CN112950114A - 一种用于产品冷链运输的管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种用于产品冷链运输的管理系统。包括监测芯片和在线管理平台;所述监测芯片包括集成式温度传感器、北斗GPS双定位模块、单频WIFI模块;集成式温度传感器检测冰袋或冰盒内产品的温度,通过北斗GPS双定位模块定位产品所在地理位置,单频WIFI模块将所监测的信息传递到云端处理器;所述在线管理平台包括信息录入模块、云端处理器、网络在线平台;将产品的信息录入到在线管理平台内,监测芯片将监测所得数据上传到云端处理器,网络在线平台从云端处理器下载信息,计算最优方案并实行温度预警。本发明通过对冷链运输产品运输过程的监测与管理,减少了产品在运输过程中因温度不达标而产生的质量问题。
Description
技术领域
本发明涉及冷链物流运输领域,具体涉及一种用于产品冷链运输的管理系统。
技术背景
疫苗配送全链条上最薄弱的环节就是疫苗配送的“最后一公里”,农村地区由于交通不便、管理疏忽等问题,有大量需冷藏药品的运输都不符合冷链要求。
农产品本身极易出现损坏和腐烂的特性,每年约有1200万吨水果和113亿吨蔬菜因运输过程中的冷链断链问题被浪费,流通腐损率达到20%~30%,损失达上千亿人民币,相当于浪费了几万亩的土地资源。
冷链物流的最大的优势就是能够实现加工、储藏、运输和销售全程低温保存,但在实际当中,作业人员由于操作不规范,以及在管理上的不当,导致供应链脱节。冷链运输自身的封闭性以及它缺乏有效监控的这一现状,使得消费者无法判断整个冷链运输过程中物品所处温度是否在可变范围内,无法判断经过运输后物品质量是否发生了变化。
发明内容
针对冷链物流运输中冷藏产品容易因温度超过限定范围、运输过程中发生断链等问题,而产生的质量问题,本发明提出一种用于产品冷链运输的管理系统,提高了冷链物流的运输效率,使冷链运输过程中的关键信息可记录、可监控、可视化。
本发明提供了以下技术方案予以实现上述目的:
一种用于产品冷链运输的管理系统。包括监测芯片和在线管理平台;所述监测芯片包括集成式温度传感器、北斗GPS双定位模块、单频WIFI模块;集成式温度传感器检测冰袋或冰盒内产品的温度,通过北斗GPS双定位模块定位产品所在地理位置,单频WIFI模块将所监测的信息传递到云端处理器;所述在线管理平台包括信息录入模块、云端处理器,网络在线平台;将产品的信息录入到平台内,由监测芯片将监测所得数据上传到云端处理器,网络在线平台在云端处理器下载信息,计算最优方案并实行温度预警。
将产品信息通过手机端录入网络在线平台,所述产品类型包括从农村输送出来的农副产品、偏远地区行动不便的病人的检查标本,例如血液、尿液等、以及医用针剂、疫苗等;录入产品信息包括录入时间、产品出发地点、目的地、产品类型、产品运输期间的温度范围;
将产品放入带有监测芯片的冰袋或冰盒中进行配送;配送过程中,芯片设置有集成式温度传感器和北斗GPS双定位模块,对产品运输温度与运输地理位置进行监测,并通过单频WIFI模块将数据上传至云端处理器,网络在线平台可从云端处理器下载数据,并进行计算;通过计算,生成配送过程中产品环境温度变化曲线,并预估温度是否会超过限定范围,判断是否向配送员及用户报警。
在产品运输途中,设有冷链服务站点,配送员可通过网络在线平台了解最近的冷链服务站点,并在站点再次冷冻,或更换冰袋、冰盒;
用户通过网络在线平台了解产品运输过程中的温度变化,若发生温度超过或即将超过设定范围,网络在线平台对用户及配送员发出警报。
更优的:所述信息录入模块接入云端处理器。
更优的:所述监测芯片,具体包括:芯片带有集成式温湿度传感器AHT10、ATK1218-BD北斗GPS双定位模块、单频WIFI模块;
更优的:所述监测芯片可置于冰袋、冰盒内,用于监测产品温度与环境;芯片将监测所得数据传输至云平台进行储存。
更优的:所述网络在线平台,具体包括:农副产品销售平台、医药针剂运输平台、冷链运输查询平台、超温报警平台;农户可在农副产品销售平台出售自家农副生鲜食品,平台用户可在本平台购买,并通过冷链物流系统运输产品;网络在线平台为医药运输设立特殊配送渠道,使用特制冰袋、冰盒运送医用针剂、疫苗等产品;用户通过网络在线平台了解产品当前配送流程情况,地理位置以及温度情况;产品冷链运输过程中,一旦发生实时温度超出设定温度范围的情况,超温报警功能随即启动,发送超温情况信息至网络在线平台上,用户可联系配送员询问详细情况。
更优的:所述温度下降速率,具体包括:根据产品在配送过程中的温度变化情况,结合配送员与最近站点的距离,计算出合适的时间,提醒配送员需要对产品进行再次冷冻或更换冰袋,否则产品温度会超过限定范围。
更优的:一种最佳分配方法,即产品温度改变情况、最近服务站点距离、配送车实时速度的具体运算方法;根据产品在配送过程中的温度变化情况,结合配送员与最近站点的距离,计算出合适的时间,提醒配送员需要对产品进行再次冷冻或更换冰袋,否则产品温度会超过限定范围。算法模型如下:
S1:给定产品环境温度的限定温度为Tu ,产品环境温度达到警报状态的温度为Tp,则△T=Tu-Tp:
S2: 从运输状态开始,每个一分钟从监测芯片中获取产品环境的实时温度,记:T1,T2,……Tn.
