CN117010785A - 一种基于物联网的冷链城配运输管理系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于物联网的冷链城配运输管理系统，包括物联网数据采集系统、数据传输系统、数据分析和监控系统、报警和预警系统以及运输管理系统，物联网数据采集系统，通过物联网数据采集系统来采集冷链运输车辆、货物和环境条件；所述物联网数据采集系统还包括物联网网关、GPS定位设备、温度传感器以及湿度传感器，所述物联网网关与GPS定位设备通信连接，所述物联网网关与温度传感器通信连接，所述物联网网关与湿度传感器通信连接；本发明应用于冷链城配运输管理，可以实现冷链运输的全面管理和监控，通过准确的路线规划、实时的数据追溯与溯源和全面的数据分析，可以提高运输效率、保障货物质量和安全，并优化供应链管理。
Description
技术领域
本发明涉及运输管理系统技术领域，具体为一种基于物联网的冷链城配运输管理系统。
背景技术
冷链运输是指在整个运输过程中，通过控制和维持一定温度条件下，对冷藏、冷冻或温控货物进行运输的方式，冷链运输主要应用于需要保持特定温度环境的商品，如生鲜食品、冷冻食品、医药产品等；
冷链运输在保鲜食品、医药品、化妆品等领域具有重要作用，它能够确保货物的质量、延长货物的保质期，并满足消费者对高品质产品的需求，随着科技的进步和物流行业的发展，冷链运输正逐渐变得更加精细化、高效化，为各行业提供更好的物流解决方案；
一般的，目前冷链运输中还存在冷链运输过程中的质量、安全、效率和供应链管理等方面的问题，首先难以及时发现冷链运输过程中温度、湿度和环境条件异常，并通过警报和预警信息提醒相关人员采取措施，造成货物质量受损和安全问题，其次，在现有冷链运输中，多为认为规划路线，导致路线选择过于主观，不能进行科学的准确的路线规划，运输效率低，最后，难以对运输过程中的各项数据进行追溯，难以追踪到具体的运输车辆、时间和环境条件等相关信息，无法快速准确查找问题根源和解决纠纷。
综上，需要提出一种基于物联网的冷链城配运输管理系统来解决上述问题。
发明内容
本发明的目的在于提供一种基于物联网的冷链城配运输管理系统，以解决上述背景技术中提出的难以及时发现冷链运输过程中温度、湿度和环境条件异常，并通过警报和预警信息提醒相关人员采取措施，造成货物质量受损和安全问题，路线选择过于主观，不能进行科学的准确的路线规划，运输效率低和难以对运输过程中的各项数据进行追溯，难以追踪到具体的运输车辆、时间和环境条件等相关信息，无法快速准确查找问题根源和解决纠纷的问题。
为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种基于物联网的冷链城配运输管理系统，包括物联网数据采集系统、数据传输系统、数据分析和监控系统、报警和预警系统以及运输管理系统，
物联网数据采集系统，通过物联网数据采集系统来采集冷链运输车辆、货物和环境条件；
所述物联网数据采集系统还包括物联网网关、GPS定位设备、温度传感器以及湿度传感器，所述物联网网关与GPS定位设备通信连接，所述物联网网关与温度传感器通信连接，所述物联网网关与湿度传感器通信连接；
数据传输系统，通过数据传输系统将物联网数据采集系统采集到的数据通过物联网设备传输到系统的中心服务器；
所述数据传输系统还包括中心服务器、无线通信模块、4G通信单元、5G通信单元以及LoRaWAN网络单元，所述中心服务器与无线通信模块通信连接，所述无线通信模块与4G通信单元通信连接，所述无线通信模块与5G通信单元通信连接，所述无线通信模块与LoRaWAN网络单元通信连接；
中心服务器与无线通信模块建立通信连接，通过该通信连接，中心服务器发送指令和接收来自无线通信模块的数据；
通过中心服务器将物联网数据采集系统采集到的数据通过无线通信模块选择适合的包括但不限于4G、5G或LoRaWAN的通信方式，将数据传输到中心服务器，并通过中心服务器接收并处理、分析、存储和应用数据；
所述中心服务器与物联网网关通信连接；
数据分析和监控系统，通过数据分析和监控系统对冷链运输车辆的实时温度、湿度、位置等进行监控，实时判断是否存在异常情况；
