CN107886269A - 一种物流监控系统及方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种物流监控系统及方法，该系统包括：主终端设备、辅助无线检测设备和管理云平台；主终端设备包括主控制芯片，主控制芯片连接的4G通信模块、音视频采集模块、存储模块、定位模块、门磁开关模块、语音模块、报警模块、显示模块和气压传感器；辅助无线检测设备包括：NBIoT模块，与NBIoT模块连接的采集控制器，与采集控制器连接的温度传感器、溶氧传感器和PH值传感器。本申请在活鲜水产品运输过程中，实现了全过程的音视频监控，加强了对物流过程的留证监督，包括可以监控行驶安全以及装卸货时，监控活鲜水产品的活鲜度以及装卸货的工作规范度，对活鲜水产品的环境信息的实时监控预防报警，有利于提高活鲜水产品的活鲜率。

Description

一种物流监控系统及方法

技术领域

本发明涉及活鲜物流监控领域，尤其是一种物流监控系统及方法。

背景技术

水产品是海洋和淡水渔业生产的动植物及其加工产品的统称，鲜活水产品又分为鱼、虾、蟹、贝四大类。我国的水产品生产主要分布在辽宁、山东、广东、福建、海南、浙江、江苏、湖北、湖南等沿海、沿湖和沿河地区，而消费却基本均衡分布在全国范围，然而随着社会生活水平的提高，人们对食品质量要求越来越高，对活鲜水产品的需求日益增大，在解决水产品产地和消费地不一致的问题上，活鲜运输物流发挥非常重要的作用。

为了活鲜水产品在运输的过程中保持最佳新鲜度，对水产品的保活运输有严格的环境要求，并且不同的水产品对环境有不同的要求，需要严格控制在一定的范围内，这就需要人们能够监控水产品运输车厢内的环境参数，以便可以及时调整，因此运输车辆车厢内一般都会保持高氧高湿度的环境。为了降低物流成本，在高氧高湿度车厢环境下，提高运输效率以及车辆安全，这就需要人们能够实时监控运输车辆的行驶状态和有合理科学的检测环境参数的方式，以便于规划最优的运输路线以及保障运输安全。为了减少装卸货过程中的损失率，这就需要监控人们装卸货过程，以便于监控装卸货过程活鲜水产品的活鲜度以及监督装卸货过程的工作规范。因此，提供一种基于高氧高湿度环境下用于活鲜物流的监控设备实属必要。

目前，现有技术中一般利用GPS或者北斗导航技术进行车辆定位和车速数据采集，然后利用GPRS或3G技术将数据传输到监控中心，在监控中心可以实时显示出车辆的位置和速度信息，在对鲜活水产品的运输中也有对车厢内的环境参数监控的方法，但缺少对车厢内环境参数的实时反馈以及提醒报警，而且针对车厢内高氧高湿度环境下，没有高防爆等级、合理科学的检测环境参数方式，并缺少对装卸货过程的实时监控和音视频留证，以便于事后监督，从而不利于降低活鲜水产品运输过程的损失率。

本申请为了解决物流过程中活鲜水产品损失率较大、对高氧高湿度运输车厢内的环境参数检测和实现对物流全过程实时监控监督的问题。为了避免活鲜水产品死亡，运输水体需要保证充足的溶氧以及合理的水温、水质；传统的活鲜水产品运输车只是用简单的气压机械表测试供氧气压，而没有一个精确的数值，并且针对高氧高湿度环境下的车厢，没有合理的检测方法；并对车辆运输路径和装卸货时的环境没有实时的监控。针对以上问题，本申请通过气压传感器精准测量供氧气压以保证充足的供氧；通过使用低功耗无线通讯方式(Narrow Band Internet of Things NBIoT)和温度传感器、溶氧传感器等，采用浸入式实现对活鲜水产品水体环境参数的检测；并且通过定位模块、门控开关和行车摄像头实现实时监控车辆运输过程和装卸货的情况。

