CN110723058B - 一种冷链物流智能运输环境监管装置及其监管系统、方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种冷链物流智能运输环境监管装置及其监管系统、方法，属于环境监管的技术领域。包括：车载式冷藏箱以及安装在所述冷藏箱的一侧的制冷机构，包括:安装框，固定连接于所述安装框一侧的若干个立柱，竖直放置在所述安装框的内部且位于所述立柱对面的若干个顶升气缸，安装在所述顶升气缸的活塞杆顶部的铰接组件，设置在所述安装框上且与所述立柱同侧的换向组件，一端传动连接于所述换向组件另一端传动连接于所述铰接组件的安装架，以及固定在所述安装架的上表面的太阳能板。本发明在运输装置上设置动力源和冷却源，该动力源采用太阳能作为电能，给冷却源提供动力，解决了运输过程中能源紧缺的技术问题。
Description
技术领域
本发明属于环境监管的技术领域，特别是涉及一种冷链物流智能运输环境监管装置及其监管系统、方法。
背景技术
运输是指物品借助运力在空间内发生的位置移动，具体地说，运输实现了物品空间位置的物理转移，实现物流的空间效用。运输是整个物流系统中一个极为重要的环节，货物运输是现代运输主要方式之一，也是构成陆上货物运输的两个基本运输方式之一。它在整个运输领域中占有重要的地位，并发挥着愈来愈重要的作用。
随着连锁经销体系的兴起和食品药品等流通形态的变革，社会专业分工逐步细化，低温物品越来越普及，所有这些因素使冷链物流急剧升温，成为人们关注的焦点，尤其是在冷链运输的过程中，由于其特殊性，国内少有与此相适应的跟踪监控体系。而目前我国的食品药品运输基本上是采用公路运输或者铁路，在运输时即使采用保温箱起到保温的作用，但是结合我国国土的丰盛，运输时间可能会达到几天几夜，保温箱的效果并不佳，并且在路上难免会受到太阳的照射，直接导致箱内的温度升高，对冷藏食品药品直接产生负面影响造成损失，尽管已经有人提出采用实时监控的方法对冷藏箱进行监测，但这仅是起到监测的作用，却无法即使做出相应的措施，就算能够采取相应的措施，但是因路程关系能源相对紧缺还是无法彻底解决问题。
发明内容
本发明为解决上述背景技术中存在的技术问题，提供一种能够实时监控且给与管理措施的冷链物流智能运输环境监管装置及其监管系统、方法。
本发明采用以下技术方案来实现：一种冷链物流智能运输环境监管装置，其包括：
车载式冷藏箱，设置在所述冷藏箱内的位于其顶部的温度传感器，以及安装在所述冷藏箱的一侧的制冷机构，所述制冷机构用于给所述冷藏箱进行降温处理；
其中，所述制冷机构包括：动力源和冷却源，所述动力源包括：安装框，固定连接于所述安装框一侧的若干个立柱，竖直放置在所述安装框的内部且位于所述立柱对面的若干个顶升气缸，安装在所述顶升气缸的活塞杆顶部的铰接组件，设置在所述安装框上且与所述立柱同侧的换向组件，一端传动连接于所述换向组件另一端传动连接于所述铰接组件的安装架，以及固定在所述安装架的上表面的太阳能板。
在进一步的实施例中，所述换向组件包括：固定连接于所述安装架的一侧的翘板，设置在所述翘板的底面的安装座，铰接于所述安装座的转动座，固定在所转动座上且远离所述安装座一侧第一齿轮，以及啮合于所述第一齿轮的第二齿轮；所述第一齿轮与所述第二齿轮安装在安装架上，所述安装架固定在所述安装框上。
通过采用上述技术方案：用于调节安装架的自转。
在进一步的实施例中，所述换向组件还包括：固定在所述安装座内的优弧型齿轮，以及可转动的安装在所述转动座内的第三齿轮；所述优弧型齿轮与所述第三齿轮相啮合。
通过采用上述技术方案：结合顶升气缸，用于调节安装架相对于水平面的倾斜角度。
在进一步的实施例中，所述铰接组件包括：一端横向固定连接于所述活塞杆上的第一连杆，固定在所述第一连杆的另一端的插接件，一端固定在所述安装架对应位置处的第二连杆，以及固定在所述第二连杆的另一端的卡接件；
