一种用于集装箱运输的数据采集系统的制作方法

本发明属于智能运输技术领域，更具体地，涉及一种用于集装箱运输的数据采集系统。

背景技术：

集装箱运输是交通运输过程中的一个重要的运输环节。近年来，集装箱运输过程中的集装箱及其货物的实时或准实时可视化的跟踪、管理和调度问题成为人们关注的重点。但是，金属集装箱对无线通信形成高强度隔离和衰减，严重影响了集装箱货物的信息采集的及时性和准确性。因此，迫切地需要一种方法能够解决散粮集装箱物流使用的金属集装箱对无线通信形成高强度隔离和衰减的问题，提高信息采集的及时性和准确性，实现智能化粮食追溯管理及监控。

技术实现要素：

本发明的目的是提出一种能够提高采集灵敏度的用于集装箱运输的数据采集系统。

为了实现上述目的，本发明提供一种用于集装箱运输的数据采集系统，包括：多个智能标签传感器，所述智能标签传感器放置在集装箱内；车载监测模块，所述车载监测模块与所述智能标签传感器通信连接，用于获取所述集装箱的数据；云端监控平台，所述云端监控平台与所述车载监测模块通信连接。

优选的，所述智能标签传感器包括：天线、传感器、电源管理模块、射频模拟前端、数字基带芯片和控制存储器，所述天线与所述射频模拟前端连接，所述数字基带芯片分别与所述传感器、射频模拟前端、电源管理模块和控制存储器连接。

优选的，所述车载监测模块包括：中央控制器、多个智能标签读卡器、gps定位模块和通信模块，所述中央控制器分别与所述多个智能标签读卡器、gps定位模块和通信模块连接。

优选的，所述智能标签读卡器激活智能标签传感器，并获取所述智能标签传感器的采集数据和集装箱身份信息。

优选的，所述智能标签传感器、智能标签读卡器、车载监测模块均设有智能标签天线。

优选的，所述中央控制器将来自于所述智能标签读卡器的集装箱身份信息和采集数据以及来自于所述gps定位模块的定位数据通过所述通信模块发送至云端监控平台。

优选的，所述云端监控平台接收来自于所述车载监测模块的数据，将数据保存，根据专家系统判别所述集装箱内粮食的状态，若所述状态为异常状态，则输出报警。

优选的，所述传感器包括温度传感器、湿度传感器和含水量传感器。

优选的，所述通信模块的通信方式包括3g、4g、nb-iot之一。

优选的，所述通风模块与所述车载监测模块通信连接，接收到粮食温湿度异常信号，根据所述异常信号控制集装箱通风。

本发明的有益效果在于：本发明的用于集装箱运输的数据采集系统，通过智能标签传感器和车载监测模块实时采集集装箱内散粮的温度、湿度和含水量，通过云端监控平台实现对散粮集装箱状态数据的远程传输及状态监控，提高了采集数据的灵敏度，实现了及时准确地传输采集数据，为散粮集装箱运输管理提供追溯数据。

本发明的系统具有其它的特性和优点，这些特性和优点从并入本文中的附图和随后的具体实施例中将是显而易见的，或者将在并入本文中的附图和随后的具体实施例中进行详细陈述，这些附图和具体实施例共同用于解释本发明的特定原理。

附图说明

通过结合附图对本发明示例性实施方式进行更详细的描述，本发明的上述以及其它目的、特征和优势将变得更加明显，其中，在本发明示例性实施方式中，相同的参考标号通常代表相同部件。

图1示出了根据本发明的一个实施例的用于集装箱运输的数据采集系统的结构框图。

图2示出了根据本发明的一个实施例的智能标签传感器的结构框图。

图3示出了根据本发明的一个实施例的车载监测模块的结构框图。

附图标记说明：

1、中央控制器；2、智能标签读卡器；3、通信模块；4、gps定位模块；5、智能标签天线；6、电源管理模块；7、射频模拟前端；8、控制存储器；9数字基带芯片；10、传感器。

具体实施方式

下面将更详细地描述本发明的优选实施方式。虽然以下描述了本发明的优选实施方式，然而应该理解，可以以各种形式实现本发明而不应被这里阐述的实施方式所限制。相反，提供这些实施方式是为了使本发明更加透彻和完整，并且能够将本发明的范围完整地传达给本领域的技术人员。

