CN108328112A - 一种可调式包装箱的监控系统及其方法 - Google Patents

一种可调式包装箱的监控系统及其方法 Download PDF

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陈创志
李游
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Abstract

本发明涉及一种可调式包装箱的监控系统及其方法，其中，监控系统，数据采集模块，用于读取包装箱中存放产品的标识信息；检测模块，用于检测包装箱中的环境变化信息；调节模块，用于调节包装箱中的环境；存储模块，用于记录在运输过程中的环境变化信息；控制模块，用于对环境变化信息进行处理；无线通信模块，用于将环境变化信息发送至外部服务器。本发明采用多种传感器数据融合技术，实现对储运过程中产品的温、湿度，震动及地理位置信息实时监控，当温度或湿度超出预设值时，调节模块自动对包装箱内的环境做出调节，减少人工调节的时间和成本，也方便人工的手动大范围调节产品环境的实施，保证了产品的安全。

Description

一种可调式包装箱的监控系统及其方法
技术领域
本发明涉及包装领域，更具体地说是指一种可调式包装箱的监控系统及其方法。
背景技术
随着社会的发展，智能包装箱越来越多的在生活中应用，且要求越来越高，但是，现有的智能包装箱存在以下问题：1、现有的智能包装箱没有自动智能调节的功能，当外界环境变化超出产品的可适应环境时，只能触发警报装置，工作人员需要想办法进行调节，效率低下；2、大多数智能包装箱的地理信息位置通过RFID或者LBS定位，这种定位方式数据传输较慢，位置传输存在误差，较偏远地区不能采集到有效信息；3、现有智能包装箱系统没有用户权限的设置，不能有效进行信息的传输；4、智能包装箱大多采用多种传感器相结合的方式对运输状态实时检测，不能有效对各个环节信息进行采集匹配；5、大多数智能包装箱体不能回收，成本消耗较高。
发明内容
本发明的目的在于克服现有技术的缺陷，提供一种可调式包装箱的监控系统及其方法。
为实现上述目的，本发明采用以下技术方案：
一种可调式包装箱的监控系统，包括：
数据采集模块，用于读取包装箱中存放产品的标识信息；
与所述数据采集模块联接的检测模块，用于检测包装箱中的环境变化信息；
与所述检测模块联接的调节模块，用于调节包装箱中的环境；
与所述调节模块联接的存储模块，用于记录在运输过程中的环境变化信息；
与所述存储模块的控制模块，用于对环境变化信息进行处理；
与所述控制模块联接的无线通信模块，用于将环境变化信息发送至外部服务器。
其进一步技术方案为：所述监控系统还包括电源模块；所述电源模块包括电池和充放电管理单元；所述包装箱还设有与所述充放电管理单元连接的电源接口；当电池无电时，可通过电源接口连接外部电源临时供电。
其进一步技术方案为：所述数据采集模块为RFID智能芯片；所述RFID智能芯片用于读取包装箱中存放产品的唯一标识信息，对产品进行防伪，防窜货和追踪溯源。
其进一步技术方案为：所述检测模块包括温度传感器、湿度传感器、震动传感器、定位跟踪器和警报器；用于实时检测产品所处的温度、湿度、震动强度和位置状态信息；所述定位跟踪器采用GPS和/或北斗定位技术，对不同位置信息进行实时传输，内置GPS、北斗双模定位，运用北斗RDSS短报文模块多种定位模组，用北斗的短消息传输模块，发送数据包直接到客户端；当温度传感器检测到温度超出预设温度临界值时，警报器发出警报；当湿度传感器检测到湿度超出预设湿度临界值时，警报器发出警报；当震动传感器检测到震动强度超出预设震动临界值时，警报器发出警报；当定位跟踪器追踪到行车路线脱离预设路线时，警报器发出警报。
其进一步技术方案为：所述调节模块包括制冷单元、制热单元和湿度调节单元；当所述温度传感器检测到温度超出预设温度临界值时，所述制冷单元或制热单元开始工作，用于调节包装箱内的温度；当所述湿度传感器检测到湿度超出预设湿度临界值时，所述湿度调节单元开始工作，用于调节包装箱内的湿度。
其进一步技术方案为：所述调节模块还包括触发预警单元；当温度或湿度超出调节范围，或温度或湿度值未在用户设定的阈值之内，所述触发预警单元发出警告，提醒运输者及时手动调节包装箱内部环境。
其进一步技术方案为：所述存储模块用于记录在运输过程中的环境变化信息；以图表的形式展示，横轴代表时间，纵轴代表温度，湿度，震动数值，并将信息传送至所述控制模块。
