CN110366684A

CN110366684A - 集装箱冲击检测***

Info

Publication number: CN110366684A
Application number: CN201780062742.9A
Authority: CN
Inventors: 延斯·亨利克·阿格斯贝克; 谢基·哈巴西; 利莎·罗斯·达西; 理查德·乌尔法森; 弗莱明·斯特芬森
Original assignee: Emerson Environmental Optimization Technology Transportation Solutions Co Ltd
Current assignee: Emerson Environmental Optimization Technology Transportation Solutions Co Ltd
Priority date: 2016-09-19
Filing date: 2017-09-19
Publication date: 2019-10-22
Anticipated expiration: 2037-09-19
Also published as: WO2018051323A1; CN110366684B; US20180079578A1; US10611545B2; EP3516402A1; DK3516402T3; EP3516402B1

Abstract

提供了***和方法，并且***和方法包括：调制解调器控制单元，其被配置成从力传感器接收表示施加至集装箱的冲击力的量的力信号。调制解调器被配置成基于力信号来确定偏离值、力信号的冲击强度并且响应于确定冲击强度大于冲击强度阈值来确定力信号的冲击严重性。调制解调器控制单元被配置成基于多个冲击严重性值来确定平均冲击严重性并且基于偏离值和冲击严重性值来确定绝对值指标，基于平均冲击严重性和偏离值来确定平均绝对值指标，以及基于平均绝对值指标并基于绝对值指标来确定过度机械冲击的存在。

Description

集装箱冲击检测***

相关申请的交叉引用

本申请要求于2017年9月15日提交的美国发明专利申请第15/706,000号的优先权并且还要求于2016年9月19日提交的美国临时申请第62/396,625号的权益。以上申请的全部公开内容通过引用并入本文。

技术领域

本公开内容涉及用于集装箱(container)例如冷藏集装箱或冰箱的冲击检测***。

背景技术

本部分提供与本公开内容相关的背景信息，其不一定是现有技术。

作为使用多种运输模式对多式联运集装箱中的货物进行的运输并且在改变模式时不对货物本身进行任何处理，多式联运货物运输是复杂的，这是因为它涉及货物在世界范围内的运转。在多式联运运输期间，货物可能经历谐波振动和/或外力，这会使多式联运集装箱内的负荷垂直、纵向和侧向地移动。因此，多式联运集装箱中的货物可能响应于谐波振动和/或外力而被损坏。因此，需要用于在多式联运货物运输期间检测过度力和/或振动的***和方法。

发明内容

本部分提供了本公开内容的总体概述，并不是其全部范围或其所有特征的全面公开。

提供了一种用于检测集装箱的机械冲击的方法。该方法包括：使用调制解调器的处理器从力传感器接收力信号，该力信号表示施加至集装箱的冲击力的量。该方法还包括：根据存储在非暂态存储器部件中并且由处理器可执行的指令并且基于力信号来确定偏离。该方法还包括：根据存储在非暂态存储器部件上并且由处理器可执行的指令并且基于力信号来确定力信号的冲击强度。该方法还包括：根据存储在非暂态存储器部件上并且由处理器可执行的指令，响应于确定冲击强度大于冲击强度阈值来确定力信号的冲击严重性。该方法还包括：根据存储在非暂态存储器部件上并且由处理器可执行的指令，基于多个冲击严重性值确定平均冲击严重性。该方法还包括：根据存储在非暂态存储器部件上并且由处理器可执行的指令，基于偏离值和冲击严重性值确定绝对值指标。该方法还包括：根据存储在非暂态存储器部件上并且由处理器可执行的指令，基于平均冲击严重性和偏离值确定平均绝对值指标。该方法还包括：根据存储在非暂态存储器部件上并且由处理器可执行的指令，基于平均绝对值指标并且基于绝对值指标确定过度机械冲击的存在。

