CN203164715U - 冷藏储运装备安全智能监测控制*** - Google Patents

冷藏储运装备安全智能监测控制*** Download PDF

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陆玉勤
陈勇
李军
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Shenzhen Academy of Inspection and Quarantine
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Abstract

本实用新型提供了一种冷藏储运装备安全智能监测控制***，包括主控制器、声光报警器、触摸屏、网络接口、通信模块、制冷***、协调器节点和至少一用于检测气体温度和/或湿度和/或浓度的检测节点，其中：所述声光报警器、触摸屏、网络接口、通信模块、协调器节点均与所述主控制器有线连接；所述检测节点与协调器节点构成ZigBee网络，且所述ZigBee网络为树形拓扑结构。本实用新型安装简单、灵活方便、人机交流友好，可广泛应用于冷藏储运装备。

Description

冷藏储运装备安全智能监测控制***
技术领域
本实用新型涉及监测技术领域，尤其涉及一种冷藏储运装备安全智能监测控制***。
背景技术
目前，随着我国内外贸易的发展，药品、血液制品、冷冻保鲜产品、农副产品的冷藏储运成为迫切需求。冷藏储运装备的监控主要分为两部分：冷藏储运装备内部环境温湿度监控和气体环境监控。通常由于冷藏储运装备内部空间比较大，通常单点测量温湿度或气体浓度不能真实反应内部温湿度或气体浓度差异，例如冷藏集装箱内部送风口温度与对角线箱脚之间的温度相差达4℃左右，所以冷藏运输装备内部的分布式多点检测尤为必要，同时由于分布式多点检测必然带来布线安装的麻烦以及更改位置不便；当今的监控***大多是独立的监控或者有线监控，没有连接到互联网或通过手机及时通知和方便用户查阅，在用户查阅货物或产品时，被查看对象已腐烂变质，而造成不必要的损失。
综上可知，现有的冷藏储运装备监测控制***，在实际使用上显然存在不便与缺陷，所以有必要加以改进。
实用新型内容
针对上述的缺陷，本实用新型的目的在于提供一种冷藏储运装备安全智能监测控制***，其安装简单、灵活方便、人机交流友好，可广泛应用于冷藏储运装备。
为了实现上述目的，本实用新型提供一种冷藏储运装备安全智能监测控制***，包括主控制器、声光报警器、触摸屏、网络接口、通信模块、制冷***、协调器节点和至少一用于检测气体温度和/或湿度和/或浓度的检测节点，其中：
所述声光报警器、触摸屏、网络接口、通信模块、协调器节点均与所述主控制器有线连接；
所述检测节点与协调器节点构成ZigBee网络，且所述ZigBee网络为树形拓扑结构。
根据本实用新型的冷藏储运装备安全智能监测控制***，所述检测节点包括检测传感器、信号调节电路、编程/调试/通讯接口、第一处理器、第一射频收发模块、第一电源管理模块，其中：
所述检测传感器与所述信号调节电路连接，所述信号调节电路、编程/调试/通讯接口、第一射频收发模块与所述第一处理器连接。
根据本实用新型的冷藏储运装备安全智能监测控制***，所述检测传感器为温度传感器和/或湿度传感器和/或气体浓度传感器。
根据本实用新型的冷藏储运装备安全智能监测控制***，所述协调器节点包括编程/调试串口、第二处理器、第二射频收发模块和第二电源管理模块，所述编程/调试串口和第二射频收发模块均与所述第二处理器连接。
根据本实用新型的冷藏储运装备安全智能监测控制***，所述主控制器为ARM9处理器S3C2410。
根据本实用新型的冷藏储运装备安全智能监测控制***，所述通信模块为GSM/GPRS/3G通信模块。
根据本实用新型的冷藏储运装备安全智能监测控制***，所述第一处理器与第一射频收发模块一体设置或分开设置。
根据本实用新型的冷藏储运装备安全智能监测控制***，所述第二处理器与第二射频收发模块一体设置或分开设置。
本实用新型的监测控制***包括主控制器、声光报警器、触摸屏、网络接口、通信模块、制冷***、协调器节点和至少一用于检测气体温度和/或湿度和/或浓度的检测节点，其可通过所述检测节点把检测到的温湿度和气体浓度信息发送到所述协调器节点，并由所述协调器节点通过串口发送给主控制器，主控制器对各检测异常节点进行声光报警并显示，通过所述制冷***进行制冷作业，通过所述网络接口和通信网络与监控平台或手机进行监控操作。本实用新型安装简单、灵活方便、人机交流友好，可广泛应用于冷藏储运装备。
附图说明
图1是本实用新型的智能监测控制***的结构示意图；
图2是本实用新型一实施例的检测节点的结构示意图；
图3是本实用新型一实施例的协调器节点的结构示意图。
具体实施方式
为了使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图及实施例，对本实用新型进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本实用新型，并不用于限定本实用新型。
参见图1，本实用新型提供了一种冷藏储运装备安全智能监测控制***，该***100主要应用于食品加工车间、冷库仓储或冷藏运输装备的环境信息智能检测采集与控制，可以根据不同的应用场合来改变其硬件***的结构和软件设计。具体的，***100包括主控制器10、声光报警器20、触摸屏30、网络接口40、通信模块50、制冷***60、协调器节点70和至少一用于检测气体温度和/或湿度和/或浓度的检测节点80，其中：
所述声光报警器20、触摸屏30、网络接口40、通信模块50、制冷***60、协调器节点70均与主控制器10有线连接，所述检测节点80与协调器节点70构成ZigBee网络，且所述ZigBee网络为树形拓扑结构。
