物流货物跟踪监测装置及方法与流程

本发明涉及一种物流货物跟踪监测装置及方法，更具体的说，尤其涉及一种可采集物品运输过程中的加速度、温度和湿度信息并可判断其是否超阈值的物流货物跟踪监测装置及方法。

背景技术：

在经济的飞速发展、人们对物质文化的需求日益增长的背景下，物流得到了充分的发展和完善。从生产商到销售商、从生产商到消费者或者从生产商到生产商，都离不开完善的物流行业，来实现商品的中转运输。物流的快速、高效都必须以保证物品的完好为前提，如果发生了物品损坏或者发生了降低物品使用性能的行为，均可认为运输该物品的物流是失败的。

从物品的发出到送达，物品经历的环节繁多，物品送达后，一旦发生物品验收不合格的情形，很难判断那个环节出了问题，才导致物品的损坏，从而也无法追责。由于物品在物流的各个环节疏于监管，不但造成追责困难，而且还导致物流人员责任心降低，在物品的搬运、放置过程中均以省时省力为目的，达不到爱惜货物的目的。

技术实现要素：

本发明为了克服上述技术问题的缺点，提供了一种物流货物跟踪监测装置及方法。

本发明的物流货物跟踪监测装置，其特别之处在于：包括传感装置、判断装置和监控PC机，传感装置设置于待运输的物品上，用于测量和记录运输过程中物品的加速度以及物品所处环境的温度和湿度信息，判断装置用于接收传感装置采集的加速度、温度和湿度信息，对物品在运输过程中是否处于安全状态作出判断；监控PC机通过有线网络或无线网络与传感装置和判断装置相通信，以获取物品的加速度、温度和湿度信息，实现对物品运输过程的监控。

本发明的物流货物跟踪监测装置，所述传感装置由第一微控制器及与其相连接的加速度传感器、温度传感器、湿度传感器、第一存储单元和第一存储单元组成，第一微控制器通过加速度传感器获取物品运输过程的加速度信息，通过温度传感器和湿度传感器获取物品运输过程中外界的温度、湿度信息；第一存储单元用于存储获取的加速度、温度和湿度信息，第一微控制器通过第一通信模块实现与判断装置的通信；

所述判断装置由第二微控制器及与其相连接的第二通信模块、第二存储单元、信息显示屏和输入装置组成，判断装置通过第二通信模块与传感装置相通信，以获取采集的加速度、温度和湿度数据；输入装置用于输入查询信息，查询内容通过信息显示屏显示出来。

本发明的物流货物跟踪监测装置，所述第一微控制器还连接有报警模块、电源开关和电源模块，电源模块为整个传感装置的工作提供电能，电源开关控制传感装置的开启和关闭，报警模块用于指示传感装置的工作状态及工作是否正常。

本发明的物流货物跟踪监测装置的监测方法，通过以下步骤来实现：

a).传感装置的安放，将传感装置固定于待输送的物品上，并打开传感装置上的电源开关，使其处于工作状态；b).数据采集，在物品的装卸、运输过程中，传感装置通过加速度传感器实时采集物品的加速度，通过温度传感器、湿度传感器采集外界的温度和湿度信息，并将其存储至第一存储单元中；c).数据的发送，物品运输至目的地后，传感装置通过有线或无线网络将采集的加速度、温度和湿度数据传输至监控PC机和判断装置，监控PC机实现对数据的存储和分析；d).超阈值判断，判断装置根据获取的加速度、温度和湿度数据，判断是否有超阈值的加速度、温度和湿度数据存在，如果有超过阈值的数据存在，表明存在物品被损坏或物品性能受到影响的情形发生，则通过信息显示屏发出报警信息，以提示工作人员采取相应措施。