发明内容

本发明的目的是为了解决物流过程中活鲜水产品损失率较大、对高氧高湿度运输车厢内的环境参数检测和实现对物流全过程实时监控监督的问题。

为实现上述目的，本发明提供了一种物流监控系统，包括主终端设备、辅助无线检测设备和管理云平台；主终端设备包括主控制芯片，主控制芯片连接的4G通信模块、音视频采集模块、存储模块、定位模块、门磁开关模块、语音模块、报警模块、显示模块和气压传感器；其中，门磁开关模块用于接收门控开关的信号，并控制是否开启安置在侧或后车门的摄像头；辅助无线检测设备包括：NBIoT模块，与NBIoT模块连接的采集控制器，与采集控制器连接的温度传感器、溶氧传感器和PH值传感器；管理云平台分别与4G通信模块和NBIoT模块进行通信。

优选的，辅助无线检测设备还包括：电池以及防水防腐的密封外壳，辅助无线检测设备放置在装有活鲜水产品的运输箱底部。

另一方面，本申请提供了一种应用于上述物流系统的物流检测方法，该方法包括：辅助无线检测设备和主终端设备分别获取装有活鲜水产品的运输箱内的环境信息，辅助无线检测设备将获取到的环境信息实时传输至主终端设备，主终端设备对所述环境信息进行处理；主终端设备获取车辆的位置信息，将位置信息保存在主控制芯片的存储模块中，将位置信息上传至管理云平台，并发送心跳包。

优选的，辅助无线检测设备获取装有活鲜水产品的运输箱内的环境信息，将环境信息实时传输至主终端设备中步骤包括：辅助无线检测设备通过温度传感器、溶氧传感器和PH值传感器检测装有活鲜水产品的运输箱内的环境信息，并将环境信息实时发送至采集控制器；采集控制器将环境信息发送至NBIoT模块，NBIoT模块将环境信息上传至管理云平台；管理云平台实时将环境信息发送至主终端设备。

优选的，主终端设备对环境信息进行处理包括：主终端设备将环境信息存储在存储模块中。

优选的，主终端设备对环境信息进行处理包括：主终端设备将环境信息通过显示模块显示在显示屏上。显示屏安置于运输车的驾驶室内。

优选的，主终端设备对环境信息进行处理包括：主终端设备通过报警模块监控环境信息是否在正常范围内，如果环境信息非正常，报警模块发出警报。

优选的，本发明提供的物流监控方法还包括以下步骤：主终端设备检测管理云平台是否发出查看实时视频指令；当管理云平台发出的查看实时视频指令被检测到时，主控制芯片将实时视频推流上传至管理云平台，并开启视频录制功能。

优选的，本发明提供的物流监控方法还包括以下步骤：主终端设备检测车厢门是否打开，当车厢门被打开时，开启视频录制功能。

优选的，本发明提供的物流监控方法还包括以下步骤：主终端设备检测管理云平台是否发出查看历史视频指令；当管理云平台发出查看历史视频的指令时，主控制芯片将所对应的历史视频推流上传至管理云平台。

本申请在活鲜水产品运输过程中，实现了全过程的音视频监控，加强了对物流过程的留证监督，包括可以监控行驶安全以及装卸货时，监控活鲜水产品的活鲜度以及装卸货的工作规范度。采用低功耗的NBIoT通信方式以及浸入式检测方式，远程监控活鲜水产品运输箱内水体环境参数，从而避免车辆布线问题，也避免了在高氧高湿度车厢环境下电子产品极易发生火花的问题。

附图说明

图1为本发明实施例提供的物流监控系统结构示意图；

图2为本发明实施例提供的物流监控方法流程示意图。

具体实施方式

下面通过附图和实施例，对本发明的技术方案做进一步的详细描述。

图1为本发明实施例提供的物流监控系统结构示意图；如图1所示，物流监控系统包括：主终端设备10、辅助无线检测设备12和管理云平台；主终端设备包括主控制芯片11，与主控制芯片11连接的4G通信模块、音视频采集模块、存储模块、定位模块、门磁开关模块、语音模块、报警模块、显示模块和气压传感器；其中，门磁开关模块用于接收门控开关的信号，并控制是否开启安置在侧或后车门的摄像头；辅助无线检测设备包括：NBIoT模块，与NBIoT模块连接的采集控制器，与采集控制器连接的温度传感器、溶氧传感器和PH值传感器；管理云平台分别与4G通信模块和NBIoT模块进行通信。

