CN106379425B - 一种冷链车厢的温度传感器部署方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种冷链车厢的温度传感器部署方法及系统，其中所述方法包括:S1，基于厢体尺寸大小、制冷风机尺寸和位置、货物排放方式、货物区尺寸信息中的至少一种，获得温度变化幅度超过设定阈值的区域；S2，基于温度变化幅度超过设定阈值的区域确定最佳的温度传感器部署位置和数量。本发明在确保车厢内部特别是货物区整体温度得到精确检测和控制的同时，依据厢体空间内部温度场分布的梯度变化程度实现最优化的温度传感器节点数量选取和位置部署，对提升整体冷链物流经济效益具有重要的实际工程应用价值。
Description
技术领域
本发明涉及温度传感器部署领域，更具体地，涉及一种冷链车厢的温度传感器部署方法及系统。
背景技术
目前，在冷藏运输过程中对食品进行实时的温度监控是实现食品温度的精确控制、确保食品质量安全及整体冷链物流经济效益的关键。为降低温度传感器部署盲目性，同时也为减少不必要的传感器部署数量和成本投入，实现冷链车厢内部最佳的传感器部署数量和位置成为近年来相关学者的研究热点之一。
温度传感器的部署不仅为冷藏运输增加了额外的成本投入，同时也对货物的装卸过程产生一定的不利影响。另外，盲目的布置温度传感器节点也是导致车厢内部温度变化幅度超过设定阈值的区域不能被准确检测或被遗漏的主要原因，这将可能直接导致不可逆的食品质量安全问题和经济收益损失。
因此，在确保车厢内部特别是货物区整体温度得到精确检测和控制的同时，依据厢体空间内部温度场分布的梯度变化程度实现最优化的温度传感器节点数量选取和位置部署，对提升整体冷链物流经济效益具有重要的实际工程应用价值。
发明内容
为解决以上现有问题中的至少一种，本发明提供了一种冷链车厢的温度传感器部署方法及系统。
根据本发明的一个方面，一种冷链车厢的温度传感器部署方法，包括：
S1，基于厢体尺寸大小、制冷风机尺寸和位置、货物排放方式、货物区尺寸信息中的至少一种，获得温度变化幅度超过设定阈值的区域；
S2，基于温度变化幅度超过设定阈值的区域确定最佳的温度传感器部署位置和数量。
根据本发明的另一个方面，一种冷链车厢的温度传感器部署系统，包括：
温度场模拟模块，用于车厢内部三维空间结构模型，设置三维模边界条件，构建车厢内部三维空间的温度场分布情况预测模型；
统计模块，基于所述车厢内部三维空间的温度场分布情况预测模型进行细节性的统计分析，厢体三维空间以20×20×20cm为最小空间单位，统计并确定温度梯度变化大于或等于设定阈值的最小空间单位数量和位置；
传感器部署模块，用于展示具体的温度传感器部署位置和数量信息。
本申请提出一种冷链车厢的温度传感器部署方法及系统，基于冷藏运输车厢内部构造和制冷风机运行参数等信息，精确的获取厢体内部温度变化幅度超过设定阈值的区域，对实现冷藏车厢内部温度传感器的最优化部署提供了一种简单便捷的方式，从通过实现确保车厢内部特别是货物区整体温度得到精确检测和控制的同时，提升了整体冷链物流经济效益。
附图说明
图1为根据本发明实施例一种冷链车厢的温度传感器部署方法总体流程的示意图；
图2为根据本发明实施例一种冷链车厢的温度传感器部署系统总体结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步详细描述。以下实施例用于说明本发明，但不用来限制本发明的范围。
以下各实施例选择短距离冷藏运输车为研究对象，土豆为货物试验材料，进行如下具体说明。
图1中，本发明一种具体实施例，示出一种冷链车厢的温度传感器部署方法总体流程图。总的来说，包括：S1，基于厢体尺寸大小、制冷风机尺寸和位置、货物排放方式、货物区尺寸信息中的至少一种，获得温度变化幅度超过设定阈值的区域；S2，基于温度变化幅度超过设定阈值的区域确定最佳的温度传感器部署位置和数量。
本发明另一个具体实施例中，一种冷链车厢的温度传感器部署方法，步骤S1还包括：S11,基于厢体尺寸大小、制冷风机尺寸和位置、货物排放方式及货物区尺寸信息中的至少一种，构建车厢内部三维空间结构模型；S12,确定车厢内部三维空间结构模型的边界条件，构建车厢内部三维空间的温度场分布情况预测模型；S13,基于所述预测模型，获得温度变化幅度超过设定阈值的区域。
本发明另一个具体实施例中，一种冷链车厢的温度传感器部署方法，步骤S12还包括：设置制冷风机出风口为流体入流边界，设置制冷风机出风口温度和风速作为流体入流的边界值；将货物区视为多孔介质区域，设置货物区初始温度和货物热物性参数作为多孔介质区域的边界值；根据制冷风机出风口尺寸信息和风速值确定湍动能和紊流比耗散率，利用计算流体力学数值模拟方法构建车厢内部三维空间的温度场分布情况预测模型。