本发明的物流货物跟踪监测装置的监测方法，步骤b)中所述的数据采集通过以下步骤来实现：

b-1).加速度采集，第一微控制器通过加速度传感器以20ms的频率采集物品的加速度，并将当前采集的加速度a'与前一存储的加速度a进行比较，如果a'与a的差值在0.1g之内，则表明物品处于正常运输状态，不对当前采集的加速度数值进行存储，以节约存储空腔；如果a'与a的差值在0.1g之外，则在之后的1min内采集的加速度数值均进行存储，以详细记录嫌疑时段内的加速度变化；其中，g为重力加速度；

b-2).温度采集，第一微控制器通过温度传感器以2min的频率采集外界的温度，并将当前采集的温度t'与前一存储的温度t进行比较，如果t'与t的差值在0.5℃之内，则表明物品处于正常的温度变化范围之内，不对当前采集的温度数值进行存储，以节约存储空腔；如果t'与t的差值在0.5℃之外，则表明外界出现了较大的、可能影物品性能的温度波动，则在之后的30min内采集的温度数值均进行存储，以详细记录嫌疑时段内的温度变化；

b-3).湿度采集，第一微控制器通过湿度传感器以5min的频率采集外界的相对湿度，并将当前采集的相对湿度b'与前一存储的相对湿度b进行比较，如果b'与b的差值在5%之内，则表明物品处于正常的湿度变化范围之内，不对当前采集的相对湿度数值进行存储，以节约存储空腔；如果b'与b的差值在5%之外，则表明外界出现了较大的、可能影物品性能的湿度变化，则在之后的60min内采集的相对湿度数值均进行存储，以详细记录嫌疑时段内的湿度变化。

本发明的物流货物跟踪监测装置的监测方法，所述加速度、温度和湿度的采集频率均可根据顾客的要求设定，加速度、温度和湿度的阈值也均可根据顾客的要求设定。

本发明的物流货物跟踪监测装置的监测方法，工作人员在信息显示屏的时间带上，可根据事先设定的警报等级颜色来判断物品在运输过程中所受的影响程度以及发生的日期、时刻。

本发明的有益效果是：本发明的物流货物跟踪监测装置的监测方法，通过在待运输的物品上固定传感装置，实现了对物品的加速度以及周围环境的加速度、温度和湿度信息的实时采集和记录，对于需要轻拿轻放、冷链保存和干燥保存的物品来说，可跟踪和记录运输过程中的每个环节。判断装置对传感装置保存的速度、温度和湿度数据进行判断，如果存在超阈值的情形，则表明运输过程中出现了导致物品损坏或破坏其使用性能的现象，便于及时采取补救措施和追责。

附图说明

图1为本发明的物流货物跟踪监测装置的原理图；

图2为本发明中传感装置的电路原理图；

图3为本发明中判断装置的电路原理图。

图中：1传感装置，2判断装置，3监控PC机，4无线网络，5物品，6叉车，7集装箱，8货车，9第一微控制器，10加速度传感器，11温度传感器，12湿度传感器，13电源模块，14第一通信模块，15第一存储单元，16报警模块，17电源开关；18第二微控制器，19第二通信模块，20第二存储单元，21信息显示屏，22输入装置，23电源模块。

具体实施方式

下面结合附图与实施例对本发明作进一步说明。

如图1所示，给出了本发明的物流货物跟踪监测装置的原理图，其由传感装置1、判断装置2和监控PC机3组成，所示的传感装置1固定于待运输的物品5上，由于检测物品5在运送过程中的加速度以及外界环境的温度和湿度信息。譬如，物品5由叉车6装载于集装箱7、物品在集装箱7中的吊装、物品从集装箱7卸至货车8上的环节，都是会导致物品损坏或破坏物品使用性能的环节，应予以跟踪监控。

判断装置2可由验货人员手持，判断装置2用于接收传感装置1所采集的加速度、温度和湿度数据，并判断所记录的加速度、温度和湿度数据是否超阈值，如果超阈值则产生报警信息通过判断装置2显示出来，以供验货人员采集相应措施或追责。所示的传感装置1和判断装置2均通过有线网络或无线网络4与监控PC机通信，以便将采集的加速度、温度和湿度信息上传至监控PC机3，以供监控PC机对数据进行存储和分析。

如图2所示，给出了本发明中传感装置的电路原理图，其由第一微控制器9及与其相连接的加速度传感器10、温度传感器11、湿度传感器12、电源模块13、第一通信模块14、第一存储单元15、报警模块16和电源开关17组成，所示的第一微控制器9具有信号采集、数据运算和控制输出的作用。第一微控制器9通过加速度传感器10获取运输过程中物品5的加速度信息，通过温度传感器11和湿度传感器12获取物品5运输过程中外界的温度和湿度信息。电源模块13用于提供稳定电源，以保证传感装置1中各模块的正常工作。