其进一步技术方案为：所述监控系统还包括与所述电源模块连接的身份验证模块，用于对包装箱进行扫码验证身份，在包装箱表面设有特制视觉码，并设置用户角色权限管理功能，根据箱体表面视觉码检测用户身份包括普通用户，运输者，管理人员，过程监控多种角色和权限远程设定参数，远程数据传输、设定统计功能，协助分析、统计和搜索异常时间节点。
可调式包装箱的监控方法，包括以下步骤；
步骤一，上电初始化；
步骤二，采集运输过程中包装箱中存放的产品所处的环境变化信息；
步骤三，判断环境变化信息是否超出预设值范围；如果是，进入步骤四，如果不是，则进入步骤五；
步骤四，调节模块对环境进行调节，并将环境变化信息通过无线通信模块发送至外部服务器；
步骤五，将环境变化信息通过无线通信模块发送至外部服务器。
其进一步技术方案为：所述步骤二，环境变化信息包括温度、湿度、震动值及地理位置信息；所述步骤四，调节模块包括制冷单元、制热单元和湿度调节单元；所述制冷单元或制热单元，用于调节包装箱内的温度；所述湿度调节单元，用于调节包装箱内的湿度；所述步骤五，还包括以下内容：通过无线通信模块向服务器发出警报，并上传温度、湿度、震动值及地理位置信息至服务器。
本发明与现有技术相比的有益效果是：采用多种传感器数据融合技术，实现对储运过程中产品的温、湿度，震动及地理位置信息实时监控，当温度或湿度超出预设值时，调节模块自动对包装箱内的环境做出调节，减少人工调节的时间和成本，也方便人工的手动大范围调节产品环境的实施，保证了产品的安全；当震动强度超标或遭遇非法打开时实施报警，并可对储运过程中的温、湿度变化进行记录，对地理位置信息进行采集，实现了产品状态监测与安全报警，使用RFID技术实现产品全过程信息追溯功能，实现了监控包装箱内部的环境条件，同时实现了电子身份验证的监控，从而提高了运输的安全性。
下面结合附图和具体实施例对本发明作进一步描述。
附图说明
图1为可调式包装箱的监控系统的电路方框图；
图2为可调式包装箱的监控方法的流程图。
10 电源模块 20 电源接口
30 数据采集模块 40 检测模块
41 温度传感器 42 湿度传感器
43 震动传感器 44 定位跟踪器
45 警报器 50 调节模块
51 制冷单元 52 制热单元
53 湿度调节单元 54 触发预警单元
60 存储模块 70 控制模块
80 身份验证模块 90 无线通信模块
100 服务器
具体实施方式
为了更充分理解本发明的技术内容，下面结合具体实施例对本发明的技术方案进一步介绍和说明，但不局限于此。
如图1到图2所示的具体实施例，如图1所示，本发明公开了一种可调式包装箱的监控系统，包括：
数据采集模块30，用于读取包装箱中存放产品的标识信息；
与数据采集模块30联接的检测模块40，用于检测包装箱中的环境变化信息；
与检测模块40联接的调节模块50，用于调节包装箱中的环境；
与调节模块50联接的存储模块60，用于记录在运输过程中的环境变化信息；
与存储模块60的控制模块70，用于对环境变化信息进行处理；
与控制模块70联接的无线通信模块90，用于将环境变化信息发送至外部服务器100。
具体地，如图1所示，监控系统还包括电源模块10；电源模块10包括电池和充放电管理单元；包装箱还设有与充放电管理单元连接的电源接口20；当电池无电时，可通过电源接口20连接外部电源临时供电。
其中，在本实施例中，电池能够适应20℃-60℃和-40℃-70℃多种温度范围供电。
其中，包装箱采用低碳钢板制成，强度高，阻燃，不易老化；产品采用扁平结构设计，方便在箱体内安放，节约空间。包装箱使用寿命长，通过服务器100可以进行数据重置，达到重复使用的目的，节约了成本，提高了效率。
其中，数据采集模块30为RFID智能芯片；RFID智能芯片用于读取包装箱中存放产品的唯一标识信息，对产品进行防伪，防窜货和追踪溯源。读取的RFID电子标签中存储的产品信息与产品所处环境的温、湿度信息，震动参数信息进行匹配，并传输至服务器100。
具体地，如图1所示，检测模块40包括温度传感器41、湿度传感器42、震动传感器43、定位跟踪器44和警报器45；用于实时检测产品所处的温度、湿度、震动强度和位置状态信息；当温度传感器41检测到温度超出预设温度临界值时，警报器45发出警报；当湿度传感器42检测到湿度超出预设湿度临界值时，警报器45发出警报；当震动传感器43检测到震动强度超出预设震动临界值时，警报器45发出警报；当定位跟踪器44追踪到行车路线脱离预设路线时，警报器45发出警报。
