温度场实测数据可视化处理方法及其系统，首先采集各种货物包装以不同多层码垛方式的各层布局的温度参数，根据所获得的温度参数获取各层货物的温度等值线图形集合，最后根据各层货物的温度等值线图形集合确定下一货物包装的码垛方案；本发明利用地图等值线方法来绘制等温线，可清楚看到不同码垛方式，导致的温度场变化情况，实现数据可视化；无论什么方法，货物都是分层码垛的，将三维问题转化为二维问题，又不损失三维的特性。利用离散数据网格化和插值算法，可获得未采样区域的温度估值，基本符合实际情况。实测数据采用图层化的思想保存，在数据库中存储逻辑更清晰，有利于历史数据的建档和调阅使用。

Description

一种冷藏车厢温度场实测数据可视化处理方法及其系统

技术领域

本发明涉及冷藏车温度场实测数据处理，特别涉及一种冷藏车厢温度场实测数据可视化处理方法及其系统，该方法能够获得冷藏车在某种基本货物码放方式状态下，车厢内每个货物堆叠高度的温度分布图像，从而获得不同品类货物码放的层高和堆栈方式的科学建议。

背景技术

现有的冷藏车，一般为单出风口，即使是多出风口的冷藏车，车厢内各个部位的温度也是有区别的，甚至在满载货物后，产生较大的温度差异。由于农产品在物流装车过程中，常需要多种生鲜品种混合装运，不同的品种，具有各自不同的最佳储运温度。因此研究人员对冷藏车厢尝试各种建模过程，甚至利用复杂的三维建模软件来模拟冷藏车内的温度场，但是在实际应用中，大多仍然只是采用平均冷藏温度，而且空载状态下和在多种堆栈方式条件下，如“品字型”、“井字形”、“123321”型、“筐口对装”型等四种最常见的方法条件下，车厢内温度场是明显发生变化的，即使布设传感器实测若干点的温度数据。不了解堆栈后车厢内温度场的变化，就会导致温度开关设置的过高、过低，导致农产品冷藏车物流储运效率低，浪费大量能源，甚至发生农产品腐烂、冻伤等情况。

发明内容

本发明的目的是提出一种冷藏车厢温度场实测数据可视化处理方法及其系统，能够获得冷藏车在某种基本货物码放方式状态下，车厢内每个货物堆叠高度的温度分布图像，从而获得不同品类货物码放的层高和堆栈方式的科学建议。 

为了实现上述目的，本发明的技术方案是：一种冷藏车厢温度场实测数据可视化处理方法，其中，首先采集各种货物包装以不同多层码垛方式的各层多个布局点的温度参数，根据所获得的温度参数获取各层货物的温度等值线图形集合，最后根据各层货物的温度等值线图形集合确定下一货物包装的码垛方案，所述方法包括的步骤如下：

第一步：在冷藏厢中设置不同的多层码垛方式并码垛货物包装；

第二步：确定冷藏厢坐标系：以车厢内部底角为坐标原点建立坐标系，将车厢坐标值设置为X、Y、Z轴正值，其中X、Y轴是车厢内部平面坐标，Z轴就是货物包装高度坐标，用Zi表示货物包装每一层高度；

第三步：分别采集每一层货物包装的多点温度，不同的温度传感器赋予不同的编号；

第四步：获取每层货物的温度场等温线图：采用泛克里格插值方法对每一层货物包装的多点温度进行离散数据网格化处理生成GRD文件、通过GIS系统导入GRD文件、基于GIS引擎生成温度等值线，绘制色阶，渲染，得到各层货物的温度等值线图形集合；

第五步：根据各层货物的温度等值线图形集合确定下一批货物包装的码垛方案。

进一步是，所述基于GIS引擎生成温度等值线是利用GIS等高线画法生成温度等值线，绘制等温线，获得温度分布图。

进一步是，所述每一层货物包装的多点温度是以货物包装宽度作为采样点基本间隔单位的多点温度。

进一步是，所述每一层货物包装的多点温度是以货物包装二分之一宽度作为采样点基本间隔单位的多点温度。

进一步是，所述的温度传感器是基于射频发射的温度传感器。

进一步是，所述渲染是颜色依据从低到高的温度，从深蓝到浅蓝色到浅红到深红色的渲染。

本发明利用地图等值线方法来绘制等温线，可清楚看到不同码垛方式，导致的温度场变化情况，实现数据可视化；无论什么方法，货物都是分层码垛的，将三维问题转化为二维问题，又不损失三维的特性。

本发明利用离散数据网格化和插值算法，可获得未采样区域的温度估值，基本符合实际情况。

本发明实测数据采用图层化的思想保存，在数据库中存储逻辑更清晰，有利于历史数据的建档和调阅使用。

下面结合附图和实施例对本发明作一详细描述。

附图说明

图1为本发明方法系统构成示意图。

具体实施方式

实施例1：

一种冷藏车厢温度场实测数据可视化处理方法，是一种涉及冷藏车温度场实测数据处理、可视化展示和查询技术，其中，首先采集各种货物包装以不同多层码垛方式的各层多个布局点的温度参数，根据所获得的温度参数获取各层货物的温度等值线图形集合，最后根据各层货物的温度等值线图形集合确定下一货物包装的码垛方案，所述方法包括的步骤如下：

