CN104535115A - 冷链终端温湿度采集接收设备 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种冷链终端温湿度采集接收设备，包括采集器、数据接收器和冷链管理平台，所述采集器包括传感单元、存储单元、RFID数据传输模块、CPU和电源模块，所述传感单元通过所述CPU与RFID数据传输模块连接，所述传感单元探测的冷链终端数据经所述CPU处理后通过所述RFID数据传输模块无线传输至所述数据接收器中，再通过网络传输至所述冷链管理平台，所述存储单元与CPU连接，并存储所述CPU处理后的数据，所述电源模块分别与传感单元、存储单元、RFID数据传输模块和CPU连接。本发明通过RFID无线传输数据，能够适应各种恶劣环境与需求，不受线缆老化的影响；采用RFID方式传输速度快，抗冲突性强。

Description

冷链终端温湿度采集接收设备

技术领域

本发明涉及一种监控系统，尤其是一种冷链终端温湿度采集接收设备。

背景技术

现有的监测系统可以检测冰箱、仓库等冷链终端内的湿度和温度等信息，通过监测系统中的温度感应器与湿度感应器以实现对温度及湿度的监测，其通常使用有线连接方法，这种方法在实施过程中需要进行大量线缆布设工作，线缆长期在温湿度较高或较低的情况下会出现损坏，而损坏后更换也非常困难。

采用无线传输方式可以有效地解决上述问题。在现有技术中，通过WiFi或Zigbee技术可以实现数据的无线传输。其中，采用WiFi方式的传输速度快、传输距离远、技术成熟、应用广泛，但其网络容量小、功耗较高且成本高，而Zigbee技术具有低功耗、低成本和网络容量大的优点，但其传输范围小，数据传输速率低，且时延不易确定。

发明内容

本发明的目的在于提供一种冷链终端温湿度采集接收设备，以解决采用有线传输方式造成的工程难度大、实施时间长、成本高、线缆老化后维护困难及安装位置调整不方便的问题，并避免了WiFi和Zigbee在无线传输时的延时问题、功耗问题和节点问题。

为了达到上述目的，本发明提供了一种冷链终端温湿度采集接收设备，包括采集器、数据接收器和冷链管理平台，所述采集器包括传感单元、存储单元、RFID数据传输模块、CPU和电源模块，所述传感单元通过所述CPU与RFID数据传输模块连接，所述传感单元探测的冷链终端数据经所述CPU处理后通过所述RFID数据传输模块无线传输至所述数据接收器中，再通过网络传输至所述冷链管理平台，所述存储单元与CPU连接，并存储所述CPU处理后的数据，所述电源模块分别与传感单元、存储单元、RFID数据传输模块和CPU连接。

进一步地，所述采集器包括第一Zigbee模块，所述数据接收器包括与所述第一Zigbee模块通信的第二Zigbee模块，所述传感单元通过CPU依次与所述第一Zigbee模块及RFID数据传输模块连接，所述数据接收器的数量为多个，任意两个所述第二Zigbee模块相互通信。

进一步地，所述传感单元为湿度传感器和/或温度传感器。

进一步地，所述采集器还包括蓝牙模块，所述蓝牙模块分别与所述CPU以及电源模块连接，并将所述CPU处理后的数据经所述数据接收器传输至冷链管理平台。

进一步地，所述采集器还包括低电压报警模块，所述低电压报警模块与所述CPU连接。

进一步地，所述采集器还包括外壳，所述传感单元、存储单元、RFID数据传输模块、CPU和电源模块均设置在所述外壳的空腔中。

进一步地，所述采集器还包括防拆开关及防拆报警模块，所述防拆报警模块分别与CPU和电源模块连接，所述防拆报警模块设置在所述外壳的空腔中，所述防拆开关设置在所述外壳上，并通过所述CPU与防拆报警模块电连接。

进一步地，所述外壳包括第一外壳和第二外壳，所述第一外壳通过卡扣固定在第二外壳上，并形成所述外壳的空腔，所述第一外壳上具有若干个空气流通气孔。

进一步地，所述电源模块为锂电子电池。

进一步地，所述数据接收器通过局域网或GRPS与冷链管理平台电信连接。

本发明实施例提供了一种冷链终端温湿度采集接收设备，通过RFID技术无线传输数据，能够适应各种恶劣环境与需求，实现了对冷链终端的数据远距离实时无线采集的功能，采集的数据通过无线信号传输，不受线缆老化的影响；采用RFID方式传输速度快，保密性好，传输覆盖范围广，抗冲突性强；采集器自带电池工作，具有数据保存功能，不受停电事故影响；可以在仓库、冷冻库、冷藏库、阴凉库、常温库等多种冷链终端场所中实现快速传输和快速安装，如需要变更安装位置只需要移动装置的安装位置即可完成，如装置出现故障直接更换装置即可，从而达到安装方便快捷的效果；在本实施例中，实现了对温度和湿度数据的采集及传输，温度采集精度达到±0.5℃，并且还加装了防拆开关，保证了监测数据的安全性与可靠性，且通过蓝牙模块的配置实现了即时移动读取存储单元的温度和湿度数据。

