CN111351297B - 一种分区化管理的智能冷库 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种分区化管理的智能冷库，包括库体和控制系统，库体包括若干个冷储区域，控制系统包括智能仓库单元和若干个第一冷储控制单元，第一冷储控制单元与冷储区域对应设置，第一冷储控制单元包括温度传感器、RFID读卡模块和控制模块。采用上述技术方案后，本发明一种分区化管理的智能冷库，各冷储区域的温度监测和温度调节均可实现自动化独立控制，实现局部降温等，从而达到节能降耗的目的。与传统技术相比，无需人工去库房内测温等，当要降低库内温度时，也无需人工去控制机房启闭手动阀，本发明只需远程控制即可。

Description

一种分区化管理的智能冷库
技术领域
本发明涉及一种冷库设备，特别是涉及一种区块化管理的智能冷库。
背景技术
随着经济的发展，人民生活水平的不断提高和生活质量的不断提升，各种食品等的保质及保鲜，越来越依赖实用全程冷链物流进行食品药品的运输储藏，冷库是冷链物流必不可少的一种复杂的设备。
现有的冷库存在如下问题：冷库内的温度监视通过人工频繁入库巡查读取相应检测仪器数据才能完整，而每次打开冷库大门入库巡查都会对冷库冷源造成一定量的损耗，因此加大了制冷设备的运行成本，降低了工作效率，而且技术人员入库还需要采取相应的御寒措施，颇为不便。在温度读取后，还需人工进入机房手动调节(开启、关闭等)制冷机组的运作状态，操作不便。
此外，传统的冷库通常无法监测冷库内不同区域的温度情况等，更无法视情况对冷库内不同区域进行局部温度调控，比如实现区域性降温等，传统冷库的降温通常为整个冷库进行降温，能耗大。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种能够对库房分区化管理，对冷库内的温度能够实现自动化监测和调节的智能冷库。
为了达成上述目的，本发明的技术方案是：
一种分区化管理的智能冷库，包括：
库体，包括若干个冷储区域以及制冷剂输送管路，所述制冷剂输送管路包括对应于各所述冷储区域布设的若干个分支管路，每一所述分支管路上分别设有电磁阀；
控制系统，包括智能仓库单元和若干个第一冷储控制单元，且所述第一冷储控制单元与所述冷储区域对应设置，所述第一冷储控制单元包括温度传感器、RFID读卡模块和控制模块，所述RFID读卡模块与设置于货物上的RFID电子标签通过射频识别通信连接，所述RFID读卡模块与所述控制模块双向电连接，所述温度传感器的输出端连接于所述控制模块，所述智能仓库单元包括中央控制器，所述第一冷储控制单元与所述智能仓库单元之间通信连接；
物联网云管理平台，与所述智能仓库单元之间通信连接；
控制机房，与所述物联网云管理平台之间通信连接，且所述控制机房与各所述电磁阀的控制端相电连接；
所述物联网云管理平台用于获取各个冷储区域的温度，并进一步用于当至少有一冷储区域的温度高于设定值时，控制该冷储区域所对应的分支管路输送上的电磁阀开启以对该冷储区域制冷。
采用上述技术方案后，本发明一种分区化管理的智能冷库，具有以下有益效果：包括若干个冷储区域，各冷储区域的温度监测和温度调节均可实现自动化独立控制，实现局部降温等，从而达到节能降耗的目的。与传统技术相比，无需人工去库房内测温等，当要降低库内温度时，也无需人工去控制机房启闭手动阀，本发明只需远程控制电磁阀的启闭即可。此外，智能仓库单元21自动化采集第一冷储控制单元内置的温度传感器所测的库内温度转输至物联网云管理平台，用户可通过手机APP调取物联网云管理平台的数据进行调温等干预操作。因此，本发明提供一种能够对库房分区化管理，对冷库内的温度能够实现自动化监测和调节的智能冷库。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施方式的技术方案，下面将对实施方式中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他相关的附图。
图1为本发明的智能冷库的俯视图及局部剖图；
图2为本发明中门框的结构示意图；
图3为本发明中门板的结构示意图；
图4为本发明的库体的侧墙体的剖面图；
图5为本发明的库体的制冷剂输送管路的剖面图；
图6为本发明的控制系统的电路原理框图；
图7为本发明的库体中制冷剂输送管路的分布图；