主控制芯片，将主终端设备和辅助无线检测设备采集到的音频、视频和定位信息进行保存、上传至管理云平台；检测输氧管道中的供氧气压，并通过主控制芯片将检测后的气压信息保存在存储模块中，显示装有活鲜水产品的运输箱内环境信息并提供限阈报警。

其中，氧气瓶安置于车厢内，并通过输氧管道与活鲜水产运输箱连接，氧气瓶用于给运输箱中的水产品提供氧气。

4G通信模块，与主控制芯片连接，实现主终端设备和管理云平台之间的数据传输。

音视频模块，与主控制芯片连接，主要用于采集运输过程中的所有音频和视频。音视频采集模块设置有多个摄像头，多个摄像头根据管理云平台下发的指令内容做出相应的操作；多个摄像头中安置于驾驶室的摄像头全程开启，并对被监控系统进行监控。

存储模块，与主控制芯片连接，将系统中所有信息、数据进行存储，可以是存储硬盘或者其他存储器。

定位模块，与主控制芯片连接，通过GPS或者北斗导航技术对运输车进行实时定位和车速采集，确定运输车的位置信息。

门磁开关模块，与主控制芯片连接，接收门控开关的信号，并控制是否开启安置在侧或后车门的摄像头；当车门打开时，开启摄像头并录制保存；当车门关闭时，关闭摄像头录制。这其中多个摄像头都可以根据管理云平台下发的指令内容做出相应的操作，有开启摄像头录制、实时监控、历史视频回看等功能。其目的是为了监控装卸货过程和节省硬盘存储量，安置在侧或后车门的摄像头，会根据安置在侧或后车门门控开关的信号来决定是否开启摄像头。

语音模块，与主控制芯片连接，实现通信对讲，类似于移动手机语音通话,并具有语音播报功能。

报警模块，与主控制芯片连接，对检测到的装有活鲜水产品的运输箱内的环境信息以及供氧气压信息做出限阈的报警。报警模块包括扬声器和指示灯，报警可以是声光报警，也可以是其他可以实现报警功能的方式，此处不做限定。当主终端设备接收到检测的装有活鲜水产品的运输箱内环境信息和供氧气压信息不正常时，报警模块进行报警。

显示模块，与主控制芯片连接，显示主终端设备和辅助无线检测设备检测到的供氧气压信息和环境信息。当本系统设置有其他传感器时，也可以显示其他的参数信息，此处较为灵活，不做限定。

气压传感器，与主控制芯片连接，检测输氧管道中的气压，并通过主控制芯片将气压信息保存在存储模块中，其中，氧气瓶安置于车厢内，并通过输氧管道与活鲜水产运输箱连接，氧气瓶用于给运输箱中的水产品提供氧气；主控制芯片还可以将气压信息通过4G通信模块传输至管理云平台。当气压信息异常时，报警模块进行报警。

辅助无线检测设备包括：采集控制器、NBIoT模块、温度传感器、溶氧传感器和PH值传感器。辅助无线检测设备还可以设置其他的传感器，此处不做限定。其中，

采集控制器，接收传感器检测的信息，并将信息传送给NBIoT模块采集控制器。本申请的采集控制器优选是低功耗的采集控制器，可以是STM32F103系列芯片等。

NBIoT模块，接收采集控制器传来的信息并将其上传至管理云平台。NBIoT模块将采集控制器传来的信息上传至管理云平台是无线传输方式，这种无线传输方式上传至管理云平台的上传途径类似于GPRS通信。NBIoT模块具有天线，且天线安置在运输车的车厢外，有利于通信顺畅。

