CN103901851A

CN103901851A - 无线温湿度冷链监控系统和方法

Info

Publication number: CN103901851A
Application number: CN201410117327.7A
Authority: CN
Inventors: 窦宏雁; 纪新明
Original assignee: Granary Micro-Rump Electron Science And Technology Ltd
Current assignee: Granary Micro-Rump Electron Science And Technology Ltd
Priority date: 2014-03-26
Filing date: 2014-03-26
Publication date: 2014-07-02

Abstract

本发明涉及冷藏物流领域，公开了一种无线温湿度冷链监控系统和方法。本发明中，将前端采集装置分散安装在仓库或运输车的冷藏柜中，通过近距离无线通信将监测到的温度和湿度数据传送给数据转发装置，数据转发装置通过远距离无线通信或USB接口传送给监控中心，有利于外部设备的移动，不受到连线的限制，使得对冷藏物流中各个环节的温湿度的采集、传递，实现对冷藏物流的全程监控。

Description

无线温湿度冷链监控系统和方法

技术领域

本发明涉及冷藏物流领域，特别涉及无线温湿度冷链监控系统和方法。

背景技术

海关、冷藏物流中的仓库和运载车中需要对冷藏环境进行监控，主要是温度和湿度两个数据，以保证整个运输及保藏过程中，温度和湿度保持恒定。但目前对集中的仓库可以做到监控，比如在某幢大楼里各个仓库或冷藏柜中安装温湿度传感器，然后将采集到的温度和湿度传输到监控中心，主要采用有线传输方式，连线复杂，而且不利于移动。此外，对运输中的冷藏柜根本没办法进行监控。

发明内容

本发明的目的在于提供一种无线温湿度冷链监控系统和方法，使得对冷藏物流中各个环节的温湿度的采集、传递，不受连线的限制，实现对冷藏物流的全程监控。

为解决上述技术问题，本发明的实施方式提供了一种无线温湿度冷链监控系统，包含：前端采集装置、数据转发装置、位于监控中心的控制平台；

所述前端采集装置，安装在仓库或运输车的冷藏柜中，采集冷藏柜的温度和湿度，并通过近距离无线通信发送给所述数据转发装置；

所述数据转发装置接收所述温度和湿度，并通过远距离无线通信或USB接口发送给所述控制平台。

本发明的实施方式还提供了一种无线温湿度冷链监控方法，包含以下步骤：

安装在仓库或运输车的冷藏柜中的前端采集装置，采集冷藏柜的温度和湿度，并通过近距离无线通信发送给数据转发装置；

所述数据转发装置接收温度和湿度，并通过远距离无线通信或USB接口发送给控制平台。

本发明实施方式相对于现有技术而言，将前端采集装置分散安装在仓库或运输车的冷藏柜中，通过近距离无线通信将监测到的温度和湿度数据传送给数据转发装置，数据转发装置通过远距离无线通信或USB接口传送给监控中心，有利于外部设备的移动，不受到连线的限制，使得对冷藏物流中各个环节的温湿度的采集、传递，不受连线的限制，实现对冷藏物流的全程监控。

另外，所述前端采集装置还通过近距离无线通信接收所述数据转发装置转发的来自所述控制平台的工作模式指令或控制指令，并根据所述工作模式指令，控制整个前端采集装置的启动或关闭；根据所述控制指令，控制与所述前端采集装置连接的外部设备的开启或关闭。通过此方式，可以实现监控中心对前端采集装置或与前端采集装置连接的外部设备的控制，进一步有利于对冷藏物流的全程监控。

另外，所述的无线温湿度冷链监控系统还包含：远端服务器；

所述数据转发装置将所述温度和湿度，通过远距离无线通信发送给所述远端服务器；

所述远端服务器将接收到的温度和湿度通过USB接口、无线网络或者有线网络发送给所述控制平台。

将前端采集装置分散安装在需监控的外部设备中，通过近距离无线通信将监测到的温度和湿度数据传送给数据转发装置，数据转发装置通过远距离无线通信传送给远端服务器，然后传送给监控中心，有利于远距离布控。

另外，所述远端服务器还通过USB接口、无线网络或者有线网络接收来自所述控制平台的工作模式指令或控制指令，并将所述工作模式指令或控制指令通过所述数据转发装置发送给所述前端采集装置。

