包裝箱智能監(jiān)控系統(tǒng)的制作方法
【專利說明】包裝箱智能監(jiān)控系統(tǒng)
[0001]
技術(shù)領(lǐng)域
[0002]本發(fā)明涉及包裝箱，尤其涉及包裝箱智能監(jiān)控系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0003]包裝箱作為貯存、包裝、運(yùn)輸航天產(chǎn)品的重要工藝裝備，在確保航天產(chǎn)品安全到達(dá)目的地并順利完成任務(wù)方面有著至關(guān)重要的作用。航天產(chǎn)品包裝箱需要監(jiān)視、控制、記錄的環(huán)境參數(shù)包括:壓差、振動加速度、溫度和濕度。
[0004]目前具備環(huán)境監(jiān)控功能的包裝箱一般采用二次儀表顯示溫度、濕度以及壓差，人員定時(shí)查看數(shù)值判斷是否進(jìn)行空調(diào)和充排氣的控制從而使包裝箱內(nèi)環(huán)境參數(shù)滿足使用要求。同時(shí)對包裝箱的振動信號或者不監(jiān)控，或者采用專用的振動信號記錄儀，存在空間占用大、監(jiān)視不方便等缺點(diǎn)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0005]本發(fā)明解決的問題是現(xiàn)有的包裝箱監(jiān)控不方便的問題。
[0006]為解決上述問題，本發(fā)明提供一種包裝箱智能監(jiān)控系統(tǒng)，該系統(tǒng)包括溫度傳感器、濕度傳感器、壓差傳感器、傾角傳感器、振動加速度傳感器、數(shù)據(jù)采集單元、數(shù)據(jù)傳輸單元和數(shù)據(jù)監(jiān)控單元，其中，所述溫度傳感器、濕度傳感器、壓差傳感器、傾角傳感器和振動加速度傳感器分別感測包裝箱的溫度、濕度、壓差、傾角和振動加速度而獲得相應(yīng)溫度信號、濕度信號、壓差信號、傾角信號和振動加速度信號；所述數(shù)據(jù)采集單元對溫度信號、濕度信號、壓差信號、傾角信號和振動加速度信號進(jìn)行采集并打包傳輸給數(shù)據(jù)傳輸單元；所述數(shù)據(jù)傳輸單元傳輸接收的數(shù)據(jù)至所述數(shù)據(jù)監(jiān)控單元；所述數(shù)據(jù)監(jiān)控單元接收所述數(shù)據(jù)并存儲成為歷史數(shù)據(jù)，還判斷所述數(shù)據(jù)是否在閾值范圍內(nèi)，未在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)時(shí)產(chǎn)生報(bào)警信號，該報(bào)警信號通過所述數(shù)據(jù)傳輸單元傳輸至所述數(shù)據(jù)采集單元。
[0007]在進(jìn)一步方案中，所述數(shù)據(jù)采集單元包括采集單元和采集監(jiān)控單元，所述采集單元包括預(yù)處理模塊和A/D采集模塊，傳感器信號通過預(yù)處理模塊進(jìn)行濾波，并進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換后，通過A/D采集模塊內(nèi)設(shè)的程序進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和存儲，預(yù)處理模塊同時(shí)提供低噪聲的基準(zhǔn)電壓確保A/D采集模塊對信號進(jìn)行高精度采集，所述采集監(jiān)控單元根據(jù)預(yù)設(shè)閾值判斷，A/D采集模塊采集的信號值是否在允許范圍內(nèi)，當(dāng)超出允許范圍時(shí)，控制1電路輸出數(shù)字信號，進(jìn)行報(bào)警。
[0008]在進(jìn)一步方案中，所述數(shù)據(jù)監(jiān)控單元設(shè)置有更新時(shí)長，根據(jù)該更新時(shí)長產(chǎn)生數(shù)據(jù)更新請求，所述數(shù)據(jù)傳輸單元向所述數(shù)據(jù)采集單元發(fā)送數(shù)據(jù)更新請求，所述數(shù)據(jù)采集單元響應(yīng)該數(shù)據(jù)更新請求并通過所述數(shù)據(jù)傳輸單元向所述監(jiān)控單元上報(bào)數(shù)據(jù)。
[0009]在進(jìn)一步方案中，所述數(shù)據(jù)監(jiān)控單元還產(chǎn)生實(shí)時(shí)刷新請求，所述數(shù)據(jù)傳輸單元向數(shù)據(jù)采集單元發(fā)送該實(shí)時(shí)刷新請求，數(shù)據(jù)采集單元響應(yīng)該實(shí)時(shí)刷新請求通過所述數(shù)據(jù)傳輸單元向數(shù)據(jù)監(jiān)控單元上報(bào)數(shù)據(jù)。
[0010]在進(jìn)一步方案中，所述數(shù)據(jù)監(jiān)控單元還在數(shù)據(jù)超過閾值范圍的上限時(shí)產(chǎn)生控制相應(yīng)的設(shè)備關(guān)閉的I/o控制信號，在數(shù)據(jù)低于閾值范圍的下限時(shí)產(chǎn)生控制相應(yīng)的設(shè)備啟動的I/o控制信號。
