CN204045019U - 一种物流运输车辆智能安全监控终端设备 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种物流运输车辆智能安全监控终端设备，包括：用作整个车辆控制中心的车载网关；用于采集车辆状态信息的若干传感器终端节点；车载网关包括一个无线传感器网络模块，所述若干传感器终端节点的每一个都包括一个无线通信模块和一个传感器，无线通信模块和传感器电连接；所述无线传感器网络模块与若干个无线通信模块组成无线传感器网络完成车载网关与传感器终端节点通信。本实用新型解决了现有监控系统终端设备微处理器可交互性差、改进开发便宜性低、车辆布线的复杂性增加、占据车辆宝贵空间、点对点布线方式下繁多节点使系统运行效率降低、功耗大、传感信息串扰等诸多问题。

Description

一种物流运输车辆智能安全监控终端设备

技术领域

本实用新型涉及监控设备领域，尤其涉及一种物流运输车辆智能安全监控终端设备。

背景技术

国民经济和交通的蓬勃发展推动了国际化多式联合运输行业的壮大，各式各样的物流运输车辆呈爆炸式增加，这在反向推动经济发展、为人民生活提供便利的同时，也存在一些不足。其一，车辆数目的增加加大了交通运输的压力，同时也加大交通事故的发生概率；其二，部分物流运输物品特殊性，在运输过程中一旦出现安全事故，不仅会对社会公众的生命、财产安全造成重大危害，而且会对生态环境造成污染和破坏。因此，在物流运输过程中能够随时掌握车辆运行状态以及货物环境参数有十分重要的意义。我们应该加大运输车辆的监管力度，对运输车辆进行实时检测，建立能够及时反馈物流信息并且对物流车辆远程预警及报警的系统机制。

与此同时物联网（Internet of thing)技术也迎来了发展的高峰。物联网技术是一种通过信息传感设备按照约定的协议，把任何物体与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物体的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的网络。

物联网和物流运输行业结合相得益彰，物流领域的物联网指通过各种信息传感器设备把物流装备与互联网结合起来形成一个智慧的物联体系，实现对移动的物流装备的远程监控、监测和控制。

现有一些物流运输监控系统，但其物流运输货物信息欠缺，终端设备微处理器低集成、可交互性差，改进开发不便宜，也存在着车辆布线的复杂性增加、占据车辆宝贵空间、点对点布线方式下繁多节点使系统运行效率降低、功耗大、传感信息串扰等问题。

实用新型内容

本实用新型提供一种物流运输车辆智能安全监控终端设备，来解决解决了现有物流运输监控装备交互性差、车辆布线复杂、功耗大等问题，实现物流运输车辆的实时监控。

为了达到上述技术目的，本实用新型的技术方案如下：

一种物流运输车辆智能安全监控终端设备，其特征在于，包括：

用作整个车辆监控中心的车载网关；

用于采集车辆状态信息的若干传感器终端节点；

所述车载网关包括一个无线传感器网络模块，所述若干传感器终端节点的每一个都包括一个无线通信模块和一个传感器，无线通信模块和传感器电连接；所述无线传感器网络模块与若干个无线通信模块组成无线传感器网络完成车载网关与传感器终端节点通信。

优选地，本实用新型还包括一个用于存储车载货物信息并与物流车辆监测服务站RFID阅读器通信的RFID电子标签。

本实用新型根据车辆监控需要，采用多个传感器组成多类传感器来全面监测物流车辆的环境参数。在物流车辆车体相应位置分散布置传感器，每个传感器与一个无线通信模块相连组成传感器终端节点，并且根据监测环境需要可以动态添加更换传感器。传感器终端节点与车载网关的无线传感器网络模块组网，组成无线传感网络。传感器终端节点采集到的传感信息数据通发送到车载网关的无线传感器网络模块，车载网关的无线传感器网络模块接收到传感器终端节点数据后将数据发送给车载网关。RFID电子标签实现对车载货物信息录入读取，方便物流车辆管理者了解物流货物信息。采用无线传感网络传输，不仅可以很大程度上降低功耗，保证传感数据完整稳定，还可以省去繁琐冗杂的传感布线，从人力物力上大大节约了资源。

