专利名称：卫星定位集装箱安全智能检测装置的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种集装箱检测装置，尤其涉及一种能够实时准确检测集装箱位置及箱门开关状态的卫星定位集装箱安全智能检测装置，属于集装箱检测装置的生产领域。
背景技术：
集装箱用于存储和运输货物，经常处于移动状态，所以集装箱内的货物的安全是一个必须考虑的问题。现有集装箱在信息检测方面主要针对箱内的各种信息如温度、湿度的检测、对集装箱货物信息的检测，缺乏一种对集装箱的位置、箱门开关状态进行全方位准确监控的装置。专利申请号为“200510(^8585. 9”的发明专利涉及一种带状态检测的集装箱，在
集装箱箱体内表面的适当位置安装集装箱内部状态自动检测装置，技术方案为采用集装箱开门传感器、监控单元、状态存储器、实时时钟单元、显示部分、数字通讯接口、按键、电源构成的状态自动检测及信息存储装置，其中开门传感器用来检测集装箱开关门、非法侵入和环境状态信息，监控单元负责传感单元和存储单元在内的所有软硬件系统协调工作，状态存储器用于存储带时间标记的状态信息、异常事件及日志等，由存储器和控制电路构成，电源模组由电源和控制电路构成，向检测装置提供工作电源，人机交互模组由按键、显示装置和数字通讯接口构成，负责向使用者提供直观或可理解的集装箱状态信息。该专利申请中没有定位装置，不能对集装箱进行定位检测；其箱门开关传感器采用行程开关，失误动作较多，检测精度不够。专利号为“200620015970. X”的实用新型专利公开了一种通用集装箱RFID电子标签装置，包括外壳和装设于该外壳中的电子标签，该电子标签包括电连接的天线和处理芯片，所述外壳安装在集装箱门楣外面板、集装箱顶板或集装箱门楣外面板与集装箱顶板接合边处，所述天线在所述内腔中是倾斜固置的，所述天线与集装箱顶板面之间的夹角为 120-200度。该专利技术使用了 RFID标签，具有检测信息量大、检测准确的优点，但其用于集装箱与吊装设备的自动识别，没有应用在箱门开关状态的检测方面，致使集装箱的箱门开关信息无法被准确检测。
发明内容本实用新型的目的就在于为了解决上述问题而提供一种能够实时准确检测集装箱位置及箱门开关状态的卫星定位集装箱安全智能检测装置。为了达到上述目的，本实用新型采用了以下技术方案本实用新型包括管理平台、中央处理器、无线传输模块、存储器、箱门开关检测模块和GPS定位终端，所述无线传输模块的有线通讯端口与所述中央处理器的传输信号端口连接，所述无线传输模块的无线通讯端与所述管理平台的无线通讯端之间无线通讯连接， 所述存储器的数据端口与所述中央处理器的存储数据端口连接，所述箱门开关检测模块的
3信号输出端与所述中央处理器的箱门开关信号输入端连接，所述GPS定位终端的有线通讯端口与所述中央处理器的GPS定位信号端口连接；所述中央处理器、所述无线传输模块、所述存储器、所述箱门开关检测模块和所述GPS定位终端均安装于集装箱。GPS定位终端将集装箱的定位信息传输给中央处理器，箱门开关检测模块将箱门开关状态信息传输给中央处理器，中央处理器将这些信息通过无线传输模块传输给管理平台，管理人员通过管理平台的显示装置了解集装箱的实时状态，使集装箱随时处于监控状态，提高了集装箱的安全性。具体地，所述箱门开关检测模块包括RFID检测模块、干簧管检测模块和信号检测电路，所述信号检测电路的信号输出端与所述中央处理器的箱门开关信号输入端连接；所述RFID检测模块包括RFID读写器和RFID标签，所述RFID读写器和所述RFID标签分别安装于所述集装箱的箱体和箱门，所述RFID读写器的有线通讯端口与所述信号检测电路的 RFID通讯端口连接；所述干簧管检测模块包括干簧管和磁铁，所述干簧管和所述磁铁分别安装于所述集装箱的箱体和箱门，所述干簧管的信号输出端与所述信号检测电路的干簧管通讯端口连接。