具体应用中，所述检测节点80把检测到的温湿度和气体浓度信息发送到所述协调器节点70，并由所述协调器节点70通过串口发送给主控制器10，主控制器10对各检测异常节点控制声光报警器20进行声光报警并显示，通过所述制冷***60进行制冷作业，通过所述网络接口40和通信模块50与监控平台或手机进行监控操作。
本实用新型的实施例中，主控制器10优选采用资源较多的ARM9处理器S3C2410，并在该处理器上移植操作***WIN CE6.0、LINUX，对应相应的操作***开发适合于本***的人机友好的应用软件；所述触摸屏30和声光报警器20为本地用户与***对话的人机接口，通过它们用户实现本地的数据查询、状态监控与参数配置。网络接口40为Internet接口，通信模块50采用GSM/GPRS/3G通信模块，这两者为本地***与远程手机用户或互联网用户提供无缝通讯连接，所述Internet接口和GSM/GPRS/3G模块可以根据不同的情况进行选择其一或者二者皆选，例如在食品加工车间和冷藏库冷库仓储可只选择Internet接口通讯，在冷藏运输装备上需选择GSM/GPRS/3G模块进行通讯，当选择GSM/GPRS/3G模块通讯时用户不仅可以和互联网用户进行通讯而且可以和手机用户进行通讯。
图2是本实用新型一实施例的检测节点的结构示意图。所述检测节点80包括检测传感器81、信号调节电路82、编程/调试/通讯接口83、第一处理器84、第一射频收发模块85、第一电源管理模块86，其中：
所述检测传感器81与所述信号调节电路82连接，所述信号调节电路82、编程/调试/通讯接口83、第一射频收发模块85均与所述第一处理器84连接。所述电源管理模块86给各组成部分提供电源，所述检测传感器81可以为温度传感器和/或湿度传感器和/或气体浓度传感器，所述气体浓度传感器类别可分为氧气浓度、二氧化碳浓度、乙烯浓度、氮气浓度等的物理量检测传感器，所述检测传感器81的选型可根据具体使用中的要求而定并且不限于以上类型。
优选的是，第一射频收发模块85和第一处理器84可一体设置，比如选择具有片上射频收发功能的射频单片机，如CC2430、CC2530、CC2531等，也可分开设置，如选择C8051、MSP430等单片机与射频芯片CC1100、CC2500等。
图3是本实用新型一实施例的协调器节点的结构示意图。所述协调器节点70包括编程/调试串口71、第二处理器72、第二射频收发模块73和第二电源管理模块74，所述编程/调试串口71和第二射频收发模块73均与所述第二处理器72连接。所述编程/调试/串口71可选择通用RS-232接口、RS-485接口、RS422接口等。所述第二射频收发模块73和第二处理器72可一体设置，比如选择具有片上射频收发功能的射频单片机，如CC2430、CC2530、CC2531等，也可分开设置，如选择C8051、MSP430等单片机与射频芯片CC1100、CC2500等。
本实用新型的具体应用中，所述协调器节点70和检测节点80采用Z-STACK协议栈构成ZigBee树形网络；所述主控制器10通过所述协调器节点70得到个检测节点的温湿度数据，通过传感器信息融合算法进行运算得出理论温湿度数据并且把该数据发送给制冷***60，所述制冷***60得到该理论数据经运算来控制制冷时间与制冷功率；所述声光报警器20中的语音部分可采用ISD1420语音芯片及其接口电路组成，也可选用其它语音芯片或者选用蜂鸣器进行报警。
本实用新型的***100使用环境比较特殊，***100的接线安装和外壳保护都住做好防潮防湿措施，可根据加工车间、冷藏仓库和冷藏运输装备的不同来选择检测节点80的安装位置，尤其要在温差或气体浓度差异较大处进行放置检测节点，***的主控制器10可以放在冷藏运输装备的驾驶室、冷藏仓库门口、加工车间比较显眼处，并做好与制冷***的无缝连接，保证数据通信的可靠性。后台客户端基于其相应操作***开发并安装监测控制软件，通过该软件实现监控环境状态信息检测、报警信息查询等功能。
本实用新型的一实施例中，***100营运在冷藏运输装备上，且该***100选择GSM/GPRS/3G模块进行通讯，其工作流程如下：***100上电运行，各个ZigBee节点加入网络并把此时的环境信息和环境信息是否异常判断发送的主控制器10，主控制器10接收到该信息如果有异常判断则进行声光报警并显示在触摸屏上，同时发送该异常信息到后台监控平台和用户手机并对此刻所有状态信息进行储存记录以便后台监控平台和用户手机进行查询历史记录；与此同时，主控制器10通过信息融合算法计算出此时的理论温湿度信息，并把该信息发送到制冷***中进行制冷操作，制冷操作用两种方式：1.降低制冷功率或减少制冷时间；2.增加制冷功率或增长制冷时间。***用户(本地用户、手机用户、后台管理服务平台)可以查阅历史信息、收到报警信息和进行报警上下线设置，也可以进行关闭或打开某些特定检测节点来进行低功耗操作和有选择的进行检测控制，同时可以设定制冷***的制冷功率上下限和制冷时段，来实现不必要制冷时的空机运转。
检测节点80工作流程如下：***上电初始化，然后加入树形ZigBee网络并完成检测发送子程序，判断此刻是否关闭环境监测和发送功能，如果是则进入休眠状态，判断休眠时间是否到，如果休眠时间到继续判断是否关闭环境监测和发送功能，若果不关闭，则进行段时间延时，然后进入环境检测发送子程序。
综上所述，本实用新型的监测控制***包括主控制器、声光报警器、触摸屏、网络接口、通信模块、制冷***、协调器节点和至少一用于检测气体温度和/或湿度和/或浓度的检测节点，其可通过所述检测节点把检测到的温湿度和气体浓度信息发送到所述协调器节点，并由所述协调器节点通过串口发送给主控制器，主控制器对各检测异常节点进行声光报警并显示，通过所述制冷***进行制冷作业，通过所述网络接口和通信网络与监控平台或手机进行监控操作。本实用新型安装简单、灵活方便、人机交流友好，可广泛应用于冷藏储运装备。
当然，本实用新型还可有其它多种实施例，在不背离本实用新型精神及其实质的情况下，熟悉本领域的技术人员当可根据本实用新型作出各种相应的改变和变形，但这些相应的改变和变形都应属于本实用新型所附的权利要求的保护范围。