优选的，NBIoT模块接收采集控制器传来的信息，并将其上传至管理云平台的步骤包括：将温度传感器、溶氧传感器和PH值传感器等传感器检测到的相关数据信息进行打包；然后，将打包后的数据上传至管理云平台，并发送心跳包，保证辅助无线设备与管理云平台的常连接。

辅助无线检测装置由电池供电，采用防水防腐的密封外壳，放置在装有活鲜水产品的运输箱底部。

温度传感器、溶氧传感器和PH值传感器，用于检测装有活鲜水产品的运输箱内的温度、湿度、溶氧以及PH等信息。本申请根据需求还可以增加或减少传感器，因此，此处对传感器的种类和数目不做限定。

本发明提供的一种物流监控系统，主要具有以下优势：第一，具有定位、显示、语音播报、音视频录制、提醒报警、环境参数检测等功能的智能终端。第二、具有门控开关和行车摄像头等音视频监控部件；第三，针对高氧高湿度车厢环境下，采用低功耗NBIoT通信方式以及低功耗温度和溶氧等水体环境参数传感器组成的辅助无线检测装置。

本发明针对活鲜水产品的运输车厢内高氧高湿度环境下，电子产品极易引起火花危害车辆安全以及车厢布线问题，本终端设备选用了一套通过NBIoT通信方式的环境参数辅助无线检测设置，通过低功耗的采集控制器、NBIoT模块、温度传感器、溶氧传感器等，实现对环境参数实时远程监控，并通过管理云平台得到的实时数据反馈到智能终端，实现实时更新显示、报警提醒，以便于及时调整。

图2为本发明实施例提供的物流监控方法流程示意图，如图2所示，步骤包括：S101-S102。

步骤S101，获取装有活鲜水产品的运输箱内环境信息，并将环境信息实时传输至主终端设备中，主终端设备对环境信息进行处理；环境信息包括：装有活鲜水产品的运输箱内的温度、湿度、溶氧量、供氧气压、PH值等。

具体地，辅助无线检测设备通过温度传感器、溶氧传感器和PH值传感器检测装有活鲜水产品的运输箱内的环境信息，并将环境信息发送至采集控制器；采集控制器将环境信息发送至NBIoT模块，NBIoT模块将环境信息上传至管理云平台；管理云平台实时将环境信息发送至主终端设备。

其中，供氧气压通过主控制芯片中的气压传感器检测，气压传感器与输氧管道连接，检测输氧管道中的供氧气压，氧气瓶安置于车厢内，并通过输氧管道与活鲜水产运输箱连接，氧气瓶用于给运输箱中的水产品提供氧气，气压传感器将供氧气压的信息发送至主控制芯片，主控制芯片对供养气压进行处理，处理可以是将其保存在存储模块中、显示出来、监控供氧气压等。

主终端设备接收辅助无线检测设备传输的环境信息后，可显示、报警、并保存至存储硬盘。

具体地，主终端设备可将环境信息打包存储在存储模块中。主终端设备可将环境信息通过显示模块的显示屏显示出，显示屏安置于运输车的驾驶室内。主终端设备可通过报警模块监控环境信息是否在正常范围内，如果环境信息非正常，报警模块发出警报。

优选的，主终端设备同时对环境信息进行保存，并将信息显示出，如果该信息在非正常范围内，报警模块发出警报，以便于及时作出适当的调整。

步骤S102，获取车辆的位置信息，将位置信息保存在主控制芯片的存储模块中，将位置信息上传至管理云平台，并发送心跳包。

具体地，主终端设备通过定位模块对运输车进行实时定位和车速采集，确定运输车的位置信息，主终端设备将运输车的位置信息保存在主控制芯片的存储模块中。主终端设备将定位信息和装有活鲜水产品的运输箱内的环境信息进行打包，并通过4G通信模块将位置信息发送到管理云平台，并发送心跳包，确保主终端设备与管理云平台保持常连接。

优选地，主终端设备检测管理云平台是否发出查看实时视频指令；当管理云平台发出的查看实时视频指令被检测到时，主控制芯片将实时视频推流上传至管理云平台，并开启视频录制功能。

