智能冷鏈監(jiān)測(cè)綜合管理系統(tǒng)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于遠(yuǎn)程溫度監(jiān)控系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域，具體來(lái)說(shuō)涉及一種智能冷鏈監(jiān)測(cè)綜合管理系統(tǒng)。
【背景技術(shù)】
[0002]冷鏈?zhǔn)侵冈诘蜏丨h(huán)境下對(duì)產(chǎn)品的加工、貯藏、運(yùn)輸及配送，以保證產(chǎn)品質(zhì)量安全，防止污染的供應(yīng)鏈系統(tǒng)，而溫度監(jiān)測(cè)的準(zhǔn)確性和實(shí)時(shí)性是設(shè)計(jì)冷鏈監(jiān)測(cè)設(shè)備的重要依據(jù)，也是評(píng)價(jià)冷鏈產(chǎn)品保存的重要指標(biāo)。傳統(tǒng)的冷鏈監(jiān)測(cè)方法主要是投入人力成本，以人工巡查方式進(jìn)行記錄，這種方法效果不佳，且勞動(dòng)效率低，不能24小時(shí)監(jiān)測(cè)。因此，為了解決這一問(wèn)題，本公司自主研發(fā)智能冷鏈監(jiān)測(cè)綜合管理系統(tǒng)，本系統(tǒng)進(jìn)行24小時(shí)環(huán)境監(jiān)測(cè)，并將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸，節(jié)省了大量人力，從而降低成本，也可減少冷鏈在貯藏、運(yùn)輸?shù)冗^(guò)程中的損耗。
[0003]目前冷鏈溫度監(jiān)測(cè)設(shè)備的主要數(shù)據(jù)傳輸方式有:有線傳輸和單一無(wú)線傳輸。有線方式需有中繼設(shè)備的輔助進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，且需要現(xiàn)場(chǎng)布線，傳輸距離短，如果中繼設(shè)備產(chǎn)生故障，則所有設(shè)備都無(wú)法進(jìn)行數(shù)據(jù)通訊，使用效果較差且設(shè)備運(yùn)行不穩(wěn)定；單一無(wú)線傳輸方式可提高冷鏈流通率，但設(shè)備受地理位置空間的影響，設(shè)備超出無(wú)線信號(hào)區(qū)域覆蓋后，監(jiān)測(cè)設(shè)備無(wú)法進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接，不能進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。因此這兩種傳輸方式在應(yīng)用上受到很大限制。隨著互聯(lián)網(wǎng)的普及和無(wú)線通訊技術(shù)的發(fā)展，冷鏈設(shè)備監(jiān)測(cè)系統(tǒng)趨于無(wú)線化和網(wǎng)絡(luò)化發(fā)展，綜上所述，開(kāi)發(fā)智能冷鏈監(jiān)測(cè)綜合管理系統(tǒng)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種智能冷鏈監(jiān)測(cè)綜合管理系統(tǒng)。本發(fā)明有效的解決溫度監(jiān)控過(guò)程中的實(shí)時(shí)傳輸數(shù)據(jù)問(wèn)題，并可通過(guò)上位機(jī)應(yīng)用程序或APP應(yīng)用程序進(jìn)行異地實(shí)時(shí)查看監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)等信息。
[0005]本發(fā)明是通過(guò)以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的:
[0006]一種智能冷鏈監(jiān)測(cè)綜合管理系統(tǒng)，包括測(cè)溫終端和遠(yuǎn)程控制終端，所述測(cè)溫終端包括一微控制器，微控制器分別與GPS模塊、GPRS模塊、WiFi模塊、顯示模塊、存儲(chǔ)芯片、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、切換開(kāi)關(guān)、報(bào)警模塊相連；所述遠(yuǎn)程控制終端由服務(wù)器、上位機(jī)和手機(jī)構(gòu)成，測(cè)溫終端的微控制器通過(guò)GPRS模塊和WiFi模塊與遠(yuǎn)程控制終端的服務(wù)器進(jìn)行無(wú)線通訊，服務(wù)器分別與上位機(jī)和手機(jī)相連進(jìn)行通訊。
[0007]在上述技術(shù)方案中，微控制器型號(hào)為MB9AF156R。
[0008]在上述技術(shù)方案中，所述GPRS模塊型號(hào)為G3524，G3524與MB9AF156R通過(guò)串口連接進(jìn)行通訊。
[0009]在上述技術(shù)方案中，所述WIFI模塊型號(hào)為T(mén)3118，T3118與MB9AF156R通過(guò)串口連接進(jìn)行通訊。
[0010]在上述技術(shù)方案中，所述GPS模塊型號(hào)為Ν0616。[0011 ] 在上述技術(shù)方案中，所述顯示模塊選用HT1622芯片，HT1622芯片連接IXD顯示屏。
[0012]在上述技術(shù)方案中，測(cè)溫終端還包括供電模塊，供電模塊包括一主控芯片MCP73871，MCP73871與鋰離子/鋰聚合物電池相連，MCP73871還與ac_dc墻式電源適配器或USB端口相連；供電模塊的主控芯片MCP73871分別與穩(wěn)壓芯片MCP1702、MCP1755,MCP1826連接。進(jìn)一步MCP1702與微控制器相連，MCP1755與GPS模塊相連，MCP1826與WIFI模塊相連。
[0013]在上述技術(shù)方案中，所述微控制器還連接有USB — TTL轉(zhuǎn)換模塊。
[0014]智能冷鏈監(jiān)測(cè)綜合管理系統(tǒng)的運(yùn)行方法如下:
[0015]測(cè)溫終端上電后微控制器MB9AF156程序初始化，主程序運(yùn)行，MB9AF156開(kāi)始檢測(cè)各個(gè)輸入接口信號(hào):MB9AF156讀取GPS模塊采集的GPS數(shù)據(jù)，同時(shí)MB9AF156通過(guò)檢測(cè)切換開(kāi)關(guān)的狀態(tài)(高低電平狀態(tài))來(lái)選擇第一溫度傳感器輸入導(dǎo)通或選擇第二溫度傳感器輸入導(dǎo)通，并將讀取的溫度信號(hào)傳送到顯示模塊上以顯示溫度數(shù)據(jù)，然后MB9AF156將讀取的GPS數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)芯片上，并將記錄的GPS數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)通過(guò)WiFi模塊或者GPRS模塊傳輸至遠(yuǎn)程控制終端的服務(wù)器，然后服務(wù)器將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機(jī)(PC)和手機(jī)(APP)，當(dāng)GPRS和WiFi網(wǎng)絡(luò)信號(hào)同時(shí)存在時(shí)，可以通過(guò)按鍵選擇任意一個(gè)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境，將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)發(fā)送至遠(yuǎn)程控制終端的服務(wù)器；當(dāng)只有GPRS或WiFi信號(hào)時(shí)，測(cè)溫終端通過(guò)當(dāng)前連接上的網(wǎng)絡(luò)信號(hào)將存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)發(fā)送至遠(yuǎn)程控制終端的服務(wù)器；當(dāng)測(cè)溫終端沒(méi)有連接上任何網(wǎng)絡(luò)信號(hào)時(shí)，測(cè)溫終端仍進(jìn)行GPS數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)，并將記錄的數(shù)據(jù)存儲(chǔ)，當(dāng)測(cè)溫終端重新連接上任意網(wǎng)絡(luò)信號(hào)時(shí)，可通過(guò)網(wǎng)絡(luò)將之前在沒(méi)有網(wǎng)絡(luò)環(huán)境下存儲(chǔ)的數(shù)據(jù)重新發(fā)送至遠(yuǎn)程控制終端的服務(wù)器。