[0011]在進(jìn)一步方案中，所述數(shù)據(jù)監(jiān)控單元還對所述閾值范圍進(jìn)行設(shè)定。
[0012]在進(jìn)一步方案中，所述數(shù)據(jù)監(jiān)控單元接收查詢指令，根據(jù)該查詢指令在所述歷史數(shù)據(jù)中查找與該指令對應(yīng)的數(shù)據(jù)。
[0013]與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明具有以下優(yōu)點(diǎn):
1、本發(fā)明通過數(shù)據(jù)采集單元采集傳感器系統(tǒng)的傳感器檢測到的信號，通過數(shù)據(jù)傳輸單元將數(shù)據(jù)打包傳輸至數(shù)據(jù)監(jiān)控單元，由數(shù)據(jù)監(jiān)控單元對數(shù)據(jù)進(jìn)行存儲、判斷和報(bào)警，所以，本發(fā)明對包裝箱監(jiān)控方便，占用空間小。
[0014]2、由于所述數(shù)據(jù)采集單元包括采集單元,該采集單元包括,所以，該采集單元具有極低噪聲，分辨率達(dá)到0.0010%。
[0015]3、由于所述數(shù)據(jù)監(jiān)控單元設(shè)置更新時(shí)長或者產(chǎn)生實(shí)時(shí)刷新請求，這樣，根據(jù)更新時(shí)長獲取數(shù)據(jù)，獲取數(shù)據(jù)方便。
[0016]4、由于能夠在數(shù)據(jù)超過閾值范圍的上限時(shí)產(chǎn)生控制相應(yīng)的設(shè)備關(guān)閉的I/O控制信號，在數(shù)據(jù)低于閾值范圍的下限時(shí)產(chǎn)生控制相應(yīng)的設(shè)備啟動的I/o控制信號，這樣，不僅可以對包裝箱內(nèi)的環(huán)境進(jìn)行調(diào)整，還可以在情況異常時(shí)及時(shí)關(guān)斷設(shè)備。
【附圖說明】
[0017]圖1是本發(fā)明包裝箱智能監(jiān)控系統(tǒng)的原理框圖。
[0018]
【具體實(shí)施方式】
[0019]為詳細(xì)說明本發(fā)明的技術(shù)內(nèi)容、構(gòu)造特征、所達(dá)成目的及功效，下面將結(jié)合實(shí)施例并配合附圖予以詳細(xì)說明。
[0020]請參閱圖1，本發(fā)明包裝箱智能監(jiān)控系統(tǒng)包括由溫度傳感器11、濕度傳感器12、壓差傳感器13、傾角傳感器14和振動加速度傳感器15構(gòu)成的傳感器系統(tǒng)1、數(shù)據(jù)采集單元2、數(shù)據(jù)傳輸單元3和數(shù)據(jù)監(jiān)控單元4。所述溫度傳感器11、濕度傳感器12、壓差傳感器13、傾角傳感器14和振動加速度傳感器15分別感測包裝箱的溫度、濕度、壓差、傾角和振動加速度而獲得相應(yīng)溫度信號、濕度信號、壓差信號、傾角信號和振動加速度信號。
[0021]請參閱圖1，所述數(shù)據(jù)采集單元2對溫度信號、濕度信號、壓差信號、傾角信號和振動加速度信號進(jìn)行采集并打包傳輸給數(shù)據(jù)傳輸單元3，在本實(shí)施方式中，數(shù)據(jù)采集單元2包括對所述信號進(jìn)行A/D轉(zhuǎn)換的采集單元和控制采集的采集監(jiān)控單元構(gòu)成。所述采集單元包括信號預(yù)處理模塊和A/D采集模塊，傳感器信號通過預(yù)處理模塊進(jìn)行濾波，并進(jìn)行電壓轉(zhuǎn)換后，通過A/D采集模塊內(nèi)設(shè)的程序進(jìn)行數(shù)據(jù)分析和存儲，預(yù)處理模塊同時(shí)提供低噪聲的基準(zhǔn)電壓確保A/D采集模塊對信號進(jìn)行高精度采集。該預(yù)處理模塊包括濾波電路和校準(zhǔn)電路，濾波電路選用適當(dāng)?shù)臑V波平滑算法，使用帶斬波穩(wěn)零功能的輸入緩沖器，使得數(shù)據(jù)采集部分具有極低噪聲，分辨率達(dá)到0.0010% ;校準(zhǔn)電路在所有增益下都具有自動校準(zhǔn)功能，校準(zhǔn)結(jié)果可通過寄存器讀寫。電路(濾波電路和校準(zhǔn)電路)使用5V兼容的SPI接口與MCU通信。A/D采集模塊的模擬部分使用5V供電，A/D采集模塊的數(shù)字部分使用1.8V?3.6V供電。所述采集監(jiān)控單元根據(jù)預(yù)設(shè)閾值判斷，A/D采集模塊采集的信號值是否在允許范圍內(nèi)，當(dāng)超出允許范圍時(shí)，控制1電路輸出數(shù)字信號，進(jìn)行報(bào)警。A/D采集模塊采用TI公司高精度模數(shù)轉(zhuǎn)換芯片ADS1256實(shí)現(xiàn)高精度數(shù)據(jù)采集。所述采集控制模塊采用三星公司S3C2440(ARM9)微處理器芯片作為主控制器，采用