CN111667206A - 一种冷藏箱温度监控、追溯系统及方法 - Google Patents

一种冷藏箱温度监控、追溯系统及方法 Download PDF

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Abstract

本发明提供了一种冷藏箱温度监控、追溯系统，其包含：实时监控冷藏箱温度的数据采集设备，用于及时发现异常温度数据并主动将异常温度数据上传到服务器，以及在当上位机轮询到的时候将当前温度数据上传到服务器；服务器通过外部显示终端将数据呈现给用户以供实时管理及故障追溯。其优点是：省去了复杂的布线环节，通讯距离远，即使在间隙较小的集装箱中也能将数据上传，为冷藏箱温度提供管理平台。

Description

一种冷藏箱温度监控、追溯系统及方法
技术领域
本发明涉及无线数据采集技术领域，具体涉及一种冷藏箱温度监控、追溯系统及方法。
背景技术
随着冷链物流日益增加，冷藏箱是冷链物流运输的主要工具，因此，冷藏箱温度监管是运输及堆场过程中最重要的环节，温度是否正常直接影响到货物的好坏，尤其是在冷藏危险品运输和存储更加关键，由于温度监管不力有可能造成巨大危害。
发明内容
本发明的目的在于提供一种冷藏箱温度监控、追溯系统及方法，对集装箱堆场中的冷藏箱进行实时的温度数据采集，并将采集的温度数据进行存放等待上位机询问后将相应的集装箱ID信息和温度数据通过无线网络发送给服务器，当采集到的温度数据出现异常时自动将相应的集装箱ID信息以及该异常温度数据通过无线网络上传到服务器，省去了复杂的布线环节，通讯距离远，即使在间隙较小的集装箱中也能将信息上传给服务器，为冷藏箱温度实时管理及故障追溯提供管理平台。
为了达到上述目的，本发明通过以下技术方案实现：
一种冷藏箱温度监控、追溯系统，其特征是，包含：
至少一个数据采集设备，每个数据采集设备分别用于实时采集运输途中或者堆场中对应冷藏箱的温度数据，并将温度数据进行存储，以及发现异常温度数据；
数据存储服务系统，包含用于向所有数据采集设备轮询发送询问指令的上位机以及用于接收数据的服务器；
无线基站，有线连接数据存储服务系统，以及通过LORA无线通讯连接用于采集堆场中冷藏箱的温度数据的数据采集设备，用于转发数据以及上位机的询问指令；
车载用数据传输设备，通过LORA无线通讯连接对应的用于采集运输途中冷藏箱的温度数据的数据采集设备，以及通过4G网络连接数据存储服务系统，用于转发数据以及上位机的询问指令；
当用于采集堆场中或运输途中冷藏箱的温度数据的某一数据采集设备发现异常温度数据时，主动将相应的集装箱ID信息以及异常温度数据通过无线基站或车载用数据传输设备上传到服务器；当上位机轮询到采集堆场中或运输途中冷藏箱的温度数据的某一数据采集设备后，该数据采集设备将相应的集装箱ID信息以及当前温度数据通过无线基站或车载用数据传输设备上传到服务器。
上述的冷藏箱温度监控、追溯系统，其中：
所述的无线基站包含：至少一个处于等待接收状态的LORA无线基站以及至少一个发送和接收用的LORA无线基站，且处于等待接收状态的LORA无线基站与发送和接收用的LORA无线基站的频段不同；
当用于采集堆场中冷藏箱的温度数据的某一数据采集设备发现异常温度数据时，自动将LORA通信频段切换到处于等待接收状态的LORA无线基站并主动将相应的集装箱ID信息以及异常温度数据上传到服务器；
当上位机轮询到用于采集堆场中冷藏箱的温度数据的数据采集设备时，该数据采集设备将相应的集装箱ID信息以及当前温度数据通过发送和接收用的LORA无线基站上传到服务器。
上述的冷藏箱温度监控、追溯系统，其中，还包含：
至少一个抄温手持终端，分别用于提供工作人员对堆场中不能正常接入的各个冷藏箱进行手工温度数据的抄录，并通过4G网络或场区Wi-Fi将对应的集装箱ID信息和温度数据发送给服务器。
上述的冷藏箱温度监控、追溯系统，其中：
当采集到的温度数据大于设定温度数据时，判断该温度数据异常。
上述的冷藏箱温度监控、追溯系统，其中：
所述上位机还用于调度多个LORA无线基站的工作频段，以确保所有温度数据能按时传回服务器进行存储。
上述的冷藏箱温度监控、追溯系统，其中，还包含：
