基于北斗系统的绿色储运与冷链物流监管系统及方法

1.一种基于北斗系统的绿色储运与冷链物流监管系统中环境参数监测装置的控制方法，所述绿色储运与冷链物流监管系统包括环境参数监测装置、起运算和管理作用的远程监控管理系统以及供生产厂家、客户和物流公司利用的远程查询平台；所述环境参数监测装置包括微控制器（1）以及与其相连接的BD定位模块（2）、温度传感器（3）、湿度传感器（4）、压力传感器（5）和重量传感器（6），微控制器的输出端连接有报警电路（7）、压缩机控制电路（10）和供压控制电路（11）；微控制器还连接有实现数据传输的TCP/IP网络模块（8）和GPRS模块（9）；环境参数监测装置将采集的温度、湿度、压力和重量数据以有线或无线的形式上传至远程监控管理系统；环境参数监测装置通过压缩机控制电路、供压控制电路可分别降低储运设备内的温度、增加储运设备内的压力，通过报警电路可在储运设备内物品重量过低、温度超过上下限值或压力超过上下限值时产生报警信号；其特征在于：所述环境参数监测装置的控制方法包括以下步骤：
a).采集储运设备的环境信息，微控制器通过传感器采集储运设备中的温度、湿度、压力和重量环境数据，通过BD定位模块获取储运设备的地理位置信息；
b).上传采集的数据信息，微控制器通过GPRS模块将采集的环境数据和地理位置信息上传至远程监控管理系统；
c).判断重量是否过低，微控制器根据采集的重量信息，判断储运设备内物品的重量是否超过了设定的最小值；当重量小于最小值时，则执行步骤h)，否则执行步骤d)；
d).判断温度是否达到上下限报警值，微控制器将采集到的温度值与设定的上下限报警值进行比较，如果超过上下限报警值，则执行步骤h)，否则执行步骤e)；
e). 判断温度是否达到自动降温值，微控制器将采集到的温度值与设定的自动降温值进行比较，如果达到自动降温值，则通过压缩机控制电路驱使压缩机工作，以降低储运设备内温度；否则执行步骤f)；
f). 判断压力是否达到上下限报警值，微控制器将采集到的温度值与设定的上下限报警值进行比较，如果超出上下限报警则执行步骤h)，否则执行步骤g)；
g). 判断压力是否达到自动增压值，微控制器将采集到的压力值与设定的自动增压值进行比较，如果达到自动增压值，通过供压控制电路控制供压设备工作，以增加储运设备内的压力；
h).产生报警信号，微控制器通过报警电路发出蜂鸣报警信号，以实现对工作人员的警示作用。
2.根据权利要求1所述的基于北斗系统的绿色储运与冷链物流监管系统中环境参数监测装置的控制方法，其特征在于：所述微控制器（1）连接有用于实时显示储运设备状态的信息显示屏（12）以及实现无线网络通讯的WiFi模块（13）。
3.根据权利要求1或2所述的基于北斗系统的绿色储运与冷链物流监管系统中环境参数监测装置的控制方法，其特征在于：所述远程监控管理系统建立于云服务器上，远程监控管理系统上建立有供生产厂家、客户和物流公司查询的地理信息系统GIS。

基于北斗系统的绿色储运与冷链物流监管系统及方法\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种基于北斗系统的绿色储运与冷链物流监管系统及方法，涉及物品冷藏运输领域。\n背景技术\n[0002] 我国是一个农业大国，三农问题一直在国民生产发展中占举足轻重的位置，而农业是国民经济和社会发展的基础。但由于农产品、水产品、食品、饮品保鲜技术严重滞后，致使产品质量不稳定，产品附加值不高，甚至过季贬值。这种状况已严重制约着农村经济的现代化发展。据统计，每年因腐烂变质使全国大约25%的水果、蔬菜白白损失。云南、广西、福建、海南等省区每年北运果蔬达10万车皮以上，由于缺乏冷藏保鲜处理，每年腐烂损失掉3万车皮左右。葡萄和哈蜜瓜是新疆两大名牌水果，但由于我国冷藏、保鲜技术能力不足，60万吨哈蜜瓜仅能往外输出8万吨，大量葡萄更因冷藏保鲜不过关无法销往其他地区。然而有关数据表明，发达国家果蔬损失率仅在5%以下。