本发明另一个具体实施例中，一种冷链车厢的温度传感器部署方法，步骤S13包括：基于所述车厢内部三维空间的温度场分布情况预测模型进行细节性的统计分析，厢体三维空间以20×20×20cm(8000cm3)为最小空间单位，统计并确定温度梯度变化大于或等于设定阈值的最小空间单位数量和位置。
本发明另一个具体实施例中，一种冷链车厢的温度传感器部署方法，步骤S13包括：基于所述车厢内部三维空间的温度场分布情况预测模型进行细节性的统计分析，厢体三维空间以20×20×20cm(8000cm3)为最小空间单位，统计并确定温度梯度变化大于或等于3℃的最小空间单位数量和位置。
本发明另一个具体实施例中，一种冷链车厢的温度传感器部署方法，货物区热物性参数信息包括：货物区密度、比热容、热导率。
本发明另一个具体实施例中，一种冷链车厢的温度传感器部署方法，所述步骤S2包括：基于统计并确定的最小空间单位的数量和位置，部署厢体内温度传感器布置的数量和位置。
图2中，本发明一个具体实施例中，示出一种冷链车厢温度传感器部署系统。总体来说，包括：温度场模拟模块A1，用于车厢内部三维空间结构模型，设置三维模边界条件，构建车厢内部三维空间的温度场分布情况预测模型；统计模块A2，基于所述车厢内部三维空间的温度场分布情况预测模型进行细节性的统计分析，厢体三维空间以20×20×20cm为最小空间单位，统计并确定温度梯度变化大于或等于设定阈值的最小空间单位数量和位置；传感器部署模块A3，用于展示具体的温度传感器部署位置和数量信息。
本发明的另一个具体实施例中，一种一种冷链车厢温度传感器部署系统，还包括：人机交互模块A0，用于接受用户输入的信息并发送至相应的模块，所述用户输入的信息包括厢体尺寸大小、制冷风机尺寸和位置、货物排放方式、货物区尺寸信息、时间信息、车厢内制冷机组的送风速度、制冷机组的送风温度、货物区的初始温度、农产品的热物性信息。
本发明的另一个具体实施例中，一种一种冷链车厢温度传感器部署系统，还包括：信息采集模块，用于自动采集相关信息并发送至相应的模块，所述相关信息包括厢体尺寸大小、制冷风机尺寸和位置、货物排放方式、货物区尺寸信息、时间信息、车厢内制冷机组的送风速度、制冷机组的送风温度、货物区的初始温度、农产品的热物性信息。
本发明的又一个具体实施例中，一种一种冷链车厢温度传感器部署系统，还包括：优化模块A4，用于调节欠松弛因子，加快所述温度场模拟模块的模拟过程。
最后，本申请的方法仅为较佳的实施方案，并非用于限定本发明的保护范围。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (5)
1.一种冷链车厢的温度传感器部署方法，其特征在于，所述方法包括：
S1，基于厢体尺寸大小、制冷风机尺寸和位置、货物排放方式、货物区尺寸信息中的至少一种，获得温度梯度变化幅度超过设定阈值的区域；
S2，基于温度梯度变化幅度超过设定阈值的区域，确定最佳的温度传感器部署位置和数量；
所述步骤S1还包括：
S11,基于厢体尺寸大小、制冷风机尺寸和位置、货物排放方式及货物区尺寸信息中的至少一种，构建车厢内部三维空间结构模型；
S12,确定车厢内部三维空间结构模型的边界条件，构建车厢内部三维空间的温度场分布情况预测模型；
S13,基于所述预测模型，获得温度梯度变化幅度超过设定阈值的区域。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S12包括：
设置制冷风机出风口为流体入流边界，设置制冷风机出风口温度和风速作为流体入流的边界值；将货物区视为多孔介质区域，设置货物区初始温度和货物区热物性参数作为多孔介质区域的边界值；
根据制冷风机出风口尺寸信息和风速值确定湍动能和紊流比耗散率，利用计算流体力学数值模拟方法构建车厢内部三维空间的温度场分布情况预测模型。
3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述步骤S13包括：
基于所述车厢内部三维空间的温度场分布情况预测模型，统计并确定温度梯度变化幅度大于或等于设定阈值的最小空间单位数量和位置。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述货物区热物性参数信息包括：货物区密度、比热容和/或热导率。
5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，所述步骤S2包括：基于统计并确定的最小空间单位的数量和位置，部署厢体内温度传感器布置的数量和位置。
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