[0016]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn)和有益效果為:
[0017]第一，采用先進(jìn)的ARM Cortex-M3為內(nèi)核的MB9AF156R處理器作控制核心，提高了整個(gè)測(cè)溫終端的穩(wěn)定性和靈敏性，增強(qiáng)存儲(chǔ)能力，降低測(cè)溫終端功耗。
[0018]第二，測(cè)溫終端具有多種供電模式，包括電池供電，移動(dòng)電源和電源適配器供電，可對(duì)內(nèi)部電池進(jìn)行充電，增加了測(cè)溫終端的使用壽命，且可用于長(zhǎng)時(shí)間遠(yuǎn)距離冷鏈監(jiān)控。
[0019]第三，測(cè)溫終端具有兩路測(cè)溫通道，可通過(guò)按鍵切換選擇通道；內(nèi)部具有GPS、GPRS和W1-Fi模塊，可將記錄的溫度數(shù)據(jù)和GPS坐標(biāo)信息通過(guò)GPRS或W1-Fi發(fā)送至遠(yuǎn)程控制終端，GPRS和W1-Fi可根據(jù)網(wǎng)絡(luò)環(huán)境選擇。
[0020]第四，測(cè)溫終端包括微控制器、溫度傳感器、液晶顯示、存儲(chǔ)芯片、GPS、GPRS和W1-Fi等模塊。該測(cè)溫終端體積小，便于攜帶，且使用操作簡(jiǎn)單。
[0021]第五，本系統(tǒng)具有現(xiàn)場(chǎng)報(bào)警和遠(yuǎn)程報(bào)警功能，當(dāng)采集到的溫度超過(guò)設(shè)定溫度后，可在現(xiàn)場(chǎng)發(fā)出聲光報(bào)警，同時(shí)發(fā)送報(bào)警信息至上位機(jī)(PC)和手機(jī)(APP)。
[0022]第六，本系統(tǒng)具有上位機(jī)(PC)和手機(jī)(APP)，可以方便的查看監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)。
[0023]第七，測(cè)微終端的微控制器通過(guò)USB — TTL轉(zhuǎn)換模塊可以在需要時(shí)方便的與外部設(shè)備進(jìn)行有線連接，從而方便的將測(cè)溫終端內(nèi)的數(shù)據(jù)導(dǎo)出，以及對(duì)測(cè)溫終端進(jìn)行更新和設(shè)置。
【附圖說(shuō)明】
[0024]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)示意圖。
[0025]圖2是本發(fā)明的微控制器的電路圖。
[0026]圖3是本發(fā)明的GPRS模塊的電路圖。
[0027]圖4是本發(fā)明的WIFI模塊的電路圖。
[0028]圖5是本發(fā)明的GPS模塊的電路圖。
[0029]圖6是本發(fā)明的顯示模塊的電路圖。
[0030]圖7是本發(fā)明的供電模塊的主控芯片MCP73871的電路圖。
[0031]圖8是本發(fā)明的供電模塊的穩(wěn)壓芯片MCP1702的電路圖。
[0032]圖9是本發(fā)明的供電模塊的穩(wěn)壓芯片MCP1755的電路圖。
[0033]圖10是本發(fā)明的供電模塊的穩(wěn)壓芯片MCP1826的電路圖。
【具體實(shí)施方式】
[0034]下面結(jié)合具體實(shí)施例進(jìn)一步說(shuō)明本發(fā)明的技術(shù)方案。
[0035]如圖1所示，本發(fā)明所涉及的智能冷鏈監(jiān)測(cè)綜合管理系統(tǒng)包括測(cè)溫終端和遠(yuǎn)程控制終端。