如果我们运用冷藏保鲜技术使农产品储藏损失率降低到发达国家水平，每年即可减少630亿公斤果蔬损失，增加收入1500亿元，农民人均增加收入170元。随着农业的进一步发展，季节性过剩和区域性过剩将越趋严重，尤其是经济全球化后，为了增加我国农业的竞争力，提高农民收入，农产品、水产品、食品、饮品冷藏保鲜技术的开发利用已刻不容缓。\n[0003] 我国自主建设的北斗卫星导航系统是四大全球卫星导航系统之一，是国家战略性信息基础设施，是国家战略性新兴产业。2012年按照北斗卫星导航系统三步走建设规划，建成由16颗卫星组成覆盖亚太地区的区域卫星导航系统，开始正式运营服务。北斗作为GPS国内应用的替代产品，已经在现代农业、海洋渔业、交通运输、救灾减灾和国家安全等诸多领域得到了广泛应用，特别是在南方冰冻灾害、四川汶川和青海玉树抗震救灾、北京奥运会中发挥了重要作用。\n发明内容\n[0004] 本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种基于北斗系统的绿色储运与冷链物流监管系统及方法。\n[0005] 本发明的基于北斗系统的绿色储运与冷链物流监管系统，包括环境参数监测装置、起运算和管理作用的远程监控管理系统以及供生产厂家、客户和物流公司利用的远程查询平台；其特别之处在于：所述环境参数监测装置包括微控制器以及与其相连接的BD定位模块、温度传感器、湿度传感器、压力传感器和重量传感器，微控制器的输出端连接有报警电路、压缩机控制电路和供压控制电路；微控制器还连接有实现数据传输的TCP/IP网络模块和GPRS模块；环境参数监测装置将采集的温度、湿度、压力和重量数据以有线或无线的形式上传至远程监控管理系统；环境参数监测装置通过压缩机控制电路、供压控制电路可分别降低储运设备内的温度、增加储运设备内的压力，通过报警电路可在储运设备内物品重量过低、温度超过上下限值或压力超过上下限值时产生报警信号。\n[0006] 环境参数监测装置用于检测储运设备内的环境信息，通过温度传感器、湿度传感器、压力传感器和重量传感器可采集到温度、湿度、压力和重量信息；通过BD定位模块可获取储运设备的地理位置信息，便于对移动的储运设备进行准确定位。环境参数监测装置中的微控制器实现信号采集、数据运算和控制输出的作用，其通过TCP/IP网络模块或GPRS模块将采集的数据以有线或无线的形式上传至远程监控管理系统，以便远程监控管理系统对所有储运设备进行统一管理，并形成可供生产厂家、客户和物流公司查询信息的远程查询平台。同时环境参数监测装置自身也具有智能化管理功能，可通过压缩机控制电路、供压控制电路来控制设备内的温度和压力，并可产生报警信号。\n[0007] 本发明的基于北斗系统的绿色储运与冷链物流监管系统，所述微控制器连接有用于实时显示储运设备状态的信息显示屏以及实现无线网络通讯的WiFi模块。通过信息显示屏可对储运设备的各项数据参数进行显示，便于工作人员获知储运设备的工作状态。由于储运设备可以为车载移动式的，也可为固定厂房式的，在为固定厂房式的情况下，可采用WiFi模块进行数据传输。\n[0008] 本发明的基于北斗系统的绿色储运与冷链物流监管系统，所述远程监控管理系统建立于云服务器上，远程监控管理系统上建立有供生产厂家、客户和物流公司查询的地理信息系统GIS。\n[0009] 本发明的基于北斗系统的绿色储运与冷链物流监管系统中环境参数监测装置的控制方法，其特别之处在于，包括以下步骤：a).采集储运设备的环境信息，微控制器通过传感器采集储运设备中的温度、湿度、压力和重量环境数据，通过BD定位模块获取储运设备的地理位置信息；b).上传采集的数据信息，微控制器通过GPRS模块将采集的环境数据和地理位置信息上传至远程监控管理系统；c).判断重量是否过低，微控制器根据采集的重量信息，判断储运设备内物品的重量是否超过了设定的最小值；当重量小于最小值时，则执行步骤h)，否则执行步骤d)；d).判断温度是否达到上下限报警值，微控制器将采集到的温度值与设定的上下限报警值进行比较，如果超过上下限报警值，则执行步骤h)，否则执行步骤e)；e). 