数据分析和监控系统还包括存储传感器以及数据库，所述存储传感器与无线通信模块通信连接，所述存储传感器与数据库通信连接；
通过数据分析和监控系统将物联网数据采集系统采集到的冷链运输车辆、货物和环境条件通过数据传输系统暂存至存储传感器，通过数据分析和监控系统将存储传感器内的数据处理分析后上传至数据库；
报警和预警系统，通过报警和预警系统设定温度、湿度和环境条件阈值，温度、湿度和环境条件超出了预设的阈值范围，通过报警和预警系统发出警报或预警信息，及时提醒相关人员采取措施，防止货物的质量受损；
报警和预警系统还包括但不限于短信、邮件以及手机应用程序；
通过报警和预警系统及时监测环境参数的异常情况，并向相关人员发送警报或预警信息，以便采取适当的措施来防止货物的质量受损，有效地保护货物的安全和质量，并确保供应链的稳定运行；
运输管理系统，通过运输管理系统对冷链运输车辆进行路线规划、数据追溯和溯源和报表分析；
所述运输管理系统还包括路线规划和优化模块、数据追溯和溯源模块以及数据可视化和报表分析模块；
作为一种基于物联网的冷链城配运输管理系统的优选技术方案：
数据库，通过数据库持久地存储物联网设备采集到的数据，并对数据进行分析、回溯和查询。
通过数据库进行数据管理，包括但不限于数据的插入、更新和删除操作，通过数据库按需组织和分配数据，确保数据的完整性和一致性；
通过数据库进行数据查询，用户可以根据特定的条件和查询语句检索数据，根据需要获取特定时间段、特定车辆的特定属性相关数据；
通过数据库进行数据分析和挖掘，进行数据聚合、过滤、统计和模式识别后，在大量的数据中提取有价值的信息，并进行决策支持和业务优化。
作为一种基于物联网的冷链城配运输管理系统的优选技术方案：
通过GPS定位设备实时采集冷链车辆位置数据；
通过温度传感器实时采集冷链车辆内温度数据；
通过湿度传感器实时采集冷链车辆内湿度数据。
作为一种基于物联网的冷链城配运输管理系统的优选技术方案：
通过4G通信单元以4G网络传输数据；
通过5G通信单元以5G网络对支持5G网络传输的场景传输数据；
通过LoRaWAN网络以进行LoRaWAN网络数据传输以及物联网应用。
作为一种基于物联网的冷链城配运输管理系统的优选技术方案：
通过存储传感器将物联网设备采集到的数据进行缓存和暂存，提供一个中转站点，使得数据可以在适当的时间内传送给下游的处理/分析系统或数据库，通过存储传感器接收来自物联网设备的数据流，并在临时存储区域存储这些数据，等待进一步处理或传输到数据库；
通过数据库长期存储和管理数据的软件系统，通过数据库进行数据的存储、查询、管理和分析功能。
作为一种基于物联网的冷链城配运输管理系统的优选技术方案：
通过短信迅速传达信息、发送警报或预警信息给相关人员；
通过邮件传达详细的信息、附件给相关人员；
通过手机应用程序传达实时报警信息给相关人员。
作为一种基于物联网的冷链城配运输管理系统的优选技术方案：
通过路线规划和优化模块根据货物的特性、配送点和道路条件等因素，系统能够自动计算并生成最优的路线，以提高运输效率，减少时间和成本消耗规划冷链运输车辆的最佳路线；
通过数据追溯和溯源模块追踪和记录冷链运输过程中的各项数据，包括温度、湿度、车辆位置、运输时间等关键信息，并实时监测和采集这些数据，将其存储在数据库中，以便后续的查询和分析；
通过数据可视化和报表分析模块将采集到的数据进行可视化展示和报表分析，包括但不限于展示运输过程中的关键指标和数据趋势，如运输路径、温度变化以及设备状态，通过数据可视化和报表分析模块生成各类报表和统计分析，帮助管理人员更好地了解运输情况和优化决策。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明应用于冷链城配运输管理，通过物联网数据采集系统来采集冷链运输车辆、货物和环境条件，通过数据传输系统将物联网数据采集系统采集到的数据通过物联网设备传输到系统的中心服务器，通过数据分析和监控系统对冷链运输车辆的实时温度、湿度、位置等进行监控，实时判断是否存在异常情况，通过报警和预警系统设定温度、湿度和环境条件阈值，温度、湿度和环境条件超出了预设的阈值范围，通过报警和预警系统发出警报或预警信息，及时提醒相关人员采取措施，防止货物的质量受损，可以实现冷链运输的全面管理和监控，通过准确的路线规划、实时的数据追溯与溯源和全面的数据分析，可以提高运输效率、保障货物质量和安全，并优化供应链管理。
