CN202414432U - 智能包装箱及其实时状态监测系统 - Google Patents

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马建华
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Abstract

本实用新型公开了一种智能包装箱及其实时状态监测系统,包装箱壁本体具有包装箱壁夹层,活动包装箱顶盖具有包装箱顶板夹层,在包装箱壁夹层内置箱载智能管理控制系统,该系统至少包括通信系统、控制系统和电源系统,通信系统向位于包装箱外部环境中的监控终端管理中心发送包装箱的实时状态信号;还安装有传感器系统,传感器系统至少包括安装于包装箱壁夹层内的测包装箱运动参量的传感器和检测包装箱内温度的传感器以及安装于包装箱顶板夹层内的检测包装箱顶盖开合状态的传感器,可感知包装箱的剧烈碰撞、被破坏、被拆开以及箱体内空间温度、运送延误等物流信息,使包装箱运输货物更加安全可靠,具有很好的发展前景。

Description

智能包装箱及其实时状态监测系统
技术领域
本实用新型涉及一种包装箱及其状态监测系统,特别是涉及一种能够智能包装箱及其状态监测系统,以便根据包装箱在物流过程中的实时状态及时做出相应处置,可用于承载贵重物品或特殊物品的物流包裹,可以根据包装箱的承运人和被承运人的要求上载包装箱状态实时数据,在物流领域具有广泛的实用性。 
背景技术
目前在中国,随着以网络购物为特色的电子商务的盛行,以快递为主的物流服务在人们日常生活中发挥着越来越重要的作用。然而就目前而言,中国快递服务公司繁多,服务水平参差不齐,在快递业务中存在着许多问题。据调查,快递物流纠纷主要体现在四个方面:货物丢失、掉包、损坏和延误。这些问题尤其发生在一些贵重物品,比如各种电子产品,高档化妆品等物品的运输上。这种问题的发生,对客户的利益尤其会造成严重的损害。但是这种快递纠纷取证困难,难以通过法律途径解决问题。快递公司往往以物品没有保价为由推卸责任,不对客户损失做出应有的赔偿。 
针对贵重物品快递,快递服务行业的做法是“保价运输”。凡是保价运输物品一旦丢失或者损坏,快递公司会为客户做出运输物品的全价赔偿。然而,一方面,快递服务中对于保价物品价值往往有上限,对于物品价值超过保价上限的部分不予赔偿。快递公司在具体操作中也往往刻意不提保价服务,为可能的运输风险逃避责任。另一方面,保价运输意味着客户要付远高于一般快递的运输费用。此外,对于物品价值的界定存在困难,对于一些物品保价价格很难确定,比如工艺品等,客户和快递方面难以达成一致协议,需要第三方的权威认证,使得快递运输流程复杂。基于上述问题,保价服务往往无法发挥其应有的作用。目前对于高价值物品的快递服务大部分人没有保价观念,一旦出现运输问题,快递一方又以物品没有保价为由逃避责任,这种恶性循环造成了快递服务一旦问题,责任基本有客户承担的局面。 
目前快递服务中物品跟踪技术已普遍使用,基于GPS,GPRS等技术,人们可以随时查询物品目前所到达的地点。但是,该服务只能使客户查到物品包裹所在位置,物品是否损坏或者被偷等情况无从知晓。而这些问题只有在客户打开包裹之后才能发现,此外,对于物品丢失问题这种跟踪服务也无法发挥作用,客户只能查到物品最后所在地点,而一旦物品丢失整个跟踪系统还会一直显示丢失物品最后的到达地点,客户乃至快递公司往往要花很多时间才意识到物品丢失的情况。 
对于上述问题,目前并没有很好的解决方案。 
实用新型内容
本实用新型的目的在于提供一种智能包装箱及其实时状态监测系统,在包装箱内置箱载智能管理控制系统,可感知包装箱的剧烈碰撞、被破坏、被拆开以及箱体内空间温度、运送延误等物流信息,克服现有技术的不足,使包装箱运输货物更加安全可靠,并间接提高物流企业的对物流服务质量的监测能力,提高物流包装箱的智能化水平。 
为达到上述发明目的,本实用新型采取如下技术方案: 