其中，在本实施例中，预设温度临界值为-30-10°；预设湿度临界值为10％-85％。
其中，定位跟踪器44结合GPS，北斗，LBS基站定位等多项技术，综合性对不同位置的信息进行实时传输。可选择内置GPS、北斗双模定位、LBS基站定位、北斗RDSS短报文模块多种定位模组，利用北斗的短消息传输模块，发送数据包通过服务器100直接到客户端(图中未示出)；采用专用的信道传输信号，传输速度快，准确率高，能适应各种恶劣环境，应用范围广。
进一步地，数据检测模块40还包括定时上报功能，异常上报功能，主动查询指令，处理控制指令，处理功能远程绑定、解绑定功能，并可将数据传输至服务器100，进行大数据分析、连接和传输。
其中，调节模块50包括制冷单元51、制热单元52和湿度调节单元53；当温度传感器41检测到温度超出预设温度临界值时，制冷单元52或制热单元53开始工作，用于调节包装箱内的温度；当湿度传感器42检测到湿度超出预设湿度临界值时，湿度调节单元53开始工作，用于调节包装箱内的湿度。
进一步地，调节模块50还包括触发预警单元54；当温度或湿度超出调节范围，或温度或湿度值未在用户设定的阈值之内，触发预警单元54发出警告，提醒运输者及时手动调节包装箱内部环境。
在本实施例中，调节模块50自动对包装箱内的环境做出调节，减少人工调节的时间和成本，也方便人工的手动大范围调节产品环境的实施，保证了产品的安全。
其中，存储模块60用于记录在运输过程中的环境变化信息；以图表的形式展示，横轴代表时间，纵轴代表温度，湿度，震动数值，并将信息传送至控制模块70。方便查看产品的整个流通过程中的所有环境信息，进行数据采集和分析。
具体地，如图1所示，监控系统还包括与电源模块10连接的身份验证模块80，用于对包装箱进行扫码验证身份，在包装箱表面设有特制视觉码，并设置用户角色权限管理功能，根据箱体表面视觉码检测用户身份包括普通用户，运输者，管理人员，过程监控多种角色和权限远程设定参数，远程数据传输、设定统计功能，协助分析、统计和搜索异常时间节点。
进一步地，监控系统还包括显示模块(图中未示出)，用于实时显示产品所处的温度、湿度、最大震动量及地理位置参数，方便提供给用户查看。
进一步地，监控系统还包括采集运输节点信息，采集扫码开箱环节产品的信息，采集装箱环节信息及交互平台，采集流通环节信息，箱体回收环节进行箱体平台状态重置。
本发明结合RFID技术和温度传感器41、湿度传感器42以及震动传感器43及定位跟踪器44相结合，能够对产品流通的各个环节进行有效信息的采集和记录；各个环节信息与产品流通信息，环境信息匹配，做到产品全流程的监控，而提高了运输的安全性。
具体地，如图2所示，本发明还公开了可调式包装箱的监控方法，包括以下步骤；
步骤一，上电初始化；
步骤二，采集运输过程中包装箱中存放的产品所处的环境变化信息；
步骤三，判断环境变化信息是否超出预设值范围；如果是，进入步骤四，如果不是，则进入步骤五；
步骤四，调节模块对环境进行调节，并将环境变化信息通过无线通信模块发送至外部服务器；
步骤五，将环境变化信息通过无线通信模块发送至外部服务器。
其中，在步骤二，环境变化信息包括温度、湿度、震动值及地理位置信息；在步骤四，调节模块包括制冷单元、制热单元和湿度调节单元；制冷单元或制热单元，用于调节包装箱内的温度；湿度调节单元，用于调节包装箱内的湿度；在步骤五，还包括以下内容：通过无线通信模块向服务器发出警报，并上传温度、湿度、震动值及地理位置信息至服务器。
综上所述，本发明采用多种传感器数据融合技术，实现对储运过程中产品的温、湿度，震动及地理位置信息实时监控，当温度或湿度超出预设值时，调节模块自动对包装箱内的环境做出调节，减少人工调节的时间和成本，也方便人工的手动大范围调节产品环境的实施，保证了产品的安全；当震动强度超标或遭遇非法打开时实施报警，并可对储运过程中的温、湿度变化进行记录，对地理位置信息进行采集，实现了产品状态监测与安全报警，使用RFID技术实现产品全过程信息追溯功能，实现了监控包装箱内部的环境条件，同时实现了电子身份验证的监控，从而提高了运输的安全性。
上述仅以实施例来进一步说明本发明的技术内容，以便于读者更容易理解，但不代表本发明的实施方式仅限于此，任何依本发明所做的技术延伸或再创造，均受本发明的保护。本发明的保护范围以权利要求书为准。