还提供了一种***，该***包括调制解调器控制单元，该调制解调器控制单元被配置成：使用调制解调器控制单元的处理器从力传感器接收力信号，该力信号表示施加至集装箱的冲击力的量。调制解调器控制单元还被配置成：根据存储在非暂态存储器部件中并且由处理器可执行的指令并且基于力信号来确定偏离值。调制解调器控制单元还被配置成：根据存储在非暂态存储器部件上并且由处理器可执行的指令并且基于力信号来确定力信号的冲击强度。调制解调器控制单元还被配置成：根据存储在非暂态存储器部件上并且由处理器可执行的指令，响应于确定冲击强度大于冲击强度阈值来确定力信号的冲击严重性。调制解调器控制单元还被配置成：根据存储在非暂态存储器部件上并且由处理器可执行的指令，基于多个冲击严重性值确定平均冲击严重性。调制解调器控制单元还被配置成：根据存储在非暂态存储器部件上并且由处理器可执行的指令，基于偏离值和冲击严重性值确定绝对值指标。调制解调器控制单元还被配置成：根据存储在非暂态存储器部件上并且由处理器可执行的指令，基于平均冲击严重性和偏离值确定平均绝对值指标。调制解调器控制单元还被配置成：根据存储在非暂态存储器部件上并且由处理器可执行的指令，基于平均绝对值指标并且基于绝对值指标确定过度机械冲击的存在。

根据本文提供的描述，其他适用领域将变得明显。本发明内容中的描述和具体示例仅意在说明的目的，并不意在限制本公开内容的范围。

附图说明

本文中描述的附图仅出于对所选实施方式而非所有可能实现进行说明的目的，并不意在限制本公开内容的范围。

图1是具有调制解调器的集装箱；

图2是调制解调器的详细图示；

图3是具有加速度计的调制解调器的详细图示；

图4A是示出确定并传送集装箱的过度机械冲击的方法的流程图；以及

图4B是示出确定过度机械冲击的示例曲线图。

贯穿附图中的多个视图，对应的附图标记指示对应的部分。

具体实施方式

参照图1，示出了具有调制解调器20的集装箱10。在一个实施方式中，集装箱10是冷藏集装箱或冰箱，其是用在多式联运货物运输中的被冷藏以用于运输温度敏感货物的多式联运集装箱。可替选地，集装箱10可以是用于多式联运货物运输的其他类型的集装箱。集装箱10还可以包括制冷单元，该制冷单元可以在多式联运运输期间由柴油动力发电机供电。集装箱10的制冷单元可以被配置成将集装箱10的温度设定在例如-65℃至40℃之间的各种温度。

可以是远程监测调制解调器(RMM)的调制解调器20可以被配置成向远程服务器或云提供集装箱10的实时远程监测和跟踪信息。另外，调制解调器20可以被配置成经由远程服务器或云提供对集装箱的操作条件、警报、事件、设置和位置的集中式远程管理。调制解调器20为多式联运货物运输提供了各种益处，包括例如：冷却链中的完全透明；提高的容器集装箱10的利用率；降低的潜在货物损坏的风险；由于较少耗时手动检查的操作成本降低；意外事件的减少，例如在多式联运货物运输期间的集装箱篡改、盗窃、转移或劫持；提高的人员安全性；改进的货物文件处理过程；具有降低的人为错误风险的集装箱操作优化；以及由于包括最新节能程序的持续调制解调器软件更新而实现的节能。下面参照图2和图3更详细地描述调制解调器20。

参照图2，示出了调制解调器20的详细图示。在示例实施方式中，调制解调器20可以包括电力单元22，电力单元22进一步可以包括：保险丝24、电力转换器26和电池28。另外，调制解调器20可以包括调制解调器控制单元30，调制解调器控制单元30进一步包括：存储器模块32、处理器34和通信模块36，通信模块36包括四频全球移动通信***(四频GSM)模块38和三频通用移动电信***通信(三频UMTS)模块40。调制解调器控制单元30还可以包括：位置模块42、天线44以及LED46-1、46-2和46-3(统称为LED46)。

调制解调器电力单元22被配置成向调制解调器20提供电力。在一个实施方式中，调制解调器电力单元22接收来自AC电压源的电力，将来自AC电压源的电力转换成产品额定供电内的电力，并且然后将转换的电力提供给调制解调器20。可替选地，调制解调器电力单元22可以被配置成接收来自DC电压源的电力。

在一个实施方式中，电力转换器26通过保险丝24接收来自AC电压源的电力，保险丝24被配置成防止过量电流被施加至调制解调器20。在一个实施方式中，保险丝24可以被选择使得其中保险丝可以在额定电压下安全断开的最大额定电流不超过阈值电流，该阈值电流可以是例如32安培(A)。

电力转换器26可以被配置成将来自AC电源的AC信号转换为提供给调制解调器控制单元30的新AC信号。在一个实施方式中，可以实现变压器以将来自AC电源的电压(例如，240V_AC)降低至小于或等于调制解调器20的产品额定供应电压的输入电压(例如，24V_AC)。另外，变压器可以被配置成将来自AC电源的电流量限制为产品额定供应电流，其可以是例如1.5A。可替选地，电力转换器26可以是包括整流器、DC链路和逆变器的间接AC-AC转换器。