S3: 配送过程中的产品环境温度的变化函数为T=F(m,t),其中m为冰块或者冰袋的质量,t为运输时间,利用最小二乘法对S2中获得的数据进行拟合,得出规划的模型。当T≥Tp时,进入下一步S4,报警系统启动;否则,配送员一直正常到达目的地。
S4:利用Dijkstra最短路径算法,记最短路径为Smin,关于配送最短路径问题,给出0-1规划模型:
附图说明
图1是一种产品冷链运输管理系统的流程示意图。
具体实施方式
下面结合实施例与附图对本发明的技术方案作进一步的说明。
实施例1:如图一所示,一种用于产品冷链运输的管理系统包括监测芯片和在线管理平台,两者者通过无线网络连接。
在具体实施例中,监测芯片由集成式温度传感器、北斗GPS双定位模块、单频WIFI模块等组成,每个监测芯片与冰袋或冰盒结合使用,芯片主要用于监测并上传运输产品温度及位置等数据信息。
产品开始配送前,用户通过网络在线平台选择、录入运输的农副生鲜产品信息,将配送信息录入网络在线平台和监测芯片中,并同步到对应冰袋或冰盒;在配送过程中,监测芯片通过集成式温度传感器、北斗GPS双定位模块实时监测、记录当前产品的温度、地理位置信息,并通过单频WIFI模块将所得数据传输到云端处理器;网络在线平台从云端处理器中下载数据,并进行计算分析,当计算结果表示,产品在运输过程中可能会遇到超温情况,即通知并导航配送员至最近的服务站点,更换冰袋或冰盒;在运输过程中,若发生超温情况,网络在线平台随即发送超温信息至配送员以及用户;在产品配送到用户手中时,用户可扫描冰袋上面所附的二维码,了解运输过程中的温度以及位置信息。
实施例2:本发明还可用于某些需要特定温度运输的医疗药品、针剂疫苗等产品的运输。医院或患者通过网络在线平台下单,网络在线平台调配快递配送员以及特制冰袋、冰盒前往医院或患者家中,将针剂疫苗或某些医疗药品、病人的检验标本运往目的地。
在运输过程中,监测芯片监测产品运输过程中的温度,并上传数据至云端处理器;网络在线平台下载并计算分析数据,将数据可视化,并在网络在线平台上展现,医生及患者可实时监测运输过程中的温度、地理位置变化情况;在运输过程中,若网络在线平台分析得出,温度即将超过限定范围,将会立即通知配送员,使用备用冰袋、冰盒,立即对运送产品做出降温或升温处理。
运输过程中的一种最佳分配方法,即产品温度改变情况、最近服务站点距离、配送车实时速度的具体运算方法;根据产品在配送过程中的温度变化情况,结合配送员与最近站点的距离,计算出合适的时间,提醒配送员需要对产品进行再次冷冻或更换冰袋,否则产品温度会超过限定范围。算法模型如下:
S1:给定产品环境温度的限定温度为Tu ,产品环境温度达到警报状态的温度为Tp,则△T=Tu-Tp:
S2: 从运输状态开始,每个一分钟从监测芯片中获取产品环境的实时温度,记:T1,T2,……Tn.