监控中心通过远端服务器向前端采集装置发送工作模式指令或控制指令，进一步有利于远距离布控。

另外，所述近距离无线通信采用的工作频段为433MHz。使得近距离无线通信的穿墙能力强，复杂环境信号传输能力强，从而使近距离无线通信的性能更稳定。

附图说明

图1是根据本发明第一实施方式的无线温湿度冷链监控系统的结构示意图；

图2是根据本发明第一实施方式的无线温湿度冷链监控系统中前端采集装置的结构示意图；

图3是根据本发明第一实施方式的无线温湿度冷链监控系统中数据转发装置的结构示意图；

图4是根据本发明第二实施方式的无线温湿度冷链监控系统的结构示意图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明的各实施方式进行详细的阐述。然而，本领域的普通技术人员可以理解，在本发明各实施方式中，为了使读者更好地理解本申请而提出了许多技术细节。但是，即使没有这些技术细节和基于以下各实施方式的种种变化和修改，也可以实现本申请各权利要求所要求保护的技术方案。

本发明的第一实施方式涉及一种无线温湿度冷链监控系统，其结构如图1所示，包含：前端采集装置、数据转发装置和位于监控中心的控制平台。前端采集装置，安装在仓库或运输车的冷藏柜中，采集冷藏柜的温度和湿度，并通过近距离无线通信发送给数据转发装置；数据转发装置接收温度和湿度，并通过远距离无线通信或USB接口发送给控制平台。将前端采集装置分散安装在需监控的外部设备中，通过近距离无线通信将监测到的温度和湿度数据传送给数据转发装置，然后传送给监控中心，有利于外部设备的移动，不受到连线的限制。

在实际应用中，近距离无线通信采用的工作频段为433MHz，使用这一频段进行无线传输，具有穿墙能力强，复杂环境信号传输能力强的优点。比如说，在冷藏物流中心的冷藏仓库里，每个房间均放置有若干台冷藏柜，每一个冷藏柜里都安装有前端采集装置，可以将前端采集装置进行分组，一组前端采集装置与一个数据转发装置进行通信，进行数据分组传输，可以提高传输效率，同时也便于管理，节约成本。在这种情况下，前端采集装置和数据转发装置之间可能间隔两到三堵墙，这样前端采集装置和数据转发装置之间的通信需要采用具有较强穿墙能力的工作频段。在近距离无线通信的若干频段中，比如蓝牙、WIFI、Zigbee，选择了433MHz频段，可以使近距离无线通信的性能更稳定。当然，在对穿墙能力要求不高，环境信号不复杂的情况下，也可以采用其他近距离无线通信工作频段，可根据实际情况选择。

此外，值得一提的是，在本实施方式中，还可以实现监控中心对前端采集装置或与前端采集装置连接的外部设备的控制，进一步有利于对冷藏物流的全程监控。具体地说，前端采集装置还通过近距离无线通信接收数据转发装置转发的来自控制平台的工作模式指令或控制指令，并根据工作模式指令，控制整个前端采集装置的启动或关闭；根据控制指令，控制与前端采集装置连接的外部设备的开启或关闭。也就是说，前端采集装置可以在监控中心的控制下进行启动或关闭，使得监控中心可以对前端采集装置所在冷藏柜的温度和湿度依需要进行采集，从而更好地监控冷藏柜的现时状态。另一方面，也可以将前端采集装置与冷藏柜的制冷装置的开关相连，监控中心发现冷藏柜需开启时，可以通过给前端采集装置发出控制指令，从而开启冷藏柜的制冷装置，实现监控中心对每一个冷藏柜的控制。比如说，司机处于省电的考虑，运输中的冷藏柜长时间未开启制冷装置，监控中心如果监测到这一现象，可以发出控制指令，开启该制冷装置，从而实现远距离控制。

具体地说，在本实施方式中，前端采集装置包含：温湿度传感器、前端微处理器MCU、从收发模块RF，如图2所示。前端MCU根据数据转发装置发送的采样间隔、周期，控制温湿度传感器进行温度、湿度采集，并把采集得到的温度和湿度，通过从RF发送到数据转发装置；前端MCU还根据数据转发装置发送的工作模式指令，控制整个前端采集装置的启动和关闭；前端MCU还根据数据转发装置发送的控制指令，控制与前端采集装置连接的外部设备的开启或关闭。