根据本发明的用于集装箱运输的数据采集系统，包括：多个智能标签传感器，智能标签传感器放置在集装箱内；车载监测模块，车载监测模块与智能标签传感器通信连接，用于获取集装箱的数据；云端监控平台，云端监控平台与车载监测模块通信连接。

具体地，多个智能标签传感器分别放置在多个集装箱内，实时检测集装箱内粮食的状态信息，并将采集的数据和智能标签传感器的身份信息发送给车载监测模块，车载监测模块再将采集数据和智能标签传感器的身份信息发送给云端监控平台。

根据示例性的实施方式，用于集装箱运输的数据采集系统，通过智能标签传感器和车载监测模块实时采集集装箱内散粮的温度、湿度和含水量，通过云端监控平台实现对散粮集装箱状态数据的远程传输及状态监控，提高了采集数据的灵敏度，实现了及时准确地传输采集数据，为散粮集装箱运输管理提供追溯数据。

作为优选方案，智能标签传感器包括：天线、传感器、电源管理模块、射频模拟前端、数字基带芯片和控制存储器，天线与射频模拟前端连接，数字基带芯片分别与传感器、射频模拟前端、电源管理模块和控制存储器连接。

具体的，智能标签传感器体积与乒乓球近似，平均功耗小，平均电流最低可达50ua，组件防护等级为ip66，温度适应范围为35～100度，且采集高灵敏度。智能标签传感器包括天线、传感器、电源管理模块、射频模拟前端、数字基带芯片和控制存储器，电源管理模块负责收集空中能量，传感器实时检测集装箱内散粮的温度、湿度和含水量，天线接收到智能标签读卡器发送的射频信号，并将其传送至射频模拟前端模块，射频模拟前端将射频信号混频成固定的中频，并进行信号放大处理，最后通过解调器解调成命令数据，送入数字基带芯片，数字基带芯片收到命令数据后进行相应的处理，并将来自于传感器的采集数据附在命令内容后发送回射频模拟前端，经射频模拟前端正交调制，脉冲整形等处理后，生成射频信号，由天线发送回至智能标签读卡器。

作为优选方案，车载监测模块包括：中央控制器、多个智能标签读卡器、gps定位模块和通信模块，中央控制器分别与多个智能标签读卡器、gps定位模块和通信模块连接。

在一个示例中，采用北斗定位技术。

具体的，多个智能标签读卡器通过串行总线连接到中央控制器。

作为优选方案，智能标签读卡器激活智能标签传感器，并获取智能标签传感器的采集数据和集装箱身份信息。

具体的，智能标签读卡器远程激活集装箱内的智能标签传感器并读取采集信息，智能标签读卡器将接收的数据传递至中央控制器。

作为优选方案，智能标签传感器、智能标签读卡器、车载监测模块均设有智能标签天线。

具体的，智能标签传感器、智能标签读卡器、车载监测模块均设有智能标签天线，该天线为标准信用卡大小的bi-polar(双极)天线，信号强度高，抗干扰性强，实现了采用超高灵敏度低功耗短程无线采集技术，解决了散粮集装箱物流使用的金属集装箱对无线通信形成高强度隔离和衰减的问题。

作为优选方案，中央控制器将来自于智能标签读卡器的集装箱身份信息和采集数据以及来自于gps定位模块的定位数据通过通信模块发送至云端监控平台。

具体的，中央控制器将智能标签传感器的身份信息和采集数据以及定位数据通过通信模块发送至云端监控平台。优选的，车载监测模块以1min的间隔周期发送到远方的云端监控平台。

作为优选方案，云端监控平台接收来自于车载监测模块的数据，将数据保存，根据专家系统判别集装箱内粮食的状态，若状态为异常状态，则输出报警。

具体的，云端监控平台面直观简洁，易于操作和观察，将接收的数据保存实现智能化粮食追溯管理兼大数据分析系统，同时根据专家系统判别集装箱内粮食的状态，若状态为异常状态，则输出报警，实现远程监控和管理，以便及时的提示项目负责人和押运人，还可以通过灵活的组态短信报警。