附图说明

图1为本发明实施例提供的采集器的结构原理图；

图2为本发明实施例提供的冷链终端温湿度采集接收设备的网络架构图。

具体实施方式

下面将结合示意图对本发明的具体实施方式进行更详细的描述。根据下列描述和权利要求书，本发明的优点和特征将更清楚。需说明的是，附图均采用非常简化的形式且均使用非精准的比例，仅用以方便、明晰地辅助说明本发明实施例的目的。

如图2所示，本发明实施例提供了一种冷链终端温湿度采集接收设备，包括采集器、数据接收器和冷链管理平台，该冷链终端温湿度采集接收设备可以应用于冰箱和仓库等多种冷链终端，在本实施例中，其应用于仓库以获得仓库的数据。如图1和图2所示，所述采集器包括传感单元、存储单元、RFID数据传输模块、CPU和电源模块(图未示出)，所述传感单元通过所述CPU与RFID数据传输模块连接，所述传感单元探测的冷链终端数据经所述CPU处理后通过所述RFID数据传输模块无线传输至所述数据接收器中，再通过网络传输至所述冷链管理平台，所述存储单元与CPU连接，并存储所述CPU处理后的数据，所述电源模块分别与传感单元、存储单元、RFID数据传输模块和CPU连接。

优选地，所述采集器包括第一Zigbee模块，所述数据接收器包括与所述第一Zigbee模块通信的第二Zigbee模块，所述传感单元通过CPU依次与所述第一Zigbee模块及RFID数据传输模块连接，所述数据接收器的数量为多个，任意两个所述第二Zigbee模块相互通信。采用Zigbee技术可以有效降低功耗与成本，并实现多个数据接收器的无线通信，即建立了基于Zigbee技术的RFID网络，利用Zigbee技术高达100米的有效半径，扩大了读写范围。

所述传感单元可以为多种传感器，优选地，其为湿度传感器和/或温度传感器，在本实施例中，其为一体化的温湿度传感器，通过收集仓库内温湿度数据，实现对仓库所有物品的追踪和管理。

在本实施例中，所述采集器还包括蓝牙模块、低电压报警模块、RTC时钟模块、外壳、防拆开关及防拆报警模块。

所述蓝牙模块分别与所述CPU以及电源模块连接，并将所述CPU处理后的数据经所述数据接收器传输至冷链管理平台，实现了即时移动读取存储单元的温度和湿度数据。所述低电压报警模块与所述CPU连接，并在所述电源模块电压低于设定阈值时发出报警信号，该阈值优选为2.3V。所述RTC时钟模块与CPU电连接。

所述传感单元、存储单元、RFID数据传输模块、CPU和电源模块均设置在所述外壳的空腔中，所述防拆报警模块分别与CPU和电源模块连接，所述防拆报警模块设置在所述外壳的空腔中，所述防拆开关设置在所述外壳上，并通过所述CPU与防拆报警模块电连接。在本实施例中，所述外壳包括第一外壳和第二外壳，所述第一外壳通过卡扣固定在第二外壳上，并形成所述外壳的空腔，所述第一外壳上具有若干个空气流通气孔。

优选地，所述电源模块为锂电子电池，所述数据接收器通过局域网或GRPS与冷链管理平台电信连接，如图2所示，在本实施例中，其通过局域网(LAN)与冷链管理平台通信，管理人员可以通过冷链管理平台实时了解仓库的工作情况，实现对仓库温湿度的实时监控，并可通过查询历史温湿度数据对仓库状况进行分析。

在本实施例中，该CPU为32bit，该存储单元可存储32M数据，并可在每分钟记录一次条件下连续记录至少一年。该采集器完成一次数据采集的时间小于1秒(实时接收)，锂电子电池的工作时间大于8个小时，该采集器具有2.4G射频接口，该射频接口的通信距离大于80米。该数据接收器的采样间隔为1秒～24小时，温度测量范围为-40～+85℃，湿度测量范围为0～100％RH，板载2Mbyte存储，最大可存储16万组温湿度数据记录(可扩展至32Mbyte)，并具有2.4G射频接口，该数据接收器具有GPRS灯、LAN灯和WSN(无线传感网络，在本实施例中，WSN采用Zigbee技术)灯，当数据接收器通过GRPS与冷链管理平台通信时，GPRS灯亮起；当数据接收器通过LAN与冷链管理平台通信时，LAN灯亮起；多个数据接收器通过Zigbee通信时，WSN灯亮起。