第一步：在冷藏厢中设置不同的多层码垛方式并码垛货物包装；

第二步：确定冷藏厢坐标系：以车厢内部底角为坐标原点建立坐标系，将车厢坐标值设置为X、Y、Z轴正值，其中X、Y轴是车厢内部平面坐标，Z轴就是货物包装高度坐标，用Zi表示货物包装每一层高度；

第三步：分别采集每一层货物包装的多点温度，不同的温度传感器赋予不同的编号；

第四步：获取每层货物的温度场等温线图：采用泛克里格插值方法对每一层货物包装的多点温度进行离散数据网格化处理生成GRD文件、通过GIS系统导入GRD文件、基于GIS引擎生成温度等值线，绘制色阶，渲染，得到各层货物的温度等值线图形集合；

第五步：根据各层货物的温度等值线图形集合确定下一批货物包装的码垛方案。

上述方法在研究对象和处理方法上都区别于一般的冷藏车温度场建模及相关技术。本方法针对冷藏车特定的货物堆栈模式而产生，也就是并非研究冷藏车空箱状态下的温度场，或者进行空箱状态下温度场的模拟；其次在温度实测数据的处理上，本方法是将冷藏车温度传感器传回的车厢特定位置的温度值，采用GIS（地理信息系统）矢量图层化的方式来存储，并采用GIS等值线绘制和专题图渲染的方法来输出，用于确定混装顺序，实现节约能源，达到增加保险时间的目的。

实施例中，所述基于GIS引擎生成温度等值线是利用GIS等高线画法生成温度等值线，绘制等温线，获得温度分布图。

实施例中，所述每一层货物包装的多点温度是以货物包装宽度作为采样点基本间隔单位的多点温度。

实施例中为了更细化温度区域，所述每一层货物包装的多点温度是以货物包装二分之一宽度作为采样点基本间隔单位的多点温度。

实施例中为了实现信号的可靠接收，所述的温度传感器是基于射频发射（RFID）的温度传感器。

实施例中为了适应人们的认知习惯，所述渲染是颜色依据从低到高的温度，从深蓝到浅蓝色到浅红到深红色的渲染。

以下实施例是对所述方法的进一步说明：

方法核心流程共四步：

（一）确定某种码垛方式，设置车厢坐标原点，

1、以“品字型”货物码垛方式为例。品字型是货物使用纸壳等材质的立方体箱子包装时，比较适宜的包装方法。（采用其余码垛方法，获取温度场等温线方式类似。）“品字形”就是把奇数层与偶数层货件交错骑缝装载，使呈“品”字形状。这种方法在货件的纵向形成通风道，车内空气沿着车辆纵向循环，一般单出风口的冷藏车，形成纵向风道的居多。

2、确定车厢坐标系。以车厢内部底脚为坐标原点，建立坐标系，将车厢坐标值都设置为X,Y轴正值，Z轴就是货物高度。每一层是Zi。X,Y轴数据单位为毫米（也可以为厘米）。,

（二）逐层采集温度，放置基于RFID记录温度值的温度传感器；

1、每层箱子上，以箱子宽度或者1/2宽度作为采样点基本间隔单位，如相隔50厘米，放置一个RFID温度采集器；

2、对每个传感器编号，以4000×1850×1800规格的冷藏车箱为例，x轴长度为4000mm，Y轴长度为1850mm，高度为1800mm，箱子码垛层高为6层。X轴采样点则为9个，Y轴为4个，K∈[1,6]。采集到温度值为t值。形成坐标如Zi(x,y,t)。编辑程序，将采集到的数据，按照层数K值，放入excel或txt文本文件中。本方法推荐采用txt文件，用空格间隔数据，每个点坐标回车换行。

3、在某个时间，获得每层全部坐标序列文件。

（三）获取Ki层的温度场等温线图。

1、将温度值已经形成规则格网模型；

2、进行离散数据网格化：采用泛克里格插值方法（计算机算法）进行离散数据网格化数据处理，即：计算离散数据（txt文件或excel文件）生成GRD文件；

3、通过GIS系统导入GRD文件，基于GIS引擎生成温度等值线，绘制色阶，渲染，颜色从蓝色到红色设置；

4、最终获得某层货物的温度等值线图形；

一般是从出风口到车门，温度呈现从低到高的特点。

根据插值，可以看到没有放置温度传感器的区域的温度值。

（四）根据需要获得冷藏车内的图层集合，存储和查询。

1、对6个货物码垛层进行计算，获得6个等温线图层；

2、根据需要对不同时段进行温度采集，获取温度变化图像；

3、利用6个图层可获得某个位置的温度变化曲线。

本方法的技术特点是：

1、利用GIS（地理信息系统）空间数据处理方法处理冷藏车内的三维温度场表示；

2、将三维问题根据实际情况转化为二维问题进行处理；

3、实测数据可视化，利用GIS等高线（等值线）画法，绘制等温线，获得温度分布图。

4、利用地图查询的方法，来获得车厢内任意位置的温度值。

5、根据获得车厢内任意位置的温度值可以货物运输过程的实际环境状况，并未下一批货物的码放选择提供了科学依据。

本方法不用三维建模软件来处理实测温度数据的方法，而是采用GIS（地理信息系统）的空间数据处理思想，将冷藏车内部转化为一个带有坐标系的立体空间看待；利用离散数据网格化和插值算法，可获得未采样区域的温度估值，基本符合实际情况；实测数据采用图层化文件保存，在数据库中存储逻辑更清晰，有利于历史数据的建档和调阅使用。