其中，所述插接件为球体，所述球体上均匀设置有若干个沿所述第一连杆的长度方向上的滑槽；所述卡接件包括弧形连接部，连接于所述弧形连接部的端部处的若干个优弧型卡接部，以及固定在所述卡接部内壁且位于最大直径处的圆珠体；所述圆珠体位于对应的滑槽内。
通过采用上述技术方案：换向组件能够带动安装架的一侧做自转和翻转，因此安装架的另一侧需要多自由的连接件，便于安装架换向。
在进一步的实施例中，所述安装架包括：安装柱，固定在所述安装柱的两端的扇形安装板，连接于两扇形安装板边缘处的限位板，以及等距离固定在所述安装柱且与所述限位板固定连接的弧形支撑板；其中一个扇形安装板的顶端与翘板固定连接，另一个扇形安装板的顶端安装在所述安装框上，所述太阳能板并列分布在所述弧形支撑板上。
通过采用上述技术方案：太阳能板呈弧形安装在所述安装架内，增加了受热面积，提高了热能的吸收，达到能源的充分利用。
在进一步的实施例中，所述制冷源包括：设置在所述冷藏内壁处的至少两处的蓄冷箱，与太阳能板连接的发电装置，依次电连接于所述发电装置的压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发盘管和风机；所述蒸发盘管设置在所述蓄冷箱的顶部。
如上所述的一种冷链物流智能运输环境监管系统，包括数据采集模块和控制模块，所述数据采集模块的输入端与温度传感器和光敏传感器的输出端电连接，所述数据采集模块的输出端与控制模块的输入端电连接，所述控制模块用于控制动力源和冷却源的工作状态；
所述光敏传感器对应安装在扇形安装板的顶部。
如上所述的一种冷链物流智能运输环境监管方法，具体包括以下步骤：
步骤一、车载式冷藏箱在运输的过程中，温度传感器一直能感应冷藏箱内的温度，当数据采集模块采集到的箱内的温度高于设定的温度，则将信号指令发送给控制模块，控制模块控制冷却源开始制冷；
步骤二、设置太阳能最为冷却源的动力源，当阳光在非垂直入射在安装框上时，光敏传感器感应其与阳光存在角度，故将信号指令发送给控制模块，所述控制模块控制动力源中的换向组件，换向组件的转动使得安装框及其内部的太阳能板做角度调节直至阳光与光敏传感器相互垂直；
步骤三、当箱内的温度降低到设置的最低点，即冷却源停止工作，重复步骤一至步骤三。
本发明的有益效果：本发明在运输装置上设置动力源和冷却源，该动力源采用太阳能作为电能，给冷却源提供动力，解决了运输过程中能源紧缺的技术问题；并结合温度传感器的感应，当温度升高到某值后冷却源在第一时间内给箱内降温，不仅做到实时监控还及时给出了降温措施，以确保箱内一直处于低温状态。
附图说明
图1为本发明中冷链物流智能运输环境监管装置的结构示意图。、
图2为本发明中的动力源的局部结构示意图。
图3为本发明中的换向组件的结构示意图一。
图4为本发明中的换向组件的结构示意图二。
图5为本发明中的换向组件的侧视图。
图6为本发明中的铰接组件的结构示意图一。
图7为本发明中的铰接组件的结构示意图二。
图8为本发明中的安装架的结构示意图一。
图1至图8中的各标注为：车载式冷藏箱1、动力源2、冷却源3、铰接组件4、换向组件5、安装框201、立柱202、安装架203、太阳能板204、翘板205、安装座206、转动座207、第一齿轮208、第二齿轮209、固定板210、优弧型齿轮211、第三齿轮212、第一连杆401、插接件402、第二连杆403、卡接件404、滑槽405、弧形连接部406、优弧型卡接部407、圆珠体408、安装柱501、扇形安装板502、限位板503、弧形支撑板504。
具体实施方式
在下文的描述中，给出了大量具体的细节以便提供对本发明更为彻底的理解。然而，对于本领域技术人员而言显而易见的是，本发明可以无需一个或多个这些细节而得以实施。在其他的例子中，为了避免与本发明发生混淆，对于本领域公知的一些技术特征未进行描述。
