CN111210173A - 一种集装箱装运智能管理系统 - Google Patents

Abstract

本发明提出一种集装箱装运智能管理系统及方法，该系统包括集装箱RFID电子铅封，用来读写电子铅封的移动终端，与移动终端无线连接的后台服务器，所述电子铅封还包括储存器，储存器内储存有电子铅封的出厂编号、电子铅封对应集装箱的号码、与该货物对应的货物交接单号码和供外界核对的条形码代码。本发明实现集装箱信息自动读取、状态实时变更、后方对前方货物的实时监控等需求。集装箱电子铅封管理系统完成对集装箱运输中的电子派单、提箱、装箱、进出港口、拆还箱、验箱、编号配对、换锁、倒箱等功能操作的实时跟踪和信息的实时传输与更新，大大加强了集装箱管理的力度，保障了整个运输过程的安全。

Description

一种集装箱装运智能管理系统

技术领域

本发明属于集装箱物流技术设备领域，尤其是涉及一种集装箱装运智能管理系统及方法。

背景技术

集装箱运输是以集装箱作为运输单位进行货物运输的一种最先进的现代化运输方式。它具有“安全、迅速、简便、价廉”的特点，有利于减少运输环节，可以通过综合利用铁路、公路、水路和航空等各种运输方式，进行多式联运，实现“门到门”。

未来中国集装箱运输行业仍有很大的发展和提升空间，中国正在实现从集装箱运输大国向强国的转变。预计2010年后，中国将成为世界最大的集装箱航运中心，到2020年，中国港口集装箱吞吐量将达到2亿。

随着全球集装箱产业的高速发展，由于没有实现同步物联网对集装箱进行有效的管理，在集装箱运输过程中，对集装箱内货物的偷盗、夹入非法违禁物品、货物偷梁换柱的犯罪屡禁不止，逐年上升，犯罪呈团伙化、专业化态势，给集装箱运输业的管理造成严重危害，在经济、效率、信誉、安全等到方面带来了巨大损失，给贸易声誉和国家安全带来严重隐患。

发明内容

为了弥补上述集装箱在运输过程中没有同步管理，造成货物损失和夹杂违法物品等给集装箱运输带来损失，给国家安全带来隐患的缺陷，本发明提出一种集装箱装运智能管理系统及方法。

其技术方案为，一种集装箱装运智能管理系统，包括集装箱RFID电子铅封，用来读写电子铅封的移动终端，与移动终端无线连接的后台服务器，其特征在于，所述电子铅封还包括储存器，储存器内储存有电子铅封的出厂编号、电子铅封对应集装箱的号码、与该货物对应的货物交接单号码和供外界核对的条形码代码。本技术方案中，建立了以RFID电子防盗铅封为核心技术，通过具有RFID读写功能的无线移动智能终端设备，以移动通信网络为依托，以多种方式为集装箱运输过程中的各种职能角色提供移动的信息管理服务平台。实现集装箱信息自动读取、状态实时变更、后方对前方货物的实时监控等需求。集装箱电子铅封管理系统完成对集装箱运输中的电子派单、提箱、装箱、进出港口、拆还箱、验箱、编号配对、换锁、倒箱等功能操作的实时跟踪和信息的实时传输与更新，RFID无源电子铅封，通过具有RFID读写功能的无线移动智能终端设备，与移动的通信信息平台，建立从货主、货代、船公司、港口、码头、到岸港口、收货，即陆运、航运、陆运全过程的货物防盗跟踪系统。系统与港口对接，实现无纸化的数据自动传输的信息化管理操作的智慧物流系统。极大地提高工作效率和数据正确率，降低物流费用。

所述电子铅封内部构成电路回路，外部包裹塑料，铅封被破坏后不能复原。本技术方案中，电子铅封外观无法复原，电子铅封内部构成电器回路，外部用工程塑料包容。螺杆锁紧钢绳后自动断开，在不破坏外观和性能的情况下，无法人为打开电子铅封，如破坏性打开铅封,性能和外观将不能复原。

