CN109462817A - 一种基于北斗导航和无线通讯的海运集装箱监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种基于北斗导航和无线通讯的海运集装箱监控方法，它涉及集装箱安全运输技术领域；它的监控方法为：在集装箱内根据需求安装多种传感器用于监控，并运用无线通讯技术将多个集装箱数据汇集到中继节点，通过中继节点实现货物在船体范围内的位置和状态收集；中继节点对集装箱位置及安全信息进行判断，如有异常，异常信息也将被发送；通过网络云台或北斗系统的短报文通信及定位功能将信息实时传递给承运商或用户；本发明采用北斗系统，在海上航行通讯状况较差时，依旧能够通过北斗短报文进行关键性的信息传递；集装箱内传感器可以根据货物状态监测的需求进行定制。

Description

一种基于北斗导航和无线通讯的海运集装箱监控方法

技术领域

本发明属于集装箱安全运输技术领域，具体涉及一种基于北斗导航和无线通讯的海运集装箱监控方法。

背景技术

集装箱运输以其规模经济效益、装卸效率高、库场使用率高、货运质量高、运输价格低、货损货差小等优点已成为世界各国所共同认可的重要货运方式。以集装箱为媒介，以海运为主的涵盖海陆空多种方式的大型运输网络体系已初步建成。集装箱运输日益发展的同时，其安全性也引起了港口、航运界及陆运界的密切关注。主要体现在危险品运输、冷藏货物运输、军用物资及贵重物资运输、集装箱偷盗和集装箱偷渡等方面。通过对集装箱的实时监控和定位，从而提高集装箱的使用效率和安全性能，提升集装箱物流的服务水平和整体效率，有效防止偷渡、走私及恐怖活动等事件的发生，提高企业经营效率，促进交通运输业更好更快发展。

由GPRS/GPS和传感器采集技术构成的集装箱监控运输系统是实现状态监控的核心组成部分。但是GPS对我国军需物资及贵重物资运输的路线无法保密，此外，GPS系统在偏远地区、隧道或远洋运输过程中存在信号丢失或定位误差大等缺点。因此，结合无线通讯及北斗导航技术的监控系统开发，形成具备自主知识产权的海运集装箱定位技术势在必行。

发明内容

为解决现有GPS对我国军需物资及贵重物资运输的路线无法保密，此外，GPS系统在偏远地区、隧道或远洋运输过程中存在信号丢失或定位误差大等缺点的问题；本发明的目的在于提供一种基于北斗导航和无线通讯的海运集装箱监控方法。

本发明的一种基于北斗导航和无线通讯的海运集装箱监控方法，它的监控方法为：在集装箱内根据需求安装多种传感器用于监控，并运用无线通讯技术将多个集装箱数据汇集到中继节点，通过中继节点实现货物在船体范围内的位置和状态收集；中继节点对集装箱位置及安全信息进行判断，如有异常，异常信息也将被发送；通过网络云台或北斗系统的短报文通信及定位功能将信息实时传递给承运商或用户；用户不仅在手机、iPad、电脑平台上通过APP查看集装箱的各种状态信息，还可以根据保存的数据信息，实现对相关货物的长期跟踪和报告。

作为优选，所述中继节点中的数据经过协议转换模块转换成北斗短报文的格式，数据加密后经北斗模块发送给卫星，卫星再转发给用户端的北斗短报文接收模块，经过协议转换数据解析后，报文信息能够显示在用户终端中，并且保存。

一种基于北斗导航和无线通讯的海运集装箱监控方法，海运集装箱监控具体的监控流程如下：

步骤1：启动系统，各模块正常工作，进入步骤2；

步骤2：传感器收集集装箱内的各种状态信息到集装箱节点，进入步骤3；

步骤3：船上中继节点汇总各集装箱节点信息，对各集装箱的位置信息和箱内货物的状态信息进行分析，进入步骤4；

步骤4：若中继节点中的信息出现异常，进入步骤5，若无异常，进入步骤6；

步骤5：将中继节点中获取的异常状态信息打包，进入步骤6；

步骤6：异常状态报警信息或安全状态下的集装箱位置信息通过北斗短报文或云平台转发，进入步骤7；

步骤7：用户终端收集到短报文或互联网发送来的状态监控及定位信息，并进行保存。

与现有技术相比，本发明的有益效果为：

一、采用北斗系统，在海上航行通讯状况较差时，依旧能够通过北斗短报文进行关键性的信息传递；

二、集装箱内传感器可以根据货物状态监测的需求进行定制。

附图说明

为了易于说明，本发明由下述的具体实施及附图作以详细描述。

图1为本发明的集装箱内区域信息收集示意图；

图2为本发明中北斗导航系统短报文通讯原理图；

图3为本发明中基于北斗和无线通讯的海运集装箱监控技术流程图。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明了，下面通过附图中示出的具体实施例来描述本发明。但是应该理解，这些描述只是示例性的，而并非要限制本发明的范围。此外，在以下说明中，省略了对公知结构和技术的描述，以避免不必要地混淆本发明的概念。