第一微控制器9所采集的加速度、温度和湿度数据通过第一存储单元15存储起来，以实现对历史数据的记录。电源开关17用于接通或关断传感装置1的电源，以便不使用时关闭传感装置1的电源。报警模块16用于指示传感装置1的电源是否接通，以及传感装置1的各模块是否处于正常状态，在工作不正常时可发出报警信息。传感装置1通过第一通信模块14与判断装置2和监控PC机3相通信，以便将采集的加速度、温度和湿度数据进行上传。

如图3所示，给出了本发明中判断装置2的电路原理图，其由第二微控制器18以及与其相连接的第二通信模块19、第二存储单元20、信息显示屏21、输入装置22和电源模块23组成，第二微控制器18也具有采集、运算和控制作用，第二微控制器18通过第二通信模块19与传感装置1和监控PC机3相通信，以便接收传感装置1发送的加速度、温度和湿度数据，以及将接收的数据上传至监控PC机。电源模块23为判断装置2的工作提供电能。

第二微控制器18通过第二存储单元20将获取的加速度、温度和湿度数据存储起来，通过输入装置22可输入查询条件，所查询的加速度、温度或湿度数据通过信息显示屏21显示出来。第二微控制器18根据获取的加速度、温度和湿度数据，判断是否存在超阈值的情形，如果存在超阈值的情形，表明运输过程中出现了导致物品损坏或破坏其使用性能的现象，则通过信息显示屏21显示出来，以便工作人员及时发现，便于及时采取补救措施和追责。

本发明的物流货物跟踪监测装置的监测方法，通过以下步骤来实现：

a).传感装置的安放，将传感装置固定于待输送的物品上，并打开传感装置上的电源开关，使其处于工作状态；

b).数据采集，在物品的装卸、运输过程中，传感装置通过加速度传感器实时采集物品的加速度，通过温度传感器、湿度传感器采集外界的温度和湿度信息，并将其存储至第一存储单元中；

该步骤中，如果物品运输过程中必须轻拿轻放，则应实时采集物品输运过程中的加速度数据，通过如下步骤来采集：

b-1).加速度采集，第一微控制器通过加速度传感器以20ms的频率采集物品的加速度，并将当前采集的加速度a'与前一存储的加速度a进行比较，如果a'与a的差值在0.1g之内，则表明物品处于正常运输状态，不对当前采集的加速度数值进行存储，以节约存储空腔；如果a'与a的差值在0.1g之外，则在之后的1min内采集的加速度数值均进行存储，以详细记录嫌疑时段内的加速度变化；其中，g为重力加速度；

该步骤中，如果物品属于冷链保存运输的商品，则应实时采集物品输运过程中的温度数据，通过如下步骤来采集：

b-2).温度采集，第一微控制器通过温度传感器以2min的频率采集外界的温度，并将当前采集的温度t'与前一存储的温度t进行比较，如果t'与t的差值在0.5℃之内，则表明物品处于正常的温度变化范围之内，不对当前采集的温度数值进行存储，以节约存储空腔；如果t'与t的差值在0.5℃之外，则表明外界出现了较大的、可能影物品性能的温度波动，则在之后的30min内采集的温度数值均进行存储，以详细记录嫌疑时段内的温度变化；

该步骤中，如果物品属于干燥保存运输的商品，则应实时采集物品输运过程中的湿度数据，通过如下步骤来采集：

b-3).湿度采集，第一微控制器通过湿度传感器以5min的频率采集外界的相对湿度，并将当前采集的相对湿度b'与前一存储的相对湿度b进行比较，如果b'与b的差值在5%之内，则表明物品处于正常的湿度变化范围之内，不对当前采集的相对湿度数值进行存储，以节约存储空腔；如果b'与b的差值在5%之外，则表明外界出现了较大的、可能影物品性能的湿度变化，则在之后的60min内采集的相对湿度数值均进行存储，以详细记录嫌疑时段内的湿度变化。

c).数据的发送，物品运输至目的地后，传感装置通过有线或无线网络将采集的加速度、温度和湿度数据传输至监控PC机和判断装置，监控PC机实现对数据的存储和分析；

d).超阈值判断，判断装置根据获取的加速度、温度和湿度数据，判断是否有超阈值的加速度、温度和湿度数据存在，如果有超过阈值的数据存在，表明存在物品被损坏或物品性能受到影响的情形发生，则通过信息显示屏发出报警信息，以提示工作人员采取相应措施。