CN111710133A - 一种智能集装箱的安全管理系统 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种智能集装箱的安全管理系统，包括管理终端、GPS卫星和安全系统，本发明涉及智能集装箱技术领域。该智能集装箱的安全管理系统，通过安全系统包括中央处理器、信息监测模块、数据处理模块、警报反馈模块、实时定位模块和安全通讯模块，且信息监测模块的输出端与中央处理器的输入端连接，中央处理器的输出端与数据处理模块的输入端连接，且数据处理模块输出端与警报反馈模块输入端连接，警报反馈模块输出端与中央处理器输入端连接，利用在安全系统的内部设置信息监测模块，对集装箱中的环境信息以及智能电控锁的开启信息进行采集，从而实现对集装箱的环境安全以及货物安全进行集中管理，提高集装箱整体的安全性。

Description

一种智能集装箱的安全管理系统
技术领域
本发明涉及智能集装箱技术领域，具体为一种智能集装箱的安全管理系统。
背景技术
集装箱是能装载包装或无包装货进行运输，并便于用机械设备进行装卸搬运的一种成组工具，集装箱最大的成功在于其产品的标准化以及由此建立的一整套运输体系，能够让一个载重几十吨的庞然大物实现标准化，并且以此为基础逐步实现全球范围内的船舶、港口、航线、公路、中转站、桥梁、隧道、多式联运相配套的物流系统。
目前通过将终端、传感器、网络、应用程序和通信协议共同配合来实现对集装箱的智能管理，在对于集装箱进行智能化管理的时候，首先需要保证集装箱在进行运输过程中内部的通信设备与管理终端之间能够稳定的进行通信，同时在对于集装箱的安全信息能够进行及时的报警，从而保证对集装箱内部货物的安全性，以上问题都需要一个稳定的安全管理系统进行解决，为此，本领域技术人员提出了一种智能集装箱的安全管理系统。
发明内容
（一）解决的技术问题
针对现有技术的不足，本发明提供了一种智能集装箱的安全管理系统，解决了目前智能集装箱在进行运输过程中内部的通信设备与管理终端之间无法稳定的进行通信，影响管理系统对集装箱的信息定位，对集装箱的安全信息无法实现及时的报警，集装箱内部货物安全性低的问题。
（二）技术方案
为实现以上目的，本发明通过以下技术方案予以实现：一种智能集装箱的安全管理系统，包括管理终端、GPS卫星和安全系统，所述管理终端与安全系统实现双向连接，且安全系统与GPS卫星实现双向连接，所述安全系统包括中央处理器、信息监测模块、数据处理模块、警报反馈模块、实时定位模块和安全通讯模块，且信息监测模块的输出端与中央处理器的输入端连接，所述中央处理器的输出端与数据处理模块的输入端连接，且数据处理模块的输出端与警报反馈模块的输入端连接，所述警报反馈模块的输出端与中央处理器的输入端连接，所述实时定位模块的输出端与中央处理器的输入端连接，且中央处理器与安全通讯模块实现双向连接，所述信息监测模块包括环境传感器、数据采集模块、智能电控锁和数据传输模块，所述数据处理模块包括数据对比模块、安全分析模块和数据发送模块。
优选的，所述实时定位模块包括螺旋天线，所述安全通讯模块包括卫星通讯终端。
优选的，所述环境传感器和智能电控锁的输出端均与数据采集模块的输入端连接，且数据采集模块的输出端与数据传输模块的输入端连接，所述数据采集模块的输出端与中央处理器的输入端连接。
优选的，所述数据对比模块的输出端与安全分析模块的输入端连接，且数据对比模块的输入端与中央处理器的输出端连接，所述安全分析模块的输出端与数据发送模块的输入端连接，且数据发送模块的输出端与警报反馈模块的输入端连接。
优选的，所述管理终端包括数据获取模块、数据分类模块、数据存储模块、警报管理模块、定位获取模块、通讯连接模块和安全管理模块。
优选的，所述数据获取模块的输出端分别与数据分类模块、警报管理模块的输入端连接，且数据分类模块的输出端与数据存储模块的输入端连接。
优选的，所述警报管理模块的输出端与定位获取模块的输入端连接，且定位获取模块的输出端与通讯连接模块的输入端连接。
优选的，一种智能集装箱安全管理系统的管理方法，具体包括以下步骤：