可替选地，电力转换器26可以被配置成将来自AC电源的AC信号转换成提供给调制解调器控制单元30的DC信号。作为示例，电力转换器26可以包括变压器，以将来自AC电源的电压(例如，240V_AC)降低至调制解调器20的产品额定供应电压内的输入电压(例如，24V_AC)。随后，可以电耦接至变压器的整流器可以被配置成将输入电压转换成DC信号(例如，24V)。整流器可以包括四个开关部件，例如以桥式配置布置的二极管、双极结型晶体管(BJT)或金属氧化物半导体场效应晶体管(MOSFET)。

响应于通过保险丝24和电力转换器26接收来自AC电源的电力，电池28可以被配置成向调制解调器控制单元30提供输入电压。另外，电池28可以向不位于调制解调器控制单元30中的其他部件提供电力，所述其他部件可以包括例如集装箱10的多个传感器。

调制解调器控制单元30可以被配置成经由远程服务器或云提供集装箱10的实时远程监测和跟踪信息以及对集装箱的操作条件、警报、事件、设置和位置的集中式远程管理。处理器34可以被配置成根据由处理器34可执行并存储在存储器模块32中的指令来执行本文描述的功能。存储器模块32可以是非暂态计算机可读介质，例如非易失性存储器电路、易失性存储器电路、磁存储介质和光存储介质。

在一个实施方式中，处理器34经由天线44和位置模块42从GPS卫星50接收集装箱10的地理空间位置数据。响应于可以包括GPS接收器的位置模块42从GPS卫星50接收地理空间数据，处理器34可以被配置成确定集装箱10的GPS位置并将GPS位置存储在存储器模块32中。

在一个实施方式中，处理器34从集装箱控制器48接收表示集装箱10的各种操作特性的传感器数据，包括电力消耗、抽取、排放温度、压缩机和冷凝器的压力、蒸发器温度数据等。另外，处理器34可以被配置成响应于需要修改设置中之一的确定来向集装箱控制器48提供可操作以调节集装箱10的制冷***的设置的信号。

集装箱控制器48和处理器34可以经由硬连线链路和/或遥测链路进行通信。在一个实施方式中，集装箱控制器48和处理器34可以经由ISO10368电力线接口进行通信，该电力线接口是允许一个运营商或终端所采用的合规中央监测控制***与其他运营商和终端使用的不同制造和配置的合规远程通信设备对接并进行通信所需的接口。因此，处理器34可以被配置成从包括例如CARRIER控制器、DAIKIN控制器、STARCOOL控制器和THERMO KING控制器的多个不同集装箱控制器48接收操作条件和警报。可替选地，集装箱控制器48和处理器34可以通过例如国际标准化组织提出的其他工业标准接口进行通信。

在一个实施方式中，处理器34可以被配置成指示通信模块36将集装箱10的操作和位置数据提供给本地监测***52和/或服务器54，其可以是全球监测服务器。作为示例，处理器34可以指示四频GSM模块38和三频UMTS模块40中的至少一者将集装箱10的操作和位置数据发送至本地监测***52。如果不存在本地监测***52，则处理器34可以指示四频GSM模块38和三频UMTS模块40中的至少一者将集装箱10的操作和位置数据发送至服务器54。本地监测***52和服务器54可以被配置成收集和存储由调制解调器20发送的操作和位置数据。本地监测***52和服务器54还可以允许用户远程管理集装箱的操作条件、警报、事件、设置和位置。作为示例，本地监测***52可以是EMERSON REFCON控制***。

在一个实施方式中，处理器34可以被配置成响应于集装箱10和/或调制解调器20的操作条件来激活和关闭LED46。作为示例，在处理器34经由位置模块42不能确定集装箱10的GPS位置时，LED46-1可以被关闭并且不会发光。此外，在处理器34经由位置模块42能够确定集装箱10的GPS位置时，LED46-1可以被激活并发光。作为另一示例，如果处理器34经由位置模块42对集装箱10的GPS位置做出不正确的确定，则LED46-1可以发出闪烁的光以表示不正确的确定。LED46还可以被激活和关闭以表示调制解调器20和/或集装箱10的其他状况，例如通信模块36的状态和集装箱10的操作特性。

