一種冷鏈貯運(yùn)中可移動車載環(huán)境監(jiān)測裝置的制造方法
【專利摘要】本實(shí)用新型涉及一種冷鏈貯運(yùn)中可移動車載環(huán)境監(jiān)測裝置，包括溫、濕度傳感器，氧氣傳感器，單片機(jī)，顯示屏，鍵盤，SD卡，蜂鳴器，GPRS通訊傳輸，各傳感器對環(huán)境參數(shù)采集，并送入單片機(jī)進(jìn)行處理，將提取的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時顯示，同時SD卡對數(shù)據(jù)進(jìn)行定時存儲，環(huán)境指標(biāo)給予設(shè)定閾值，當(dāng)檢測數(shù)據(jù)超過設(shè)定閾值時進(jìn)行超限報(bào)警，利用GPRS通訊傳輸實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。本實(shí)用新型將數(shù)據(jù)采集技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲和傳輸技術(shù)等進(jìn)行融合，形成一個全方位、高效、自動的監(jiān)控系統(tǒng)，操作簡單，使用方便，可全面、準(zhǔn)確監(jiān)測車廂內(nèi)各個位置參數(shù)的變化，便于掌控車廂的整體環(huán)境狀況，實(shí)現(xiàn)了車載環(huán)境的無線遠(yuǎn)程數(shù)據(jù)管理。
【專利說明】
一種冷鏈貯運(yùn)中可移動車載環(huán)境監(jiān)測裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001 ]本實(shí)用新型涉及一種環(huán)境監(jiān)控技術(shù)領(lǐng)域，尤其涉及一種冷鏈貯運(yùn)中可移動車載環(huán)境監(jiān)測裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]隨著經(jīng)濟(jì)的迅速發(fā)展、科技的進(jìn)步，我國農(nóng)產(chǎn)品的產(chǎn)量和流通量不斷增加，人們生活條件的改善對農(nóng)產(chǎn)品安全和質(zhì)量的要求也隨之提高。但對于新鮮的果蔬來說，很大一部分的貯藏特性較差，極易腐爛，在自然環(huán)境下存放一段時間就會發(fā)生變質(zhì)或腐爛，不適于常溫下長途運(yùn)輸，有些果蔬產(chǎn)品如果不采取有效措施，在運(yùn)輸過程中甚至還沒有運(yùn)出產(chǎn)地就可能已經(jīng)發(fā)生霉變。由于貯藏或運(yùn)輸方式不當(dāng)，經(jīng)常會對農(nóng)民或者銷售商帶來很大的經(jīng)濟(jì)損失。
[0003]根據(jù)植物生理學(xué)，果蔬的呼吸強(qiáng)度直接影響其品質(zhì)，為降低其呼吸強(qiáng)度，必須有一個合適的溫濕度、氣體環(huán)境。因此，農(nóng)產(chǎn)品在送到消費(fèi)者手中前經(jīng)歷的整個運(yùn)輸和保管過程必須始終處于適宜的溫濕度、氣體環(huán)境中，這樣才能保證農(nóng)產(chǎn)品不致變壞，維持其原有的質(zhì)量和品質(zhì)。冷鏈作為關(guān)系民生的行業(yè)，其發(fā)展需要與市場緊密相關(guān)，對運(yùn)輸過程中產(chǎn)品溫濕度歷程進(jìn)行有效監(jiān)測，可以確定運(yùn)輸過程中產(chǎn)品是否始終處于合適溫濕度、氣體環(huán)境中，增加冷鏈運(yùn)輸過程的透明性，發(fā)生問題及時溯源，減少損失。但完整、高效、實(shí)時的冷鏈運(yùn)輸環(huán)境監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)展卻是相對緩慢。尤其是運(yùn)輸過程中的冷藏車，其車廂內(nèi)部的環(huán)境信息監(jiān)測系統(tǒng)發(fā)展更是薄弱，這將對運(yùn)輸過程中的農(nóng)產(chǎn)品的品質(zhì)和安全等問題產(chǎn)生重要影響。因此，改進(jìn)現(xiàn)有冷藏運(yùn)輸裝備技術(shù)性能，加大研發(fā)適應(yīng)冷藏運(yùn)輸市場需求的節(jié)能、環(huán)保、經(jīng)濟(jì)新型冷藏監(jiān)測系統(tǒng)是一個必然的發(fā)展趨勢，也是一個亟待解決的問題。加快農(nóng)產(chǎn)品冷鏈運(yùn)輸環(huán)境監(jiān)測方法的研究不僅是促進(jìn)冷鏈運(yùn)輸監(jiān)測技術(shù)發(fā)展的需要，也是完善農(nóng)產(chǎn)品質(zhì)量安全可追溯體系發(fā)展的要求。