RFID检测模块和干簧管检测模块形成箱门开关状态检测的双保险，其中， RFID检测模块的RFID标签在远离或接近RFID读写器(与箱门开、关过程相对应)时，RFID 读写器会检测到箱门的开、关状态信息，并将此信息传输给信号检测电路；干簧管检测模块的磁铁在远离或接近干簧管(与箱门开、关过程相对应)时，干簧管内的开关会断开或导通，并将此信息传输给信号检测电路；信号检测电路通过对上述两个模块的信息进行对比分析，得出一组关于箱门开关状态的精确信息，并将此信息传输给中央处理器，最后由中央处理器将此信息通过无线传输模块传输给管理平台。具体地，所述RFID读写器安装于所述集装箱的箱体内壁，所述RFID标签安装于所述集装箱的箱门内壁；所述干簧管安装于所述集装箱的箱体内壁，所述磁铁安装于所述集装箱的箱门内壁。这种结构能够使各器件尽可能地得到保护，并尽量避免环境因素影响。根据实际需要，所述RFID标签可以为一个，安装于所述集装箱的箱门；所述磁铁可以为一个，安装于所述集装箱的箱门；这种结构适用于一个箱门的集装箱。所述RFID标签也可以为二个，分别安装于所述集装箱的二个箱门；所述磁铁也可以为二个，分别安装于所述集装箱的二个箱门；这种结构适用于二个箱门的集装箱。根据实际需要，所述RFID标签和所述磁铁还可以为更多个。进一步，本实用新型还包括报警装置，所述报警装置的信号输入端与所述中央处理器的报警信号输出端连接。当箱门出现非法打开状态时，中央处理器向报警装置发送报警指令，报警装置发出报警信号。进一步，本实用新型还包括温度传感器和湿度传感器，所述温度传感器的信号输出端与所述中央处理器的温度信号输入端连接，所述湿度传感器的信号输出端与所述中央处理器的湿度信号输入端连接。本实用新型的有益效果在于通过本实用新型可对集装箱进行实时定位，并能对集装箱箱门的开关状态进行双保险实时准确检测；同时可利用RFID读写器检测箱内贴有RFID标签的货物的信息，使货物信息也处于实时监控之中，可显著提高货运效率，增强货运安全。
图1是本实用新型卫星定位集装箱安全智能检测装置的整体系统框图；图2是本实用新型卫星定位集装箱安全智能检测装置中箱门开关检测模块的系统框图；图3是本实用新型卫星定位集装箱安全智能检测装置实施例1中集装箱的后视结构示意图；图4是本实用新型卫星定位集装箱安全智能检测装置实施例2中集装箱的后视结构示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型作进一步具体描述如图1所示，本实用新型包括管理平台、中央处理器、无线传输模块、存储器、箱门开关检测模块、GPS定位终端、温度传感器、湿度传感器和报警装置，所述无线传输模块的有线通讯端口与所述中央处理器的传输信号端口连接，所述无线传输模块的无线通讯端与所述管理平台的无线通讯端之间无线通讯连接，所述存储器的数据端口与所述中央处理器的存储数据端口连接，所述箱门开关检测模块的信号输出端与所述中央处理器的箱门开关信号输入端连接，所述GPS定位终端的有线通讯端口与所述中央处理器的GPS定位信号端口连接，所述温度传感器的信号输出端与所述中央处理器的温度信号输入端连接，所述湿度传感器的信号输出端与所述中央处理器的湿度信号输入端连接，所述报警装置的信号输入端与所述中央处理器的报警信号输出端连接；所述中央处理器、所述无线传输模块、所述存储器、所述箱门开关检测模块和所述GPS定位终端均安装于集装箱(由于安装于集装箱的具体位置可以根据需要而定，所以图中未示出)。如图2所示，所述箱门开关检测模块包括RFID检测模块、干簧管检测模块和信号检测电路，所述信号检测电路的信号输出端与所述中央处理器的箱门开关信号输入端连接。所述RFID检测模块包括RFID读写器3和RFID标签，RFID读写器3的有线通讯端口与所述信号检测电路的RFID通讯端口连接；所述干簧管检测模块包括干簧管6和磁铁，干簧管的信号输出端与所述信号检测电路的干簧管通讯端口连接。关于RFID检测模块和干簧管检测模块的结构，下面以两个实施例描述实施例1 如图2和图3所示，所述RFID标签为第一 RFID标签4，RFID读写器3安装于集装箱的箱体1的内壁，第一 RFID标签4安装于集装箱的箱门2的内壁；所述磁铁为第一磁铁7，干簧管6安装于集装箱的箱体1的内壁，第一磁铁7安装于集装箱的箱门2的内壁。