优选地，主终端设备检测车厢门是否打开，当车厢门被打开时，开启视频录制功能。

优选地，主终端设备检测管理云平台是否发出查看历史视频指令；当管理云平台发出查看历史视频的指令时，主控制芯片将所对应的历史视频推流上传至管理云平台。

本申请在活鲜水产品运输过程中，实现了全过程的音视频监控，加强了对物流过程的留证监督，包括可以监控行驶安全以及装卸货时，监控活鲜水产品的活鲜度以及装卸货的工作规范度，采用超低功耗的NBIOT模块和低功耗采集控制器使得系统成本低，NBIOT网络信号覆盖广、连接容量大。

本领域普通技术人员应该还可以进一步意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的单元及算法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，为了清楚地说明硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以硬件还是软件方式来执轨道，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域普通技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本申请的范围。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以用硬件、处理器执轨道的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上所述的具体实施方式，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施方式而已，并不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，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (10)

1.一种物流监控系统，其特征在于，包括主终端设备、辅助无线检测设备和管理云平台；

所述主终端设备包括主控制芯片，与所述主控制芯片连接的4G通信模块、音视频采集模块、存储模块、定位模块、门磁开关模块、语音模块、报警模块、显示模块和气压传感器中的一种或多种；其中，所述门磁开关模块用于接收门控开关的信号，并控制是否开启安置在侧或后车门的摄像头；

所述辅助无线检测设备包括：NBIoT模块，与所述NBIoT模块连接的采集控制器，与所述采集控制器连接的温度传感器、溶氧传感器和PH值传感器；

所述管理云平台分别与所述4G通信模块和所述NBIoT模块进行通信。

2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述辅助无线检测设备还包括：电池以及防水防腐的密封外壳，所述辅助无线检测设备放置在装有活鲜水产品的运输箱底部。

3.一种物流监控方法，应用于如权利要求1所述的监控系统中；其特征在于，包括以下步骤：

辅助无线检测设备和主终端设备分别获取装有活鲜水产品的运输箱内的环境信息，辅助无线检测设备将获取到的环境信息实时传输至主终端设备，主终端设备对所述环境信息进行处理；

主终端设备获取车辆的位置信息，将所述位置信息保存在主控制芯片的存储模块中，将所述位置信息以及心跳包发送至管理云平台。

4.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，辅助无线检测设备获取装有活鲜水产品的运输箱内的环境信息，辅助无线检测设备将获取到的环境信息实时传输至主终端设备步骤包括：

辅助无线检测设备通过所述温度传感器、所述溶氧传感器和所述PH值传感器检测装有活鲜水产品的运输箱内的环境信息，并将所述环境信息实时发送至所述采集控制器；

所述采集控制器将所述环境信息发送至所述NBIoT模块，所述NBIoT模块将所述环境信息上传至所述管理云平台；所述管理云平台实时将所述环境信息发送至所述主终端设备。

5.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，主终端设备对所述环境信息进行处理包括：主终端设备将所述环境信息存储在存储模块中。

6.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，主终端设备对所述环境信息进行处理包括：主终端设备将所述环境信息通过显示模块显示在显示屏上。

7.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，主终端设备对所述环境信息进行处理包括：主终端设备通过报警模块监控所述环境信息是否在正常范围内，如果所述环境信息非正常，报警模块发出警报。

8.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：

主终端设备检测所述管理云平台是否发出查看实时视频指令；

当所述管理云平台发出的查看实时视频指令被检测到时，所述主控制芯片将实时视频推流上传至所述管理云平台，并开启视频录制功能。

9.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，还包括以下步骤：主终端设备检测车厢门是否打开，当车厢门被打开时，开启视频录制功能。

10.根据权利要求3所述的方法，其特征在于，主终端设备检测所述管理云平台是否发出查看历史视频指令；

当所述管理云平台发出查看历史视频的指令时，所述主控制芯片将所对应的历史视频推流上传至所述管理云平台。