[0004]對于該監(jiān)測系統(tǒng)的研究意在提高冷鏈運(yùn)輸過程的智能化、信息化水平，保證農(nóng)產(chǎn)品的質(zhì)量安全，提高經(jīng)濟(jì)效益，降低冷鏈運(yùn)輸過程中產(chǎn)品的腐爛與變質(zhì)，擴(kuò)大市場的銷售范圍，增加行業(yè)競爭力等方面具有重要意義。并且為其它冷鏈運(yùn)輸監(jiān)測系統(tǒng)的研發(fā)提供有益的借鑒。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本實(shí)用新型所要解決的技術(shù)問題是提供一種冷鏈貯運(yùn)中可移動車載環(huán)境監(jiān)測裝置，將溫濕度與氣體的檢測與冷鏈物流運(yùn)輸有機(jī)結(jié)合，借助目前成熟的GPRS網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)溫濕度與氣體指標(biāo)的移動監(jiān)控。本實(shí)用新型具體設(shè)計(jì)了一種冷鏈貯運(yùn)中可移動車載環(huán)境監(jiān)測裝置。
[0006]為實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型采用的技術(shù)方案如下:
[0007]冷鏈貯運(yùn)中可移動車載環(huán)境監(jiān)測裝置，包括單片機(jī)、溫、濕度傳感器、氧氣傳感器、鍵盤、顯示屏、存儲模塊、通訊模塊和報(bào)警模塊。
[0008]所述的溫、濕度傳感器、氧氣傳感器包括多個，其分別放置在冷鏈運(yùn)輸環(huán)境內(nèi)的不同位置，且均與單片機(jī)的輸入端相連；
[0009]所述的鍵盤和顯示屏設(shè)置在客戶端，其與單片機(jī)的輸入端相連；
[0010]所述的存儲模塊、通訊模塊、報(bào)警模塊與單片機(jī)的輸出端相連；
[0011 ]所述通訊模塊為GPRS通訊傳輸模塊。
[0012]所述的單片機(jī)為STM32單片機(jī)，其通過RS232接口與GPRS通訊傳輸模塊通訊。
[0013]所述的存儲模塊為SD卡。
[0014]本實(shí)用新型的工作過程如下:
[0015]系統(tǒng)首先以低成本、多外設(shè)、低功耗、高性能的單片機(jī)為核心，用于對數(shù)據(jù)的分析與處理。把溫度傳感器、濕度傳感器、氧氣傳感器、設(shè)置鍵盤、SD卡、GPRS設(shè)備、IXD顯示屏等元器件與單片機(jī)連接在一起，根據(jù)具體監(jiān)測要求編寫相應(yīng)程序傳送到單片機(jī)中，以控制各模塊實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能。以上部分共同組成包含監(jiān)測、顯示、存儲與傳輸?shù)燃夹g(shù)的冷鏈貯運(yùn)中可移動車載環(huán)境監(jiān)測裝置。監(jiān)控系統(tǒng)對溫度、濕度、氣體等環(huán)境參數(shù)進(jìn)行采集，將采集后的數(shù)據(jù)送入單片機(jī)進(jìn)行處理，并將處理結(jié)果輸出進(jìn)行實(shí)時顯示，同時SD卡對數(shù)據(jù)進(jìn)行定時存儲，環(huán)境指標(biāo)可以通過鍵盤輸入設(shè)定閾值，當(dāng)檢測數(shù)據(jù)超過所設(shè)定的閾值時，系統(tǒng)便進(jìn)行超限報(bào)警，以提示啟動或關(guān)閉相應(yīng)的設(shè)備，使環(huán)境參數(shù)恢復(fù)正常，并借助于含SIM卡的無線傳輸設(shè)備與單片機(jī)相連，將監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程端，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0016]本實(shí)用新型的有益效果是:
[0017]將數(shù)據(jù)采集技術(shù)、數(shù)據(jù)處理技術(shù)、數(shù)據(jù)存儲和傳輸技術(shù)等進(jìn)行融合，形成一個全方位、高效、自動的監(jiān)控系統(tǒng)。以集成度高、低功耗、可開發(fā)性強(qiáng)、高性能的單片機(jī)為核心，減少了元器件的使用，能夠使控制系統(tǒng)內(nèi)部結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)簡單，減少了設(shè)計(jì)的工作量，布局美觀，接線簡單，維修容易，并極大提高系統(tǒng)的使用效果和果蔬的貯運(yùn)質(zhì)量。
【附圖說明】
[0018]圖1為本實(shí)用新型一種冷鏈貯運(yùn)中可移動車載環(huán)境監(jiān)測裝置的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0019]圖中:1、蜂鳴器，2、溫濕度傳感器，3、氧氣傳感器，4、鍵盤，5、GPRS通訊傳輸，6、SD卡，7、單片機(jī)，8、顯示屏。
【具體實(shí)施方式】
[0020]下面結(jié)合附圖對本實(shí)用新型進(jìn)行詳細(xì)說明:
[0021]冷鏈貯運(yùn)中可移動車載環(huán)境監(jiān)測裝置，包括核心處理控制模塊，單片機(jī)7;檢測模塊，溫濕度傳感器2、氧氣傳感器3;設(shè)置模塊，鍵盤4;顯示模塊，顯示屏8;存儲模塊，SD卡6;通訊模塊，GPRS通訊傳輸模塊5;報(bào)警模塊，蜂鳴器I等。
[0022]所述核心處理控制模塊，單片機(jī)7選用的是STM32F103ZET106，低成本、多外設(shè)、低功耗、高性能的嵌入式應(yīng)用專門設(shè)計(jì)的ARM Cortex-M32位處理器內(nèi)核。其功能、處理速度、可開發(fā)性、功耗等都表現(xiàn)出較強(qiáng)的優(yōu)越性。
[0023]所述檢測模塊，溫濕度傳感器2選用SHTll溫濕度一體化數(shù)字傳感器，包括一個電容性聚合體測濕敏感元件和一個能隙材料制成的測溫元件，安裝在同一芯片上，與A/D轉(zhuǎn)換器以及串行接口電路實(shí)現(xiàn)無縫連接，數(shù)字量輸出。溫度測量范圍為O?50°C，濕度為20?90%RH，該產(chǎn)品具有響應(yīng)速度快、抗干擾能力強(qiáng)等特點(diǎn)。氧氣傳感器3選用A02 PTB-18.10氧氣傳感器，其工作原理為電化學(xué)方式，是一種易消耗品，當(dāng)它與空氣接觸后，就開始發(fā)生氧化還原反應(yīng)，由于反應(yīng)比較微弱，輸出電壓為mv級，因此要對其信號進(jìn)行放大處理再送入單片機(jī)，具有測量范圍大、穩(wěn)定性好、精度高、性價比高等優(yōu)點(diǎn)。
[0024]所述設(shè)置模塊，鍵盤4用于設(shè)定和修改溫濕度、氣體濃度的上下限值，避免了在程序中設(shè)定溫濕度后不能實(shí)時修改的缺點(diǎn)。
[0025]所述顯示模塊，顯示屏8可以實(shí)時顯示檢測到的相關(guān)參數(shù)值，能夠比較直觀的了解車廂內(nèi)的環(huán)境狀況。
[0026]所述存儲模塊，SD卡6用于存儲監(jiān)控系統(tǒng)采集的數(shù)據(jù)，以備后續(xù)有問題時查找原因。
[0027]所述通訊模塊，GPRS通訊傳輸模塊5是一款內(nèi)嵌GSM/GPRS核心單元的無線MODEM，其簡單的AT指令操作，使用方便，功耗低，標(biāo)準(zhǔn)232接口，廣泛應(yīng)用于遠(yuǎn)距離的數(shù)據(jù)傳輸，實(shí)現(xiàn)溫濕度與氣體指標(biāo)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0028]所述報(bào)警模塊，蜂鳴器I用于當(dāng)檢測數(shù)據(jù)超過設(shè)定閾值時進(jìn)行超限報(bào)警提示，以便對環(huán)境指標(biāo)進(jìn)行及時調(diào)整，以免造成果蔬變質(zhì)和損耗。
[0029]工作過程如下:
