CN115465580A - 一种集装箱温度控制与预警系统 - Google Patents

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Abstract

本发明提出了一种集装箱温度控制与预警系统，通过传感器/摄像机收集集装箱实时温度T0，通过热损伤系数K0计算集装箱理论温度T1，最终得到集装箱最终温度T；通过比对分析集装箱实时温度T0、集装箱理论温度T1、集装箱最终温度T与温度限度的关系，判断集装箱未来一段时间内温度变化趋势，比较分析温度值、温度变化趋势与温度限度的关系，提高了集装箱内温度监控的准确度，也提高了集装箱内温度调控的可信度和可实施度，降低了因温度调节不及时导致的集装箱内货物质量损坏问题的出现概率，大大提高了集装箱运输和短期停放过程中集装箱内温度的稳定程度。

Description

一种集装箱温度控制与预警系统
技术领域
本发明属于F24F110技术领域，具体涉及集装箱温度控制领域，更具体的设计一种集装箱温度控制与预警系统。
背景技术
集装箱在运输和短暂停放的过程中，集装箱内的环境极易发生改变。特别是集装箱内温度、湿度、气压等环境因素的改变，会直接影响集装箱在运输和短暂停放过程中集装箱内货物的性质。中国专利CN109654618A公开了通过智能系统控制风机、加湿器等设备来调控温度和湿度，达到稳定集装箱内部环境的方法。中国专利CN111885193A公开一种智能冷藏集装箱系统，通过直接监控集装箱内部温度、湿度等数据，稳定集装箱内环境条件。但是上述专利中公开的方法大部分监测的数据仅是对集装箱内货物之外的空间环境数据的监测，对于集装箱内货物的温度等数据无法做到实施监测，同时也无法做到对集装箱温度等数据进行预测。基于此，本发明提出了一种集装箱温度控制与预警系统。
发明内容
本发明提出了一种集装箱温度控制与预警系统，对集装箱内温度进行实时监测以及对未来一段时间内温度变化的限度预测，以达到平衡和稳定集装箱内环境温度的目的。
本发明提出了一种集装箱温度控制与预警系统，包括：上位机和至少一个数据采集模块；所述上位机至少包括数据分析模块、数据存储模块、警报模块、指令下达模块。
在一种优选的实施方式中，所述系统的运行方式如下：数据采集模块将采集的数据传输到上位机中，上位机接收到传输的数据后，数据分析模块对数据进行计算分析、并与数据存储模块中的数据进行比对分析，数据分析结果，指令下达模块接收分析结果，输出相应指令传输至警报模块。
在一种优选的实施方式中，所述数据采集模块间隔0.1-0.5小时采集一次数据。更优选的，所述数据采集模块间隔0.1小时采集一种数据。
在一种优选的实施方式中，所述数据采集模块采集的数据包括集装箱实时温度T0、集装箱内货物的热损伤系数K0。
在一种优选的实施方式中，所述集装箱实时温度T0来源于集装箱内温控箱的传感器数据和/或温控箱面板温度信息的摄像图像信息。当集装箱内温控箱无法安装传感器，可以用摄像机替代传感器，通过摄像机拍摄温控箱面板信息，将图像传输到上位机中，上位机读取图像中的温度信息，作为集装箱实时温度T0。
在一种优选的实施方式中，所述热损伤系数K0可以根据近红外摄像仪收集。近红外摄像仪将成像图片传输到上位机中，上位机将成像图片中的图片颜色与数据存储模块中存储的颜色数据库进行比对，得到最接近的图像数据，为热损伤系数K0。
在一种优选的实施方式中，所述数据分析模块将接收的信息分为两类，包括集装箱实时温度T0、热损伤系数K0。
在一种优选的实施方式中，所述集装箱理论温度T1根据如下公式计算得到：T1＝ε/R*ln(KO/α)，其中R为气体常数、E为货物活化能量、a为公式常数。
在一种优选的实施方式中，所述数据存储模块中存储有集装箱温度的上限温度、下限温度。本发明中集装箱温度的上限温度、下限温度是工作人员根据集装箱货物的实际种类人工设定。
在一种优选的实施方式中，所述集装箱实时温度T0和集装箱理论温度T1之间存在差值ΔT，优选的，所述差值ΔT的绝对值＜10℃。更优选的，所述差值ΔT的绝对值等于5℃。在本申请中集装箱理论温度T1和集装箱实时温度T0容易出现差值ΔT，原因在于温度在传递过程通常由高温区传递到低温区，温度传递过程因时间的不同出现一定的延迟，导致集装箱内货物温度与集装箱内环境温度有一定的偏差值。