一种智能包装箱,包括刚性的包装箱壁本体和开闭式的活动包装箱顶盖,包装箱壁本体和包装箱顶盖围成放置物品的空间,包装箱壁本体具有包装箱壁夹层,活动包装箱顶盖具有包装箱顶板夹层,在包装箱壁夹层内置箱载智能管理控制系统,箱载智能管理控制系统至少包括通信系统、控制系统和电源系统,通信系统以无线信号传输方式向位于包装箱外部环境中的监控终端管理中心发送包装箱的实时状态信号,控制系统的信号输出端与通信系统的信号接收端连接,电源系统为箱载智能管理控制系统供电;在包装箱壁夹层和包装箱顶板夹层内还安装有传感器系统,传感器系统的信号输出端与控制系统的信号接收端连接,传感器系统至少包括检测包装箱运动参量的传感器、检测包装箱内温度的传感器和检测包装箱顶盖开合状态的传感器,检测包装箱顶盖开合状态的传感器安装于包装箱顶板夹层内,检测包装箱运动参量的传感器和检测包装箱内温度的传感器安装于包装箱壁夹层内。
上述检测包装箱运动参量的传感器为加速度传感器,检测包装箱内温度的传感器为温度传感器,检测包装箱顶盖开合状态的传感器为位移传感器。 
作为本实用新型的改进,在包装箱壁夹层内还设有气泵,并在紧贴包装箱内壁设有安全气囊,控制系统通过控制气泵向安全气囊充气,电源系统也为气泵供电。 
上述控制系统为单片机。 
本实用新型还采取了另一相关的技术方案: 
一种智能包装箱的实时状态监测系统,包括箱载智能管理控制系统、监控终端管理中心和监控终端管理中心的上位机。
上述上位机为移动通信设备。 
本实用新型与现有技术相比较,具有如下实质性特点和优点: 
1.本实用新型智能包装箱及其实时状态监测系统可感知包装箱的剧烈碰撞、被破坏、被拆开以及箱体内空间温度、运送延误等物流信息,克服了现有技术的不足,丰富了包装箱的实用功能,使包装箱运输货物更加安全可靠。
2.本实用新型智能包装箱及其实时状态监测系统还可间接提高物流企业的对物流服务质量的监测能力,提高物流包装箱的智能化水平。 
3.本实用新型为货物运输提供物流过程中的实时状态,为保障客户权益提供可能,同时可实时记录物流过程中的货物状态,为客户后期的法律救济提供证据。 
4. 本实用新型智能包装箱自动化程度高,便于远程监控,可以与其他自动控制策略构件接口,具有很好的发展前景。 
附图说明
图1是本实用新型实施例一的箱体组件结构示意图。 
图2是本实用新型实施例一的包装箱智能管理控制策略系统结构图。 
图3是本实用新型实施例二的箱体组件结构示意图。 
图4是本实用新型实施例二的包装箱智能管理控制策略系统结构图。 
图5是本实用新型实施例三的包装箱智能管理控制策略系统结构图。 
具体实施方式
本实用新型的优选实施例结合附图说明如下: 
实施例一:
参见图1和2,一种智能包装箱,包括刚性的包装箱壁本体1和开闭式的活动包装箱顶盖2,包装箱壁本体1和包装箱顶盖2围成放置物品的空间,包装箱壁本体1具有包装箱壁夹层3,活动包装箱顶盖2具有包装箱顶板夹层4,其特征在于:在包装箱壁夹层3内置箱载智能管理控制系统,箱载智能管理控制系统至少包括通信系统5、控制系统6和电源系统7,通信系统5以无线信号传输方式向位于包装箱外部环境中的监控终端管理中心8发送包装箱的实时状态信号,控制系统6的信号输出端与通信系统5的信号接收端连接,电源系统7为箱载智能管理控制系统供电;在包装箱壁夹层3和包装箱顶板夹层4内还安装有传感器系统,传感器系统的信号输出端与控制系统6的信号接收端连接,传感器系统至少包括检测包装箱运动参量的传感器9、检测包装箱内温度的传感器10和检测包装箱顶盖2开合状态的传感器11,检测包装箱顶盖2开合状态的传感器11安装于包装箱顶板夹层4内,检测包装箱运动参量的传感器9和检测包装箱内温度的传感器10安装于包装箱壁夹层3内。在本实施例中,如果智能包装箱由于快递公司,监控终端管理中心8可以同时对于多个智能包装箱发送过来的信息进行分类记录,并根据信息内容自动通知接受方和快递公司。基于电子地图技术,监控终端管理中心8还可以实时监控每一个智能包装箱的所在位置,并对于智能包装箱的整个行程进行全程回放。