所述后台服务器还云连接入物流综合处理网络，通过物流综合处理网络与外界实现信息交换。本技术方案中，采用云连接的方式与外界进行信息交换，实时监控电子铅封状态，进而监控到集装箱状态，通过运单号、箱号、电子标签ID、封号、单位等信息作为查询条件，进行集装箱实时信息查询，可以查询出集装箱本次运输的每个业务节点的详细信息，并且能够查看现场图片、打印单据等信息。并且通过集装箱信息可以关联查询到与其绑定的电子铅封信息。

所述物流综合处理网络连接的外部设备包括web应用服务器、船务管理服务器、物流管理服务器。

所述web应用服务器通过互联网分别连接有货主查询终端、港区服务平台、短信查询平台。

所述移动终端为智能RFID手机。本技术方案中，采用智能RFID手机作为移动终端，无论高中低档手机，只要有RFID读写功能和目前手机市场中的多媒体功能，可以进行拍照拍摄，都可满足本发明的需要，本方案中，对于手机改动较小，只需对智能手机添加RFID读写功能，然后由软件范围对手机进行编辑，还可以在手机内加装OCR或其他图像识别转换软件，将扫描到的图像直接转换为可以打印或编辑的格式输出。如果是触屏手机，则还可以加模块在触屏上直接编辑指纹采集识别软件，方便手机对指纹进行识别。

一种应用于上述智能管理系统的方法，在集装箱运输过程中，为集装箱上安装RFID铅封，用联网的RFID读写器随时读取RFID铅封，对集装箱进行实时监控和管理，本方法包括以下步骤：（1）在集装箱柜门上加装RFID电子铅封；（2）将电子铅封的出厂编号、电子铅封对应集装箱的编号、该集装箱的货物交接单的号码以及供外界核对的条形码储存入电子铅封；（3）为集装箱运输过程中的管理人员配备具有RFID读写功能且与外界后台服务器进行无线连接的移动终端；（4）在集装箱运输过程中，管理人员利用移动终端采集电子铅封信息并向后台服务器发送电子铅封信息，后台服务器通过移动终端对集装箱进行管理。

本发明实现集装箱信息自动读取、状态实时变更、后方对前方货物的实时监控等需求。集装箱电子铅封管理系统完成对集装箱运输中的电子派单、提箱、装箱、进出港口、拆还箱、验箱、编号配对、换锁、倒箱等功能操作的实时跟踪和信息的实时传输与更新，大大加强了集装箱管理的力度，保障了整个运输过程的安全。

附图说明

图1为本发明的一种实施方式的结构示意图；

图2为本发明的一种实施方式的与外界进行连接的示意图；

图中，1、电子铅封；2、移动终端；3、后台服务器；4、储存器；双线箭头线表示无线连接。

具体实施方式

下面结合附图对本发明内容做进一步说明。

参照图1，本发明的一种实施方式。一种集装箱装运智能管理系统，包括集装箱RFID电子铅封1，用来读写电子铅封的移动终端2，与移动终端无线连接的后台服务器3，所述电子铅封还包括储存器4，储存器内储存有电子铅封的出厂编号、电子铅封对应集装箱的号码、与该货物对应的货物交接单号码和供外界核对的条形码代码。所述电子铅封内部构成电路回路，外部包裹塑料，铅封被破坏后不能复原。本实施例中采用智能RFID手机作为移动终端。本实施例中的智能RFID手机，具有RFID读写和智能手机的所有功能。在扫描后，拍摄集装箱相关图片可以通过手机同时传送到系统平台，如装货实况、铅封、开箱货物情况等。新增图片信息转换为文字的处理功能。如拍摄集装箱号、汽车牌号图片，自动转换成箱号、车牌号发送到系统平台。将移动终端整合到手机上，方便携带。且手机作为目前生活必不可少的随身携带的工具，也方便记录使用者的位置。智能手机上可以整合安装大量与本发明有关的软件，例如OCR图片文字识别、PDF图片转换之类，便于手机在扫描后信息的格式转换以及传输。