实施例2：

一种实现实施例1所述方法的冷藏车厢温度场实测数据可视化处理系统，参见图1，所述系统由采集服务器1、数据库服务器2、GIS引擎3服务器和展示查询服务器4构成。

所述采集服务器用于采集各种货物包装以不同多层码垛方式的各层多个布局点的温度参数；

所述GIS引擎服务器用于根据所获得的温度参数获取各层货物的温度等值线图形集合；

所述数据库服务器用于存放各层货物的温度等值线图形集合；

所述展示查询服务器用于根据各层货物的温度等值线图形集合确定下一货物包装的码垛方案。

其中，数据库服务器中设置有GRD文件模块2-1和等温线数据模块2-2，GRD文件模块用于存放由泛克里格插值方法对每一层货物包装的多点温度进行离散数据网格化处理生成GRD文件，所述等温线数据模块用于存放基于GIS引擎生成温度等值线，绘制色阶，渲染，得到各层货物的温度等值线图形集合。 

Claims (8)

1.一种冷藏车厢温度场实测数据可视化处理方法，其特征在于，首先采集各种货物包装以不同多层码垛方式的各层多个布局点的温度参数，根据所获得的温度参数获取各层货物的温度等值线图形集合，最后根据各层货物的温度等值线图形集合确定下一货物包装的码垛方案，所述方法包括的步骤如下：

第一步：在冷藏厢中设置不同的多层码垛方式并码垛货物包装；

第二步：确定冷藏厢坐标系：以车厢内部底角为坐标原点建立坐标系，将车厢坐标值设置为X、Y、Z轴正值，其中X、Y轴是车厢内部平面坐标，Z轴是货物包装高度坐标，用Zi表示货物包装每一层高度；

第三步：分别采集每一层货物包装的多点温度，不同的温度传感器赋予不同的编号；

第四步：获取每层货物的温度场等温线图：采用泛克里格插值方法对每一层货物包装的多点温度进行离散数据网格化处理生成GRD文件、通过GIS系统导入GRD文件、基于GIS引擎生成温度等值线，绘制色阶、渲染，得到各层货物的温度等值线图形集合；

第五步：根据各层货物的温度等值线图形集合确定下一批货物包装的码垛方案。

2.根据权利要求1所述的一种冷藏车厢温度场实测数据可视化处理方法，其特征在于，所述基于GIS引擎生成温度等值线是利用GIS等高线画法生成温度等值线，绘制等温线，获得温度分布图。

3.根据权利要求1所述的一种冷藏车厢温度场实测数据可视化处理方法，其特征在于，所述每一层货物包装的多点温度是以货物包装宽度作为采样点基本间隔单位的多点温度。

4.根据权利要求1所述的一种冷藏车厢温度场实测数据可视化处理方法，其特征在于，所述每一层货物包装的多点温度是以货物包装二分之一宽度作为采样点基本间隔单位的多点温度。

5.根据权利要求1所述的一种冷藏车厢温度场实测数据可视化处理方法，其特征在于，所述的温度传感器是基于射频发射的温度传感器。

6.根据权利要求1所述的一种冷藏车厢温度场实测数据可视化处理方法，其特征在于，所述渲染是颜色依据从低到高的温度，从深蓝到浅蓝色到浅红到深红色的渲染。

7.一种冷藏车厢温度场实测数据可视化处理系统，是实现权利要求1所述方法的系统，其特征在于，所述系统由采集服务器、数据库服务器、GIS引擎服务器和展示查询服务器构成；

所述采集服务器用于采集各种货物包装以不同多层码垛方式的各层多个布局点的温度参数；

所述GIS引擎服务器用于根据所获得的温度参数获取各层货物的温度等值线图形集合；

所述数据库服务器用于存放各层货物的温度等值线图形集合；

所述展示查询服务器用于根据各层货物的温度等值线图形集合确定下一货物包装的码垛方案。

8.根据权利要求7所述的一种冷藏车厢温度场实测数据可视化处理系统，其特征在于，所述数据库服务器中设置有GRD文件模块和等温线数据模块，GRD文件模块用于存放GRD文件，GRD文件由泛克里格插值方法对每一层货物包装的多点温度进行离散数据网格化处理生成，所述等温线数据模块用于存放各层货物的温度等值线图形集合，所述温度等值线图形集合是基于GIS引擎生成温度等值线绘制色阶、渲染得到。