数据转发装置包含：主收发模块RF、转发MCU、USB接口、远距离通信模块，如图3所示。主RF与前端采集装置通信，接收温度和湿度数据；转发MCU一方面将温度和湿度数据通过USB接口发送到控制平台，或者通过远距离通信模块发送出去；转发MCU另一方面通过USB接口接收控制平台发送的工作模式指令或控制指令，或者通过远距离通信模块接收工作模式指令或控制指令，并通过主RF发送给前端采集装置。

需要说明的是，远距离无线通信为无线分组数据交换通信（GPRS）或第三代移动通信（3G），这样，使得只要存在GPRS/3G网络的地方，均可以实现监控。

与现有技术相比，本实施方式将前端采集装置分散安装在仓库或运输车的冷藏柜中，通过近距离无线通信将监测到的温度和湿度数据传送给数据转发装置，然后通过远距离无线通信或USB接口传送给监控中心，有利于外部设备的移动，不受到连线的限制，使得对冷藏物流中各个环节的温湿度的采集、传递，实现对冷藏物流的全程监控。

本发明的第二实施方式涉及一种无线温湿度冷链监控系统。第二实施方式在第一实施方式基础上做了进一步改进，主要改进之处在于：在本发明第二实施方式中，无线温湿度冷链监控系统还包含远端服务器。本实施方式中将前端采集装置分散安装在冷藏柜中，通过近距离无线通信将监测到的温度和湿度数据传送给数据转发装置，数据转发装置通过远距离无线通信转发给远端服务器，然后传送到监控中心，有利于远距离布控，比如，冷藏运载车车厢里安装前端采集装置，数据转发装置安装在运载车上，远端服务器可以安装在冷藏物流的监控中心，实现全程温湿度控制。

具体地说，如图4所示，本实施方式的无线温湿度冷链监控系统包含：前端采集装置、数据转发装置、远端服务器和控制平台。前端采集装置和数据转发装置之间的通信与第一实施方式一致，在此不再赘述。不同之处在于，数据转发装置将接收到的温度和湿度，通过远距离无线通信发送给远端服务器；远端服务器将接收到的温度和湿度通过USB接口、无线网络或者有线网络发送给控制平台。另一方面，远端服务器还通过USB接口、无线网络或者有线网络接收来自控制平台的工作模式指令或控制指令，并将工作模式指令或控制指令通过数据转发装置发送给前端采集装置。

本发明第三实施方式涉及一种无线温湿度冷链监控方法，该方法中，安装在仓库或运输车的冷藏柜中的前端采集装置，采集冷藏柜的温度和湿度，并通过近距离无线通信发送给数据转发装置；接着，数据转发装置接收温度和湿度，并通过远距离无线通信或USB接口发送给控制平台。

另一方面，控制平台将工作模式指令或控制指令发送给数据转发装置；数据转发装置通过近距离无线通信将接收到的工作模式指令或控制指令发送给前端采集装置；前端采集装置根据工作模式指令，控制整个前端采集装置的启动或关闭；根据控制指令，控制与前端采集装置连接的外部设备的开启或关闭。

不难发现，本实施方式为与第一实施方式相对应的方法实施例，本实施方式可与第一实施方式互相配合实施。第一实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第一实施方式中。

本发明第四实施方式涉及一种无线温湿度冷链监控方法。第四实施方式在第三实施方式基础上做了进一步改进，主要改进之处在于：在本发明第四实施方式中，在数据转发装置接收温度和湿度，并通过远距离无线通信或USB接口发送给控制平台的步骤中，包含以下子步骤：

首先，数据转发装置将温度和湿度，通过远距离无线通信发送给远端服务器；接着，远端服务器将接收到的温度和湿度通过USB接口、无线网络或者有线网络发送给控制平台。

此外，控制平台还通过USB接口、无线网络或者有线网络将工作模式指令或控制指令发送给远端服务器；远端服务器再将接收到的工作模式指令或控制指令通过数据转发装置发送给前端采集装置。

由于第二实施方式与本实施方式相互对应，因此本实施方式可与第二实施方式互相配合实施。第二实施方式中提到的相关技术细节在本实施方式中依然有效，在第二实施方式中所能达到的技术效果在本实施方式中也同样可以实现，为了减少重复，这里不再赘述。相应地，本实施方式中提到的相关技术细节也可应用在第二实施方式中。

