CN204489709U

CN204489709U - 一种集装箱状态智能监测装置

Info

Publication number: CN204489709U
Application number: CN201420854059.2U
Authority: CN
Inventors: 曹小华; 李青夏; 张圣贤; 汪玮; 张谢君
Original assignee: Wuhan University of Technology WUT
Current assignee: Wuhan University of Technology WUT
Priority date: 2014-12-29
Filing date: 2014-12-29
Publication date: 2015-07-22
Anticipated expiration: 2024-12-29

Abstract

一种集装箱状态智能监测装置，包括智能感知模块和信息管理模块；智能感知模块通过无线通讯单元与信息管理模块连接。智能感知模块用于实现集装箱状态的在线检测，由若干个传感器节点组成；每个传感器节点均由集装箱标识电子标签、货物标识电子标签、集装箱状态信息采集单元、集装箱状态信息显示单元、电子标签阅读器、A/D转换单元、微控制单元、无线通讯单元、报警单元组成。信息管理模块用于实现集装箱状态的在线管理与监控，由服务器和集装箱状态信息管理***组成。能够实现对在途运输中的集装箱状态智能感知与在线监测。在状态出现异常时，对异常状态进行报警。同时能够通过客户端实现对集装箱状态的在线监视。提高了集装箱状态的智能监测能力，降低了因集装箱状态异常而导致的经济损失。

Description

一种集装箱状态智能监测装置

技术领域

本实用新型涉及一种智能监测装置，特别涉及一种集装箱在途运输中的集装箱状态智能监测装置。

背景技术

在现有集装箱运输过程中，电子标签技术已得到广泛应用，可实现对集装箱的装箱信息、进出站信息等的检测。但集装箱离开运输节点后无法对集装箱状态进行监视。随着传感技术和物联网技术的高速发展，现代工业对集装箱在途运输中的状态信息提出了智能感知和在线监测的要求。但现阶段的集装箱在运输过程中并不能实现对状态信息的智能监测，企业因集装箱在运输过程中的状态异常而导致大量的经济损失。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种集装箱状态智能监测装置，能够实现对集装箱状态信息的智能监测，完成对集装箱状态信息的在线管理与监控，大大降低集装箱在途运输过程中因状态异常而导致的经济损失，提高企业对集装箱的远程在线智能管理能力。

本实用新型为实现上述目的所采取的技术方案是：包括智能感知模块和信息管理模块。智能感知模块通过无线通讯单元与信息管理模块连接。

智能感知模块用于实现集装箱状态的在线检测，由若干个传感器节点组成；每个传感器节点均由集装箱标识电子标签、货物标识电子标签、集装箱状态信息采集单元、集装箱状态信息显示单元、电子标签阅读器、A/D转换单元、微控制单元MCU、无线通讯单元、报警单元组成。集装箱标识电子标签和集装箱状态信息采集单元均安装在集装箱箱体上。货物标识电子标签安装在货物上。集装箱状态信息显示单元安装在驾驶室或监控室内。电子标签阅读器安装在集装箱在途运输所经过的各个节点上。微控制单元MCU和无线通讯单元安装在控制盒内。报警单元安装在车载或船载驾驶室、监控室内。

信息管理模块用于实现集装箱状态的在线管理与监控，由服务器和集装箱状态信息管理***组成。服务器用于接收来自若干传感器节点感知到的状态信息，信息管理***根据预先设置的内置算法和处理规则将状态信息进行分类，并存储。

按上述方案，所述的集装箱标识电子标签用于实现集装箱的标识，包括集装箱编号、出发地、目的地和运输路径等信息；货物标识电子标签用于实现对集装箱内货物类别的标识，包括货物类别、货物存储时间、运输路径、适宜温度等信息；集装箱状态信息采集单元用于采集集装箱的状态信息；集装箱状态信息显示单元用于实时显示集装箱状态信息采集单元采集的状态信息；电子标签阅读器用于读取集装箱标识电子标签和货物标识电子标签的信息，并传送至微控制单元MCU；A/D转换器用于将状态采集单元采集的模拟量信号转换为数字量信号，并将转换后的信号传送至微控制单元MCU；微控制单元MCU用于将阅读器读取的标签信息和A/D转换器的传感器信息进行处理，并将处理后的信息传送至无线通信单元和报警单元；无线通信单元用于将微控制单元MCU的信号以无线方式传送至服务器；报警单元用于实现集装箱状态异常的报警动作。