Claims (10)

1.一种可调式包装箱的监控系统，其特征在于，包括：
数据采集模块，用于读取包装箱中存放产品的标识信息；
与所述数据采集模块联接的检测模块，用于检测包装箱中的环境变化信息；
与所述检测模块联接的调节模块，用于调节包装箱中的环境；
与所述调节模块联接的存储模块，用于记录在运输过程中的环境变化信息；
与所述存储模块的控制模块，用于对环境变化信息进行处理；
与所述控制模块联接的无线通信模块，用于将环境变化信息发送至外部服务器。
2.根据权利要求1所述的一种可调式包装箱的监控系统，其特征在于，所述监控系统还包括电源模块；所述电源模块包括电池和充放电管理单元；所述包装箱还设有与所述充放电管理单元连接的电源接口；当电池无电时，可通过电源接口连接外部电源临时供电。
3.根据权利要求2所述的一种可调式包装箱的监控系统，其特征在于，所述数据采集模块为RFID智能芯片；所述RFID智能芯片用于读取包装箱中存放产品的唯一标识信息，对产品进行防伪，防窜货和追踪溯源。
4.根据权利要求3所述的一种可调式包装箱的监控系统，其特征在于，所述检测模块包括温度传感器、湿度传感器、震动传感器、定位跟踪器和警报器；用于实时检测产品所处的温度、湿度、震动强度和位置状态信息；所述定位跟踪器采用GPS和/或北斗定位技术，对不同位置信息进行实时传输，内置GPS、北斗双模定位，运用北斗RDSS短报文模块多种定位模组，用北斗的短消息传输模块，发送数据包直接到客户端；当温度传感器检测到温度超出预设温度临界值时，警报器发出警报；当湿度传感器检测到湿度超出预设湿度临界值时，警报器发出警报；当震动传感器检测到震动强度超出预设震动临界值时，警报器发出警报；当定位跟踪器追踪到行车路线脱离预设路线时，警报器发出警报。
5.根据权利要求4所述的一种可调式包装箱的监控系统，其特征在于，所述调节模块包括制冷单元、制热单元和湿度调节单元；当所述温度传感器检测到温度超出预设温度临界值时，所述制冷单元或制热单元开始工作，用于调节包装箱内的温度；当所述湿度传感器检测到湿度超出预设湿度临界值时，所述湿度调节单元开始工作，用于调节包装箱内的湿度。
6.根据权利要求5所述的一种可调式包装箱的监控系统，其特征在于，所述调节模块还包括触发预警单元；当温度或湿度超出调节范围，或温度或湿度值未在用户设定的阈值之内，所述触发预警单元发出警告，提醒运输者及时手动调节包装箱内部环境。
7.根据权利要求6所述的一种可调式包装箱的监控系统，其特征在于，所述存储模块用于记录在运输过程中的环境变化信息；以图表的形式展示，横轴代表时间，纵轴代表温度，湿度，震动数值，并将信息传送至所述控制模块。
8.根据权利要求7所述的一种可调式包装箱的监控系统，其特征在于，所述监控系统还包括与所述电源模块连接的身份验证模块，用于对包装箱进行扫码验证身份，在包装箱表面设有特制视觉码，并设置用户角色权限管理功能，根据箱体表面视觉码检测用户身份包括普通用户，运输者，管理人员，过程监控多种角色和权限远程设定参数，远程数据传输、设定统计功能，协助分析、统计和搜索异常时间节点。
9.可调式包装箱的监控方法，其特征在于，包括以下步骤；
步骤一，上电初始化；
步骤二，采集运输过程中包装箱中存放的产品所处的环境变化信息；
步骤三，判断环境变化信息是否超出预设值范围；如果是，进入步骤四，如果不是，则进入步骤五；
步骤四，调节模块对环境进行调节，并将环境变化信息通过无线通信模块发送至外部服务器；
步骤五，将环境变化信息通过无线通信模块发送至外部服务器。
10.根据权利要求9所述的可调式包装箱的监控方法，其特征在于，所述步骤二，环境变化信息包括温度、湿度、震动值及地理位置信息；所述步骤四，调节模块包括制冷单元、制热单元和湿度调节单元；所述制冷单元或制热单元，用于调节包装箱内的温度；所述湿度调节单元，用于调节包装箱内的湿度；所述步骤五，还包括以下内容：通过无线通信模块向服务器发出警报，并上传温度、湿度、震动值及地理位置信息至服务器。
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