参照图3，示出了具有加速度计56的调制解调器控制单元30的详细图示。施加至集装箱10的冲击力，如通过标记为“冲击力”的信号所示，可以使部件中的每个部件经历瞬态物理激励(即，机械冲击)。因此，为了确定响应于冲击力的这些部件中的每个部件的机械冲击量，加速度计56可以被包括在调制解调器控制单元30中。

因此，加速度计56被配置成检测施加至集装箱10的力的量。具体地，加速度计56可以被配置成检测来自集装箱10上的外力和/或冲击的集装箱10的机械冲击的量。响应于检测到机械冲击，处理器34可以被配置成确定集装箱10的机械冲击的量。基于机械冲击的量，调制解调器20可以使用通信模块36将过度机械冲击的存在传送至本地监测***52和/或服务器54。确定和传送过度机械冲击的存在的方法在图4A和图4B中更详细地进行描述。

施加至集装箱10的冲击力可以通过集装箱10、调制解调器20、调制解调器控制单元30和加速度计56传播。根据集装箱10、调制解调器20、调制解调器控制单元30和加速度计56中的每一个的谐振频率，加速度计56可能不能准确地检测和测量施加至集装箱10的冲击力。因此，可能需要针对集装箱10、调制解调器20、调制解调器控制单元30和加速度计56中的每一个单独地确定传递函数(例如，与施加的实际机械冲击量相比的在输出处检测到的机械冲击量)以便准确地确定施加至集装箱10的冲击力。因此，处理器34可以被配置成基于部件中的每个部件的传递函数来计算响应于冲击力集装箱10的机械冲击。

虽然加速度计56被示出为调制解调器控制单元30的部件，但是在替选实施方式中，加速度计56可以不被包括在调制解调器控制单元30中。而是，加速度计56可以直接耦接至集装箱10。因此，加速度计56可以经由硬连线和/或遥测链路将力数据传送至调制解调器控制单元30。

参照图4A，示出了说明确定和传送集装箱10的过度机械冲击的方法的流程图400。在例如调制解调器20被打开时，算法在404处开始。在406处，算法开始计算集装箱10的X轴、Y轴和Z轴的冲击值。在一个实施方式中，每个轴的冲击值(在下文中由变量x、y和z表示)可以由调制解调器20以每秒400个样本的速率进行采样。

在408处，调制解调器20开始计算集装箱10的X轴、Y轴和Z轴的偏离值。X轴、Y轴和Z轴的偏离值(在下文中由变量Bx、By和Bz表示)是在延长的时间段内确定的平均冲击值。因此，每个轴的偏离值是可以随时间持续更新的动态值。在一个实施方式中，大约1G的偏离值可以呈现集装箱10的重力轴。在412处，算法确定是否有任何冲击力被施加至集装箱10。如果调制解调器20检测到冲击力和由此产生的机械冲击，则算法转移到416；否则，算法保持在412处直到调制解调器20检测到机械冲击。

在416处，响应于检测到冲击力，调制解调器20测量机械冲击的冲击强度。X轴、Y轴和Z轴的冲击强度(在下文中由变量SIx、SIy和SIz表示)被定义为在10样本时段中测量的能量的量，并且其被计算为记录的值的平均值。作为示例，如果调制解调器20检测到机械冲击，并且冲击脉冲的脉冲持续时间为1秒，则调制解调器20将确定40个冲击强度。为了基于采样值来确定每个轴的冲击强度，其中，变量n表示样本时段的样本数，可以使用下面的公式：

SIx＝AVG((x_n-Bx)，(x_n+1-Bx)，...(x_n+9-Bx))

SIy＝AVG((y_n-By)，(y_n+1-By)，...(y_n+9-By))

SIz＝AVG((z_n-Bz)，(z_n+1-Bz)，...(z_n+9-Bz))

在420处，算法确定X轴、Y轴和Z轴中之一的冲击强度是否超过冲击强度阈值。如果是，则算法转移到420；否则，调制解调器20丢弃该冲击强度值，并且算法在460处结束。冲击强度阈值被定义为用于使调制解调器20识别集装箱10受到了潜在的破坏性机械冲击所必须满足的最小值。可以基于例如集装箱类型和几何形状来选择冲击强度阈值。在一个实施方式中，冲击强度阈值可以是1.5G；因此，冲击强度必须超过1.5G，以便调制解调器20识别集装箱10受到了潜在的破坏性机械冲击。