在本实施例中,还通过传感器系统实现智能包装箱的感觉信号采集,不同的传感器的安装位置不同,检测包装箱顶盖2开合状态的传感器11安装于包装箱顶板夹层4内,开启或关闭包装箱顶盖2即通过该传感器采集信号。检测包装箱运动参量的传感器9安装于包装箱壁夹层3内,是因为检测包装箱运动参量的传感器9采集运动参数信号是为了描述箱中物品的运动特征,所以其安装位置应安装在与箱中物品关联最为紧密的包装箱壁本体1的包装箱壁夹层3中,如果安装于包装箱顶板夹层4中,一旦活动包装箱顶盖2与包装箱壁本体1分离,检测包装箱运动参量的传感器9就失去了与箱中物品的关联。检测包装箱内温度的传感器10也需安装于包装箱壁夹层3内,是因为其采集温度参数信号是为了描述箱中物品的热学特征,其安装位置的选择与检测包装箱运动参量的传感器9安装位置选择的原因相同。
在本实施例中,智能包装箱典型的工作流程事例如下: 
发件人将货物放入箱子内,打开电源系统7的开关,关闭活动包装箱顶盖2,封闭箱子。通过通信系统5的GPS模块定位箱子的初始位置,位置信息通过GPRS网络发送至监控终端管理中心8,对于该箱子中物品的监控开始。
运输过程中,一旦箱子检测到被打开或受到到猛烈碰撞,即通过GPRS网络通知监控终端管理中心8,由监控终端管理中心8记录事件发生地点和时间,并自动通知接受方和物流公司负责人。由于监控终端管理中心8设在快递公司中,快递公司可以实时监视所有受到监视的物品箱子的工作状态。对与箱子在运输途中出现的问题,可由接受方和快递公司协同解决,将可能的损失降到最小。 
当物品送达接受方后,由接受方打开箱子检查,一旦箱子被打开,在监控终端管理中心8即收到箱子被打开的信息,并通知接受方,之后,有接受方联络快递公司,进行物品收到确认。监控终端管理中心8取消对于该物品箱子的监控,并做好相关信息记录。箱子可由快递公司方面回收。 
如果箱子在指定的时间内没有被打开,即开箱检测信号一直没有被监控终端管理中心8收到,则在超过指定时间后,监控终端管理中心8将发送物品丢失警告以及箱子位置信息至接收方和快递公司,以便可以及时找到物品。 
上述检测包装箱运动参量的传感器9为加速度传感器,检测包装箱内温度的传感器10为温度传感器,检测包装箱顶盖2开合状态的传感器11为位移传感器。参见图1,在本实施例中,加速度传感器安放在包装箱壁夹层3内,如果物品受到剧烈碰撞和翻转,或者在运输途中受到暴力对待,即输出信号发生变化,同样由控制系统6检测到,并将相关信号发送到通信系统5,通信系统5通过GPRS网络发送相关信息到监控终端管理中心8;温度传感器也安放在包装箱壁夹层3内,温度传感器可预设定温度范围,若超出此范围,即输出温度报警信号,同样由控制系统6检测到,并将相关信号发送到通信系统5,通信系统5通过GPRS网络发送相关信息到监控终端管理中心8;位移传感器安装在包装箱顶板夹层4内,位移传感器可采用磁场传感器,在靠近磁场传感器的包装箱壁本体1的包装箱壁夹层3内对应设有磁铁,箱子被打开时,包装箱顶盖2相对包装箱壁本体1发生位移变化,磁铁相对于磁场传感器发生明显位移,使磁场传感器输出信号发生变化,同样由控制系统6检测到,并将相关信号发送到通信系统5,通信系统5通过GPRS网络发送相关信息到监控终端管理中心8。 
实施例二:
本实施例与实施例一的技术方案基本相同,不同之处在于:
参见图3和4,在本实施例中,在包装箱壁夹层3内还设有气泵12,并在紧贴包装箱内壁设有安全气囊13,控制系统6通过控制气泵12向安全气囊13充气,电源系统7也为气泵12供电。在本实施例中,增设一套具有安全保障功能的执行机构,气泵12在整个运输途中一直处于工作状态,气泵12不断向安全气囊13充气。当控制系统6根据加速度传感器等检测包装箱运动参量的传感器9的检测信号判定箱中物品受到碰撞或者在运输环境较为颠簸时,控制系统6即刻向气泵12发出充气指令信号,气泵12工作功率变大,向安全气囊13充气,加厚气囊以起到加强保护箱内物品的作用。