S1、在智能集装箱的内部安装安全系统，且安全系统和管理终端之间通过HEX代码开发的通信协议进行通信连接，安全系统的内部通过螺旋天线与GPS卫星之间实现通信连接；
S2、智能集装箱在进行货物运输的过程中，通过信息监测模块中的环境传感器对集装箱内部的温度以及湿度进行实时监测，另外通过智能电控锁替换传统的机械落锁，对于智能电控锁的开启次数以及开启时间进行实时监测记录，利用数据采集模块对环境传感器以及智能电控锁中获取的数据进行采集，并通过数据传输模块将采集到的数据信息发送至中央处理器中。中央处理器将接收到的数据信息发送至数据处理模块的内部；
S3、在数据处理模块的内部，通过数据对比模块对监测的数据信息与设定的数据阈值进行比对，中央处理器将信息监测采集的数据与温湿度的最大阈值、最小阈值均进行比对，在判定采集数据大于设定温湿度最大阈值或采集数据小于设定温湿度最小阈值的时候，中央处理器自动控制温湿度调节设备开启，对集装箱内部的温湿度进行及时调节，若判定采集数据处于温湿度最大阈值和最小阈值之间的时候，利用数据发送模块对安全数据进行反馈，在温湿度调节设备开启工作后一小时，再次对集装箱内部温湿度数据与温湿度的最大阈值、最小阈值均进行比对，在判定采集数据大于设定温湿度最大阈值或采集数据小于设定温湿度最小阈值的时候，利用数据发送模块对警报信息进行反馈，若判定采集数据处于温湿度最大阈值和最小阈值之间的时候，利用数据发送模块对安全数据进行反馈，利用安全分析模块对智能电控锁的使用状态进行安全分析，并且对分析结果进行警报判定；
S4、警报反馈模块及时对集装箱内部的温湿度数据异常以及智能电控锁的使用异常进行警报，安全通讯模块内部的卫星通讯终端与管理终端内部的通讯连接模块进行数据传输，数据信息通过数据获取模块进入管理终端，接着利用数据分类模块对数据进行分类并发送至数据存储模块中，通过警报管理模块对警报信息进行及时处理，并且利用定位获取模块与安全系统中的实时定位模块之间进行连接，利用螺旋天线对GPS卫星信号进行接收，通过螺旋天线实现与GPS卫星之间的双向接收和传输功能，以上就是整个智能集装箱内部环境安全、定位数据安全以及货物运输安全的管理系统。
（三）有益效果
本发明提供了一种智能集装箱的安全管理系统。与现有技术相比具备以下有益效果：
（1）、该智能集装箱的安全管理系统，通过安全系统包括中央处理器、信息监测模块、数据处理模块、警报反馈模块、实时定位模块和安全通讯模块，且信息监测模块的输出端与中央处理器的输入端连接，中央处理器的输出端与数据处理模块的输入端连接，且数据处理模块的输出端与警报反馈模块的输入端连接，警报反馈模块的输出端与中央处理器的输入端连接，实时定位模块的输出端与中央处理器的输入端连接，且中央处理器与安全通讯模块实现双向连接，信息监测模块包括环境传感器、数据采集模块、智能电控锁和数据传输模块，数据处理模块包括数据对比模块、安全分析模块和数据发送模块，利用在安全系统的内部设置信息监测模块，对集装箱中的环境信息以及智能电控锁的开启信息进行采集，从而实现对集装箱的环境安全以及货物安全进行集中管理，提高集装箱整体的安全性。
（2）、该智能集装箱的安全管理系统，通过管理终端包括数据获取模块、数据分类模块、数据存储模块、警报管理模块、定位获取模块、通讯连接模块和安全管理模块，数据获取模块的输出端分别与数据分类模块、警报管理模块的输入端连接，且数据分类模块的输出端与数据存储模块的输入端连接，警报管理模块的输出端与定位获取模块的输入端连接，且定位获取模块的输出端与通讯连接模块的输入端连接，利用管理终端的警报管理模块对安全系统中发出的警报信号进行处理，从而实现对集装箱安全信息的及时警报处理，提高集装箱的安全性。