在424处，算法确定已发生冲击事件并确定发生冲击事件的轴。随后，算法计算并存储机械冲击的冲击严重性。X轴、Y轴和Z轴的冲击严重性(在下文中由变量SSx、SSy和SSz表示)被定义为400样本时段内的能量的测量，并且其被计算为记录的绝对值的平均值。为了基于样本时段确定每个轴的冲击严重性(例如，x₁表示400样本时段的第一个X轴冲击值，x₄₀₀表示400样本时段的最后一个X轴冲击值)，可以使用下面的公式：

SSx＝AVG(ABS(x₁-Bx)，ABS(x₂-Bx)，...ABS(x₄₀₀-Bx))

SSy＝AVG(ABS(y-By)，ABS(y₂-By)，...ABS(y₄₀₀-By))

SSz＝AVG(ABS(z₁-Bz)，ABS(z₂-Bz)，...ABS(z₄₀₀-Bz))

计算冲击严重性的样本时段可以基于冲击强度发生的样本时段来选择。作为示例，如果冲击力具有2秒的脉冲持续时间，并且采样周期是每秒400个样本，则可以计算800个冲击值样本和80个冲击强度。如果首次记录的高于冲击强度阈值的冲击强度在第34个测量冲击强度处(即，第330至第340个样本)，则计算从0秒至1秒的脉冲的冲击严重性(即，第1至第400个样本)。可替选地，可以根据高于冲击强度阈值的首次记录的冲击强度(即，第330至第730个样本)计算脉冲的冲击严重性。

在428处，算法确定并存储机械冲击的平均冲击严重性。X轴、Y轴和Z轴的平均冲击严重性(在下文中由变量ASSx、ASSy和ASSz表示)被定义为预定数量的先前冲击严重性样本的平均冲击严重性值。作为示例，预定数量的冲击严重性样本可以是200个样本。为了确定每个轴的平均冲击严重性，其中，x₁、y₁和z₁表示每个轴的最近样本的测量的冲击严重性，并且x₂、y₂和z₂表示每个轴的下一个最近样本的测量的冲击严重性，可以使用下面的公式：

ASSx＝AVG(SSx₁，SSx₂，...SSx₂₀₀)

ASSy＝AVG(SSy₁，SSy₂，...SSy₂₀₀)

ASSz＝AVG(SSz₁，SSz₂，...SSz₂₀₀)

在430处，算法计算每个轴的冲击轴严重性指数(SASIx、SASIy和SASIz)，每个轴的冲击轴概率(SAPx、SAPy和SAPz)，以及冲击轴强度指数(SAIIx、SAIIy和SAIIz)。冲击轴严重性指数是冲击事件期间每个轴的能量的测量。下面的公式可以用于计算每个轴的冲击轴严重性指数：

SASIx＝SSx/ASSx

SASIy＝SSy/ASSy

SASIz＝SSz/ASSz

冲击轴概率是对哪个轴受到了高于冲击强度阈值的机械冲击的概率的评估。在一个实施方式中，高于0.7的冲击轴概率指示相应的轴可能受到了机械冲击，而低于0.4的冲击轴概率指示相应的轴不可能受到机械冲击。下面的公式可以用于计算每个轴的冲击轴严重性指数：

冲击轴强度指数是冲击事件开始时对每个轴的冲击的测量。下面的公式可以用于计算冲击轴指数：

SAIIx＝SIx/ASSx

SAIIy＝SIy/ASSy

SAIIz＝SIz/ASSz

在432处，算法计算机械冲击的绝对值指标。绝对值指标(在下文中称为AVI)可以被定义为机械冲击的能量的归一化测量。为了确定绝对值指标，可以使用下面的公式：

AVI＝SSx+ABS(Bx)+SSy+ABS(By)+SSz+ABS(Bz)

在436处，算法确定时间阈值是否已经过去。换句话说，算法可能需要在计算平均绝对值指标之前执行校准过程，其测量在正常运输和处理情况下集装箱的平均冲击力。时间阈值可以设置为例如五分钟，从而建立每个特定集装箱10的平均绝对值指标的精确的归一化表示。因此，算法可以在进行至步骤440之前重复步骤404至步骤432五分钟。如果时间阈值已经过去并且完成校准，则算法转移到440。

在440处，算法计算机械冲击的平均绝对值指标。平均绝对值指标(下文中称为AAVI)可以被定义为在时间阈值已经过去之后的多个绝对值指标的平均值。此外，平均绝对值指标测量在正常运输和处理情况下集装箱的平均冲击力。为了确定平均值指标，可以使用下面的公式：