在本发明的描述中，需要说明的是，术语“中心”、“上”、“下”、“左”、“右”、“竖直”、“水平”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。此外，术语“第一”、“第二”、“第三”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
申请人经多次实践并结合数据参考，经研究发现：在冷链运输的过程中，因运输时会在太阳底下暴晒，并且运输时间较长的情况下，车载式冷藏箱的冷藏效果会逐渐降低，最终将影响运输的物品，造成个很大损失；尽管也有人针对此现象涉及出了实施监控冷藏温度的系统，该系统确实能够监测到冷箱内部的温度变，但是却不能直接给出相应的冷藏措施，如果汽车正在高速运行，动车还未到达站台，尽管检测到的温度已经不足以满足冷藏需求，却因为交通原因不能及时降温。
故针对上述技术问题，申请人一种能够实时监控且给与管理措施的冷链物流智能运输环境监管装置及其监管系统、方法。
首先，该冷链物流智能运输环境监管装置具体如图1所示，包括：车载式冷藏箱1、动力源2、冷却源3、铰接组件4、换向组件5、安装框201、立柱202、安装架203、太阳能板204、翘板205、安装座206、转动座207、第一齿轮208、第二齿轮209、固定板210、优弧型齿轮211、第三齿轮212、第一连杆401、插接件402、第二连杆403、卡接件404、滑槽405、弧形连接部406、优弧型卡接部407、圆珠体408、安装柱501、扇形安装板502、限位板503、弧形支撑板504。
其中，所述车载式冷藏箱1直接放置在汽车或者动车上，用于存储冷藏物品。所述温度传感器安装在所述冷藏箱内的位于其顶部，因为冷藏箱的顶部首先能够与外界包括阳光接触，故对于整个冷藏箱而言此处的温度能够较高，故将温度传感器安装在此处能够第一时间抢先控制冷藏箱内部的温度。所述冷藏箱的一侧设置有制冷机构，所述制冷机构用于给所述冷藏箱进行降温处理。
所述制冷机构包括动力源2和冷却源3，所述动力源2将太阳能转化成电能，并将电能传输给冷却源3进行冷却，此处的动力源2将太阳能转化成电能，并将电能传输给冷却源3进行冷却采用现有的太阳能转化制冷的技术方案即可实现，可以参考专利CN208296160U。在上述方案中，在车内设置了制冷源，但是因路途遥远和资源有限故选取对太阳能的充分利用，但是在吸收太阳能够时却存在这样的问题：该动力源2与固定在屋顶上的动力源2不一样，它是移动的，运输装置移动到哪动力源2就在哪，因此动力源2对太阳的吸收率并不是那么的好控制，无法保证其大部分时间都能够对准太阳，进行光能的吸收，因此有必要设计出一种应用于车载设备上的动力源2。
如图2所示，所述动力源2包括：安装框201、立柱202、顶升气缸和安装架203。所述立柱202为两个，设置在所述安装框201的同侧，用于将所述安装框201固定；所述安装架203为三个，所述安装架203靠近所述立柱202的一侧传动连接有换向组件5，所述换向组件5装在所述安装框201上。所述顶升气缸为三个，位于所述安装架203远离换向组件5的一侧，其活塞杆并通过铰接组件4传动连接于所述安装架203，所述顶升气缸竖直固定在所述安装框201的内部，所述安装架203的上表面固定有太阳能板204。所述换向组件5与铰接组件4的结合是用于控制安装架203的自转，所述顶升气缸与铰接组件4的结合用于控制安装架203的翻转。
同时当顶升气缸将安装架203的另一侧顶升时，如果安装架203的一侧仍然采用固定连接那么则很难实现。
如图3至图5所示，所述换向组件5既能自转又能实现翻转，包括：翘板205、安装座206、转动座207、第一齿轮208和第二齿轮209。其中，所述翘板205与所述安装架203的一侧固定连接，所述安装座206固定设置在所述翘板205的底面，所述转动座207与所述安装座206铰接，所述第一齿轮208固定在转动座207远离安装座206的一侧，所述第二齿轮209与所述第一齿轮208相啮合，所述第一齿轮208与所述第二齿轮209安装在固定板210上，所述固定板210固定在所述安装框201上。