附图说明
图1为本发明的一种基于物联网的冷链城配运输管理系统图；
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，本发明提供一种技术方案：
一种基于物联网的冷链城配运输管理系统，包括物联网数据采集系统、数据传输系统、数据分析和监控系统、报警和预警系统以及运输管理系统，
物联网数据采集系统，通过物联网数据采集系统来采集冷链运输车辆、货物和环境条件；
物联网数据采集系统还包括物联网网关、GPS定位设备、温度传感器以及湿度传感器，物联网网关与GPS定位设备通信连接，物联网网关与温度传感器通信连接，物联网网关与湿度传感器通信连接；
数据传输系统，通过数据传输系统将物联网数据采集系统采集到的数据通过物联网设备传输到系统的中心服务器；
数据传输系统还包括中心服务器、无线通信模块、4G通信单元、5G通信单元以及LoRaWAN网络单元，中心服务器与无线通信模块通信连接，无线通信模块与4G通信单元通信连接，无线通信模块与5G通信单元通信连接，无线通信模块与LoRaWAN网络单元通信连接；
中心服务器与无线通信模块建立通信连接，通过该通信连接，中心服务器发送指令和接收来自无线通信模块的数据；
通过中心服务器将物联网数据采集系统采集到的数据通过无线通信模块选择适合的包括但不限于4G、5G或LoRaWAN的通信方式，将数据传输到中心服务器，并通过中心服务器接收并处理、分析、存储和应用数据；
中心服务器与物联网网关通信连接；
数据分析和监控系统，通过数据分析和监控系统对冷链运输车辆的实时温度、湿度、位置等进行监控，实时判断是否存在异常情况；
数据分析和监控系统还包括存储传感器以及数据库，存储传感器与无线通信模块通信连接，存储传感器与数据库通信连接；
通过数据分析和监控系统将物联网数据采集系统采集到的冷链运输车辆、货物和环境条件通过数据传输系统暂存至存储传感器，通过数据分析和监控系统将存储传感器内的数据处理分析后上传至数据库；
报警和预警系统，通过报警和预警系统设定温度、湿度和环境条件阈值，温度、湿度和环境条件超出了预设的阈值范围，通过报警和预警系统发出警报或预警信息，及时提醒相关人员采取措施，防止货物的质量受损；
报警和预警系统还包括但不限于短信、邮件以及手机应用程序；
通过报警和预警系统及时监测环境参数的异常情况，并向相关人员发送警报或预警信息，以便采取适当的措施来防止货物的质量受损，有效地保护货物的安全和质量，并确保供应链的稳定运行；
运输管理系统，通过运输管理系统对冷链运输车辆进行路线规划、数据追溯和溯源和报表分析；
运输管理系统还包括路线规划和优化模块、数据追溯和溯源模块以及数据可视化和报表分析模块；
参考以上描述，可以理解的是：
数据库，通过数据库持久地存储物联网设备采集到的数据，并对数据进行分析、回溯和查询。
通过数据库进行数据管理，包括但不限于数据的插入、更新和删除操作，通过数据库按需组织和分配数据，确保数据的完整性和一致性；
通过数据库进行数据查询，用户可以根据特定的条件和查询语句检索数据，根据需要获取特定时间段、特定车辆的特定属性相关数据；
通过数据库进行数据分析和挖掘，进行数据聚合、过滤、统计和模式识别后，在大量的数据中提取有价值的信息，并进行决策支持和业务优化。
参考以上描述，可以理解的是：
通过GPS定位设备实时采集冷链车辆位置数据；
通过温度传感器实时采集冷链车辆内温度数据；
通过湿度传感器实时采集冷链车辆内湿度数据。
参考以上描述，可以理解的是：
通过4G通信单元以4G网络传输数据；
通过5G通信单元以5G网络对支持5G网络传输的场景传输数据；
通过LoRaWAN网络以进行LoRaWAN网络数据传输以及物联网应用。
参考以上描述，可以理解的是：
