CN107388956A - 实现集装箱监测的方法及装置 - Google Patents
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Abstract
本发明揭示了一种实现集装箱监测的方法及装置。所述方法包括：接收集装箱采集的电流值和/或电压值，电流值和/或电压值被用于表征设置于集装箱上应变器的应变电阻变化；对电流值和/或电压值进行换算得到应变值；通过应变值与预设应变阈值的比较，确定集装箱的载重状态；发送集装箱的载重状态至监控端，通过监控端对所述集装箱的载重状态进行监控。由上述方法可知，通过计算得到应变值，并通过应变值确定集装箱的载重状态，并发送至监控端，通过监控端对集装箱的载重状态进行监控。从而实现了自动监测集装箱，实现了对集装箱的实时监测并减少了人力资源的投入，解决了难以监测到集装箱发生的结构损伤，耗费人力资源较多的技术问题。
Description
技术领域
本发明涉及集装箱领域，特别涉及一种实现集装箱监测的方法及装置。
背景技术
现如今，利用集装箱进行物品的装载和运输已是常用的运输方法。在运输过程中，集装箱会受到外力的作用，容易产生形变，甚至产生开裂。集装箱中易形变或者易开裂的部位通常会加筋加板，进行加固处理，但仍然无法杜绝在运输时部件开裂的现象，造成存储和运输过程中重大安全事故。
由上述方法可知，由于集装箱在运输时，会产生部件开裂的现象，因此急需提出针对性的预防措施杜绝此类事故发生，但实施预防措施的过程中，存在着难以监测到集装箱发生的结构损伤，耗费人力资源较多的技术问题。
发明内容
为了解决相关技术中存在难以监测到集装箱发生的结构损伤，耗费人力资源较多的技术问题，本发明提供了一种实现集装箱监测的方法及装置。
一种实现集装箱监测的方法，应用于服务端，所述方法包括：
接收集装箱采集的电流值和/或电压值，所述电流值和/或电压值被用于表征设置于所述集装箱上应变器的应变电阻变化；
对所述电流值和/或电压值进行换算得到应变值；
通过所述应变值与预设应变阈值的比较，确定所述集装箱的载重状态；
发送所述集装箱的载重状态至监控端，通过所述监控端对所述集装箱的载重状态进行监控。
一种实现集装箱监测的装置，应用于服务端，所述装置包括：
接收模块，用于接收集装箱采集的电流值和/或电压值，所述电流值和/或电压值被用于表征设置于所述集装箱上应变器的应变电阻变化；
换算模块，用于对所述电流值和/或电压值进行换算得到应变值；
载重状态确定模块，用于通过所述应变值与预设应变阈值的比较，确定所述集装箱的载重状态；
监控模块，用于发送所述集装箱的载重状态至监控端，通过所述监控端对所述集装箱的载重状态进行监控。
本发明的实施例提供的技术方案可以包括以下有益效果：
计算得到应变值，并通过应变值确定集装箱的载重状态，并发送至监控端，通过监控端对集装箱的载重状态进行监控。从而实现了自动监测集装箱，实现了对集装箱的实时监测并减少了人力资源的投入，解决了难以监测到集装箱发生的结构损伤，耗费人力资源较多的技术问题。
应当理解的是，以上的一般描述和后文的细节描述仅是示例性的，并不能限制本发明。
附图说明
此处的附图被并入说明书中并构成本说明书的一部分，示出了符合本发明的实施例，并于说明书一起用于解释本发明的原理。
图1是根据一示例性实施例示出的一种实现集装箱监测的方法的流程图；
图2是图1对应实施例的步骤150在一个实施例的流程图；
图3是根据另一示例性实施例示出的一种实现集装箱监测的方法的流程图；
图4是根据另一示例性实施例示出的一种实现集装箱监测的方法的流程图；
图5是根据一示例性实施例示出的一种实现集装箱监测的装置框图；
图6是图5对应实施例的载重状态确定模块在一个实施例的框图；
图7是根据一示例性实施例示出的一种实现集装箱监测的系统框图。
具体实施方式