图3中各器件的安装位置根据实际需要可以改变，只要满足以下条件即可在箱门2 关闭到位时，第一 RFID标签4在RFID读写器3的识别范围内，第一磁铁7的磁力能够使干簧管6内的开关状态发生改变；在箱门2开启到位时，第一 RFID标签4在RFID读写器3的识别范围内，第一磁铁7的磁力远离使干簧管6内的开关状态再次发生改变。干簧管6内的开关可以为常开或常闭，对应地，靠近第一磁铁7时闭合或断开，远离第一磁铁7时回到断开或闭合的常态。实施例2 如图2和图4所示，所述RFID标签包括第一 RFID标签4和第二 RFID标签5，RFID读写器3安装于集装箱的中部箱体1的内壁，第一 RFID标签4和第二 RFID标签5分别安装于集装箱的左、右两个箱门2的内壁；所述磁铁包括第一磁铁7和第二磁铁8，干簧管6安装于集装箱的中部箱体1的内壁，第一磁铁7和第二磁铁8安装于集装箱的左、右两个箱门2的内壁。图中各器件的安装位置根据实际需要可以改变，只要满足以下条件即可在箱门2关闭到位时，第一 RFID标签4和第二 RFID标签5在RFID读写器3的识别范围内，第一磁铁7和第二磁铁8的磁力能够使干簧管6内的开关状态发生改变；在箱门2开启到位时，第一 RFID标签4和第二 RFID标签5在RFID读写器3的识别范围内，第一磁铁 7和第二磁铁8的磁力远离使干簧管6内的开关状态再次发生改变。干簧管6内的开关可以为常开或常闭，对应地，靠近第一磁铁7和第二磁铁8时闭合或断开，远离第一磁铁7和第二磁铁8时回到断开或闭合的常态。上述RFID标签还可以有更多个，与集装箱箱门2的数量相对应，更多的RFID标签还可以分别与箱体1内的货物一一对应，RFID读写器3则只需一个，可以检测所有RFID标签的信息。上述干簧管6也可以为二个，分别与第一磁铁7 和第二磁铁8—一对应安装；干簧管6和磁铁也可以为更多个，与集装箱箱门2的数量相对应。结合图1至图4，上述两个实施例中，RFID检测模块和干簧管检测模块形成箱门开关状态检测的双保险，其中，RFID检测模块的RFID标签(第一 RFID标签4，或者，第一 RFID 标签4和第二 RFID标签5)在远离或接近RFID读写器3 (与箱门2的开、关过程相对应) 时，RFID读写器3会检测到箱门2的开、关状态信息及开启角度信息，并将此信息传输给信号检测电路；干簧管检测模块的磁铁(第一磁铁7，或者，第一磁铁7和第二磁铁8)在远离或接近干簧管6 (与箱门2开、关过程相对应)时，干簧管6内的开关会断开或导通，并将此信息传输给信号检测电路；信号检测电路通过对上述两个模块的信息进行对比分析，得出一组关于箱门2的开关状态的精确信息，并将此信息传输给中央处理器，最后由中央处理器将此信息通过无线传输模块传输给管理平台。结合图1至图4，在实际应用中，对各模块的功能要求如下1、GPS定位中端要求实时定位监控，能够完整记录、存储集装箱移动过程中的经度、纬度、温度、湿度、海拔高度、实时时间、速度等信息，定位精度小于IOm;2、箱门开关检测模块准确检测箱门2的开关状态，包括关闭是否完好、开启角度大小等信息，同时检测箱内货物的位置状态；3、温度传感器、湿度传感器_55°C 125 °C之间的温度检测，精度为士 0. 5°C，0% RH 100% RH之间的湿度检测，精度为士2% RH。平台可设置温度、湿度报警值，并能统计产生报表；4、报警装置在箱门2非法开启时发出报警信号，可包括声音、视频报警信号；5、中央处理器对GPS定位信息、箱门2的开关状态信息以及温度、湿度进行全程记录和存储，GPRS盲区的数据存储，待有GPRS网络时补包回传盲区数据，并负责与管理平台之间的通讯；主机能存储50天内的GPS定位数据与温、湿度数据，并按时间顺序在管理平台上列表，并能回放GPS轨迹；6、管理平台了解集装箱的各种信息，并向中央处理器发送指令，如每30min测试一次温、湿度(可测多次求平均值)和定位信息，其余时间处于待机模式；待机模式下，可通过监控平台下发指令实时回传定位信息和温度、湿度数据；回传时间设置设置的时间可进行连续配置，也可离散配置，但离散间隔要求尽量小(如20s/30s/40s等时间间隔回传一次)，配置时间间隔量程可从秒级(或者持续工作)到小时级，也可以配置为一直持续工作；7、供电电源采用2500mAh容量的电池，主机工作时间大于50天。综上，本实用新型为集装箱货运提供了一套完整的信息检测系统，综合解决了集装箱货运过程中的所有信息检测、安全监控的问题，使集装箱位置状态、箱门开关状态、货物位置状态均处于实时监控之中，显著提高货运效率，并增强货运安全。