判断温度是否达到自动降温值，微控制器将采集到的温度值与设定的自动降温值进行比较，如果达到自动降温值，则通过压缩机控制电路驱使压缩机工作，以降低储运设备内温度；否则执行步骤f)；f). 判断压力是否达到上下限报警值，微控制器将采集到的温度值与设定的上下限报警值进行比较，如果超出上下限报警则执行步骤h)，否则执行步骤g)；g). 判断压力是否达到自动增压值，微控制器将采集到的压力值与设定的自动增压值进行比较，如果达到自动增压值，通过供压控制电路控制供压设备工作，以增加储运设备内的压力；h).产生报警信号，微控制器通过报警电路发出蜂鸣报警信号，以实现对作人员的警示所用。\n[0010] 本发明的有益效果是：本发明的绿色储运与冷链物流监管系统，通过环境参数监测装置可检测储运设备的温度、压力、湿度、重量和地理位置信息，并可将采集的数据安全可靠地上传至远程监控管理系统中，以供远程监控管理系统对数据进行集中管理，生产厂家、客户和物流公司可利用远程查询平台在自己的授权范围内进行信息查询。本发明中环境参数监测装置的控制方法，可自动检测储运设备的温度、压力和重量信息，在温度或压力过高或过低时可产生报警信号，在重量过低时也可产生报警信号，以实现对工作人员的警示作用；而且还可对储运设备进行制冷和增压操作，有效地实现了储运设备的智能控制作用。\n[0011] 本发明的基于北斗系统的绿色储运与冷链物流监管系统及方法，集机械、电子、通讯技术、保鲜技术、调度算法于一体，确保了农产品、水产品、食品、饮品在保鲜、运输和储存过程中处于最佳保鲜状态，避免了以往的腐烂变质。具有生产厂家、物流服务公司与客户共同的数据查询功能，保证数据的准确性和一致性，确保储运物品的安全。\n附图说明\n[0012] 图1为本发明的绿色储运与冷链物流监管系统的原理图；\n[0013] 图2为本发明中环境参数监测装置的原理图；\n[0014] 图3为本发明中远程监控管理系统的功能原理图；\n[0015] 图4为本发明的绿色储运与冷链物流监管系统的架构图；\n[0016] 图5为本发明中环境参数监测装置的控制流程图；\n[0017] 图6为本发明的绿色储运与冷链物流监管系统的使用流程图。\n[0018] 环境参数监测装置，远程监控管理系统，远程查询平台；\n[0019] 图中：1微控制器，2 BD定位模块，3温度传感器，4湿度传感器，5压力传感器，6重量传感器，7报警电路，8 TCP/IP网络模块，9 GPRS模块，10压缩机控制电路，11供压控制电路，12信息显示屏，13 WiFi模块。\n具体实施方式\n[0020] 下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。\n[0021] 如图1所示，给出了本发明的绿色储运与冷链物流监管系统的原理图，所示的环境参数监测装置通过BD卫星定位可获取储运设备的地理位置信息，尤其是对于车载移动式的储运设备来说，尤为重要；同时结合北斗导航系统和路径规划算法，对冷鲜产品的配送提供参考配送路径以及优先配送服务。环境参数监测装置通过不同的传感器可获取储运设备的温度、湿度、压力和重量信息；报警复位按钮实现报警信号的消除。其中的车载7寸液晶屏和固定式17寸液晶屏分别用于司机监控、播放广告和娱乐节目。环境参数监测装置将采集的数据通过通信网络以无线的形式传输至远程监控管理系统，以便远程监控管理系统对采集的数据进行统一管理，并形成可供生产厂家、客户和物流公司登陆查询相关信息的远程查询平台。\n[0022] 远程监控管理系统可将数据发送至公司监控系统中，并可建立GIS电子地图，以便按照地理位置信息放映出当前各储运设备的状态。同时还可在储运设备上设置录像备份系统，通过车载数字硬盘录像机采集储运设备内的视频信息，并通过USB接口、无线网桥或以太网传输至视频集中备份和管理服务器中，再由视频集中备份和管理服务器通过互联网上传至远程监控管理系统中，以实现对储运设备的视频监控作用。