外部显示终端，连接数据服务系统连接，以对集装箱ID信息和温度数据进行显示。
上述的冷藏箱温度监控、追溯系统，其中：
上位机将每次获取的某一数据采集设备上传的当前温度数据与上一次获取的该数据采集设备上传的温度数据进行比对，当温度变化大于设定值时，进行报警。
上述的冷藏箱温度监控、追溯系统，其中：
所述的外部显示终端为三维平台、移动终端或网页。
一种冷藏箱温度监控、追溯方法，其特征是，包含：
数据采集设备实时采集对应冷藏箱的温度数据，并将发现的异常温度数据主动上传到服务器；
上位机通过无线基站对用于实时采集堆场中冷藏箱的温度数据的数据采集设备进行不断轮询，以及通过车载用数据传输设备来对用于实时采集运输途中的冷藏箱的温度数据的数据采集设备进行不断轮询；
当上位机轮询到用于实时采集运输途中的冷藏箱的温度数据的数据采集设备时，该数据采集设备将相应的集装箱ID信息以及当前温度数据通过车载用数据传输设备上传到服务器；
当上位机轮询到用于实时采集堆场中的冷藏箱的温度数据的数据采集设备时，该数据采集设备将相应的集装箱ID信息以及当前温度数据通过无线基站上传到服务器。
本发明与现有技术相比具有以下优点：
1、通过无线方式的主动上报结合上位机轮询的温度数据监控模式，提高了温度数据的采集效率；
2、省去了复杂的布线环节，通讯距离远，即使在间隙较小的集装箱中也能将信息上传给服务器，为冷藏箱温度实时管理及故障追溯提供管理平台。
附图说明
图1为本发明的系统框图。
具体实施方式
以下结合附图，通过详细说明一个较佳的具体实施例，对本发明做进一步阐述。
如图1所示，本发明提供了一种冷藏箱温度监控、追溯系统，主要运用了数据采集、无线通讯以及数据服务系统相关技术，所述的冷藏箱温度监控、追溯系统包含：若干用于采集冷藏箱温度数据(温度数据的范围很广，本实施例中，包含了进风口温度数据、出风口温度数据以及设定温度数据)的数据采集设备202(可适用于堆场中冷藏箱100以及运输途中的冷藏箱102)、用于存储数据以及向数据采集设备202发送询问指令以及提供数据存储功能的数据存储服务系统400、用于供堆场中数据采集设备202数据无线传输用的无线基站300、用于设置在载有冷藏箱的车辆的驾驶室中的无线传输用的数据传输设备205，以及适用于堆场中不能正常接入冷藏箱101用的抄温手持终端203。
使用时，对堆场中的冷藏箱101，各自通过导线201串口RS232通信连接一个数据采集设备202，对于运输途中的冷藏箱101，也各自导线201连接一个数据采集设备202。每个数据采集设备202分别包含LORA无线传输模块、用于存储所采集温度数据的存储模块以及用于识别集装箱ID的识别模块。用于堆场中冷藏箱101的数据采集模块202通过LORA无线210通讯连接无线基站300，用于运输途中的冷藏箱102的数据采集模块202通过LORA无线210通讯连接车上的数据传输设备205。
所述的无线基站300可以安装在大楼顶上或堆场的某个高点，通过有线310连接数据存储服务系统400，用于接收、发送数据以及转发上位机402的询问指令，其包含至少一个处于等待接收状态的LORA无线基站301(该频段用于实现当堆场中数据采集设备202采集到异常数据时的主动上报)以及至少一个发送和接收用的LORA无线基站，为了提高工作效率，设有多个不干扰的频段进行通信。本实施例中，设置一个处于等待接收状态的LORA无线基站301和两个发送和接收用的LORA无线基站302和303，每个频段独立轮询工作，且LORA无线基站301与302和303的频段均不同，以确保处于等待接收状态的LORA无线基站301不受其他基站的干扰在特殊情况下上传的数据能够准确被服务器402接收到。
所述的数据存储服务系统400包含用于向所有数据采集设备202发送询问指令的上位机402(发送询问指令的间隔时间可变)以及用于接收数据的服务器401，上位机402同时还用于调度多个LORA无线基站的工作频段，以确保所有温度数据能按时传回服务器401进行存储，确保无线基站300与数据采集设备202的通信问题。