结合图2，所述后台服务器还云连接入物流综合处理网络，通过物流综合处理网络与外界实现信息交换。所述物流综合处理网络连接的外部设备包括web应用服务器、船务管理服务器、物流管理服务器。所述web应用服务器通过互联网分别连接有货主查询终端、港区服务平台、短信查询平台。

一种集装箱智能管理方法，在集装箱运输过程中，为集装箱上安装RFID铅封，用联网的RFID读写器随时读取RFID铅封，对集装箱进行实时监控和管理，本方法包括以下步骤：（1）在集装箱柜门上加装RFID电子铅封；（2）将电子铅封的出厂编号、电子铅封对应集装箱的编号、该集装箱的货物交接单的号码以及供外界核对的条形码储存入电子铅封；（3）为集装箱运输过程中的管理人员配备具有RFID读写功能且与外界后台服务器进行无线连接的移动终端；（4）在集装箱运输过程中，管理人员利用移动终端采集电子铅封信息并向后台服务器发送电子铅封信息，后台服务器通过移动终端对集装箱进行管理，本发明以RFID电子防盗铅封为核心技术，通过具有RFID读写功能的无线移动智能终端，以无线移动通信网络为依托，以多种方式为集装箱运输过程中的各种职能角色提供移动的信息管理服务平台。本发明实现集装箱信息自动读取、状态实时变更、后方对前方货物的实时监控等需求。集装箱电子铅封管理系统完成对集装箱运输中的电子派单、提箱、装箱、进出港口、拆还箱、验箱、编号配对、换锁、倒箱等功能操作的实时跟踪和信息的实时传输与更新。

虽然目前物流业也有采用有源RFID电子安全装置方案，有源RFID方案的优点在于有较长的读写距离，在出色的设备和技术条件的支持下能实现时时监控。然而在实践中我们发现有源RFID电子铅封或电子锁本身价格昂贵和由回收维护带来的巨大管理成本以及电源不稳定让使用者焦头烂额。时时监控理论上能准确确定集装箱犯罪的时间和地点，然而技术上的不成熟带来的昂贵成本和信息的不可靠性使其很难在大范围的应用。在集装箱运输业中，判断集装箱铅封好坏的工作都是在每个环节和每个环节交接的节点处进行的，（如装港司机将集装箱从装箱地运到港口时，港口要对铅封进行检查），如果在一个交接的节点处发现电子安全装置出现了问题，那么说明集装箱在刚完成的环节中被打开了，这个环节承运人要为此负责，通过及时可靠的节点监控已经能确定集装箱在那个环节中出了问题，可以找到集装箱犯罪的犯罪嫌疑人。经分析无源的RFID电子铅封完全可以满足以上集装箱安全监控的需要，而且极大的降低了成本，使用后无需回收，无需为内部电源的不可靠性担忧，易于推广使用、保密性强、环保并且可以在各种恶劣条件下工作。

经过以上分析比较我们大胆采用了无源的RFID电子铅封方案，将无源的RFID电子芯片成功的整合在本系统中并使其成熟。一次性的无源的RFID电子安装装置带来的巨大方便和低廉的成本使我们能很顺利实践和开展全球集装箱安全系统，是使系统得到了全球更多客户的青睐。

在本发明中，当集装箱每经过一个运输环节交接点时都需要使用本发明的移动终端进行节点扫描。通过节点扫描监控者能立即在系统的信息平台上得知该次扫描的移动终端持有人、扫描的电子安全装置是否完好、封号、箱号、扫描的时间、扫描地点的GPS坐标、精确地图，及输入在铅封中的商业信息，对运输管理提供了极大方便，并且信息平台对托运方有权限的开放，给予托运方对自己货物在每个节点的状态的知情权。而本发明的移动终端优选手机作为操作平台，便于随身携带，使用方便，操作简单。

如果该次扫描是第一次装箱完毕后的装箱扫描，系统将立即自动通过短信平台或邮件通知货主他的集装箱在何时已经装好，提供电子安全装置号和箱号等相关信息，很好的体现了系统的人性化，提高了货主的知情度。