这里将详细地对示例性实施例执行说明，其示例表示在附图中。下面的描述涉及附图时，除非另有表示，不同附图中的相同数字表示相同或相似的要素。以下示例性实施例中所描述的实施方式并不代表与本发明相一致的所有实施方式。相反，它们仅是与如所附权利要求书中所详述的、本发明的一些方面相一致的装置和方法的例子。
图1是根据一示例性实施例示出的一种实现集装箱监测的方法的流程图。如图1所示，该实现集装箱监测的方法可以包括以下步骤。
在步骤110中，接收集装箱采集的电流值和/或电压值。
其中，集装箱中设置有应变器，且应变器设置为电阻应变器，应变器的作用是当应变器受到压力或者拉力作用产生应变时，应变器的电阻会发生变化，从而根据电阻的变化，来测量出不能直接以数据体现的应变器的应变的变化。当应变器受到的拉力作用时，电阻变大，反之，当应变器受到压力作用时，电阻变小。应变器可以设置为半桥或者全桥，全桥的干扰小，得到的监测结果更加准确，但成本较高，与之相对的，半桥的干扰较大，得到的监测结果的准确度较低，但成本较低，可根据用户对监测结果的准确度和成本的要求进行选择。应变器可以放置在：鞍座、端框斜支撑、端下梁、连接圈等薄弱部位或应力集中部位，从而监测这些位置的应变情况。
薄弱部位或应力集中部位受力通常会对应变器产生拉力，使得应变器的电阻变大。本实施例中，可以将应变器设置薄弱部位或应力集中部位，因此集装箱载重时，对应变器产生拉力，使得电阻增大，应变值增大。与此相对的，应变器也可以设置在其他位置，对应变器产生压力，本实施例并不以此为限。
在集装箱中，还设置有与应变器连接的应变采集电路。由于应变器的电阻值不容易通过仪器直接测量，因此需要连接应变采集电路，通过电路中产生的电流值和/或电压值来换算储应变器的电阻值的变化。应变采集电路支持多个电路通道，用于测量多个应变器的电阻值。
服务端接收应变采集电路中的电流值和/或电压值，从而根据电流值和/或电压值获取到应变器的应变值。
在步骤130中，对电流值和/或电压值进行换算得到应变值。
其中，应变值是用于表示物体的应变量。应变量与电阻的函数关系为：
dR/R＝Ks*ε
其中，dR/R为电阻值，Ks为材料的灵敏系数，其物理意义是单位应变的电阻变化率，标志着该类丝材电阻应变片效应显著与否，为固定值。ε为应变值。由此可知，应变器的电阻值与应变值成正比。
服务端对接收的电流值和电压值进行计算，得到应变器的电阻值，再通过电阻值和应变器上提供的灵敏系数Ks，计算出应变值ε。
在步骤150中，通过应变值与预设应变阈值的比较，确定集装箱的载重状态。
其中，集装箱的载重状态用于反应集装箱当前的载重情况。预设应变阈值为预先设置的，根据之前对集装箱实验结果，来用于表示集装箱载重状态的应变值。应变阈值可以存在多个，服务端将应变值和预设应变阈值进行比较，并当应变值与应变阈值相同时，则表示此时集装箱的载重状态与应变阈值对应的载重状态相同。
在步骤170中，发送集装箱的载重状态至监控端，通过监控端对集装箱的载重状态进行监控。
其中，监控端包括终端和监控平台，终端与监控平台配合，从而通过监控端实现对集装箱的载重状态进行监控。服务端得到集装箱的载重状态后，将载重状态发送至监控端，从而用户可以在监控端上的终端上，利用监控平台，可以随时随地远程获取到集装箱的载重状态，并对载重状态进行监控。
此实施例实现了对集装箱的实时监测并减少了人力资源的投入，解决了难以监测到集装箱发生的结构损伤，耗费人力资源较多的技术问题。
图2是图1对应实施例的步骤150在一个实施例的流程图。如图2所示，该步骤150可以包括以下步骤。
在步骤151中，当应变值等于空载应变阈值时，则确定集装箱的载重状态为空载状态。
其中，应变阈值包括空载应变阈值和满载应变阈值。空载应变阈值表示集装箱中没有进行载重，满载应变阈值表示集装箱中的载重为集装箱规定的满载重量。服务端对应变值与应变阈值进行比较，当应变值等于空载应变阈值时，则确定集装箱的载重状态为空载状态，即集装箱中没有进行载重。