（3）、该智能集装箱的安全管理系统，通过在数据处理模块的内部，通过数据对比模块对监测的数据信息与设定的数据阈值进行比对，中央处理器将信息监测采集的数据与温湿度的最大阈值、最小阈值均进行比对，在判定采集数据大于设定温湿度最大阈值或采集数据小于设定温湿度最小阈值的时候，中央处理器自动控制温湿度调节设备开启，对集装箱内部的温湿度进行及时调节，若判定采集数据处于温湿度最大阈值和最小阈值之间的时候，利用数据发送模块对安全数据进行反馈，在温湿度调节设备开启工作后一小时，再次对集装箱内部温湿度数据与温湿度的最大阈值、最小阈值均进行比对，在判定采集数据大于设定温湿度最大阈值或采集数据小于设定温湿度最小阈值的时候，利用数据发送模块对警报信息进行反馈，若判定采集数据处于温湿度最大阈值和最小阈值之间的时候，利用数据发送模块对安全数据进行反馈，利用安全分析模块对智能电控锁的使用状态进行安全分析，并且对分析结果进行警报判定，利用数据对比模块对集装箱内部的环境安全数据进行多次比对，再发出警报数据，安全防护等级较高。
附图说明
图1为本发明智能集装箱安全管理系统的结构原理框图；
图2为本发明管理终端的结构原理框图；
图3为本发明安全系统的结构原理框图；
图4为本发明信息监测模块的结构原理框图；
图5为本发明数据处理模块的结构原理框图；
图6为本发明数据对比模块的逻辑图。
图中，1-管理终端、11-数据获取模块、12-数据分类模块、13-数据存储模块、14-警报管理模块、15定位获取模块、16-通讯连接模块、17-安全管理模块、2-GPS卫星、3-安全系统、31-中央处理器、32-信息监测模块、321-环境传感器、322-数据采集模块、323-智能电控锁、324-数据传输模块、33-数据处理模块、331-数据对比模块、332-安全分析模块、333-数据发送模块、34-警报反馈模块、35-实时定位模块、351-螺旋天线、36-安全通讯模块、361-卫星通讯终端。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
请参阅图1，本发明实施例提供一种技术方案：一种智能集装箱的安全管理系统，包括管理终端1、GPS卫星2和安全系统3，管理终端1与安全系统3实现双向连接，且安全系统3与GPS卫星2实现双向连接。
请参阅图2，管理终端1包括数据获取模块11、数据分类模块12、数据存储模块13、警报管理模块14、定位获取模块15、通讯连接模块16和安全管理模块17，数据获取模块11的输出端分别与数据分类模块12、警报管理模块14的输入端连接，且数据分类模块12的输出端与数据存储模块13的输入端连接，警报管理模块14的输出端与定位获取模块15的输入端连接，且定位获取模块15的输出端与通讯连接模块16的输入端连接。
请参阅图3，安全系统3包括中央处理器31、信息监测模块32、数据处理模块33、警报反馈模块34、实时定位模块35和安全通讯模块36，且信息监测模块32的输出端与中央处理器31的输入端连接，中央处理器31的输出端与数据处理模块33的输入端连接，且数据处理模块33的输出端与警报反馈模块34的输入端连接，警报反馈模块34的输出端与中央处理器31的输入端连接，实时定位模块35的输出端与中央处理器31的输入端连接，且中央处理器31与安全通讯模块36实现双向连接，实时定位模块35包括螺旋天线351，安全通讯模块36包括卫星通讯终端361。
请参阅图4-5，信息监测模块32包括环境传感器321、数据采集模块322、智能电控锁323和数据传输模块324，数据处理模块33包括数据对比模块331、安全分析模块332和数据发送模块333，环境传感器321和智能电控锁323的输出端均与数据采集模块322的输入端连接，且数据采集模块322的输出端与数据传输模块324的输入端连接，数据采集模块322的输出端与中央处理器31的输入端连接，数据对比模块331的输出端与安全分析模块332的输入端连接，且数据对比模块331的输入端与中央处理器31的输出端连接，安全分析模块332的输出端与数据发送模块333的输入端连接，且数据发送模块333的输出端与警报反馈模块34的输入端连接。
请参阅图6，一种智能集装箱安全管理系统的管理方法，具体包括以下步骤：
S1、在智能集装箱的内部安装安全系统3，且安全系统3和管理终端1之间通过HEX代码开发的通信协议进行通信连接，安全系统3的内部通过螺旋天线351与GPS卫星2之间实现通信连接；