如果电子安全装置被仿冒或遭到破坏，数据采集器将无法得到有效采集，扫描器则会自动向信息平台报警，信息平台将告知相关各方发现电子安全装置被破坏时的具体时间地点和扫描器持有者的信息，大大提高应对突发事件的反应和情况了解速度。

本发明中，集装箱RFID电子铅封是集装箱物联网管理系统的重要核心硬件，集RFID原代码、管理条形码、加密号于一体，与集装箱号、设备交接单号五码合一，组成完整的信息载体。与集装箱电子标签配用，具有以下功能：

（1）防伪无法仿制，电子铅封中同时储存了三种信息，即储存RFID芯片中的出厂号、写入的密号和喷制于标签外部的条形码，该三种信息相结合确保了铅封号的全球唯一和不可修改的性能，使犯罪团伙不可能制造相同ID号的电子铅封。从而保证了铅封成为集装箱箱门是否被打开过的，货物有否被动过的唯一标准。对于目前通用的铅封相比具有无可比拟的优势。

（2）外观无法复原，电子铅封内部构成电器回路，外部用工程塑料包容。螺杆锁紧钢绳后自动断开，在不破坏外观和性能的情况下，无法人为打开电子铅封，如破坏性打开铅封,性能和外观将不能复原。现有铅封无法做到这点。

（3）可明确各运输阶段承运人对箱子及货物的保管责任，利用具有读写RFID功能的无线智能移动终端，由具体指定的操作人员为责任人，来检查集装箱的铅封是否完好。以此来达到对集装箱在装箱，进港，装船，卸船，出港，拆箱等运输的全过程节点管控。系统通过信息的传送交换，可以在集装箱装箱后，集装箱进港时，港航交接时和拆箱前对铅封的有效性进行验证和交接，如发现铅封被破坏，可以自动发送到系统平台报警。其次，无线智能移动终端实现了集装箱电子标签内数据的自动获取，即方便前方工作人员的操作，又保证了数据的准确性及真实性。

（4）第一时间为海关，公安等执法机关提供集装箱运输全过程的信息资料，系统通过互联网实施信息与数据共享，可为海关、公安、商检等执法部门查处集装箱运输中的各类违法行为提供第一手的信息资料。海关、公安、检验、检疫、港区、船公司、物流企业，收发货人可以通过系统进行分级别信息共享。每个进港集装箱，从提箱、装箱、施封、节点交接地点、时间，进港、出港、到达目的地开箱的信息实施全程跟踪。系统具有实时跟踪及监督功能，通过系统中的实时信息，可对每个船名航次、箱号、收货人，承运物品名、承运单位、经办人、铅封号、装载集卡司机、进出港区时间，车辆的运行轨迹进行核对与跟踪，便于执法机关对各类违法犯罪行为的侦查。

（5）无纸化办公，减少港口物流系统的工作量，系统实现了信息与数据的无纸化传送交接，只要货代，车队第一时间把集装箱设备交接单和装箱清单上的内容输入本系统平台，以后所需的信息和数字交换都可以由本系统中的终端自动采集，写入和自动交接。从而有效覆盖进出集装箱在港区卡口的预约等多个工作环节，并可以省略港区、船公司在各个操作环节中繁琐的电脑输单和纸质单证的传送。大大减少工作人员的劳动强度，并提高数据采集和传递的准确和安全性。

（6）为货主提供更好的服务，信息共享和实时跟踪使货主能及时了解自己的物品在运输途中的行踪，便于掌握航程、安排后续工作流程。装箱和拆箱时系统可以根据需求采用短信方式在客户装箱后和拆箱前提醒电子铅封是否完好，预防问题的发生。终端可以通过GPS全球定位系统为货主提供其集装箱所在的具体位置，让货主可以实时跟踪查询自己的货物到达地点。改变了目前运输实况无处查询，任由承运商忽悠的现象。