在一种优选的实施方式中，所述数据分析模块输出的分析结果包括集装箱实时温度T0与上限温度、下限温度的比对分析结果A，还包括集装箱最终温度T与上限温度、下限温度的比对分析结果B。
在一种优选的实施方式中，所述集装箱最终温度T为集装箱理论温度T1与差值ΔT的加和值。
在一种优选的实施方式中，所述指令下达模块结合比对分析结果A和B下达制定至指令下达模块。
在本申请中，当比对分析结果A显示实时温度T0在限度温度范围内，当比对分析结果B显示最终温度T也在限度温度范围内，指令下达模块下达警报不发出指令；当比对分析结果A显示实时温度T0在限度温度范围内，当比对分析结果B显示最终温度T超过限度温度范围，指令下达模块下达警报发出指令；当比对分析结果A显示实时温度T0超过限度温度范围，不论比对分析结果B显示最终温度T是否超过限度温度范围，指令下达模块下达警报发出指令。
在一种优选的实施方式中，所述警报模块接收指令下达模块发出的指令，根据指令要求发出警报。
在一种优选的实施方式中，所述数据传输模块与上位机之间通过网络连接。更优选的，所述网络为局域网。
本发明与现有技术相比，具有的有益效果：
本发明提出的一种集装箱温度控制与预警系统，通过结合分析集装箱内实时温度和集装箱内理论温度，判断集装箱未来一段时间内温度变化趋势，比较分析温度值、温度变化趋势与温度限度的关系，提高了集装箱内温度监控的准确度，也提高了集装箱内温度调控的可信度和可实施度，降低了因温度调节不及时导致的集装箱内货物质量损坏问题的出现概率，大大提高了集装箱运输和短期停放过程中集装箱内温度的稳定程度。
附图说明
图1为本发明集装箱温度控制与预警系统流程图。
其中，1为数据传输模块；2为上位机；101为传感器/摄像机；102为近红外摄像仪；201为数据分析模块；202为数据存储模块；203为指令下达模块；204为警报模块。
具体实施方式
实施例
下面结合图1对本发明的集装箱温度控制与预警系统做进一步说明。
数据传输模块1每间隔0.1小时将传感器101收集的温度数据信息通过局域网传输到上位机2中，于此同时，数据传输模块1每间隔0.1小时还将近红外摄像仪102收集的图像信息传输到上位机2中。
上位机2接收到传感器101收集的温度数据信息后，数据分析模块201将此温度数据信息归类为集装箱实时温度T0。
上位机2接收到近红外摄像仪102的图像信息后，将图像信息提供到数据分析模块201中，数据分析模块201通过将图像信息中的图片颜色与数据存储模块202中存储的已明确热损伤系数数值的图片颜色进行比对，得到图片颜色对应的热损伤系数K0，并将此数据信息归类为热损伤系数K0。
数据分析模块201将热损伤系数K0带入集装箱理论温度计算公式T1＝ε/R*ln(KO/α)中进行计算，公式中R为气体常数、E为货物活化能量、a为公式常数，得到集装箱理论温度T1。
数据分析模块201再将集装箱理论温度T1与5℃的差值ΔT加和，得到最终温度T。
数据分析模块201将最终温度T和集装箱实时温度T0与数据存储模块202中存储的温度上限和温度下限进行比对。最终由数据分析模块201输出比对分析结果至指令下达模块203。
具体而言，数据分析模块201输出的比对分析结果包含两类，比对分析结果A为集装箱实时温度T0与上限温度、下限温度的比对分析结果；比对分析结果B是集装箱最终温度T与上限温度、下限温度的比对分析结果。
当数据分析模块201输出的比对分析结果是：比对分析结果A显示实时温度T0在限度温度范围内，比对分析结果B显示最终温度T也在限度温度范围内，指令下达模块203下达警报不发出指令，警报模块204接收到指令下达模块203发出的指令后，不发出警报。
当数据分析模块201输出的比对分析结果是：比对分析结果A显示实时温度T0在限度温度范围内，当比对分析结果B显示最终温度T超过限度温度范围，指令下达模块203下达警报发出指令，警报模块204接收到指令下达模块203发出的指令后，发出警报。
当数据分析模块201输出的比对分析结果是：比对分析结果A显示实时温度T0超过限度温度范围，不论比对分析结果B显示最终温度T是否超过限度温度范围，指令下达模块203下达警报发出指令，警报模块204接收到指令下达模块203发出的指令后，发出警报。