图8为本发明的能耗测定系统的电路原理框图。
图中：
库体-1； 冷储区域-11；
制冷剂输送管路-12； 分支管路-121；
保温层-122； 电磁阀-13；
门框-14； 门板-15；
控制系统-2； 智能仓库单元-21；
中央控制器-211； 无线通信模块-212；
电源模块-213； 定位模块-214；
第一冷储控制单元-22； 温度传感器-221；
RFID读卡模块-222； 控制模块-223；
无线通信模块-224； 电源模块-225；
第二冷储单元-23； RFID读卡模块-231；
无线通信模块-232； 控制模块-233；
电源模块-234； 信息传输模块-24；
第三冷储控制单元-25； 温度传感器-251；
控制模块-252； 无线通信模块-253；
电源模块-254； 外温测定单元-26；
外部环境温度传感器-261； 控制模块-262；
无线通信模块-263； 电源模块-264；
物联网云管理平台-3； 控制机房-4；
墙壁温度传感器-5； 能耗测定系统-6；
主板-61； 控制模块-611；
无线通信模块-612； 电源模块-613；
RFID测温芯片组-62； RFID超高频读卡芯片-63。
具体实施方式
为使本发明实施方式的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施方式中的附图，对本发明实施方式中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施方式是本发明一部分实施方式，而不是全部的实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。因此，以下对在附图中提供的本发明的实施方式的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的选定实施方式。基于本发明中的实施方式，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施方式，都属于本发明保护的范围。
在本发明的描述中，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本发明的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。
本发明一种分区化管理的智能冷库，如图1-图8所示，包括库体1和控制系统2。参考图1所示，库体1包括若干个冷储区域11，参考图6所示，控制系统2包括智能仓库单元21和若干个第一冷储控制单元22，若干个第一冷储控制单元22设置于库体1的内部，并且第一冷储控制单元22与冷储区域11以一对一或多对一的方式对应设置，本实施例中，一个冷储区域11设置一个第一冷储控制单元22，需要说明的是，各冷储区域11所设第一冷储控制单元22的数量不予限定，可视情况增设。第一冷储控制单元22包括温度传感器221、RFID读卡模块222和控制模块223，RFID读卡模块222与设置于货物上的RFID电子标签通过射频识别通信连接，RFID读卡模块222与控制模块223双向电连接，温度传感器221的输出端连接于控制模块223，智能仓库单元21包括中央控制器211，第一冷储控制单元22与智能仓库单元21之间以有线或无线的方式通信连接。智能仓库单元21与物联网云管理平台3之间以有线或无线的方式通信连接。进一步地，智能仓库单元21与控制机房4之间以有线或无线的方式通信连接，控制机房4与物联网云管理平台3之间以有线或无线的通信连接。上述各通信连接以有线或无线的方式实现，以能实现数据的传输即可。本实施例中，智能仓库单元21与物联网云管理平台3之间无线通信连接。智能仓库单元21与控制机房4之间无线通信连接，控制机房4与物联网云管理平台3之间无线通信连接。第一冷储控制单元22与智能仓库单元21之间有线通信连接，供以市电。温度传感器221用于测定其对应冷储区域11的库内温度，温度传感器221采用常规的测温芯片或测温探头等，本实施例中，温度传感器221为测温芯片。RFID电子标签可编辑，根据货物的不同，RFID电子标签编辑有相应的货物信息，实现货物追踪，方便调取货物或显示库内空区等。物联网云管理平台3收到数据可进行分析计算处理，并将相对应的控制指令下发至控制机房4和/或智能仓库单元21。