（7）为船公司箱管管理自己的集装箱提供了极大便利，电子标签使集装箱具有电子数据，更易于各类数据的收集与处理。同时对装载过特定货物的箱子可以通过终端在芯片中写入指定信息如：某年某月某日装载过有毒物品的信息，可防止该类箱子装运食品而导致食品污染。此外，使用终端通过GPS全球定位系统可以查询每个集装箱的具体位置、状态，方便各船公司和铁路等部门对集装箱的查找和管理。

（8）信息的准确性和不可改变性，用终端同时扫描电子铅封和电子箱号，信息自动发送到数据库，系统自动读出相应的箱号和铅封号。操作便捷、正确，最大限度提高了工作效率。多个电子标签固定在集装箱安全位置，可长期重复使用，客户信息输入系统后操作人员不能随意更改，必须由授权人修改。不仅避免了目前转单可能出现的差错，同时堵绝了有目的的修改递单事件的发生。减少了物流操作人员的工作量并提高了信息的可靠性。

（9）向客户提供各节点信息的实时查询、统计等信息服务，利用GPS坐标信息在GIS地图上做地标显示，实现每个节点交接时做到准确的定位跟踪。当智能终端在运输节点发现非正常情况时，驱动短信平台，向收货和发货人及相关人员发送报警短信，有关人员可立即做出反应，及时对异常情况进行调查和处理。同时,系统针对不同客户群，可设置不同的权限，客户可在系统上查询，统计各种所需的信息和数据。

（10）应用电子派单，货主、海关、理货公司，集装箱运输公司，上一级下达的任务通过电子派单给相关职能人员的手机发布分配工作信息。

（11）适用性广，兼容性强，电子铅封不仅适用于集装箱运输中，也可广泛应用在其它箱、包等容器的封、锁。既可以和电子标签连网使用，也可单独操作。也可以在系统出现故障时作为传统铅封操作方法使用。

（12）系统与码头系统对接，码头系统实时掌握集装箱的信息动态，可省略进出港的预约流程。扫描进卡口，智能终端获取行车指南，替代目标前的打印行车指南小票。提高效率，减少费用。

(13)指纹的采集与比对，防盗跟踪电子铅封物联网管理系统，对于一些重要信息的输入与验证需采用操作人指纹并进行比对，如数字签名，手机支付等，需验证使用人的合法性方可执行。确保了信息的安全性。

(14)、小额支付如今网上银行，手机银行的普及，使得支付方式更多元换，本系统对于港区码头及船公司，实现终端小额支付，通过指纹识别，再扫描RFID读卡器进行支付。方便、快捷、安全。

以上所述，为本发明内容的较佳实施案例，并非对本发明内容作任何限制，凡是根据本发明内容技术实质对以上实施例所作的任何简单修改、变更以及等效结构变化，均仍属于本发明内容技术方案的保护范围内。

Claims (6)

1.一种集装箱装运智能管理系统，包括集装箱RFID电子铅封（1），用来读写电子铅封的移动终端（2），与移动终端无线连接的后台服务器（3），其特征在于，所述电子铅封还包括储存器（4），储存器内储存有电子铅封的出厂编号、电子铅封对应集装箱的号码、与该货物对应的货物交接单号码和供外界核对的条形码代码。

2.根据权利要求1所述的集装箱装运智能管理系统，其特征在于，所述电子铅封内部构成电路回路，外部包裹塑料，铅封被破坏后不能复原。

3.根据权利要求1所述的集装箱装运智能管理系统，其特征在于，所述后台服务器还云连接入物流综合处理网络，通过物流综合处理网络与外界实现信息交换。

4.根据权利要求3所述的集装箱装运智能管理系统，其特征在于，所述物流综合处理网络连接的外部设备包括web应用服务器、船务管理服务器、物流管理服务器。

5.根据权利要求4所述的集装箱装运智能管理系统，其特征在于，所述web应用服务器通过互联网分别连接有货主查询终端、港区服务平台、短信查询平台。

6.根据权利要求1所述的集装箱装运智能管理系统，其特征在于，所述移动终端为智能RFID手机。

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