此处的设置有驱动组件用于控制第二齿轮209的转动，因换向组件5的个数是与安装架203的个数相对应的，因此存在三个并列的第二齿轮209，为了能够同时控制第二齿轮209转动，所述驱动组件包括：设置在固定板210上并与所述第二齿轮209相背的第一带轮，安装在固定面上的驱动电机，传动连接于所述驱动电机的输出轴上的第二带轮，所述第一带轮与所述第二带轮通过传动带传动连接。传动带传动不同于多个齿轮的传动，因为该驱动组件是安装在运输设备上，颠簸是常有的现有，如果采用多个齿轮传动，经颠簸后易发生错位或者相互破损，反而传动带传动更适合运输设备上使用。
所述换向组件5还包括：优弧型齿轮211和第三齿轮212，所述优弧型齿轮211固定在所述安装座206内，所述第三齿轮212可转动地安装在所述转动座207内，所述优弧型齿轮211与所述第三齿轮212相啮合。
为了增加顶升气缸与安装架203之间的传动性，如图6和图7所示，所述铰接组件4包括：一端横向固定连接于所述活塞杆上的第一连杆401，固定在所述第一连杆401的另一端的插接件402，一端固定在所述安装架203对应位置处的第二连杆403，以及固定在所述第二连杆403的另一端的卡接件404；其中，所述插接件402为球体，所述球体上均匀设置有若干个沿所述第一连杆401的长度方向上的滑槽405；所述卡接件404包括弧形连接部406，连接于所述弧形连接部406的端部处的若干个优弧型卡接部407构成爪式包裹型，以及固定在所述卡接部内壁且位于最大直径处的圆珠体408；所述圆珠体408位于对应的滑槽405内。
为了进一步增加太阳能的吸收率，如图8所示，所述安装架203包括：安装柱501，固定在所述安装柱501的两端的扇形安装板502，连接于两扇形安装板502边缘处的限位板503，以及等距离固定在所述安装柱501且与所述限位板503固定连接的弧形支撑板504；其中一个扇形安装板502的顶端与翘板205固定连接，另一个扇形安装板502的顶端安装在所述安装框201上，所述太阳能板204并列分布在所述弧形支撑板504上。
太阳能板204呈弧形安装在所述安装架203内，增加了受热面积，提高了热能的吸收，达到能源的充分利用。
所述制冷源包括：设置在所述冷藏内壁处的至少两处的蓄冷箱，与太阳能板204连接的发电装置，依次电连接于所述发电装置的压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发盘管和风机；所述蒸发盘管设置在所述蓄冷箱的顶部，该处的制冷原理可以参考专利CN209181366U中的技术。
一种冷链物流智能运输环境监管系统，包括数据采集模块和控制模块，所述数据采集模块的输入端与温度传感器和光敏传感器的输出端电连接，所述数据采集模块的输出端与控制模块的输入端电连接，所述控制模块用于控制动力源和冷却源的工作状态；所述光敏传感器对应安装在扇形安装板的顶部，能够直接感受到太阳光与安装架之间的角度。
一种冷链物流智能运输环境监管方法，具体包括以下步骤：
步骤一、车载式冷藏箱在运输的过程中，温度传感器一直能感应冷藏箱内的温度，当数据采集模块采集到的箱内的温度高于设定的温度，则将信号指令发送给控制模块，控制模块控制冷却源开始制冷；
步骤二、设置太阳能最为冷却源的动力源，当阳光在非垂直入射在安装框上时，光敏传感器感应其与阳光存在角度，故将信号指令发送给控制模块，所述控制模块控制动力源中的换向组件，换向组件的转动使得安装框及其内部的太阳能板做角度调节直至阳光与光敏传感器相互垂直；
步骤三、当箱内的温度降低到设置的最低点，即冷却源停止工作，重复步骤一至步骤三。
其中步骤二具体包括：步骤201、控制模块控制驱动组件中的驱动电机转动，驱动电机带动第一带轮和第二带轮转动，与第一带轮同轴的第二齿轮转动并与第一齿轮相啮合，第一齿轮上的转动座带动安装座、及安装座上的翘板自转，从而控制安装架的自转方向，此时铰接组件中的圆珠体与滑槽相对转动，自由度大；