优选地，所述车载网关还包括微处理器模块、LCD触控显示模块、串口调试模块、GPRS无线通信模块、GPS全球定位模块、数据存储模块、蓝牙模块；所述LCD触控显示模块、串口调试模块、GPRS无线通信模块、GPS全球定位模块、数据存储模块、蓝牙模块和无线传感器网络模块通过串口与微处理器模块电连接。

所述无线通信模块是ZIGBEE模块，所述微处理器模块是ARM微处理器模块，所述GPS全球定位模块是GTOP GT-1513-SF GPS芯片模块。

本实用新型利用ZIGBEE技术解决无线传感器网络组网问题，将物流车辆布置在车身各处的传感器采集的数据传送到车载网关，通过车载网关一方面通过GPRS无线通信模块将数据传送到物流后台控制服务器，另一方面传送给LCD触控显示屏应用程序供驾驶人员实时查看；串口调试模块提供通过用数据线将车载网关与电脑PC连接调试的功能；GPS模块为用户服务车辆提供精准的全球定位功能；数据存储模块用以实现数据动态更新存储；蓝牙模块能当具有蓝牙功能的手持终端设备与车载网关通信。

与现有技术相比，本实用新型技术方案的有益效果是：本实用新型采用了ZIGBEE模块与传感器组合与车载网关组网通信，并使车载网关集成包括GPS、GPRS、蓝牙等功能模块，解决了现有监控系统终端设备微处理器可交互性差、改进开发便宜性低、车辆布线的复杂性增加、占据车辆宝贵空间、点对点布线方式下繁多节点使系统运行效率降低、功耗大等诸多问题，同时加入存有车载货物信息的RFID标签，方便物流车辆监测服务站的RFID阅读器检测货物信息，整个设备提供了更加全面的物流信息。

附图说明

图1为本实用新型物流运输车辆智能安全监控终端设备整体结构框架示意图；

图2为本实用新型物流运输车辆智能安全监控终端设备进入物流车辆监测服务站后与RFID阅读器通信的工作示意图；

图3 为本实用新型物流运输车辆智能安全监控终端设备的车载网关结构示意图；

图4为本实用新型物流运输车辆智能安全监控终端设备的无线传感网络结构示意图。

具体实施方式

附图仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

为了更好说明本实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；

对于本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。

下面结合附图和实施例对本实用新型的技术方案做进一步的说明。

实施例1

如图1-2所示，一种物流运输车辆智能安全监控终端设备包括三个部分：车载网关、物流运输车载传感器终端节点、RFID电子标签。其中车载网关是这个基于物联网的交互式智慧物流安全终端设备的核心，一般装配在驾驶座位等方便车辆或货物控制人员查看操控的位置。物流运输车载传感器终端节点根据物流运输车辆的具体需要，呈分布式地安装在车身的相应位置，用以采集车辆或货物不同类型的参数信息。RFID电子标签如身份证件大小，一般装配于车厢内壁恰当位置，RFID阅读器一般装配在物流车辆监测服务站进出口处。

本实施例中无线通信模块是ZIGBEE模块，微处理器模块是ARM微处理器模块，所述GPS全球定位模块是GTOP GT-1513-SF GPS芯片模块。

如图3所示，车载网关包括微处理器模块201、LCD触控显示模块202、串口调试模块203、GPRS无线通信模块204、GPS全球定位模块205、数据存储模块206、蓝牙模块207、车载网关无线传感器网络模块208。本车载网关利用常规适配5V供电，采用LINUX ARM作为微处理器201，通过硬件串口同其他各个模块电气连接。LCD触控显示模块202直观交互地显示各项数据。串口调试模块203可通过与PC端连接对终端设备进行调试。数据存储模块206可实现外部文件读写。蓝牙模块207使该车载网关可以连接至其他支持蓝牙的设备。GPS全球定位模块205与GPS卫星进行无线通信，获取物流车辆GPS经纬度坐标和运行标准时间、车辆运行速度等附加信息。

如图4所示，根据车辆监控需要，采用多个传感器组成多类传感器集来全面监测物流运输设备的环境参数。在物流车辆车体相应位置分散布置传感器，每个传感器与一个ZIGBEE模块相连组成传感器终端节点，并且根据监测环境需要可以动态添加更换传感器。传感器终端节点自动与车载网关无线传感器网络模块208组网，组成无线传感网络。传感器终端节点采集到的传感信息数据发送到车载网关的无线传感器网络模块。车载网关无线传感器网络模块208接收到终端节点数据后将数据发送给ARM微处理器。采用无线传感网络传输，不仅可以很大程度上降低功耗，保证传感数据完整稳定，还可以省去繁琐冗杂的传感布线，从人力物力上大大节约了资源。