在步骤153中，当应变值在空载应变阈值与满载应变阈值之间时，则确定集装箱的载重状态为不饱和载重状态。
服务端对应变值与应变阈值进行比较，当应变值在空载应变阈值与满载应变阈值之间时，则确定集装箱的载重状态为不饱和载重状态，表示集装箱中有载重，但载重并没有达到集装箱的满载重量。
在步骤155中，当应变值等于满载应变阈值时，则确定集装箱的载重状态为满载状态。
服务端对应变值与应变阈值进行比较，当应变值等于满载应变阈值时，则确定集装箱的载重状态为满载状态，表示集装箱中的载重重量达到集装箱的满载重量。
在步骤157中，当应变值大于满载应变阈值时，则确定集装箱的载重状态为异常状态。
其中，服务端对应变值与应变阈值进行比较，当应变值大于满载应变阈值时，则表示应变器对应的集装箱位置因超载等原因产生较大的形变，或者应变器对应的集装箱位置已经发生断裂，此时则确定集装箱的载重状态为异常状态。
根据对集装箱的试验的以往经验，当应变值略大于满载应变阈值时，表示应变器对应的集装箱位置因超载等原因产生较大的形变，应变值远远大于满载应变阈值时，表示应变器对应的集装箱位置已经发生断裂，判断标准由以往的实验结果或者专业经验来设定。
此实施例实现了服务端确定集装箱的载重状态。
在一个示例性实施例中，该实现集装箱监测的方法还可以包括以下步骤。
当集装箱的载重状态为异常状态时，向监控端发送预警信号。
其中，当服务端确定集装箱的载重状态为异常状态时，表示集装箱产生了较大形变或者已经发生断裂，此时服务端向监控端发送预警信号，从而使用户通过监控端上的预警信号得知集装箱的异常状态信息，以对集装箱进行适应的异常状态处理。
图3是根据另一示例性实施例示出的一种实现集装箱监测的方法的流程图。如图3所示，该实现集装箱监测的方法还可以包括以下步骤。
在步骤210中，当集装箱的载重状态为异常状态时，请求对集装箱所在位置进行定位。
其中，集装箱中可以设置用于定位的定位模块，从而可以将集装箱的位置信息上报给服务端。当集装箱的载重状态为异常状态时，则表示需要找到集装箱并对集装箱的异常状态进行处理，对异常状态的处理包括对集装箱的载重进行控制，或者对集装箱进行维修或者更换操作。此时需要根据对集装箱所在位置进行定位来找到集装箱。
在步骤230中，获取集装箱上报的位置信息，并将位置信息转发至监控端。
其中，服务端获取集装箱上报的位置信息，该位置信息可以是集装箱中的定位模块接收到服务端的请求，从而上报的位置信息，也可以是集装箱中的定位模块主动将位置信息上报给服务端存储，当服务端需要对集装箱所在位置进行定位时，服务端调出存储的集装箱的位置信息。
服务端获取位置信息后，将位置信息转发至监控端，从而使用户可以通过监控端，获取集装箱的位置信息，从而找到集装箱，对集装箱的异常状态进行处理。
此实施例实现了获取集装箱上报的位置信息，从而通过位置信息实现对集装箱的定位。
在一个示例性实施例中，该实现集装箱监测的方法还可以包括以下步骤。
对集装箱的载重状态由不饱和载重状态或满载状态切换为空载状态进行次数统计，得到集装箱的装箱次数。
其中，当集装箱的载重状态由不饱和载重状态或满载状态切换为空载状态时，则表示该集装箱完成了一次完整的装卸动作。通过对集装箱的载重状态由不饱和载重状态或满载状态切换为空载状态进行次数统计，从而得到集装箱的装箱次数。装箱次数与集装箱的使用寿命相关，可以通过装箱次数判断集装箱使用寿命变短的原因，例如，当集装箱的使用寿命短于预期使用寿命时，则可以根据装箱次数，判断集装箱使用寿命变短是因为装箱次数过多，过于频繁，导致使用寿命变短，还是由于集装箱自身的质量原因导致使用寿命变短。也可以将装箱次数存储分析，从而根据装箱次数预测集装箱的使用寿命，例如，根据以往的数据中使用时间相同的，装箱次数相同的同种集装箱的使用寿命，来预测当前的集装箱的使用寿命。