[0030]如圖1所示，冷鏈貯運(yùn)中可移動車載環(huán)境監(jiān)測裝置，以單片機(jī)7為核心，把溫濕度傳感器2、氧氣傳感器3、設(shè)置鍵盤4、SD卡6、GPRS設(shè)備5、IXD顯示屏8等元器件與單片機(jī)7連接在一起，根據(jù)具體監(jiān)測要求編寫相應(yīng)程序傳送到單片機(jī)7中，以控制各模塊實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能。啟動監(jiān)控系統(tǒng)，根據(jù)運(yùn)輸?shù)墓叻N類不同，通過鍵盤4對于所需環(huán)境溫濕度、氣體濃度的上下限值進(jìn)行設(shè)定。溫濕度傳感器2和氧氣傳感器3對溫度、濕度、氣體等環(huán)境參數(shù)進(jìn)行采集，將采集后的數(shù)據(jù)送入單片機(jī)7進(jìn)行處理，溫濕度傳感器2可將環(huán)境參數(shù)直接轉(zhuǎn)化為數(shù)字量送入單片機(jī)7，氧氣傳感器3輸出的是模擬量，要先送到單片機(jī)7的模數(shù)轉(zhuǎn)換模塊轉(zhuǎn)化為數(shù)字量再進(jìn)行處理。單片機(jī)7將處理結(jié)果輸出到顯示屏8進(jìn)行實(shí)時顯示，以便觀察車廂內(nèi)的環(huán)境狀態(tài)。同時SD卡6對數(shù)據(jù)進(jìn)行定時存儲，以備后續(xù)有問題時查找原因，并且可以讓消費(fèi)者查閱果蔬產(chǎn)品在整個運(yùn)輸環(huán)節(jié)中是處于何種環(huán)境下的。單片機(jī)7對環(huán)境參數(shù)進(jìn)行判斷，當(dāng)檢測數(shù)據(jù)超過所設(shè)定的閾值時，立即啟動蜂鳴器I進(jìn)行超限報(bào)警，以便啟動或關(guān)閉相應(yīng)的設(shè)備，使環(huán)境參數(shù)恢復(fù)正常。并借助于含S頂卡的GPRS通訊傳輸模塊5與單片機(jī)7相連，將監(jiān)測數(shù)據(jù)發(fā)送到遠(yuǎn)程端，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。
[0031]最后所應(yīng)說明的是，以上【具體實(shí)施方式】僅用以說明本實(shí)用新型的技術(shù)方案而非限制，盡管參照實(shí)例對本實(shí)用新型進(jìn)行了詳細(xì)說明，本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)理解，可以對本實(shí)用新型的技術(shù)方案進(jìn)行修改或者等同替換，而不脫離本實(shí)用新型技術(shù)方案的精神和范圍，其均應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的權(quán)利要求范圍當(dāng)中。
【主權(quán)項(xiàng)】
1.冷鏈貯運(yùn)中可移動車載環(huán)境監(jiān)測裝置，其特征在于:包括單片機(jī)、溫、濕度傳感器、氧氣傳感器、鍵盤、顯示屏、存儲模塊、通訊模塊和報(bào)警模塊； 所述的溫、濕度傳感器、氧氣傳感器包括多個，其分別放置在冷鏈運(yùn)輸環(huán)境內(nèi)的不同位置，且均與單片機(jī)的輸入端相連； 所述的鍵盤和顯示屏設(shè)置在客戶端，其與單片機(jī)的輸入端相連； 所述的存儲模塊、通訊模塊、報(bào)警模塊與單片機(jī)的輸出端相連。2.如權(quán)利要求1所述的冷鏈貯運(yùn)中可移動車載環(huán)境監(jiān)測裝置，其特征在于:所述通訊模塊為GPRS通訊傳輸模塊。3.如權(quán)利要求1所述的冷鏈貯運(yùn)中可移動車載環(huán)境監(jiān)測裝置，其特征在于:所述的單片機(jī)為STM32單片機(jī)，其通過RS232接口與GPRS通訊傳輸模塊通訊。4.如權(quán)利要求1所述的冷鏈貯運(yùn)中可移動車載環(huán)境監(jiān)測裝置，其特征在于:所述溫、濕度傳感器為溫濕度一體化數(shù)字傳感器，在冷鏈運(yùn)輸環(huán)境內(nèi)不同地點(diǎn)放置多個傳感器。5.如權(quán)利要求1所述的冷鏈貯運(yùn)中可移動車載環(huán)境監(jiān)測裝置，其特征在于:所述的存儲模塊為SD卡。
【文檔編號】G01D21/02GK205483046SQ201620038843
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年1月17日
【發(fā)明人】周生黨, 李國平, 賈連文
【申請人】濟(jì)南大學(xué)