一种集装箱监测装置的制作方法

1.本实用新型涉及一种监测装置，特别地涉及一种集装箱监测装置。


背景技术：

2.集装箱是能装载包装或无包装货进行运输，并便于用机械设备进行装卸搬运的一种成组工具。
3.集装箱在运输过程中，根据其运输货物的不同，需要对集装箱自身和内部情况进行一定的监测。例如，运输一些水果、蔬菜的过程中，箱内温湿度是否符合要求或者它们是否发生腐烂。又例如，运输一些有害气体，气体是否发生泄漏。类似这种，箱内物品是否出现损坏、箱门是否保持封闭状态、箱内温湿度或有害气体浓度是否超标等问题，需要对集装箱自身和其内外部周围环境的相关信息进行监测，实时了解问题是否发生，以便尽快发现和解决问题。
4.现有集装箱监测，通常是将传感器设置在集装箱内的定位终端内，和定位终端集成为一个整体。这么做有诸多缺点，首先为了减少定位终端对于集装箱运输和装卸货的影响，需要减小定位终端体积。这样，定位终端的电池大小会受到限制，如果过多功能都集成到定位终端上，那么设备整体的运行时间会严重降低。其次，集装箱通常体积巨大，有时候如果集装箱的某个角落出现问题，传感器无法及时发现，造成运输货物的损失。
5.现亟需一种可以对集装箱进行多点尝试加监测的装置，方便工作人员尽快了解集装箱当前情况。