上面各种方法的步骤划分，只是为了描述清楚，实现时可以合并为一个步骤或者对某些步骤进行拆分，分解为多个步骤，只要包含相同的逻辑关系，都在本专利的保护范围内；对算法中或者流程中添加无关紧要的修改或者引入无关紧要的设计，但不改变其算法和流程的核心设计都在该专利的保护范围内。

本领域的普通技术人员可以理解，上述各实施方式是实现本发明的具体实施例，而在实际应用中，可以在形式上和细节上对其作各种改变，而不偏离本发明的精神和范围。

Claims

1.一种无线温湿度冷链监控系统，其特征在于，包含：前端采集装置、数据转发装置、位于监控中心的控制平台；

2.根据权利要求1所述的无线温湿度冷链监控系统，其特征在于，所述前端采集装置还通过近距离无线通信接收所述数据转发装置转发的来自所述控制平台的工作模式指令或控制指令，并根据所述工作模式指令，控制整个前端采集装置的启动或关闭；根据所述控制指令，控制与所述前端采集装置连接的外部设备的开启或关闭。

3.根据权利要求1或2所述的无线温湿度冷链监控系统，其特征在于，所述前端采集装置包含：温湿度传感器、前端微处理器MCU、从收发模块RF；

所述前端MCU根据所述数据转发装置发送的采样间隔、周期，控制所述温湿度传感器进行温度、湿度采集，并把采集得到的温度和湿度，通过所述从RF发送到所述数据转发装置；

所述前端MCU还根据所述数据转发装置发送的工作模式指令，控制整个前端采集装置的启动和关闭；

所述前端MCU还根据所述数据转发装置发送的控制指令，控制与所述前端采集装置连接的外部设备的开启或关闭。

4.根据权利要求1或2所述的无线温湿度冷链监控系统，其特征在于，所述数据转发装置包含：主收发模块RF、转发MCU、USB接口、远距离通信模块；

所述主RF与所述前端采集装置通信，接收温度和湿度数据；所述转发MCU将温度和湿度数据通过所述USB接口发送到所述控制平台，或者通过所述远距离通信模块发送出去；

所述转发MCU通过所述USB接口接收所述控制平台发送的工作模式指令或控制指令，或者通过远距离通信模块接收工作模式指令或控制指令，并通过所述主RF发送给所述前端采集装置。

5.根据权利要求1所述的无线温湿度冷链监控系统，其特征在于，还包含：远端服务器；

6.根据权利要求5所述的无线温湿度冷链监控系统，其特征在于，所述远端服务器还通过USB接口、无线网络或者有线网络接收来自所述控制平台的工作模式指令或控制指令，并将所述工作模式指令或控制指令通过所述数据转发装置发送给所述前端采集装置。

7.根据权利要求1所述的无线温湿度冷链监控系统，其特征在于，所述近距离无线通信采用的工作频段为433MHz。

8.根据权利要求1所述的无线温湿度冷链监控系统，其特征在于，所述远距离无线通信为：无线分组数据交换通信GPRS或第三代移动通信3G。

9.一种无线温湿度冷链监控方法，其特征在于，包含以下步骤：

10.根据权利要求9所述的无线温湿度冷链监控方法，其特征在于，还包含以下步骤：

所述控制平台将工作模式指令或控制指令发送给所述数据转发装置；

所述数据转发装置通过近距离无线通信将接收到的工作模式指令或控制指令发送给所述前端采集装置；

所述前端采集装置根据所述工作模式指令，控制整个前端采集装置的启动或关闭；根据所述控制指令，控制与所述前端采集装置连接的外部设备的开启或关闭。

11.根据权利要求9所述的无线温湿度冷链监控方法，其特征在于，所述数据转发装置接收温度和湿度，并通过远距离无线通信或USB接口发送给控制平台的步骤中，包含以下子步骤：

所述数据转发装置将所述温度和湿度，通过远距离无线通信发送给远端服务器；

12.根据权利要求11所述的无线温湿度冷链监控方法，其特征在于，还包含以下步骤：

所述控制平台还通过USB接口、无线网络或者有线网络将工作模式指令或控制指令发送给所述远端服务器；

所述远端服务器将接收到的工作模式指令或控制指令通过所述数据转发装置发送给所述前端采集装置。