AAVI＝ASSx+ABS(Bx)+ASSy+ABS(By)+ASSz+ABS(Bz)

在444处，算法确定绝对值指标是否低于最小阈值。最小阈值可以基于如下面在图4B中描述的平均绝对值指标。如果是，则算法转移到456。否则，算法转移到448。在448处，算法确定绝对值指标高于最大阈值。最大阈值可以基于如下面在图4B中描述的平均绝对值指标。如果是，则算法转移到452并通过例如经由本地监测***52或服务器54发送通知来传送机械冲击的存在。该通知可以是例如发送至集装箱10或位于集装箱10内的货物的所有者的电子邮件、SMS/MMS消息、应用通知等。否则，如果绝对值低于最大阈值，则算法转移到456。在456处，算法存储绝对值指标并更新冲击严重性指数。作为示例，高绝对值指标的多次迭代可以增加平均绝对值指标，从而，相应地更新冲击严重性指数。然后算法转移到460并结束。

参照图4B，示出了说明冲击严重性指数500和过度机械冲击的确定的示例曲线图。冲击严重性指数500基于以下原则：平均绝对值指标测量在正常运输和处理情况下特定集装箱10的平均冲击力。每个集装箱10基于例如集装箱10的材料和几何形状将具有不同的平均绝对值指标。

通常，在正常运输和处理情况下，大多数绝对值指标(AVI)将接***均绝对值指标(AAVI)。因此，通过对每种集装箱类型使用归一化分布，并将分布的均值设置为AAVI，能够基于将最小阈值和最大阈值设置在距AAVI的特定标准偏差处来建立可接受的处理范围。在一个实施方式中，标准偏差可以通过下面的公式来确定：

σ＝AAVI-(最小阈值)/2

每个AVI基于AVI沿分布所处的位置来生成冲击严重性指数评分。例如，AAVI-3σ可以对应于冲击严重性评分为0，AAVI-2σ可以对应于冲击严重性评分为1，而AAVI+3σ可以对应于冲击严重性评分为7。因此，调制解调器20还可以被配置成每当AVI高于最大阈值时提供相应的冲击严重性指数评分。

在一些实施方式中，低AVI可以指示不存在或可忽略的量的机械冲击，并且因此可不被存储或用于确定是否已发生冲击事件。作为示例，基于在校准过程期间收集的经验数据，初始AAVI值可以是例如1.85。因此，用于被记录的最小阈值可以是偏离平均值1.2或2的标准偏差，如图4B所示。

在极端处理和/或过度冲击力的情况下，AVI值可能超过最大阈值。可以任意选择最大阈值。在一些实施方式中，可以基于工业标准要求或基于在校准过程期间收集的经验数据来选择最大阈值。作为示例，最大阈值可以被设置为如通过在校准过程期间收集的经验数据所确定并且如图4B所示的2.3的AVI。

前面的描述本质上仅是说明性的，并且绝不意在限制本公开内容、其应用或用途。本公开内容的广泛教导可以以各种形式实现。因此，尽管本公开内容包括特定示例，但是本公开内容的真实范围不应被限制于此，因为在研究附图、说明书和所附权利要求书时，其他修改将变得明显。应当理解的是，在不改变本公开内容的原理的情况下，方法中的一个或更多个步骤可以以不同的顺序(或同时)执行。此外，尽管上面将每个实施方式描述为具有特定特征，但是关于本公开内容的任何实施方式所描述的那些特征中的任一个或更多个可以在任何其他实施方式中实现和/或与任何其他实施方式的特征组合，即使该组合未被明确描述。换句话说，所描述的实施方式并非互相排斥的，并且一个或更多个实施方式的相互置换仍在本公开内容的范围内。

使用包括“连接”、“接合”、“耦接”、“相邻”、“紧邻”、“在顶部”、“上方”、“下方”以及“布置”的各种术语来描述元件之间(例如，模块、电路元件、半导体层等之间)的空间关系和功能关系。除非明确描述为“直接”，否则当在上述的公开内容中描述第一元件与第二元件之间的关系时，该关系可以是其中在第一元件与第二元件之间不存在其他中间元件的直接关系，但是也可以是其中在第一元件与第二元件之间(在空间上或功能上)存在一个或更多个中间元件的间接关系。如本文中所使用的，短语A、B和C中至少之一应当被解释成意指使用非排他性逻辑或的逻辑(A或B或C)，并且不应当被解释成意指“A中至少之一、B中至少之一以及C中至少之一”。