不论是用于采集堆场中冷藏箱100温度数据的数据采集设备202还是用于采集运输途中冷藏箱102温度数据的数据采集设备202，当采集到的温度数据大于设定温度数据时，数据采集设备202都将判定该温度数据为异常温度数据，并且用于采集堆场中冷藏箱100温度数据的数据采集设备202自动将LORA通信频段切换到处于等待接收状态的LORA无线基站301并主动将相应的集装箱ID信息以及异常温度数据上传到服务器401，而用于采集运输途中冷藏箱102温度数据的数据采集设备202主动将相应的集装箱ID信息以及异常温度数据通过车上的数据传输设备205上传到服务器401。
由于LORA为半双功工作模式，而运用于堆场中以及运输途中的数据采集设备202有很多，当多个数据采集设备202同时主动上报异常数据时可能存在着由于无线基站300中处于等待接收状态的LORA无线基站301仅有一个或者由于车载数据传输设备205的LORA接收模块的原因所导致的部分异常温度数据上报丢失的情况，因此，我们还设置了进一步的监控机制，具体的，上位机402还需要向所有数据采集设备202轮询发送询问指令(轮询周期假设为30分钟)，并且当上位机402轮询到采集堆场中或运输途中冷藏箱的温度数据的某一数据采集设备202后，该数据采集设备202将相应的集装箱ID信息以及当前温度数据通过无线基站300的发送和接收用的LORA无线基站302或303或车载用数据传输设备205中的4G无线模块来上传到服务器401。并且，上位机还可以402对每次从某一数据采集设备202上新获取的温度数据与上一条数据(30分钟前)进行比对，看温度变化情况，如果发现温度变化较大，例如超过设定值，则进行报警以方便用户及时进行处理。
某些情况下，也会存在着不能正常接入的冷藏箱101，因此，本发明的系统还可以包含至少一个抄温手持终端203，分别用于提供工作人员对堆场中不能正常接入网络的各个冷藏箱101进行手工温度数据的抄录，并将对应的集装箱ID信息和温度数据发送给服务器401，具体的：人工抄温需要开启抄温手持终端203的GPS模块，且GPS模块的位置信息必须在标定值附近才能正确抄录数据，保存后通过4G或场区Wi-Fi211传回服务器401，抄录间隔时间可设定，到了间隔时间后抄温手持终端通过铃声提醒现场抄温人员再次进行手工抄温。本实施例中，例如，某一连接了数据采集设备202的冷藏箱101因为某些原因不能被正常接入到无线基站300，那么工作人员可以携带抄温手持终端203来到相应的冷藏箱101，并抄录数据采集设备202所采集的温度数据后将温度数据与集装箱ID一同上传到服务器401。
本实施例中，较佳的，所述上位机402还可以根据用户要求调度所述多个LORA无线基站301、302、303的工作频段，以确保所有采集节点的温度数据能按时传回服务器401进行存储。
为了便于用户对数据进行追溯，所述的数据服务系统400连接外部显示终端，以将集装箱ID信息和温度数据在外部显示终端呈现。所述的外部显示终端为三维平台、移动终端或网页，且客户只能通过该外部显示终端实时查看自己相关的冷藏箱温度数据，进而实现用户对发现货物在堆存或运输过程中有温度异常造成的货物损坏进行追溯。
本发明还提出了一种冷藏箱温度监控、追溯方法，其包含：
数据采集设备202实时采集对应冷藏箱的温度数据，并将发现的异常温度数据主动上传到服务器401；
上位机402通过无线基站300对用于实时采集堆场中冷藏箱100的温度数据的数据采集设备202进行不断轮询，以及通过车载用数据传输设备205来对用于实时采集运输途中的冷藏箱102的温度数据的数据采集设备202进行不断轮询；
当上位机402轮询到用于实时采集运输途中的冷藏箱102的温度数据的数据采集设备202时，该数据采集设备202将相应的集装箱ID信息以及当前温度数据通过车载用数据传输设备205上传到服务器401；
当上位机402轮询到用于实时采集堆场中的冷藏箱100的温度数据的数据采集设备202时，该数据采集设备202将相应的集装箱ID信息以及当前温度数据通过无线基站300上传到服务器401。
尽管本发明的内容已经通过上述优选实施例作了详细介绍，但应当认识到上述的描述不应被认为是对本发明的限制。在本领域技术人员阅读了上述内容后，对于本发明的多种修改和替代都将是显而易见的。因此，本发明的保护范围应由所附的权利要求来限定。