远程监控管理系统建立于云服务器上，形成有可供生产厂家、客户和物流公司查询信息的远程查询平台。远程监控管理系统可将采集的数据传输至公司监控系统中，在远程监控管理系统中还可建立GIS电子地图信息，以方便获知储运设备的地理位置信息。\n[0023] 如图2所示，给出了本发明中环境参数监测装置的原理图，所示的微控制器1实现采集、运算和控制作用，微控制器1的输入端连接有BD定位模块2、温度传感器3、湿度传感器4、压力传感器5和重量传感器6；在北斗定位系的作用下，微控制器1通过BD定位模块\n2可获知储运设备的地理位置信息。微控制器1通过相应的传感器可获知储运设备的温度、湿度、压力和重量环境数据。微控制器1连接有实现数据传输的WiFi模块13、TCP/IP网络模块8和GPRS模块9，以便微控制器1将采集的环境数据和地理位置信息以有线或无线的形式上传至远程监控管理系统。\n[0024] 微控制器1的输出端连接有报警电路7、压缩机控制电路10、供压控制电路11和信息显示屏12。信息显示屏12实现设备各项参数的显示，以便于工作人员获知储运设备的工作状态。微控制器通过压缩机控制电路10和供压控制电路11可分别控制压缩机和供压设备工作，以降低储运设备内的温度和增加储运设备内的压力。当设备内的压力或温度过高或过低时，通过报警电路7产生蜂鸣报警信号，以提醒工作人员注意。当设备内的温度上升至一定值时，微控制器1通过压缩机控制电路10启动压缩机工作，以实现降温的目的。\n当压力下降到一定值时，则通过供压控制电路11控制供压设备工作，以增加储运设备内的压力。\n[0025] 如图3所示，给出了本发明中远程监控管理系统的功能原理图，所示的远程监控管理系统具有自动巡测环境数据的功能，并可将用户管理、变量管理、画面组态和人工数据保存于数据中，并可实现实时数据显示和报表输出的作用。如图4所示，给出了绿色储运与冷链物流监管系统的架构图，所示的每个储运设备上均设置有一个环境参数监测装置，环境参数监测装置将数据上传，物流客户可以通过远程查询平台查询有关信息。\n[0026] 如图5所示，给出了本发明中环境参数监测装置的控制流程图，其包括以下步骤：\n[0027] a).采集储运设备的环境信息，微控制器通过传感器采集储运设备中的温度、湿度、压力和重量环境数据，通过BD定位模块获取储运设备的地理位置信息；\n[0028] b).上传采集的数据信息，微控制器通过GPRS模块将采集的环境数据和地理位置信息上传至远程监控管理系统；\n[0029] c).判断重量是否过低，微控制器根据采集的重量信息，判断储运设备内物品的重量是否超过了设定的最小值；当重量小于最小值时，则执行步骤h)，否则执行步骤d)；\n[0030] d).判断温度是否达到上下限报警值，微控制器将采集到的温度值与设定的上下限报警值进行比较，如果超过上下限报警值，则执行步骤h)，否则执行步骤e)；\n[0031] e). 判断温度是否达到自动降温值，微控制器将采集到的温度值与设定的自动降温值进行比较，如果达到自动降温值，则通过压缩机控制电路驱使压缩机工作，以降低储运设备内温度；否则执行步骤f)；\n[0032] f). 判断压力是否达到上下限报警值，微控制器将采集到的温度值与设定的上下限报警值进行比较，如果超出上下限报警则执行步骤h)，否则执行步骤g)；\n[0033] g). 判断压力是否达到自动增压值，微控制器将采集到的压力值与设定的自动增压值进行比较，如果达到自动增压值，通过供压控制电路控制供压设备工作，以增加储运设备内的压力；\n[0034] h).产生报警信号，微控制器通过报警电路发出蜂鸣报警信号，以实现对作人员的警示所用。\n[0035] 如图6所示，给出了本发明的绿色储运与冷链物流监管系统的使用流程图，对于生产厂家、客户和物流公司来说，根据不同的登陆权限，可查询相关信息。如果是物流管理公司，则进入公司主页面，可观察界面组态和进行数据分析，以便获取设备环境数据和产生数据决策报表。