综上，在本实施例提供的该冷链终端温湿度采集接收设备主要依托于仓库的内部局域网，仓库的温湿度信息由采集器发送至数据接收器，数据接收器通过该局域网将数据传输到冷链管理平台，需UPS电路供电保证设备正常工作。所有的温湿度数据将统一保存在一个数据库中，并能保证温湿度数据保存时间达到10年以上。可通过该局域网的任意一台电脑就可以查询温度、湿度信息，当然可以根据需要进行访问权限的设置，例如，设置刷卡登录或用户名密码登录等。

本发明实施例提供了一种冷链终端温湿度采集接收设备，通过RFID技术无线传输数据，能够适应各种恶劣环境与需求，实现了数据远距离实时无线采集的功能，采集的数据通过无线信号传输，不受线缆老化的影响；采用RFID方式传输速度快，保密性好，传输覆盖范围广，抗冲突性强；采集器自带电池工作，具有数据保存功能，不受停电事故影响；可以在仓库、冷冻库、冷藏库、阴凉库、常温库等多种冷链终端场所中实现快速传输和快速安装，如需要变更安装位置只需要移动装置的安装位置即可完成，如装置出现故障直接更换装置即可，从而达到安装方便快捷的效果；在本实施例中，实现了对温度和湿度数据的采集及传输，温度采集精度达到±0.5℃，并且还加装了防拆开关，保证了监测数据的安全性与可靠性，且通过蓝牙模块的配置实现了即时移动读取存储单元的温度和湿度数据。

上述仅为本发明的优选实施例而已，并不对本发明起到任何限制作用。任何所属技术领域的技术人员，在不脱离本发明的技术方案的范围内，对本发明揭露的技术方案和技术内容做任何形式的等同替换或修改等变动，均属未脱离本发明的技术方案的内容，仍属于本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种冷链终端温湿度采集接收设备，其特征在于，包括采集器、数据接收器和冷链管理平台，所述采集器包括传感单元、存储单元、RFID数据传输模块、CPU和电源模块，所述传感单元通过所述CPU与RFID数据传输模块连接，所述传感单元探测的冷链终端数据经所述CPU处理后通过所述RFID数据传输模块无线传输至所述数据接收器中，再通过网络传输至所述冷链管理平台，所述存储单元与CPU连接，并存储所述CPU处理后的数据，所述电源模块分别与传感单元、存储单元、RFID数据传输模块和CPU连接。

2.如权利要求1所述的冷链终端温湿度采集接收设备，其特征在于，所述采集器包括第一Zigbee模块，所述数据接收器包括与所述第一Zigbee模块通信的第二Zigbee模块，所述传感单元通过CPU依次与所述第一Zigbee模块及RFID数据传输模块连接，所述数据接收器的数量为多个，任意两个所述第二Zigbee模块相互通信。

3.如权利要求1所述的冷链终端温湿度采集接收设备，其特征在于，所述传感单元为湿度传感器和/或温度传感器。

4.如权利要求1所述的冷链终端温湿度采集接收设备，其特征在于，所述采集器还包括蓝牙模块，所述蓝牙模块分别与所述CPU以及电源模块连接，并将所述CPU处理后的数据经所述数据接收器传输至冷链管理平台。

5.如权利要求1所述的冷链终端温湿度采集接收设备，其特征在于，所述采集器还包括低电压报警模块，所述低电压报警模块与所述CPU连接。

6.如权利要求1所述的冷链终端温湿度采集接收设备，其特征在于，所述采集器还包括外壳，所述传感单元、存储单元、RFID数据传输模块、CPU和电源模块均设置在所述外壳的空腔中。

7.如权利要求6所述的冷链终端温湿度采集接收设备，其特征在于，所述采集器还包括防拆开关及防拆报警模块，所述防拆报警模块分别与CPU和电源模块连接，所述防拆报警模块设置在所述外壳的空腔中，所述防拆开关设置在所述外壳上，并通过所述CPU与防拆报警模块电连接。

8.如权利要求6所述的冷链终端温湿度采集接收设备，其特征在于，所述外壳包括第一外壳和第二外壳，所述第一外壳通过卡扣固定在第二外壳上，并形成所述外壳的空腔，所述第一外壳上具有若干个空气流通气孔。

9.如权利要求1所述的冷链终端温湿度采集接收设备，其特征在于，所述电源模块为锂电子电池。

10.如权利要求1所述的冷链终端温湿度采集接收设备，其特征在于，所述数据接收器通过局域网或GRPS与冷链管理平台电信连接。