按上述方案，所述的集装箱状态采集单元包括集装箱温度传感器、集装箱湿度传感器、集装箱压力传感器、集装箱震动传感器、集装箱倾斜传感器、集装箱烟雾传感器、集装箱定位装置、集装箱门开关。集装箱温度传感器和集装箱湿度传感器均安装在集装箱箱体内的八个对角处；集装箱压力传感器和集装箱倾斜传感器均安装在集装箱箱体底部的四个对角处；集装箱震动传感器安装在集装箱箱体底部；集装箱烟雾传感器安装在在集装箱箱体内的八个对角处；集装箱定位装置安装在集装箱箱体外部的正上方；集装箱门开关安装在集装箱门处。集装箱状态采集单元中各传感器通过A/D转换单元与微控制单元MCU连接。

按上述方案，所述的传感器节点采用太阳能或风能方式进行供电。充电方式有两种，一种是直接通过无线充电器进行充电；再一种是将太阳能或风能通过DC/AC能量转换器后进行有线充电。

本发明的有益之处在于：能够实现对在途运输中的集装箱状态智能感知与在线监测。在状态出现异常时，对异常状态进行报警。同时能够通过客户端实现对集装箱状态的在线监视。实现与物联网控制***的互联和对集装箱状态的远程监视，为集装箱管理提供数据支持。提高了集装箱状态的智能监测能力，降低了因集装箱状态异常而导致的经济损失。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图。

图2为本实用新型的智能监测流框图。

图3为本实用新型实施例的结构示意图。

图4为本实用新型实施例的传感器节点结构示意图。

具体实施方式

结合附图，对本实用新型的具体实施进一步说明。

如图1所示，本实用新型包括智能感知模块和信息管理模块。智能感知模块通过无线通讯单元与信息管理模块连接。

如图2所示，利用电子标签阅读器读取集装箱标识电子标签和货物标识电子标签内的信息，同时利用传感单元实时检测集装箱状态信息。将上述信息传送至微控制单元MCU后，微控制单元MCU利用内置程序处理状态信息，并判断集装箱状态是否出现异常，同时将处理后的信息传送至后台服务器。当状态异常时，触发报警单元动作，并再次进行集装箱状态的智能监测；无异常时，直接进行集装箱状态的下一次智能监测。服务器将接收到的信息传送至集装箱信息管理***，操作人员通过客户端实现对集装箱状态的在线查询，根据状态信息作出反应。

如图3所示，智能感知模块用于实现集装箱状态的在线检测，由若干的传感器节点组成；信息管理模块用于实现集装箱状态的在线管理与监控，由服务器和集装箱状态信息管理***组成。操作人员可通过Web客户端或车载/船载客户端对信息管理模块进行访问。同时在信息管理模块上预留有与物联网管理***进行通讯的模块，操作人员可以根据需求进行添加或删减。

如图4所示，传感器节点1至传感器节点n均由集装箱标识电子标签、货物标识电子标签、集装箱状态信息采集单元、集装箱状态显示单元、电子标签阅读器、A/D转换单元、微控制单元MCU、无线通讯单元、报警单元组成。传感器节点采用太阳能或风能方式进行供电。充电方式有两种，一种是直接通过无线充电器进行充电；再一种是将太阳能或风能通过DC/AC能量转换器后进行有线充电。

传感器节点中的集装箱标识电子标签用于实现集装箱的标识，包括集装箱编号、出发地、目的地和运输路径等信息；货物标识电子标签用于实现对集装箱内货物类别的标识，包括货物类别、货物存储时间、运输路径、适宜温度等信息；集装箱状态采集单元用于采集集装箱的状态信息；集装箱状态显示单元用于实时显示集装箱状态采集单元采集的状态信息；电子标签阅读器用于读取集装箱标识电子标签和货物标识电子标签的信息，并传送至微控制单元MCU；A/D转换器用于将状态采集单元采集的模拟量信号转换为数字量信号，并将转换后的信号传送至微控制单元MCU；微控制单元MCU用于将阅读器读取的标签信息和A/D转换器的传感器信息进行处理，并将处理后的信息传送至无线通信单元和报警单元；无线通信单元用于将微控制单元MCU的信号以无线方式传送至服务器；报警单元用于实现集装箱状态异常的报警动作。