技术实现要素：

6.针对现有技术中存在的技术问题，本实用新型提出了一种集装箱监测装置，包括：集装箱通风器，设置在集装箱外，其中，所述集装箱通风器内包括：控制电路以及电池；以及传感器单元，所述传感器单元经配置对其周围环境进行监测；通信天线，设置在集装箱内；其中所述电池连接到所述控制电路并为所述控制电路供电，所述传感器单元和通信天线电连接到所述控制电路。
7.可选的，所述控制电路包括：处理器；电源管理模块；通信模块，配置为通过所述通信天线进行数据通信；数据采集模块，配置为接收所述传感器单元监测的周围环境的数据。
8.可选的，所述通信模块包括：近距离物联网通信模块，配置为实现集装箱监测装置间的组网和信息传递，所述信息传递方式包括蓝牙、zigbee或lora。
9.可选的，所述控制电路进一步包括传感器模块，所述传感器单元包括：温湿度传感器；加速度传感器；光感传感器；开关门传感器；空重箱传感器；振动传感器；距离传感器；气体传感器中的一者或多者。
10.可选的，所述气体传感器包括：二氧化碳浓度传感器、氧气浓度传感器传感器、易燃气体浓度传感器、有毒害气体浓度传感器中的一者或多者。
11.可选的，所述气体传感器设置在所述集装箱内气体和集装箱外气体流通路径上。
12.可选的，其中所述集装箱通风器包括下倾斜面向内的第一空间以及所述第一空间上方的第二空间；其中所述第一空间用于所述集装箱的通风；所述电池和所述控制电路设置在第二空间内；所述控制电路位于所述电池的上方。
13.可选的，多个集装箱监测装置分别设置在集装箱不同通风孔处，所述多个集装箱监测装置配置以对集装箱不同位置的环境进行监测。
14.可选的，所述传感器单元设置在集装箱内通风孔处。
15.可选的，所述传感器单元设置在集装箱通风孔相邻的向外凹陷处。
16.本技术所涉及的集装箱监测装置，不改变标准集装箱的外观，保留了通风器的通风功能，同时采用分体设计，充分利用了通风器内部空间，同时扩展了多种集装箱环境监测功能。
附图说明
17.下面，将结合附图对本实用新型的优选实施方式进行进一步详细的说明，其中：
18.图1是现有集装箱上通风器示意图；
19.图2是常规通风器侧视图；
20.图3a是根据本实用新型的一个实施例集装箱监测装置通风器内部结构示意图；
21.图3b是根据本实用新型的另一个实施防护罩结构示意图；
22.图4是根据本实用新型的一个实施例集装箱监测装置安装俯视图。
具体实施方式
23.为使本实用新型实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本实用新型实施例中的附图，对本实用新型实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的范围。
24.在以下的详细描述中，可以参看作为本技术一部分用来说明本技术的特定实施例的各个说明书附图。在附图中，相似的附图标记在不同图式中描述大体上类似的组件。本技术的各个特定实施例在以下进行了足够详细的描述，使得具备本领域相关知识和技术的普通技术人员能够实施本技术的技术方案。应当理解，还可以利用其它实施例或者对本技术的实施例进行结构、逻辑或者电性的改变。
25.图1是现有集装箱上通风器示意图。如图1所示，在集装箱侧壁上设置有通风器100。通风器100上设有若干通风孔，通过通风孔连通集装箱内外空间，可以在一定程度上平衡集装箱内外气压，同时具有一定气体交换功能。图2是常规通风器侧视图，通风器100的具体结构如图2所示。图2中，通风器20 设置在集装箱侧壁21上，其中侧壁21左侧为集装箱外，侧壁21右侧为集装箱内。具体地，通风器20包括：风仓201和底板202。在一些实施例中，风仓201是梯形，通风口设置在下方，可沿图中箭头方向实现集装箱内外空气连通，这样可以保证集装箱内外气压的平衡。类似结构可以实现集装箱内外气压的平衡的同时，防止雨水进入集装箱内。在一些实施例中，底板202上设置有通孔，通过螺钉或铆钉将通风器固定在集装箱上。一般的，风仓201和底板202 是一种一体成型结构。
26.图3a是根据本实用新型的一个实施例集装箱监测装置通风器内部结构示意图。
27.在一些实施例中，其中集装箱通风器包括下倾斜面向内的第一空间321以及所述第一空间321上方的第二空间322；其中所述第一空间321用于所述集装箱的通风；电池和所述控制电路设置在第二空间内；所述控制电路位于所述电池的上方。
28.图3a中，监测装置分为两部分分别设置在集装箱侧壁31左右两侧。其中，该装置包括设置在集装箱内部的天线35，设置在通风器内部的电池32和控制电路33，以及传感器单元34。其中电池32电连接到控制电路33并为控制电路33供电，传感器单元34和通信天线35电连接到控制电路33。在一些实施例中，电池32设置在通风器的第二空间的底部，控制电路33设置在通风器第二空间内电池32的上方。在一些实施例中，控制电路33和电池32的具体位置不做具体限制，例如，为了提高监测装置的续航，可以增加电池32的数量，电池32可以设置在第一空间321和第二空间322内。在一些实施例中，电池 32可以设置在控制电路33上方。在一些实施例中，通信天线35设置在集装箱内。在一些实施例中，当存在额外的主控装置，本技术的监测装置可以同伙通信天线35与该主控装置进行通信。在一些实施例中，当设置有多个监测装置时，该多个监测装置可以同伙通信天线35实现数据互通，达到装置互连的功能。在一些实施例中，传感器单元34设置在集装箱内部。传感器单元34经配置以对其周围环境进行监测，获得其周围环境相关的环境信息。在一些实施例中，环境信息可以是集装箱内温湿度、有毒有害气体浓度、二氧化碳浓度、氧气浓度、集装箱箱门是否开启、箱内货物装载状态、集装箱加速度等本领域技术人员所熟知的数据参数。其中，箱内货物装载状态包括箱内货物满载情况和箱内货物倾倒情况。在一些实施例中，传感器单元34可以设置在集装箱外部，例如通风器内。图2所示的通风路径可以保证传感器单元34即使设置在通风器内，也能对集装箱内的气体情况进行监测。