[0036]所述測(cè)溫終端包括一微控制器，微控制器分別與GPS模塊、GPRS模塊、WiFi模塊、顯示模塊、存儲(chǔ)芯片、第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、切換開(kāi)關(guān)、報(bào)警模塊相連；所述遠(yuǎn)程控制終端由服務(wù)器、上位機(jī)(PC)和手機(jī)(APP)構(gòu)成，測(cè)溫終端的微控制器通過(guò)GPRS模塊和WiFi模塊與遠(yuǎn)程控制終端的服務(wù)器進(jìn)行無(wú)線通訊，服務(wù)器分別與上位機(jī)(PC)和手機(jī)(APP)相連進(jìn)行通訊；所述微控制器還連接有USB—TTL轉(zhuǎn)換模塊，通過(guò)USB—TTL轉(zhuǎn)換模塊微控制器可以方便的與外部設(shè)備(PC客戶端)進(jìn)行連接通訊(需要時(shí)連接，不需要時(shí)可以斷開(kāi)連接)。測(cè)溫終端可以通過(guò)切換開(kāi)關(guān)(按鍵)選擇測(cè)溫通道(即通過(guò)切換開(kāi)關(guān)選擇是第一溫度傳感器工作還是選擇第二溫度傳感器工作)，當(dāng)測(cè)溫通道確定后，溫度傳感器將采集到的溫度數(shù)據(jù)存儲(chǔ)到存儲(chǔ)芯片上并在顯示模塊上顯示，同時(shí)測(cè)溫終端通過(guò)GPS模塊記錄當(dāng)前GPS數(shù)據(jù)，并將記錄的GPS數(shù)據(jù)和溫度數(shù)據(jù)通過(guò)WiFi或者GPRS傳輸至遠(yuǎn)程控制終端的服務(wù)器(兩種通信方式可依據(jù)實(shí)際情況選擇，測(cè)溫終端在測(cè)溫過(guò)程中可以任意切換兩路測(cè)溫通道)，然后遠(yuǎn)程控制終端通過(guò)服務(wù)器將接收到的數(shù)據(jù)發(fā)送至上位機(jī)(PC)和手機(jī)(APP)，即可以實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)監(jiān)控和遠(yuǎn)距離監(jiān)控；上位機(jī)(PC)將數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，生成溫度曲線及對(duì)應(yīng)終端的位置信息，并可將數(shù)據(jù)導(dǎo)出，同時(shí)可將收到數(shù)據(jù)進(jìn)行打印，在上位機(jī)應(yīng)用程序中可設(shè)置報(bào)警溫度，若監(jiān)測(cè)溫度超過(guò)溫度報(bào)警參數(shù)將產(chǎn)生報(bào)警提示；手機(jī)(APP)應(yīng)用程序接收服務(wù)器傳來(lái)的數(shù)據(jù)，通過(guò)APP應(yīng)用程序，管理人員很方便的查詢測(cè)溫終端記錄的數(shù)據(jù)信息。
[0037]所述服務(wù)器的配置如下..CPU:英特爾至強(qiáng)E3-1220v33.1GHz及以上；內(nèi)存:8GB1600MHz及以上；硬盤(pán):500G 7200rpm及以上；網(wǎng)卡:1GB網(wǎng)絡(luò)接口卡以及20M以上穩(wěn)定的互聯(lián)網(wǎng)接入環(huán)境。
[0038]如圖2所示，測(cè)溫終端以MB9AF156R單片機(jī)作為微控制器來(lái)構(gòu)建嵌入式系統(tǒng)總控制平臺(tái)。MB9AF156R單片機(jī)負(fù)責(zé)控制測(cè)溫終端的運(yùn)作。所述MB9AF156R是基于ARMCortex-M3,高度集成的32位微控制器，其工作頻率為40MHz，具有100管腳，其突出的優(yōu)點(diǎn)是具有8路串口，以滿足MB9AF156R與GPS模塊、GPRS模塊和WIFI模塊的串口通信要求(GPS模塊、GPRS模塊和WIFI模塊與MB9AF156R單片機(jī)均采用串口連接)。
[0039]如圖3所示，所述GPRS模塊型號(hào)為G3524，G3524與MB9AF156R通過(guò)串口連接進(jìn)行通訊，參見(jiàn)圖2和圖3，其具體連接方式如下:
[0040]MB9AF156，P53 連接 G3524，TXD (21 管腳)；
[0041]MB9AF156，P54 連接 G3524，RXD (22 管腳)；
[0042]MB9AF156，P36 連接 G3524，DBG-TXD (15 管腳)；
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