Claims (8)

1.一种冷藏储运装备安全智能监测控制***，其特征在于，包括主控制器、声光报警器、触摸屏、网络接口、通信模块、制冷***、协调器节点和至少一用于检测气体温度和/或湿度和/或浓度的检测节点，其中：
所述声光报警器、触摸屏、网络接口、通信模块、协调器节点均与所述主控制器有线连接；
所述检测节点与协调器节点构成ZigBee网络，且所述ZigBee网络为树形拓扑结构。
2.根据权利要求1所述的冷藏储运装备安全智能监测控制***，其特征在于，所述检测节点包括检测传感器、信号调节电路、编程/调试/通讯接口、第一处理器、第一射频收发模块、第一电源管理模块，其中：
所述检测传感器与所述信号调节电路连接，所述信号调节电路、编程/调试/通讯接口、第一射频收发模块与所述第一处理器连接。
3.根据权利要求2所述的冷藏储运装备安全智能监测控制***，其特征在于，所述检测传感器为温度传感器和/或湿度传感器和/或气体浓度传感器。
4.根据权利要求1所述的冷藏储运装备安全智能监测控制***，其特征在于，所述协调器节点包括编程/调试串口、第二处理器、第二射频收发模块和第二电源管理模块，所述编程/调试串口和第二射频收发模块均与所述第二处理器连接。
5.根据权利要求1所述的冷藏储运装备安全智能监测控制***，其特征在于，所述主控制器为ARM9处理器S3C2410。
6.根据权利要求1所述的冷藏储运装备安全智能监测控制***，其特征在于，所述通信模块为GSM/GPRS/3G通信模块。
7.根据权利要求2所述的冷藏储运装备安全智能监测控制***，其特征在于，所述第一处理器与第一射频收发模块一体设置或分开设置。
8.根据权利要求4所述的冷藏储运装备安全智能监测控制***，其特征在于，所述第二处理器与第二射频收发模块一体设置或分开设置。
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