库体1设有制冷剂输送管路12，制冷剂输送管路12位于库体1内部，参考图7所示，制冷剂输送管路12包括对应于各冷储区域11布设的若干个分支管路121，各分支管路121上分别设有电磁阀13，优选地，电磁阀13还集成有手动阀结构设计，增加安全防控，在断电情况下还可实现对分支管路121的启闭控制。控制机房4与各电磁阀13的控制端相电连接。具体地，制冷剂输送管路12布设于库体1的顶部，各第一冷储控制单元22设置于各分支管路121的下方。
本发明一种分区化管理的智能冷库，包括若干个冷储区域11，各冷储区域11的温度监测和温度调节均可实现自动化独立控制，实现局部降温等，从而达到节能降耗的目的。
具体的，在其中一个实施例中，所述物联网云管理平台3用于获取各个冷储区域11的温度，并进一步用于当至少有一冷储区域11的温度高于设定值时，控制该冷储区域11所对应的分支管路输121送上的电磁阀13开启以对该冷储区域制冷11。
在其他实施例中，所述物联网云管理平台3进一步用于获取各个冷储区域11的货物信息，所述货物信息包括储存货物的重量、存储时间、以及货物种类；其中，所述货物信息为通过所述RFID读卡模块222扫描设置于货物上的RFID电子标签获得。由于库体1的内部设置有多个RFID读卡模块222，因此，货物在库体1的内部的移动过程中，设置于货物上的RFID电子标签，可能会被多个RFID读卡模块222读取到，造成同一个货物存储于多个区域的“假象”。因此，优选的，当所述物联网云管理平台3获取同一物品在多个冷储区域11的存储信息时，进一步保存存储时间最晚的货物信息，而删除上一条货物信息。在其他实施例中，货物在库体1的内部的移动过程中，所述物联网云管理平台3进一步用于当至少有一冷储区域11中的RFID读卡模块222读取到RFID电子标签时，同时控制该冷储区域11所对应的分支管路输121送上的电磁阀13开启以对该冷储区域制冷11；当上一条货物信息删除时，同时控制该冷储区域11所对应的分支管路输121送上的电磁阀13关闭。在其他实施例中，所述物联网云管理平台3进一步用于当至少有一冷储区域11存入新货物时，同时控制该冷储区域11所对应的分支管路输121上的电磁阀13开启以对该冷储区域制冷11，其中，制冷剂量与存入货物的重量成正比。当存储入新货物的质量超过预定阈值时，所述物联网云管理平台3进一步用于控制该冷储区域11的周边冷储区域11所对应的分支管路121输送上的电磁阀13开启以对同时该周边冷储区域11制冷。可以理解，新货物的存储会对对应冷储区域11产生较大的影响，因此在新货物存储的同时对对应区域及周边区域进行降温，从而可以使对应冷储区域11及周边区域的温度发生较大的波动，影响整体的品质。
在其他实施例中，所述物联网云管理平台3进一步用于当所述储存时间接近所述货物的保质期时进行预警。
在其他实施例中，所述物联网云管理平台3可以进一步用于获取储存货物的分布图以及制冷剂量供应图。其中，所述分布图为各个冷储区域11储存货物的重量分布图。所述制冷剂量供应图为单位时间内各个冷储区域11所对应的电磁阀13的开启时间。所述物联网云管理平台3可以进一步根据储存货物的分布图以及制冷剂量供应图优化储存货物的分布。
与传统技术相比，无需人工去库房内测温等，当要降低库内温度时，也无需人工去控制机房启闭手动阀，本发明只需远程控制电磁阀13的启闭即可。此外，智能仓库单元21自动化采集第一冷储控制单元22内置的温度传感器221所测的库内温度转输至物联网云管理平台3，用户可通过手机APP调取物联网云管理平台3的数据进行调温等干预操作。因此，本发明提供一种能够对库房分区化管理，对冷库内的温度能够实现自动化监测和调节的智能冷库。
作为一种优选地实施方式，第一冷储控制单元22还包括无线通信模块224和电源模块225，无线通信模块224与控制模块223双向电连接，电源模块225为第一冷储控制单元22提供工作电源。智能仓库单元21还包括无线通信模块212、电源模块213和定位模块214，定位模块214的输出端与中央控制器211电连接。无线通信模块212与中央控制器211双向电连接，第一冷储控制单元22与智能仓库单元21之间无线通信连接，电源模块213为智能仓库单元21提供工作电源。无线通信模块224优选为NB-IOT模块。定位模块214为GPS定位模块或者北斗定位模块。