作为优选方案，传感器包括温度传感器、湿度传感器和含水量传感器。

具体的，温度传感器、湿度传感器和含水量传感器不仅能够完成数据采集，还将采集的数据以指定命令格式发送至数字基带芯片，均具有高灵敏度。

作为优选方案，通信模块的通信方式包括3g、4g、nb-iot之一。

具体的，通信模块的通信方式可以采用3g、4g、nb-iot，实现了混合多模通信技术。

作为优选方案，通风模块与车载监测模块通信连接，接收到粮食温湿度异常信号，根据异常信号控制集装箱通风。

具体的，云端监控平台判断粮食的状态为湿度过高，则发送粮食温湿度异常信号至车载监测模块，车载监测模块再发送粮食温湿度异常信号至通风模块，通风模块根据异常信号控制集装箱通风。

实施例

图1示出了根据本发明的一个实施例的用于集装箱运输的数据采集系统的结构框图。图2示出了根据本发明的一个实施例的智能标签传感器的结构框图。图3示出了根据本发明的一个实施例的车载监测模块的结构框图。

结合图1、图2和图3所示，用于集装箱运输的数据采集系统，包括：多个智能标签传感器102，智能标签传感器102放置在集装箱内；车载监测模块104，车载监测模块104与智能标签传感器102通信连接，用于获取集装箱的数据；云端监控平台106，云端监控平台106与车载监测模块104通信连接。

其中，智能标签传感器102包括：天线5、传感器10、电源管理模块6、射频模拟前端7、数字基带芯片9和控制存储器8，天线5与射频模拟前端7连接，数字基带芯片9分别与传感器10、射频模拟前端7、电源管理模块6和控制存储器8连接。

其中，车载监测模块104包括：中央控制器1、多个智能标签读卡器2、gps定位模块4和通信模块3，中央控制器1分别与多个智能标签读卡器2、gps定位模块4和通信模块3连接。

其中，智能标签读卡器2激活智能标签传感器102，并获取智能标签传感器102的采集数据和集装箱身份信息。

其中，智能标签传感器102、智能标签读卡器2、车载监测模块104均设有智能标签天线。

其中，中央控制器1将来自于智能标签读卡器2的集装箱身份信息和采集数据以及来自于gps定位模块4的定位数据通过通信模块3发送至云端监控平台106。

其中，云端监控平台106接收来自于车载监测模块104的数据，将数据保存，根据专家系统判别集装箱内粮食的状态，若状态为异常状态，则输出报警。

其中，传感器10包括温度传感器、湿度传感器和含水量传感器。

其中，通信模块3的通信方式包括3g、4g、nb-iot之一。

其中，通风模块与车载监测模块104通信连接，接收到粮食温湿度异常信号，根据异常信号控制集装箱通风。

该用于集装箱运输的数据采集系统的工作过程如下：智能标签传感器102的传感器10实时检测集装箱内散粮的温度、湿度和含水量，智能标签天线5接收到智能标签读卡器2发送的射频信号，并将其传送至射频模拟前端7，射频模拟前端7将射频信号混频成固定的中频，并进行信号放大处理，最后通过解调器解调成命令数据，送入数字基带芯片9，数字基带芯片9收到命令数据后进行相应的处理，并将来自于传感器10的采集数据附在命令内容后发送回射频模拟前端7，经射频模拟前端7正交调制，脉冲整形等处理后，生成射频信号，由天线5发回至智能标签读卡器2。智能标签读卡器2将接收的数据传递至中央控制器1，中央控制器1将智能标签传感器102的身份信息和采集数据以及来自gps定位模块4的定位数据发送至云端监控平台106，云端监控平台106收到数据后，对数据存储，同时根据专家系统判别集装箱内粮食的状态，若状态为异常状态，则输出报警，若粮食的湿度过高，则发送粮食温湿度异常信号至车载监测模块104，车载监测模块104再发送粮食温湿度异常信号至通风模块，通风模块根据异常信号控制集装箱通风。

以上已经描述了本发明的各实施例，上述说明是示例性的，并非穷尽性的，并且也不限于所披露的各实施例。在不偏离所说明的各实施例的范围和精神的情况下，对于本技术领域的普通技术人员来说许多修改和变更都是显而易见的。