S3: 配送过程中的产品环境温度的变化函数为T=F(m,t),其中m为冰块或者冰袋的质量,t为运输时间,利用最小二乘法对S2中获得的数据进行拟合,得出模型.当T≥Tp时,进入下一步S4,报警系统启动;否则,配送员一直正常到达目的地。
S4:利用Dijkstra最短路径算法,记最短路径为Smin,关于配送最短路径问题,给出0-1规划模型:
其中算法S5中假定配送员的运输速度为匀速的,用字母v表示,并忽略掉交通堵塞现象.在S4中代表从顶点i到顶点j这条路中产生的权重,即站点间的距离长度。算法即为求解在产品环境温度超出限定范围所用的时间-到达某个冷冻服务站点的时间之间的差为最小的优化模型。
在运送产品送达到收件人手中时,收件用户可通过网络在线平台,扫描冰袋、冰盒封口处的二维码,确认产品运输过程中的温度、地理位置等信息,若无异常情况,可确认收货,若在运输过程中,出现异常情况,可拒收本次运输产品。
以上实施例仅用以说明本发明的技术方案,而非对其限制;尽管本发明参照前述实施例并且进行了详细的说明,在本领域的普通技术人员所具备的知识范围内,还可以在不脱离本发明宗旨的前提下做出各种变化。
Claims (5)
1.一种用于产品冷链运输的管理系统,其特征在于:
包括:
监测芯片,所述监测芯片用于对产品运输温度与运输地理位置进行监测,并将数据上传至云端处理器;
网络在线平台,所述网络在线平台从云端处理器下载数据,并进行计算,通过计算,生成配送过程中产品环境温度变化曲线,并预估温度是否会超过限定范围;
报警装置,产品冷链运输过程中,一旦发生实时温度超出设定温度范围的情况,所述报警装置的超温报警功能随即启动,发送超温情况信息至所述网络在线平台上。
2.根据权利要求1所述的用于产品冷链运输的管理系统,其特征在于:所述监测芯片带有集成式温度传感器、GPS双定位模块、单频WIFI模块;所述监测芯片可置于冰袋、冰盒内,用于监测产品温度与环境;所述监测芯片将监测所得数据传输至所述云端处理器进行储存。
3.根据权利要求2所述的用于产品冷链运输的管理系统,其特征在于:所述网络在线平台,包括:农副产品销售平台、医药针剂运输平台、冷链运输查询平台、超温报警平台;农户可在农副产品销售平台出售自家农副生鲜食品,用户可在所述网络在线平台购买,并通过冷链物流系统运输产品;网络在线平台为医药运输设立特殊配送渠道,使用特制冰袋、冰盒运送医用针剂、疫苗等产品;用户通过所述网络在线平台了解产品当前配送流程情况,地理位置以及温度情况;产品冷链运输过程中,一旦发生实时温度超出设定温度范围的情况,超温报警功能随即启动,发送超温情况信息至所述网络在线平台上,用户可联系配送员询问详细情况。
4.根据权利要求3所述的用于产品冷链运输的管理系统,其特征在于:在产品运输途中,设有冷链服务站点,配送员可通过所述网络在线平台了解最近的冷链服务站点,并在站点再次冷冻,或换冰袋、冰盒;所述网络在线平台从云端处理器下载,并对数据进行分析,通过温度曲线,计算温度下降速率,得到预计超温时间,并通知配送员及时到达最近服务站点,对冰袋、冰盒进行再次冷冻或更换。
5.一种用于产品冷链运输的管理系统的算法,其特征在于:根据产品在配送过程中的温度变化情况,结合配送员与最近站点的距离,计算出合适的时间,提醒配送员需要对产品进行再次冷冻或更换冰袋,否则产品温度会超过限定范围,所述算法模型如下:
S1:给定产品环境温度的限定温度为Tu,产品环境温度达到警报状态的温度为Tp,则:ΔT=Tu-Tp
S2:从运输状态开始,每个一分钟从监测芯片中获取产品环境的实时温度,记:T1,T2,…Tn;
S3:配送过程中的产品环境温度的变化函数为T=F(m,t),其中m为冰块或者冰袋的质量,t为运输时间,利用最小二乘法对S2中获得的数据进行拟合,得出模型,当T≥Tp时,进入下一步S4,报警系统启动;否则,配送员一直正常到达目的地;
S4:利用Dijkstra最短路径算法,记最短路径为Smin,关于配送最短路径问题,给出0-1规划模型:
假设有n个站点,把每个站点看作一个顶点,现在需要求从顶点1到顶点n的最短路径,设决策变量为当顶点1到顶点n的路上含弧时;否则,其数学规划表达式为:
xij=0或1,(i,j)∈E.
S6:利用S3中模型得到产品环境温度达到报警状态的时间tu,记t=tu-tp;
S7:为了保证产品环境温度超出限定温度之前到达站点,则需满足tmin<t;
其中所述S5中假定配送员的运输速度为匀速的,用字母v表示,并忽略掉交通堵塞现象;在所述S4中wij代表从顶点i到顶点j这条路中产生的权重,即站点间的距离长度;所述算法即为求解在产品环境温度超出限定范围所用的时间至到达某个冷冻服务站点的时间之间的差为最小的优化模型。
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