Claims (9)

1.一种冷藏箱温度监控、追溯系统，其特征在于，包含：
至少一个数据采集设备，每个数据采集设备分别用于实时采集运输途中或者堆场中对应冷藏箱的温度数据，并将温度数据进行存储，以及发现异常温度数据；
数据存储服务系统，包含用于向所有数据采集设备轮询发送询问指令的上位机以及用于接收数据的服务器；
无线基站，有线连接数据存储服务系统，以及通过LORA无线通讯连接用于采集堆场中冷藏箱的温度数据的数据采集设备，用于转发数据以及上位机的询问指令；
车载用数据传输设备，通过LORA无线通讯连接对应的用于采集运输途中冷藏箱的温度数据的数据采集设备，以及通过4G网络连接数据存储服务系统，用于转发数据以及上位机的询问指令；
当用于采集堆场中或运输途中冷藏箱的温度数据的某一数据采集设备发现异常温度数据时，主动将相应的集装箱ID信息以及异常温度数据通过无线基站或车载用数据传输设备上传到服务器；当上位机轮询到采集堆场中或运输途中冷藏箱的温度数据的某一数据采集设备后，该数据采集设备将相应的集装箱ID信息以及当前温度数据通过无线基站或车载用数据传输设备上传到服务器。
2.如权利要求1所述的冷藏箱温度监控、追溯系统，其特征在于：
所述的无线基站包含：至少一个处于等待接收状态的LORA无线基站以及至少一个发送和接收用的LORA无线基站，且处于等待接收状态的LORA无线基站与发送和接收用的LORA无线基站的频段不同；
当用于采集堆场中冷藏箱的温度数据的某一数据采集设备发现异常温度数据时，自动将LORA通信频段切换到处于等待接收状态的LORA无线基站并主动将相应的集装箱ID信息以及异常温度数据上传到服务器；
当上位机轮询到用于采集堆场中冷藏箱的温度数据的数据采集设备时，该数据采集设备将相应的集装箱ID信息以及当前温度数据通过发送和接收用的LORA无线基站上传到服务器。
3.如权利要求1所述的冷藏箱温度监控、追溯系统，其特征在于，还包含：
至少一个抄温手持终端，分别用于提供工作人员对堆场中不能正常接入的各个冷藏箱进行手工温度数据的抄录，并通过4G网络或场区Wi-Fi将对应的集装箱ID信息和温度数据发送给服务器。
4.如权利要求1所述的冷藏箱温度监控、追溯系统，其特征在于：
当采集到的温度数据大于设定温度数据时，判断该温度数据异常。
5.如权利要求1所述的冷藏箱温度监控、追溯系统，其特征在于：
所述上位机还用于调度多个LORA无线基站的工作频段，以确保所有温度数据能按时传回服务器进行存储。
6.如权利要求1所述的冷藏箱温度监控、追溯系统，其特征在于，还包含：
外部显示终端，连接数据服务系统连接，以对集装箱ID信息和温度数据进行显示。
7.如权利要求1所述的冷藏箱温度监控、追溯系统，其特征在于：
上位机将每次获取的某一数据采集设备上传的当前温度数据与上一次获取的该数据采集设备上传的温度数据进行比对，当温度变化大于设定值时，进行报警。
8.如权利要求7所述的冷藏箱温度监控、追溯系统，其特征在于：
所述的外部显示终端为三维平台、移动终端或网页。
9.一种冷藏箱温度监控、追溯方法，其特征在于，包含：
数据采集设备实时采集对应冷藏箱的温度数据，并将发现的异常温度数据主动上传到服务器；
上位机通过无线基站对用于实时采集堆场中冷藏箱的温度数据的数据采集设备进行不断轮询，以及通过车载用数据传输设备来对用于实时采集运输途中的冷藏箱的温度数据的数据采集设备进行不断轮询；
当上位机轮询到用于实时采集运输途中的冷藏箱的温度数据的数据采集设备时，该数据采集设备将相应的集装箱ID信息以及当前温度数据通过车载用数据传输设备上传到服务器；
当上位机轮询到用于实时采集堆场中的冷藏箱的温度数据的数据采集设备时，该数据采集设备将相应的集装箱ID信息以及当前温度数据通过无线基站上传到服务器。
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