在附图中，如箭头所指示的箭头方向通常表明图示所关注的信息(例如数据或指令)的流动。例如，当元件A和元件B交换各种信息但从元件A传输到元件B的信息与图示相关时，箭头可以从元件A指向元件B。该单向箭头并不意味着没有其他信息从元件B传输至元件A。此外，对于从元件A发送至元件B的信息，元件B可以向元件A发送对信息的请求或者发送对信息的接收确认。

在包括以下定义的本申请中，术语“模块”或术语“控制器”可以用术语“电路”来代替。术语“模块”可以指代以下内容、作为以下内容的一部分或者包括以下内容：专用集成电路(ASIC)；数字、模拟或混合模拟/数字分立电路；数字、模拟或混合模拟/数字集成电路；组合逻辑电路；现场可编程门阵列(FPGA)；执行代码的处理器电路(共享的、专用的或组)；存储由处理器电路执行的代码的存储器电路(共享的、专用的或组)；提供描述的功能的其他合适的硬件部件；或者上面的一些或全部的组合，例如在片上***中。

模块可以包括一个或更多个接口电路。在一些示例中，接口电路可以包括连接至局域网(LAN)、因特网、广域网(WAN)或其组合的有线或无线接口。本公开内容的任何给定模块的功能可以分布在经由接口电路连接的多个模块之间。例如，多个模块可以实现负载平衡。在其他示例中，服务器(也称为远程或云)模块可以以客户端模块的名义来实现一些功能。

如上所使用的术语“代码”可以包括软件、固件和/或微代码，并且可以指代程序、例程、函数、类、数据结构和/或对象。术语“共享处理器电路”包含执行来自多个模块的一些或全部代码的单个处理器电路。术语“组处理器电路”包含结合另外的处理器电路执行来自一个或更多个模块的一些或全部代码的处理器电路。对多个处理器电路的提及包含分立晶片上的多个处理器电路、单个晶片上的多个处理器电路、单个处理器电路的多个核、单个处理器电路的多个线程或上面的组合。术语“共享存储器电路”包含存储来自多个模块的一些或全部代码的单个存储器电路。术语“组存储器电路”包含结合另外的存储器存储来自一个或更多个模块的一些或全部代码的存储器电路。

术语“存储器电路”是术语“计算机可读介质”的子集。如本文所使用的，术语“计算机可读介质”不包含通过介质(例如在载波上)传播的暂态电信号或电磁信号；因此，术语“计算机可读介质”可以被认为是有形的且非暂态的。非暂态有形计算机可读介质的非限制性示例是非易失性存储器电路(例如闪速存储器电路、可擦除可编程只读存储器电路或掩模型只读存储器电路)、易失性存储器电路(例如静态随机存取存储器电路或动态随机存取存储器电路)、磁存储介质(例如模拟或数字磁带或者硬盘驱动器)和光存储介质(例如CD、DVD或蓝光光盘)。

本申请中描述的设备和方法可以由通过配置通用计算机以执行体现在计算机程序中的一个或更多个特定功能而创建的专用计算机来部分地或完全地实现。上文描述的功能框和流程图元素充当软件规范，其可以通过熟练的技术员或程序员的常规工作而编译成计算机程序。

计算机程序包括存储在至少一个非暂态、有形计算机可读介质上的处理器可执行指令。计算机程序还可以包括或依赖于存储的数据。计算机程序可以包含与专用计算机的硬件进行交互的基本输入/输出***(BIOS)、与专用计算机的特定装置交互的装置驱动器、一个或更多个操作***、用户应用、后台服务、后台应用等。

计算机程序可以包括：(i)要解析的描述性文本，例如HTML(超文本标记语言)或XML(可扩展标记语言)，(ii)汇编代码，(iii)由编译器从源代码生成的对象代码，(iv)由解释器执行的源代码，(v)由即时编译器编译和执行的源代码等。仅作为示例，源代码可以使用来自以下语言的语法编写，所述语言包括：C、C++、C#、Objective-C、Swift、Haskell、Go、SQL、R、Lisp、Fortran、Perl、Pascal、Curl、OCaml、HTML5(超文本标记语言第5版)、Ada、ASP(动态服务器页面)、PHP(PHP：超文本预处理器)、Scala、Eiffel、Smalltalk、Erlang、Ruby、VisualLua、MATLAB、SIMULINK和

除非使用短语“用于……的装置”明确记载元件或者在使用短语“用于……的操作”或“用于……的步骤”的方法权利要求的情况下，否则权利要求书中记载的元件均不意指35U.S.C§112(f)的含义内的装置加功能元件。