S2、智能集装箱在进行货物运输的过程中，通过信息监测模块32中的环境传感器321对集装箱内部的温度以及湿度进行实时监测，另外通过智能电控锁323替换传统的机械落锁，对于智能电控锁323的开启次数以及开启时间进行实时监测记录，利用数据采集模块322对环境传感器321以及智能电控锁323中获取的数据进行采集，并通过数据传输模块324将采集到的数据信息发送至中央处理器31中。中央处理器31将接收到的数据信息发送至数据处理模块33的内部；
S3、在数据处理模块33的内部，通过数据对比模块331对监测的数据信息与设定的数据阈值进行比对，中央处理器31将信息监测采集的数据与温湿度的最大阈值、最小阈值均进行比对，在判定采集数据大于设定温湿度最大阈值或采集数据小于设定温湿度最小阈值的时候，中央处理器31自动控制温湿度调节设备开启，对集装箱内部的温湿度进行及时调节，若判定采集数据处于温湿度最大阈值和最小阈值之间的时候，利用数据发送模块333对安全数据进行反馈，在温湿度调节设备开启工作后一小时，再次对集装箱内部温湿度数据与温湿度的最大阈值、最小阈值均进行比对，在判定采集数据大于设定温湿度最大阈值或采集数据小于设定温湿度最小阈值的时候，利用数据发送模块对警报信息进行反馈，若判定采集数据处于温湿度最大阈值和最小阈值之间的时候，利用数据发送模块333对安全数据进行反馈，利用安全分析模块332对智能电控锁323的使用状态进行安全分析，并且对分析结果进行警报判定；
S4、警报反馈模块34及时对集装箱内部的温湿度数据异常以及智能电控锁323的使用异常进行警报，安全通讯模块36内部的卫星通讯终端361与管理终端1内部的通讯连接模块16进行数据传输，数据信息通过数据获取模块11进入管理终端1，接着利用数据分类模块12对数据进行分类并发送至数据存储模块13中，通过警报管理模块14对警报信息进行及时处理，并且利用定位获取模块15与安全系统3中的实时定位模块35之间进行连接，利用螺旋天线351对GPS卫星2信号进行接收，通过螺旋天线351实现与GPS卫星2之间的双向接收和传输功能，以上就是整个智能集装箱内部环境安全、定位数据安全以及货物运输安全的管理系统。
同时本说明书中未作详细描述的内容均属于本领域技术人员公知的现有技术。
需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (8)

1.一种智能集装箱的安全管理系统，包括管理终端（1）、GPS卫星（2）和安全系统（3），其特征在于：所述管理终端（1）与安全系统（3）实现双向连接，且安全系统（3）与GPS卫星（2）实现双向连接，所述安全系统（3）包括中央处理器（31）、信息监测模块（32）、数据处理模块（33）、警报反馈模块（34）、实时定位模块（35）和安全通讯模块（36），且信息监测模块（32）的输出端与中央处理器（31）的输入端连接，所述中央处理器（31）的输出端与数据处理模块（33）的输入端连接，且数据处理模块（33）的输出端与警报反馈模块（34）的输入端连接，所述警报反馈模块（34）的输出端与中央处理器（31）的输入端连接，所述实时定位模块（35）的输出端与中央处理器（31）的输入端连接，且中央处理器（31）与安全通讯模块（36）实现双向连接，所述信息监测模块（32）包括环境传感器（321）、数据采集模块（322）、智能电控锁（323）和数据传输模块（324），所述数据处理模块（33）包括数据对比模块（331）、安全分析模块（332）和数据发送模块（333）。
2.根据权利要求1所述的一种智能集装箱的安全管理系统，其特征在于：所述实时定位模块（35）包括螺旋天线（351），所述安全通讯模块（36）包括卫星通讯终端（361）。
3.根据权利要求1所述的一种智能集装箱的安全管理系统，其特征在于：所述环境传感器（321）和智能电控锁（323）的输出端均与数据采集模块（322）的输入端连接，且数据采集模块（322）的输出端与数据传输模块（324）的输入端连接，所述数据采集模块（322）的输出端与中央处理器（31）的输入端连接。