在上述实施例中,控制系统6为单片机。本实用新型智能包装箱具有显著的智能型系统,且智能包装箱在物流过程中长时间处于运动状态,对控制系统6的电气性能和可靠性要求较高,所以优选具有高集成度的单片机执行控制系统6的功能,单片机系统结构简单,使用方便,实现模块化,可靠性高,处理功能强,速度快,并可以做到长期无故障工作,适合应用于本实用新型的智能包装箱中 
实施例三:
参见图5,本实施例具有与上述实施例相关的并列的技术方案,一种智能包装箱的实时状态监测系统,包括箱载智能管理控制系统、监控终端管理中心8和监控终端管理中心8的上位机14。在本实施例中,智能包装箱相当于一个感应终端,其数据的分析和处理依赖于外联的功能强大的监控终端管理中心8,为了增加智能包装箱的实时状态监测系统的功能,增加上位机14,实现分级通信。
在本实施例中,上位机14为移动通信设备,如手机等移动通信终端,可以实现异地、远程和离线下载监控终端管理中心8获取的智能包装箱状态信号数据,方便委托运输的物品所有人及时获知物品的状态,可及时有效处理因包装箱被破坏、包装箱丢失、运输延迟对物品运输带来的不利后果,发件人、收件人和快递公司相关负责人可以互通信息,以便多方协商及时解决问题,将损失降到最低。 
上面结合附图对本实用新型实施例进行了说明,但本实用新型不限于上述实施例,还可以根据本实用新型的实用新型创造的目的做出多种变化,凡依据本实用新型技术方案的精神实质和原理下做的改变、修饰、替代、组合、简化,均应为等效的置换方式,只要符合智能包装箱及其实时状态监测系统的结构原理,都属于本实用新型的保护范围。 

Claims (6)

1.一种智能包装箱,包括刚性的包装箱壁本体(1)和开闭式的活动包装箱顶盖(2),所述包装箱壁本体(1)和包装箱顶盖(2)围成放置物品的空间,所述包装箱壁本体(1)具有包装箱壁夹层(3),所述活动包装箱顶盖(2)具有包装箱顶板夹层(4),其特征在于:在所述包装箱壁夹层(3)内置箱载智能管理控制系统,所述箱载智能管理控制系统至少包括通信系统(5)、控制系统(6)和电源系统(7),所述通信系统(5)以无线信号传输方式向位于包装箱外部环境中的监控终端管理中心(8)发送包装箱的实时状态信号,所述控制系统(6)的信号输出端与所述通信系统(5)的信号接收端连接,所述电源系统(7)为所述箱载智能管理控制系统供电;在所述包装箱壁夹层(3)和包装箱顶板夹层(4)内还安装有传感器系统,所述传感器系统的信号输出端与所述控制系统(6)的信号接收端连接,所述传感器系统至少包括检测包装箱运动参量的传感器(9)、检测包装箱内温度的传感器(10)和检测所述包装箱顶盖(2)开合状态的传感器(11),所述检测所述包装箱顶盖(2)开合状态的传感器(11)安装于所述包装箱顶板夹层(4)内,所述检测包装箱运动参量的传感器(9)和检测包装箱内温度的传感器(10)安装于所述包装箱壁夹层(3)内。
2.根据权利要求1所述的智能包装箱,其特征在于:所述检测包装箱运动参量的传感器(9)为加速度传感器,所述检测包装箱内温度的传感器(10)为温度传感器,检测所述包装箱顶盖(2)开合状态的传感器(11)为位移传感器。
3.根据权利要求2所述的智能包装箱,其特征在于:在所述包装箱壁夹层(3)内还设有气泵(12),并在紧贴包装箱内壁设有安全气囊(13),所述控制系统(6)通过控制所述气泵(12)向所述安全气囊(13)充气,所述电源系统(7)也为所述气泵(12)供电。
4.根据权利要求2所述的智能包装箱,其特征在于:所述控制系统(6)为单片机。
5.一种权利要求1~4中任一项所述的智能包装箱的实时状态监测系统,其特征在于:包括箱载智能管理控制系统、监控终端管理中心(8)和所述监控终端管理中心(8)的上位机(14)。
6.根据权利要求5所述的实时状态监测系统,其特征在于:所述上位机(14)为移动通信设备。
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