此实施例获取的与集装箱的使用寿命相关的装箱次数。
图4是根据另一示例性实施例示出的一种实现集装箱监测的方法的流程图。如图4所示，该实现集装箱监测的方法还可以包括以下步骤。
在步骤310中，采集电流值和/或电压值。
其中，电流值和/或电压值被用于表征设置于集装箱上应变器的应变电阻变化。
在步骤330中，将电流值和/或电压值上报至服务端，请求服务端确定集装箱的载重状态，并将集装箱的载重状态发送至监控端，以通过监控端对集装箱的载重状态进行监控。
其中，集装箱将电流值和/或电压值上报至服务端，从而请求服务端确定集装箱的载重状态，并将集装箱的载重状态发送至监控端，实现监控端可以实时且远程对集装箱的载重状态进行监控。
图5是根据一示例性实施例示出的一种实现集装箱监测的装置框图。该装置执行图1任一所示的实现集装箱监测的方法的全部或者部分步骤。如图5所示，该装置应用于服务端，包括但不限于：接收模块410，换算模块430，载重状态确定模块450和监控模块470。
接收模块410用于接收集装箱采集的电流值和/或电压值，电流值和/或电压值被用于表征设置于集装箱上应变器的应变电阻变化。
换算模块430用于对电流值和/或电压值进行换算得到应变值。
载重状态确定模块450用于通过应变值与预设应变阈值的比较，确定集装箱的载重状态。
监控模块470用于发送集装箱的载重状态至监控端，通过监控端对集装箱的载重状态进行监控。
图6是图5对应实施例的载重状态确定模块在一个实施例的框图。如图6所示，该载重状态确定模块450包括但不限于：空载状态确定模块451，不饱和载重状态确定模块453，满载状态确定模块455和异常状态确定模块457。
空载状态确定模块451用于当应变值等于空载应变阈值时，则确定集装箱的载重状态为空载状态。
不饱和载重状态确定模块453用于当应变值在空载应变阈值与满载应变阈值之间时，则确定集装箱的载重状态为不饱和载重状态。
满载状态确定模块455用于当所应变值等于满载应变阈值时，则确定集装箱的载重状态为满载状态。
异常状态确定模块457用于当应变值大于满载应变阈值时，则确定集装箱的载重状态为异常状态。
在一个示例性实施例中，该实现集装箱监测的装置还可以包括但不限于：一种集装箱，包括箱体，该集装箱还包括设置在箱体上的至少一个应变器，至少一个应变器的应变电阻变化被表征为电流值和/或电压值，其中，
集装箱采集电流值和/或电压值。
将电流值和/或电压值上报至服务端，请求服务端确定集装箱的载重状态，并将集装箱的载重状态发送至监控端，以通过监控端对集装箱的载重状态进行监控。
图7是根据一示例性实施例示出的一种实现集装箱监测的系统框图。如图7所示，该实现集装箱监测的系统框图包括但不限于：集装箱510，服务端530和监控端550。
集装箱510用于采集电流值和/或电压值，并将电流值和/或电压值上报至服务端。
服务端530用于确定集装箱的载重状态，并将集装箱的载重状态发送至监控端。
监控端550用于对集装箱的载重状态进行监控。
上述装置中各个模块的功能和作用的实现过程详见上述实现集装箱监测的方法中对应步骤的实现过程，在此不再赘述。
应当理解的是，本发明并不局限于上面已经描述并在附图中示出的精确结构，并且可以在不脱离其范围执行各种修改和改变。本发明的范围仅由所附的权利要求来限制。
Claims (10)
1.一种实现集装箱监测的方法，应用于服务端，其特征在于，所述方法包括：
接收集装箱采集的电流值和/或电压值，所述电流值和/或电压值被用于表征设置于所述集装箱上应变器的应变电阻变化；
对所述电流值和/或电压值进行换算得到应变值；
通过所述应变值与预设应变阈值的比较，确定所述集装箱的载重状态；
发送所述集装箱的载重状态至监控端，通过所述监控端对所述集装箱的载重状态进行监控。