权利要求1.一种卫星定位集装箱安全智能检测装置，其特征在于包括管理平台、中央处理器、 无线传输模块、存储器、箱门开关检测模块和GPS定位终端，所述无线传输模块的有线通讯端口与所述中央处理器的传输信号端口连接，所述无线传输模块的无线通讯端与所述管理平台的无线通讯端之间无线通讯连接，所述存储器的数据端口与所述中央处理器的存储数据端口连接，所述箱门开关检测模块的信号输出端与所述中央处理器的箱门开关信号输入端连接，所述GPS定位终端的有线通讯端口与所述中央处理器的GPS定位信号端口连接；所述中央处理器、所述无线传输模块、所述存储器、所述箱门开关检测模块和所述GPS定位终端均安装于集装箱。
2.根据权利要求1所述的卫星定位集装箱安全智能检测装置，其特征在于所述箱门开关检测模块包括RFID检测模块、干簧管检测模块和信号检测电路，所述信号检测电路的信号输出端与所述中央处理器的箱门开关信号输入端连接；所述RFID检测模块包括RFID 读写器和RFID标签，所述RFID读写器和所述RFID标签分别安装于所述集装箱的箱体和箱门，所述RFID读写器的有线通讯端口与所述信号检测电路的RFID通讯端口连接；所述干簧管检测模块包括干簧管和磁铁，所述干簧管和所述磁铁分别安装于所述集装箱的箱体和箱门，所述干簧管的信号输出端与所述信号检测电路的干簧管通讯端口连接。
3.根据权利要求2所述的卫星定位集装箱安全智能检测装置，其特征在于所述RFID 读写器安装于所述集装箱的箱体内壁，所述RFID标签安装于所述集装箱的箱门内壁；所述干簧管安装于所述集装箱的箱体内壁，所述磁铁安装于所述集装箱的箱门内壁。
4.根据权利要求2或3所述的卫星定位集装箱安全智能检测装置，其特征在于所述 RFID标签为一个，安装于所述集装箱的箱门；所述磁铁为一个，安装于所述集装箱的箱门。
5.根据权利要求2或3所述的卫星定位集装箱安全智能检测装置，其特征在于所述 RFID标签为二个，分别安装于所述集装箱的二个箱门；所述磁铁为二个，分别安装于所述集装箱的二个箱门。
6.根据权利要求1所述的卫星定位集装箱安全智能检测装置，其特征在于还包括报警装置，所述报警装置的信号输入端与所述中央处理器的报警信号输出端连接。
7.根据权利要求1所述的卫星定位集装箱安全智能检测装置，其特征在于还包括温度传感器，所述温度传感器的信号输出端与所述中央处理器的温度信号输入端连接。
8.根据权利要求1所述的卫星定位集装箱安全智能检测装置，其特征在于还包括湿度传感器，所述湿度传感器的信号输出端与所述中央处理器的湿度信号输入端连接。
专利摘要本实用新型公开了一种卫星定位集装箱安全智能检测装置，包括管理平台、中央处理器、无线传输模块、存储器、箱门开关检测模块和GPS定位终端，无线传输模块的有线通讯端口与中央处理器的传输信号端口连接，无线传输模块的无线通讯端与管理平台的无线通讯端之间无线通讯连接，存储器的数据端口与中央处理器的存储数据端口连接，箱门开关检测模块的信号输出端与中央处理器的箱门开关信号输入端连接，GPS定位终端的有线通讯端口与中央处理器的GPS定位信号端口连接；中央处理器、无线传输模块、存储器、箱门开关检测模块和GPS定位终端均安装于集装箱。通过本实用新型可对集装箱进行实时定位，并能对箱门的开关状态进行双保险实时准确检测。
文档编号B65D90/48GK202244899SQ20112038715
公开日2012年5月30日 申请日期2011年10月12日 优先权日2011年10月12日
发明者冯永平, 冯翔, 吕天久, 李冬, 钟其志, 黄开义 申请人:四川科泰智能电子有限公司