Claims (10)

1.一种集装箱温度控制与预警系统，其特征在于，包括：上位机和至少一个数据采集模块；所述上位机至少包括数据分析模块、数据存储模块、指令下达模块、警报模块。
2.根据权利要求1所述的集装箱温度控制与预警系统，其特征在于，所述系统的运行方式如下：数据采集模块将采集的数据传输到上位机中，上位机接收到传输的数据后，数据分析模块对数据进行计算分析、并与数据存储模块中的数据进行比对分析，数据分析结果，指令下达模块接收分析结果，输出相应指令传输至警报模块。
3.根据权利要求1-2任一项所述的集装箱温度控制与预警系统，其特征在于，所述数据采集模块间隔0.1-0.5小时采集一次数据，优选的，所述数据采集模块采集的数据包括集装箱实时温度T0、集装箱内货物的热损伤系数K0。
4.根据权利要求3所述的集装箱温度控制与预警系统，其特征在于，所述集装箱实时温度T0来源于集装箱内温控箱的传感器数据和/或温控箱面板温度信息的摄像图像信息。
5.根据权利要求1-2任一项所述的集装箱温度控制与预警系统，其特征在于，所述数据分析模块将接收的信息分为两类，包括集装箱实时温度T0、集装箱理论温度T1，所述集装箱理论温度T1根据如下公式计算得到：T1＝E/R*ln(K0/a)，其中R为气体常数、E为货物活化能量、a为公式常数。
6.根据权利要求1-2任一项所述的集装箱温度控制与预警系统，其特征在于，所述数据存储模块中存储有集装箱温度的上限温度、下限温度。
7.根据权利要求5所述的集装箱温度控制与预警系统，其特征在于，所述集装箱实时温度T0和集装箱理论温度T1之间存在差值ΔT，优选的，所述差值ΔT的绝对值＜10℃。
8.根据权利要求1-2任一项所述的集装箱温度控制与预警系统，其特征在于，所述数据分析模块输出的分析结果包括集装箱实时温度T0与上限温度、下限温度的比对分析结果A，还包括集装箱最终温度T与上限温度、下限温度的比对分析结果B；所述集装箱最终温度T为集装箱理论温度T1与差值ΔT的加和值。
9.根据权利要求1-2任一项所述的集装箱温度控制与预警系统，其特征在于，所述指令下达模块结合比对分析结果A和B下达制定至指令下达模块。
10.根据权利要求1-2任一项所述的集装箱温度控制与预警系统，其特征在于，所述数据传输模块与上位机之间通过网络连接。
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