进一步地，控制系统2还包括外温测定单元26，外温测定单元26包括外部环境温度传感器261、控制模块262、无线通信模块263和电源模块264，外部环境温度传感器261的输出端连接于控制模块262，无线通信模块263与控制模块262双向电连接，控制模块262与智能仓库单元21之间通信连接。电源模块264为外温测定单元26提供工作电源。外温测定单元设置于库体1的外部，外部环境温度传感器261裸露于外界空气中。需要说明的是，当智能仓库单元21置于库体1外部时，外温测定单元26可设根据需要集成设计于智能仓库单元21上。
参考图2和图3所示，库体1具有门框14和门板15，控制系统2还包括第二冷储控制单元23，第二冷储单元23设置于门框14，参考图6所示，第二冷储单元23包括双向电连接的RFID读卡模块231、无线通信模块232、控制模块233和电源模块234，RFID读卡模块231与设置于货物上的RFID电子标签通过射频识别通信连接，RFID读卡模块231与第二冷储单元23的控制模块双向电连接，无线通信模块22与控制模块233双向电连接，电源模块234为第二冷储控制单元23提供工作电源，第二冷储控制单元23与智能仓库单元21之间无线通信连接。无线通信模块232优选为NB-IOT模块。RFID电子标签编辑有相应的货物信息，在门框14上设置第二冷储控制单元23，方便货品出、入库的统计等。
智能仓库单元21设置于库体1内，门板15的内部填充有保温材料(优选为聚氨酯)，形成保温层，所述保温层外包覆有保温壁材，所述保温壁材优选为碳纤维或玻璃纤维材质。控制系统2还包括信息传输模块24，信息传输模块24设置于门板15的外侧壁上，第一冷储控制单元22与智能仓库单元21之间无线通信连接，智能仓库单元21与信息传输模块24之间无线通信连接，信息传输模块24与物联网云管理平台5之间无线通信连接。信息传输模块24具有天线接口，天线接口与天线相连接，天线优选为NB-IOT天线，即信息传输模块24优选为NB-IOT模块。需要说明的是，当门板15为传统的不锈钢金属等对信息造成屏蔽影响的材质时，智能仓库单元21还可设置于库体1外，第一冷储控制单元22与智能仓库单元21之间有线通信连接，智能仓库单元21与物联网云管理平台5之间无线通信连接。
作为一种优选地实施方式，参考图5所示，制冷剂输送管路12包覆有保温层122，控制系统2还包括若干个第三冷储控制单元25，若干个第三冷储控制单元25分别设置于保温层122的内、外侧壁。位于保温层122的内侧壁的第三冷储控制单元25紧挨着制冷剂输送管路12的外侧壁设置，用于测定制冷剂输送管路12的内温。位于保温层122的外侧壁的第三冷储控制单元25用于测定制冷剂输送管路12的外温。需要说明的是，制冷剂输送管路上的阀门可视情况设置第三冷储控制单元25，用以监测阀门处的管路内、外温。
参考图6所示，第三冷储控制单元25包括温度传感器251、控制模块252、无线通信模块253和电源模块254，温度传感器251的输出端连接于控制模块252，无线通信模块253与控制模块252双向电连接，电源模块254为第三冷储控制单元25提供工作电源，第三冷储控制单元25与智能仓库单元21之间无线通信连接。无线通信模块253优选为NB-IOT模块。
作为一种优选地实施方式，参考图4和图8所示，智能冷库还包括能耗测定系统6，能耗测定系统6包括主板61、RFID测温芯片组62和RFID超高频读卡芯片63，主板61嵌设于库体1的外侧壁，RFID测温芯片组62嵌设于库体1的侧壁内部，RFID超高频读卡芯片63对应于RFID测温芯片组62设置，RFID测温芯片组62至少包括一片RFID超高频读卡芯片63，RFID超高频读卡芯片63与RFID超高频测温芯片63之间通过射频识别通信连接，主板61包括控制模块611、无线通信模块612和电源模块613，各RFID超高频读卡芯片63分别与控制模块611双向电连接，优选地，RFID超高频读卡芯片63与控制模块611之间有线连接。无线通信模块612与控制模块611双向电连接，控制模块611通过无线通信模块612与物联网云管理平台3无线通信连接，主板61的电源模块为主板61内的各模块提供工作电源。无线通信模块612优选为NB-IOT模块。