通过存储传感器将物联网设备采集到的数据进行缓存和暂存，提供一个中转站点，使得数据可以在适当的时间内传送给下游的处理/分析系统或数据库，通过存储传感器接收来自物联网设备的数据流，并在临时存储区域存储这些数据，等待进一步处理或传输到数据库；
通过数据库长期存储和管理数据的软件系统，通过数据库进行数据的存储、查询、管理和分析功能。
参考以上描述，可以理解的是：
通过短信迅速传达信息、发送警报或预警信息给相关人员；
通过邮件传达详细的信息、附件给相关人员；
通过手机应用程序传达实时报警信息给相关人员。
参考以上描述，可以理解的是：
通过路线规划和优化模块根据货物的特性、配送点和道路条件等因素，系统能够自动计算并生成最优的路线，以提高运输效率，减少时间和成本消耗规划冷链运输车辆的最佳路线；
通过数据追溯和溯源模块追踪和记录冷链运输过程中的各项数据，包括温度、湿度、车辆位置、运输时间等关键信息，并实时监测和采集这些数据，将其存储在数据库中，以便后续的查询和分析；
通过数据可视化和报表分析模块将采集到的数据进行可视化展示和报表分析，包括但不限于展示运输过程中的关键指标和数据趋势，如运输路径、温度变化以及设备状态，通过数据可视化和报表分析模块生成各类报表和统计分析，帮助管理人员更好地了解运输情况和优化决策。
具体的，通过以下方式完成对冷链运输车辆进行监测和管理，在运输车辆和货物周围布置传感器和设备，安装温度传感器和湿度传感器在货车的货舱内，安装GPS定位设备和物联网网关在车辆上，通过有线或无线方式与中心服务器进行连接，在系统启动前，需要对传感器和设备进行配置，包括设定采样频率、数据格式，在温度传感器中设置采样频率为每隔5分钟采集一次温度数据，传感器和设备配置完成，进行采集数据，并将其传输至中心服务器，温度传感器和湿度传感器会测量环境条件并记录数据，GPS定位设备会定期获取车辆的位置信息，并使用物联网网关将这些数据传输到中心服务器，中心服务器会接收传感器发送的数据，并将其存储到数据库或云平台中，存储的数据包括车辆位置、温度、湿度信息，中心服务器会对接收到的数据进行实时监测和分析，通过比对实时温度数据和预设阈值，判断货物是否处于安全的温度范围内，如果温度、湿度或其他环境条件超出了预设的阈值范围，系统会触发报警或预警机制，这可以通过即时通知相关人员的方式，如短信、邮件、手机应用程序；
综上，一种基于物联网的冷链城配运输管理系统应用于冷链城配运输管理，可以实现冷链运输的全面管理和监控，通过准确的路线规划、实时的数据追溯与溯源和全面的数据分析，可以提高运输效率、保障货物质量和安全，并优化供应链管理。
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 (7)
1.一种基于物联网的冷链城配运输管理系统，包括物联网数据采集系统、数据传输系统、数据分析和监控系统、报警和预警系统以及运输管理系统，其特征在于：
物联网数据采集系统，通过物联网数据采集系统来采集冷链运输车辆、货物和环境条件；
所述物联网数据采集系统还包括物联网网关、GPS定位设备、温度传感器以及湿度传感器，所述物联网网关与GPS定位设备通信连接，所述物联网网关与温度传感器通信连接，所述物联网网关与湿度传感器通信连接；
数据传输系统，通过数据传输系统将物联网数据采集系统采集到的数据通过物联网设备传输到系统的中心服务器；
所述数据传输系统还包括中心服务器、无线通信模块、4G通信单元、5G通信单元以及LoRaWAN网络单元，所述中心服务器与无线通信模块通信连接，所述无线通信模块与4G通信单元通信连接，所述无线通信模块与5G通信单元通信连接，所述无线通信模块与LoRaWAN网络单元通信连接；
中心服务器与无线通信模块建立通信连接，通过该通信连接，中心服务器发送指令和接收来自无线通信模块的数据；
通过中心服务器将物联网数据采集系统采集到的数据通过无线通信模块选择适合的包括但不限于4G、5G或LoRaWAN的通信方式，将数据传输到中心服务器，并通过中心服务器接收并处理、分析、存储和应用数据；
所述中心服务器与物联网网关通信连接；