集装箱状态采集单元包括集装箱温度传感器、集装箱湿度传感器、集装箱压力传感器、集装箱震动传感器、集装箱倾斜传感器、集装箱烟雾传感器、集装箱定位装置、集装箱门开关。集装箱温度传感器和集装箱湿度传感器均安装在集装箱箱体内的八个对角处；集装箱压力传感器和集装箱倾斜传感器均安装在集装箱箱体底部的四个对角处；集装箱震动传感器安装在集装箱箱体底部；集装箱烟雾传感器安装在在集装箱箱体内的八个对角处；集装箱定位装置安装在集装箱箱体外部的正上方；集装箱门开关安装在集装箱门处。集装箱状态采集单元中各传感器通过A/D转换单元与微控制单元MCU连接。

集装箱标识电子标签和集装箱状态采集单元均安装在集装箱箱体上；货物标识电子标签安装在货物上。集装箱状态显示单元安装在驾驶室或监控室内；电子标签阅读器安装在集装箱在途运输所经过的各个节点上微控制单元MCU和无线通讯单元安装在控制盒内；报警单元安装在车载或船载驾驶室、监控室内。

Claims

1.一种集装箱状态智能监测装置，其特征在于：包括智能感知模块和信息管理模块；智能感知模块通过无线通讯单元与信息管理模块连接；

所述智能感知模块用于实现集装箱状态的在线检测，由若干的传感器节点组成；每个传感器节点均由集装箱标识电子标签、货物标识电子标签、集装箱状态信息采集单元、集装箱状态信息显示单元、电子标签阅读器、A/D转换单元、微控制单元MCU、无线通讯单元、报警单元组成；集装箱标识电子标签和集装箱状态信息采集单元均安装在集装箱箱体上；货物标识电子标签安装在货物上；集装箱状态信息显示单元安装在驾驶室或监控室内；电子标签阅读器安装在集装箱在途运输所经过的各个节点上；微控制单元MCU和无线通讯单元安装在控制盒内；报警单元安装在车载或船载驾驶室、监控室内；

所述信息管理模块用于实现集装箱状态的在线管理与监控，由服务器和集装箱状态信息管理***组成；服务器用于接收来自若干传感器节点监测到的状态信息，信息管理***根据预先设置的内置算法和处理规则将状态信息进行分类，并存储。

2.根据权利要求1所述的集装箱状态智能监测装置，其特征在于：所述的集装箱标识电子标签用于实现集装箱的标识，包括集装箱编号、出发地、目的地和运输路径等信息；货物标识电子标签用于实现对集装箱内货物类别的标识，包括货物类别、货物存储时间、运输路径、适宜温度等信息；集装箱状态采集单元用于采集集装箱的状态信息；集装箱状态信息显示单元用于实时显示集装箱状态采集单元采集的状态信息；电子标签阅读器用于读取集装箱标识电子标签和货物标识电子标签的信息，并传送至微控制单元MCU；A/D转换器用于将状态信息采集单元采集的模拟量信号转换为数字量信号，并将转换后的信号传送至微控制单元MCU；微控制单元MCU用于将阅读器读取的标签信息和A/D转换器的传感器信息进行处理，并将处理后的信息传送至无线通信单元和报警单元；无线通信单元用于将微控制单元MCU的信号以无线方式传送至服务器；报警单元用于实现集装箱状态异常的报警动作。

3.根据权利要求1或2所述的集装箱状态智能监测装置，其特征在于：所述的集装箱状态采集单元包括集装箱温度传感器、集装箱湿度传感器、集装箱压力传感器、集装箱震动传感器、集装箱倾斜传感器、集装箱烟雾传感器、集装箱定位装置、集装箱门开关；集装箱温度传感器和集装箱湿度传感器均安装在集装箱箱体内的八个对角处；集装箱压力传感器和集装箱倾斜传感器均安装在集装箱箱体底部的四个对角处；集装箱震动传感器安装在集装箱箱体底部；集装箱烟雾传感器安装在在集装箱箱体内的八个对角处；集装箱定位装置安装在集装箱箱体外部的正上方；集装箱门开关安装在集装箱门处；集装箱状态采集单元中各传感器通过A/D转换单元与微控制单元MCU连接。

4.根据权利要求3所述的集装箱状态智能监测装置，其特征在于：所述的传感器节点采用太阳能或风能方式进行供电；充电方式有两种，一种是直接通过无线充电器进行充电；再一种是将太阳能或风能通过DC/AC能量转换器后进行有线充电。