2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述应变阈值包括空载应变阈值和满载应变阈值，所述通过所述应变值与预设应变阈值的比较，确定所述集装箱的载重状态步骤包括：
当所述应变值等于所述空载应变阈值时，则确定所述集装箱的载重状态为空载状态；
当所述应变值在所述空载应变阈值与满载应变阈值之间时，则确定所述集装箱的载重状态为不饱和载重状态；
当所述应变值等于所述满载应变阈值时，则确定所述集装箱的载重状态为满载状态；
当所述应变值大于所述满载应变阈值时，则确定所述集装箱的载重状态为异常状态。
3.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述集装箱的载重状态为所述异常状态时，向所述监控端发送预警信号。
4.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
当所述集装箱的载重状态为所述异常状态时，请求对集装箱所在位置进行定位；
获取所述集装箱上报的位置信息，并将所述位置信息转发至所述监控端。
5.根据权利要求2所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：
对所述集装箱的载重状态由不饱和载重状态或满载状态切换为空载状态进行次数统计，得到所述集装箱的装箱次数，所述装箱次数与所述集装箱的使用寿命相关。
6.一种实现集装箱监测的方法，应用于集装箱，其特征在于，所述方法包括：
所述集装箱采集电流值和/或电压值，所述电流值和/或电压值被用于表征设置于所述集装箱上应变器的应变电阻变化；
将所述电流值和/或电压值上报至服务端，请求所述服务端确定所述集装箱的载重状态，并将所述集装箱的载重状态发送至监控端，以通过所述监控端对所述集装箱的载重状态进行监控。
7.一种实现集装箱监测的装置，应用于服务端，其特征在于，所述装置包括：
接收模块，用于接收集装箱采集的电流值和/或电压值，所述电流值和/或电压值被用于表征设置于所述集装箱上应变器的应变电阻变化；
换算模块，用于对所述电流值和/或电压值进行换算得到应变值；
载重状态确定模块，用于通过所述应变值与预设应变阈值的比较，确定所述集装箱的载重状态；
监控模块，用于发送所述集装箱的载重状态至监控端，通过所述监控端对所述集装箱的载重状态进行监控。
8.根据权利要求7所述的装置，其特征在于，所述载重状态确定模块包括：
空载状态确定模块，用于当所述应变值等于所述空载应变阈值时，则确定所述集装箱的载重状态为空载状态；
不饱和载重状态确定模块，用于当所述应变值在所述空载应变阈值与满载应变阈值之间时，则确定所述集装箱的载重状态为不饱和载重状态；
满载状态确定模块，用于当所述应变值等于所述满载应变阈值时，则确定所述集装箱的载重状态为满载状态；
异常状态确定模块，用于当所述应变值大于所述满载应变阈值时，则确定所述集装箱的载重状态为异常状态。
9.一种集装箱，包括箱体，其特征在于，所述集装箱还包括设置在所述箱体上的至少一个应变器，至少一个所述应变器的应变电阻变化被表征为电流值和/或电压值，其中，
所述集装箱采集所述电流值和/或电压值；
将所述电流值和/或电压值上报至服务端，请求所述服务端确定所述集装箱的载重状态，并将所述集装箱的载重状态发送至监控端，以通过所述监控端对所述集装箱的载重状态进行监控。
10.一种实现集装箱监测的系统，其特征在于，所述系统包括：
集装箱，用于采集电流值和/或电压值，并将所述电流值和/或电压值上报至服务端；
服务端，用于确定所述集装箱的载重状态，并将所述集装箱的载重状态发送至监控端；
监控端，用于对所述集装箱的载重状态进行监控。
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