步骤202、控制模块控制顶升气缸实现安装架的翻转角度：当顶升气缸顶出时，铰接组件中的第二连杆倾斜，带动优弧型齿轮与所述第三齿轮相啮合以实现安装架整体的翻转。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合。为了避免不必要的重复，本发明对各种可能的组合方式不再另行说明。
Claims (3)
1.一种冷链物流智能运输环境监管装置，其特征在于，包括：
车载式冷藏箱，设置在所述冷藏箱内的位于其顶部的温度传感器，以及安装在所述冷藏箱的一侧的制冷机构，所述制冷机构用于给所述冷藏箱进行降温处理；
其中，所述制冷机构包括：动力源和冷却源，所述动力源包括：安装框，固定连接于所述安装框一侧的若干个立柱，竖直放置在所述安装框的内部且位于所述立柱对面的若干个顶升气缸，安装在所述顶升气缸的活塞杆顶部的铰接组件，设置在所述安装框上且与所述立柱同侧的换向组件，一端传动连接于所述换向组件另一端传动连接于所述铰接组件的安装架，以及固定在所述安装架的上表面的太阳能板；所述换向组件结合顶升气缸，用于调节安装架相对于水平面的倾斜角度；
所述换向组件包括：固定连接于所述安装架的一侧的翘板，设置在所述翘板的底面的安装座，铰接于所述安装座的转动座，固定在所述转动座上且远离所述安装座一侧第一齿轮，以及啮合于所述第一齿轮的第二齿轮；所述第一齿轮与所述第二齿轮安装在固定板上，所述固定板固定在所述安装框上；所述换向组件还包括：固定在所述安装座内的优弧型齿轮，以及可转动的安装在所述转动座内的第三齿轮；所述优弧型齿轮与所述第三齿轮相啮合；
所述铰接组件包括：一端横向固定连接于所述活塞杆上的第一连杆，固定在所述第一连杆的另一端的插接件，一端固定在所述安装架对应位置处的第二连杆，以及固定在所述第二连杆的另一端的卡接件；
其中，所述插接件为球体，所述球体上均匀设置有若干个沿所述第一连杆的长度方向上的滑槽；所述卡接件包括弧形连接部，连接于所述弧形连接部的端部处的若干个优弧型卡接部，以及固定在所述卡接部内壁且位于最大直径处的圆珠体；所述圆珠体位于对应的滑槽内；所述安装架包括：安装柱，固定在所述安装柱的两端的扇形安装板，连接于两扇形安装板边缘处的限位板，以及等距离固定在所述安装柱且与所述限位板固定连接的弧形支撑板；其中一个扇形安装板的顶端与翘板固定连接，另一个扇形安装板的顶端安装在所述安装框上，所述太阳能板并列分布在所述弧形支撑板上；所述制冷源包括：设置在所述冷藏内壁处的至少两处的蓄冷箱，与太阳能板连接的发电装置，依次电连接于所述发电装置的压缩机、冷凝器、节流装置、蒸发盘管和风机；所述蒸发盘管设置在所述蓄冷箱的顶部。
2.使用如权利要求1所述的一种冷链物流智能运输环境监管装置的监管系统，其特征在于，包括数据采集模块和控制模块，所述数据采集模块的输入端与温度传感器和光敏传感器的输出端电连接，所述数据采集模块的输出端与控制模块的输入端电连接，所述控制模块用于控制动力源和冷却源的工作状态；
所述光敏传感器对应安装在扇形安装板的顶部。
3.使用如权利要求2所述的一种冷链物流智能运输环境监管装置的监管系统的环境监管方法，其特征在于，具体包括以下步骤：
步骤一、车载式冷藏箱在运输的过程中，温度传感器一直能感应冷藏箱内的温度，当数据采集模块采集到的箱内的温度高于设定的温度，则将信号指令发送给控制模块，控制模块控制冷却源开始制冷；
步骤二、设置太阳能为冷却源的动力源，当阳光在非垂直入射在安装框上时，光敏传感器感应其与阳光存在角度，故将信号指令发送给控制模块，所述控制模块控制动力源中的换向组件，换向组件的转动使得安装架及其内部的太阳能板做角度调节直至阳光与光敏传感器相互垂直；
步骤三、当箱内的温度降低到设置的最低点，即冷却源停止工作，重复步骤一至步骤二。
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