数据分析和监控系统，通过数据分析和监控系统对冷链运输车辆的实时温度、湿度、位置等进行监控，实时判断是否存在异常情况；
数据分析和监控系统还包括存储传感器以及数据库，所述存储传感器与无线通信模块通信连接，所述存储传感器与数据库通信连接；
通过数据分析和监控系统将物联网数据采集系统采集到的冷链运输车辆、货物和环境条件通过数据传输系统暂存至存储传感器，通过数据分析和监控系统将存储传感器内的数据处理分析后上传至数据库；
报警和预警系统，通过报警和预警系统设定温度、湿度和环境条件阈值，温度、湿度和环境条件超出了预设的阈值范围，通过报警和预警系统发出警报或预警信息，及时提醒相关人员采取措施，防止货物的质量受损；
报警和预警系统还包括但不限于短信、邮件以及手机应用程序；
通过报警和预警系统及时监测环境参数的异常情况，并向相关人员发送警报或预警信息，以便采取适当的措施来防止货物的质量受损，有效地保护货物的安全和质量，并确保供应链的稳定运行；
运输管理系统，通过运输管理系统对冷链运输车辆进行路线规划、数据追溯和溯源和报表分析；
所述运输管理系统还包括路线规划和优化模块、数据追溯和溯源模块以及数据可视化和报表分析模块。
2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的冷链城配运输管理系统，其特征在于：
数据库，通过数据库持久地存储物联网设备采集到的数据，并对数据进行分析、回溯和查询；
通过数据库进行数据管理，包括但不限于数据的插入、更新和删除操作，通过数据库按需组织和分配数据，确保数据的完整性和一致性；
通过数据库进行数据查询，用户可以根据特定的条件和查询语句检索数据，根据需要获取特定时间段、特定车辆的特定属性相关数据；
通过数据库进行数据分析和挖掘，进行数据聚合、过滤、统计和模式识别后，在大量的数据中提取有价值的信息，并进行决策支持和业务优化。
3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的冷链城配运输管理系统，其特征在于：
通过GPS定位设备实时采集冷链车辆位置数据；
通过温度传感器实时采集冷链车辆内温度数据；
通过湿度传感器实时采集冷链车辆内湿度数据。
4.根据权利要求3所述的一种基于物联网的冷链城配运输管理系统，其特征在于：
通过4G通信单元以4G网络传输数据；
通过5G通信单元以5G网络对支持5G网络传输的场景传输数据；
通过LoRaWAN网络以进行LoRaWAN网络数据传输以及物联网应用。
5.根据权利要求4所述的一种基于物联网的冷链城配运输管理系统，其特征在于：
通过存储传感器将物联网设备采集到的数据进行缓存和暂存，提供一个中转站点，使得数据可以在适当的时间内传送给下游的处理/分析系统或数据库，通过存储传感器接收来自物联网设备的数据流，并在临时存储区域存储这些数据，等待进一步处理或传输到数据库；
通过数据库长期存储和管理数据的软件系统，通过数据库进行数据的存储、查询、管理和分析功能。
6.根据权利要求5所述的一种基于物联网的冷链城配运输管理系统，其特征在于：
通过短信迅速传达信息、发送警报或预警信息给相关人员；
通过邮件传达详细的信息、附件给相关人员；
通过手机应用程序传达实时报警信息给相关人员。
7.根据权利要求6所述的一种基于物联网的冷链城配运输管理系统，其特征在于：
通过路线规划和优化模块根据货物的特性、配送点和道路条件等因素，系统能够自动计算并生成最优的路线，以提高运输效率，减少时间和成本消耗规划冷链运输车辆的最佳路线；
通过数据追溯和溯源模块追踪和记录冷链运输过程中的各项数据，包括温度、湿度、车辆位置、运输时间等关键信息，并实时监测和采集这些数据，将其存储在数据库中，以便后续的查询和分析；
通过数据可视化和报表分析模块将采集到的数据进行可视化展示和报表分析，包括但不限于展示运输过程中的关键指标和数据趋势，如运输路径、温度变化以及设备状态，通过数据可视化和报表分析模块生成各类报表和统计分析，帮助管理人员更好地了解运输情况和优化决策。
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