为了方便测定库体1的侧墙体上的不同部位的能耗关系，能耗测定系统6包括若干个的RFID超高频读卡芯片63，以及若干组的RFID测温芯片组62。优选地，主板61所在位置对应的RFID超高频读卡芯片63可集成设计于主板61上。RFID测温芯片组62包括若干个沿库体1的壁厚方向依次对应布设的RFID超高频测温芯片621。RFID测温芯片组62设置多个RFID超高频测温芯片621，方便测算RFID测温芯片组62所对应墙体部位的能耗。
库体1为双层结构，包括墙壁和保温壁，所述保温壁设置于墙壁的内侧，主板61还包括墙壁温度传感器5，墙壁温度传感器5的输出端与控制模块611电连接。主板61嵌设于所述墙壁的外侧壁，RFID测温芯片组62嵌设于所述保温壁的内部。
需要说明的是，本发明中，所有的电源模块可为UPS电源模块。
以上所述仅为本发明的优选实施方式而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种分区化管理的智能冷库，其特征在于，
包括：
库体，包括若干个冷储区域以及制冷剂输送管路，所述制冷剂输送管路包括对应于各所述冷储区域布设的若干个分支管路，每一所述分支管路上分别设有电磁阀；
控制系统，包括智能仓库单元和若干个第一冷储控制单元，且所述第一冷储控制单元与所述冷储区域对应设置，所述第一冷储控制单元包括温度传感器、RFID读卡模块和控制模块，所述RFID读卡模块与设置于货物上的RFID电子标签通过射频识别通信连接，所述RFID读卡模块与所述控制模块双向电连接，所述温度传感器的输出端连接于所述控制模块，所述智能仓库单元包括中央控制器，所述第一冷储控制单元与所述智能仓库单元之间通信连接；
物联网云管理平台，与所述智能仓库单元之间通信连接；
控制机房，与所述物联网云管理平台之间通信连接，且所述控制机房与各所述电磁阀的控制端相电连接；
所述物联网云管理平台用于获取各个冷储区域的温度，并进一步用于当至少有一冷储区域的温度高于设定值时，控制该冷储区域所对应的分支管路输送上的电磁阀开启以对该冷储区域制冷；
所述物联网云管理平台进一步用于获取各个冷储区域的货物信息，所述货物信息包括储存货物的重量、存储时间、以及货物种类；其中，所述货物信息为通过所述RFID读卡模块扫描设置于货物上的RFID电子标签获得；
所述物联网云管理平台进一步用于当至少有一冷储区域存入新货物时，同时控制该冷储区域所对应的分支管路输送上的电磁阀开启以对该冷储区域制冷，其中，制冷剂量与存入货物的重量成正比；
当存储入新货物的质量超过预定阈值时，所述物联网云管理平台进一步用于控制该冷储区域的周边冷储区域所对应的分支管路输送上的电磁阀开启以对同时该周边冷储区域制冷，减小对对应冷储区域温度产生的影响。
2.如权利要求1所述的一种分区化管理的智能冷库，其特征在于：
所述物联网云管理平台进一步用于当所述储存时间接近所述货物的保质期时进行预警。
3.如权利要求1所述的一种分区化管理的智能冷库，其特征在于：
所述智能冷库还包括能耗测定系统，所述能耗测定系统包括主板、RFID测温芯片组和RFID超高频读卡芯片，所述主板嵌设于所述库体的外侧壁，所述RFID测温芯片组嵌设于所述库体的侧壁内部，所述RFID超高频读卡芯片对应于所述RFID测温芯片组设置，RFID测温芯片组至少包括一片RFID超高频读卡芯片，所述RFID超高频读卡芯片与所述RFID超高频测温芯片之间通过射频识别通信连接，所述主板包括控制模块、无线通信模块和电源模块，各所述RFID超高频读卡芯片分别与所述主板的控制模块双向电连接，所述无线通信模块与所述主板的控制模块双向电连接，所述主板的控制模块通过所述无线通信模块与物联网云管理平台无线通信连接，所述主板的电源模块为所述主板内的各模块提供工作电源。
4.如权利要求3所述的一种分区化管理的智能冷库，其特征在于：
所述RFID测温芯片组包括若干个沿所述库体的壁厚方向依次对应布设的RFID超高频测温芯片。
5.如权利要求3所述的一种分区化管理的智能冷库，其特征在于：
所述库体包括墙壁和保温壁，所述保温壁设置于墙壁的内侧，所述主板还包括墙壁温度传感器，所述墙壁环境温度传感器的输出端与所述主板的控制模块电连接，所述主板嵌设于所述墙壁的外侧壁，所述RFID测温芯片组嵌设于所述保温壁的内部。
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