货物装车运输前，工作人员要预先将货物的类型、生产地、质量检测信息、物品存放运输注意事项、运输目的地等各项信息登记到后台服务器数据库，并将物流车辆配置的RFID电子标签ID绑定为货物信息数据的主键，作为物流货物的身份标识。RFID电子标签由纽扣电池供电，寿命不小于三年，并且能够传很远的距离，确保数据安全，防止窃听与数据破解。物流车辆进出检测服务站的时候，RFID电子标签发出的无线信号如果是在RFID阅读器的有效范围内，则该无线信号通过RFID阅读器上的天线被接收并读取，然后RFID阅读器将信息发送给管理系统或其他监控系统，使检测服务站工作人员可以了解物流货物信息。

无线传感器网络模块208接收到传感器终端节点发送过来的数据包后，通过硬件串口将数据包传送给ARM微处理器201，之后通过LCD触控显示模块202实时显示到屏幕上。传感器终端节点根据需求有所不同，如温度传感器、湿度传感器、真空度传感器、门开关传感器、压力传感器、液位传感器等等。

车载网关内含的GPS全球定位模块205通过与GPS卫星进行无线通信，获取物流车辆GPS经纬度坐标和运行标准时间、车辆运行速度等附加信息，并按发送到ARM微处理器201。ARM微处理器201提取出各个传感器采集到的数据值，通过LCD触控显示模块202实时显示到屏幕上。

另一方面，ARM微处理器201将最终得到的传感器1、传感器2等数据值以及车辆GPS经纬度、运行速度和系统时间数据用GPRS无线通信模块204发送到物流管理后台服务器，当物流车辆参数超过系统预设量程，立即发起报警，并通知驾驶员采取措施。

若驾驶员不在驾驶位或者其他车辆管理人员通过个人手持终端了解物流车辆参数时，可以将个人手持终端（前提是支持蓝牙通信）与车载网关的蓝牙模块207匹配后连接，车载网关将解析后的传感器数据、车辆经纬度、车辆运行速度、标准世界时间等数据用蓝牙模块207发送给个人手持终端。

相同或相似的标号对应相同或相似的部件；

附图中描述位置关系的用于仅用于示例性说明，不能理解为对本专利的限制；

显然，本实用新型的上述实施例仅仅是为清楚地说明本实用新型所作的举例，而并非是对本实用新型的实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说，在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。凡在本实用新型的精神和原则之内所作的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本实用新型权利要求的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种物流运输车辆智能安全监控终端设备，其特征在于，包括：

用作整个车辆监控中心的车载网关；

用于采集车辆状态信息的若干传感器终端节点；

所述车载网关包括一个无线传感器网络模块，所述若干传感器终端节点的每一个都包括一个无线通信模块和一个传感器，无线通信模块和传感器电连接；所述无线传感器网络模块与若干个无线通信模块组成无线传感器网络完成车载网关与传感器终端节点通信。

2.根据权利要求1所述的物流运输车辆智能安全监控终端设备，其特征在于，还包括一个用于存储车载货物信息并与物流车辆监测服务站RFID阅读器通信的RFID电子标签。

3.根据权利要求1所述的物流运输车辆智能安全监控终端设备，其特征在于，所述车载网关还包括微处理器模块、LCD触控显示模块、串口调试模块、GPRS无线通信模块、GPS全球定位模块、数据存储模块、蓝牙模块；所述LCD触控显示模块、串口调试模块、GPRS无线通信模块、GPS全球定位模块、数据存储模块、蓝牙模块和无线传感器网络模块通过串口与微处理器模块电连接。

4.根据权利要求1所述的物流运输车辆智能安全监控终端设备，其特征在于，所述无线通信模块是ZIGBEE模块。

5.根据权利要求2所述的物流运输车辆智能安全监控终端设备，其特征在于，所述微处理器模块是ARM微处理器模块。

6.根据权利要求2所述的物流运输车辆智能安全监控终端设备，其特征在于，所述GPS全球定位模块是GTOP GT-1513-SF GPS芯片模块。