已经出于说明和描述的目的提供了对实施方式的前述描述。这并不旨在是穷尽的或限制本公开内容。特定实施方式的各个元件或特征通常不限于该特定实施方式，而是在适用的情况下是可互换的并且可以用于所选择的实施方式中，即使没有具体示出或描述。同一方法也可以以多种方式变化。这些变化不应被认为是脱离本公开内容，并且所有这样的修改旨在被包括在本公开内容的范围内。

Claims

1.一种检测集装箱的机械冲击的方法，所述方法包括：

使用调制解调器的处理器从力传感器接收力信号，所述力信号表示施加至所述集装箱的冲击力的量；

根据存储在非暂态存储器部件中并且由所述处理器可执行的指令并且基于所述力信号来确定偏离值；

根据存储在所述非暂态存储器部件中并且由所述处理器可执行的指令并且基于所述力信号来确定所述力信号的冲击强度；

根据存储在所述非暂态存储器部件中并且由所述处理器可执行的指令，响应于确定所述冲击强度大于冲击强度阈值来确定所述力信号的冲击严重性；

根据存储在所述非暂态存储器部件中并且由所述处理器可执行的指令，基于多个冲击严重性值确定平均冲击严重性；

根据存储在所述非暂态存储器部件中并且由所述处理器可执行的指令，基于所述偏离值和所述冲击严重性值确定绝对值指标；

根据存储在所述非暂态存储器部件中并且由所述处理器可执行的指令，基于所述平均冲击严重性和所述偏离值确定平均绝对值指标；以及

根据存储在所述非暂态存储器部件中并且由所述处理器可执行的指令，基于所述平均绝对值指标并且基于所述绝对值指标确定过度机械冲击的存在。

2.根据权利要求1所述的方法，还包括：使用所述调制解调器的通信模块将所述过度机械冲击的存在传送至本地监测***和服务器中的至少一者。

3.根据权利要求1所述的方法，其中，确定所述过度机械冲击的存在是基于所述绝对值指标超过最大阈值。

4.根据权利要求1所述的方法，其中，所述偏离值是多个机械冲击值的平均值。

5.根据权利要求1所述的方法，其中，所述冲击强度是在十样本时段中测量的能量的量。

6.根据权利要求1所述的方法，其中，所述冲击严重性是四百样本时段中的能量的量。

7.根据权利要求1所述的方法，其中，所述平均冲击严重性是在预定数量的多个冲击严重性样本中测量的能量的平均量。

8.根据权利要求1所述的方法，其中，所述绝对值指标是所述机械冲击的能量的归一化测量。

9.根据权利要求1所述的方法，其中，所述平均绝对值指标是在时间阈值已经过去之后的多个绝对值指标的平均值。

10.根据权利要求1所述的方法，其中，所述平均绝对值指标是在正常处理情况下所述集装箱的平均冲击力。

11.一种***，包括：

调制解调器控制单元，其被配置成：

使用所述调制解调器控制单元的处理器从力传感器接收力信号，所述力信号表示施加至集装箱的冲击力的量；

12.根据权利要求11所述的***，其中，所述力传感器是加速度计。

13.根据权利要求11所述的***，其中，所述调制解调器控制单元还包括位置模块，所述位置模块被配置成确定集装箱的地理空间位置数据。

14.根据权利要求11所述的***，其中，所述调制解调器控制单元还包括通信模块，所述通信模块被配置成将集装箱的操作和地理空间位置数据传送至本地监测***和服务器中的至少一者。

15.根据权利要求14所述的***，其中，所述通信模块被配置成使用四频全球移动通信***(四频GSM)模块和三频通用移动电信***通信(三频UMTS)模块中的至少一者来传送集装箱的操作和地理空间位置数据。

16.根据权利要求11所述的***，其中，所述调制解调器控制单元被配置成从集装箱控制器接收集装箱的操作数据。

17.根据权利要求16所述的***，其中，所述操作数据包括以下中的至少一者：所述集装箱的电力消耗、抽取、排出温度、压缩机的压力、冷凝器的压力和蒸发器温度数据。

18.根据权利要求11所述的***，其中，所述绝对值指标是所述机械冲击的能量的归一化测量。

19.根据权利要求11所述的***，其中，所述调制解调器控制单元还包括多个LED，所述多个LED被配置成基于集装箱的操作状况和位置中的至少一者来激活和关闭。