4.根据权利要求1所述的一种智能集装箱的安全管理系统，其特征在于：所述数据对比模块（331）的输出端与安全分析模块（332）的输入端连接，且数据对比模块（331）的输入端与中央处理器（31）的输出端连接，所述安全分析模块（332）的输出端与数据发送模块（333）的输入端连接，且数据发送模块（333）的输出端与警报反馈模块（34）的输入端连接。
5.根据权利要求1所述的一种智能集装箱的安全管理系统，其特征在于：所述管理终端（1）包括数据获取模块（11）、数据分类模块（12）、数据存储模块（13）、警报管理模块（14）、定位获取模块（15）、通讯连接模块（16）和安全管理模块（17）。
6.根据权利要求5所述的一种智能集装箱的安全管理系统，其特征在于：所述数据获取模块（11）的输出端分别与数据分类模块（12）、警报管理模块（14）的输入端连接，且数据分类模块（12）的输出端与数据存储模块（13）的输入端连接。
7.根据权利要求5所述的一种智能集装箱的安全管理系统，其特征在于：所述警报管理模块（14）的输出端与定位获取模块（15）的输入端连接，且定位获取模块（15）的输出端与通讯连接模块（16）的输入端连接。
8.根据权利要求1-7任意一项所述的一种智能集装箱安全管理系统的管理方法，其特征在于：具体包括以下步骤：
S1、在智能集装箱的内部安装安全系统（3），且安全系统（3）和管理终端（1）之间通过HEX代码开发的通信协议进行通信连接，安全系统（3）的内部通过螺旋天线（351）与GPS卫星（2）之间实现通信连接；
S2、智能集装箱在进行货物运输的过程中，通过信息监测模块（32）中的环境传感器（321）对集装箱内部的温度以及湿度进行实时监测，另外通过智能电控锁（323）替换传统的机械落锁，对于智能电控锁（323）的开启次数以及开启时间进行实时监测记录，利用数据采集模块（322）对环境传感器（321）以及智能电控锁（323）中获取的数据进行采集，并通过数据传输模块（324）将采集到的数据信息发送至中央处理器（31）中；央处理器（31）将接收到的数据信息发送至数据处理模块（33）的内部；
S3、在数据处理模块（33）的内部，通过数据对比模块（331）对监测的数据信息与设定的数据阈值进行比对，中央处理器（31）将信息监测采集的数据与温湿度的最大阈值、最小阈值均进行比对，在判定采集数据大于设定温湿度最大阈值或采集数据小于设定温湿度最小阈值的时候，中央处理器（31）自动控制温湿度调节设备开启，对集装箱内部的温湿度进行及时调节，若判定采集数据处于温湿度最大阈值和最小阈值之间的时候，利用数据发送模块（333）对安全数据进行反馈，在温湿度调节设备开启工作后一小时，再次对集装箱内部温湿度数据与温湿度的最大阈值、最小阈值均进行比对，在判定采集数据大于设定温湿度最大阈值或采集数据小于设定温湿度最小阈值的时候，利用数据发送模块对警报信息进行反馈，若判定采集数据处于温湿度最大阈值和最小阈值之间的时候，利用数据发送模块（333）对安全数据进行反馈，利用安全分析模块（332）对智能电控锁（323）的使用状态进行安全分析，并且对分析结果进行警报判定；
S4、警报反馈模块（34）及时对集装箱内部的温湿度数据异常以及智能电控锁（323）的使用异常进行警报，安全通讯模块（36）内部的卫星通讯终端（361）与管理终端（1）内部的通讯连接模块（16）进行数据传输，数据信息通过数据获取模块（11）进入管理终端（1），接着利用数据分类模块（12）对数据进行分类并发送至数据存储模块（13）中，通过警报管理模块（14）对警报信息进行及时处理，并且利用定位获取模块（15）与安全系统（3）中的实时定位模块（35）之间进行连接，利用螺旋天线（351）对GPS卫星（2）信号进行接收，通过螺旋天线（351）实现与GPS卫星（2）之间的双向接收和传输功能，以上就是整个智能集装箱内部环境安全、定位数据安全以及货物运输安全的管理系统。
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