在此，还需要说明的是，为了避免因不必要的细节而模糊了本发明，在附图中仅仅示出了与根据本发明的方案密切相关的结构和/或处理步骤，而省略了与本发明关系不大的其他细节。

如图1所示，图1为集装箱内区域信息收集示意图。箱节点通过无线通讯协议收集各个传感器中的数据信息，码头或者船舶上安装中继节点，中继节点收集各个箱节点信息，码头上的中继节点能够通过互联网云平台转发给用户，海运船舶上的中继节点链接北斗信号处理终端，进而传输给北斗通讯卫星，并以短报文形式由通讯卫星将这些信息实时传递给用户或货物管理中心。因此，用户或货物管理中心能够在手机、iPad及电脑等终端上直观地看到货物的状态及位置信息。

如图2所示，图2为北斗导航系统短报文通讯原理图。中继节点中的数据经过协议转换模块转换成北斗短报文的格式，数据加密后经北斗模块发送给卫星，卫星再转发给用户端的北斗短报文接收模块，经过协议转换数据解析后，报文信息能够显示在用户终端中，并且可以保存。

如图3所示，基于北斗和无线通讯的海运集装箱监控技术流程图。整个系统的运行流程如下：

步骤1，启动系统，各模块正常工作，进入步骤2；

步骤2，传感器收集集装箱内的各种状态信息到集装箱节点，进入步骤3；

步骤3，船上中继节点汇总各集装箱节点信息，对各集装箱的位置信息和箱内货物的状态信息进行分析，进入步骤4；

步骤4，若中继节点中的信息出现异常，进入步骤5，若无异常，进入步骤6；

步骤5，将中继节点中获取的异常状态信息打包，进入步骤6；

步骤6，异常状态报警信息或安全状态下的集装箱位置信息通过北斗短报文或云平台转发，进入步骤7；

步骤7，用户终端收集到短报文或互联网发送来的状态监控及定位信息，并进行保存。

本具体实施方式的集装箱内部的局域信息收集是采用低功耗无线通讯技术；网络云台可以在近海和码头等网络状况良好时转发数据；北斗短报文通信及定位在海上运输时具备更好的可靠性和保密性；海运集装箱定位技术使用的通讯及定位平台成本低，并且可以重复利用。

本具体实施方式基于北斗导航和无线通讯的海运集装箱监控技术成本是十分低廉的，单个无线通讯平台电池供电可使用9个月，通过更换电池可随着集装箱的长期使用而重复利用。这些传感器节点这与昂贵的货物或危险品比起来是非常低廉的，与市场上现有的昂贵的系统比较，在成本上具有很大的优势。此外本发明的实施对于现有集装箱、货船、码头和货车无需任何改动，只是在集装箱箱体内部及外部凹槽内安装相应的无线通讯平台及北斗卫星导航定位系统。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

Claims (3)

1.一种基于北斗导航和无线通讯的海运集装箱监控方法，其特征在于：它的监控方法为：在集装箱内根据需求安装多种传感器用于监控，并运用无线通讯技术将多个集装箱数据汇集到中继节点，通过中继节点实现货物在船体范围内的位置和状态收集；中继节点对集装箱位置及安全信息进行判断，如有异常，异常信息也将被发送；通过网络云台或北斗系统的短报文通信及定位功能将信息实时传递给承运商或用户；用户不仅在手机、iPad、电脑平台上通过APP查看集装箱的各种状态信息，还可以根据保存的数据信息，实现对相关货物的长期跟踪和报告。

2.根据权利要求1所述的一种基于北斗导航和无线通讯的海运集装箱监控方法，其特征在于：所述中继节点中的数据经过协议转换模块转换成北斗短报文的格式，数据加密后经北斗模块发送给卫星，卫星再转发给用户端的北斗短报文接收模块，经过协议转换数据解析后，报文信息能够显示在用户终端中，并且保存。

3.一种基于北斗导航和无线通讯的海运集装箱监控方法，其特征在于：海运集装箱监控具体的监控流程如下：

步骤1：启动系统，各模块正常工作，进入步骤2；

步骤2：传感器收集集装箱内的各种状态信息到集装箱节点，进入步骤3；

步骤3：船上中继节点汇总各集装箱节点信息，对各集装箱的位置信息和箱内货物的状态信息进行分析，进入步骤4；

步骤4：若中继节点中的信息出现异常，进入步骤5，若无异常，进入步骤6；

步骤5：将中继节点中获取的异常状态信息打包，进入步骤6；

步骤6：异常状态报警信息或安全状态下的集装箱位置信息通过北斗短报文或云平台转发，进入步骤7；

步骤7：用户终端收集到短报文或互联网发送来的状态监控及定位信息，并进行保存。