29.在一些实施例中，通信天线35和传感器单元34通过有线连接方式连接到控制电路33。
30.在一些实施例中，控制电路33包括：处理器；电源管理模块；通信模块，配置为通过通信天线35进行数据通信；以及数据采集模块，配置为接收所述传感器单元监测的周围环境的数据。
31.其中，处理器负责控制和协调其他模块之间的工作。处理器是集装箱监测装置数据处理的核心，控制各个功能模块完成工作流程，实现业务功能。
32.电源管理模块，配置为根据预设规则实现电能管控。在一些实施例中，电源管理模块具有低功耗能源管理功能，实现终端低功耗状态下运行，进一步提升电池利用率，增加续航。
33.在一些实施例中，通信模块进一步包括：近距离物联网通信模块，其配置为实现集装箱间的组网和信息传递，所述信息传递方式包括蓝牙、zigbee或lora等。
34.在一些实施例中，其中，通信模块进一步包括：数据中继模块，配置为接收集装箱内货物发出的有源信息并转发至集装箱外。在实际运输过程中，部分货物具有有源通信功能，通过该功能可以将货物信息直接上传至指定服务器。但由于集装将本身对信号具有屏蔽作用，这类货物在集装箱内运输时，无法与外界通讯。本技术所述方案中，可以通过数据中继模块接收货物的有源通信信号，进而并将该信号转发至集装箱外。如本领域技术人员所知，具体转发规则不做具体限制。在一些实施例中，转发规则可以是在接收有源通信信号
后，将其转化为移动通信信号转发。在一些实施例中，转发规则可以是在接收有源通信信号后，直接将该信号通过额外的设置在通风器内的天线进行转发。
35.在一些实施例中，所述数据采集模块进一步包括：加密模块，配置为对通信数据加密。
36.在一些实施例中，进一步包括计时模块，配置为实现定时唤醒。计时模块可以在终端处于休眠状态下，唤醒终端全部或部分功能，进一步提高终端的续航时间。
37.在一些实施例中，控制电路进一步包括：货物信息获取模块，配置为扫读射频电子标签，并存储相应的货物信息。在实际运输过程中，部分货物可能具有例如rfid等可供识别的电子标签。货物装运过程中，可对货物进行扫读，获取货物信息。进一步的，可以将货物信息储存，方便货物清点。也可以将货物信息通过通信模块上传至互联网或物联网，随时获取或监测箱内货物信息。在一些实施例中，数据采集模块进一步包括：rfid天线。
38.当需要多设备组网时，控制电路33通过通信天线35接收和发送通信信号，以实现当前集装箱的信息传输。在一些实施例中，通信天线35为柔性天线。
39.如本领域技术人员所知，通信天线35具体位置不做限制，例如二者位置可以分别设置在第一空间321和第二空间322，或者同时设置在第二空间322 中，能保证箱内通讯即可。
40.在一些实施例中，为了另传感器单元34采集的数据更准确，传感器单元 34设置在在通风孔和箱顶之间。
41.图3b是根据本实用新型的另一个实施防护罩结构示意图。在一些实施例中，进一步包括一个防护罩37，其中，该防护罩设置在传感器单元下方，该防护罩下方包括一通风口，集装箱内空气经该通风口和、装箱通风孔和通风器与外界空气联通。防护罩37可以避免传感器单元34被空气扰流干扰。
42.在一些实施例中，所述集装箱为普通国际标准集装箱。
43.图4是根据本实用新型的一个实施例一种集装箱监测装置安装俯视图，如图4所示。其中，图中集装箱47具有四个通风孔。在一些实施例中，可以设置多个本技术的监测装置46在不同的通风孔(其中通风器和监测装置箱内部分未示出)，具体数量不做限制。当设置有一个以上的监测装置46时，这些监测装置46之间可以进行通讯，例如，其中一个监测装置46作为所有监测装置的主控，将其他监测装置46的数据收集到该主控处，然后集中处理或将数据转发。在一些实施例中，监测装置46可以和其他类型的主控系统进行通讯，例如，集装箱定位终端，多个监测装置46数据可以发送至主控系统，供主控系统处理或转发数据。
44.本技术所涉及的集装箱监测装置，不改变标准集装箱的外观，保留了通风器的通风功能，同时采用分体设计，充分利用了通风器内部空间，同时扩展了多种集装箱环境监测功能。本技术方案，克服了现有技术中的不足，同时兼具多种优点。本技术所涉及的集装箱监测装置设置在通风器内，不需要除通风器外的其他装置，不会在例如海关清关时，造成不必要的麻烦。而且，本方案的监测装置设置在通风器内，隐蔽性高，具有一定的防盗能力。实现环境监测功能的同时，不影响原有通风器的功能。由于电池结构外置，终端位于集装箱内部的结构获得了更大的拓展空间，便于监测、中继等功能的进一步集成扩展。可以在原有基础上，集成更多例如箱内温湿度监测、开关门状态监测、货物清点等功能。更为重要的是，电池外置带来了整体设备安全性的提升，可以避免电池故障时，造成箱内货物污染。除此以
外，监测装置可以设置在集装箱多个不同的点，实时监测箱内环境信息。由于监测装置具有独立的供电系统，不需要和主控集成在一起，使得实现了多种功能的同时，也保证了整体的续航。
45.相较一些传统结构，本技术中可设置电池的空间更大，可以设置电量更多的电池，提升设备整体连续工作时间。由于电池外置，本技术方案的维护成本降低，维护时只需更换箱外部分通风器或通风器内电池。箱内部分无需更换，减少安装调试的成本和时间。
46.上述实施例仅供说明本实用新型之用，而并非是对本实用新型的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本实用新型范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此，所有等同的技术方案也应属于本实用新型公开的范畴。