专利名称：带有数字式电子监测装置的罐式集装箱的制作方法
技术领域：
本发明涉及集装箱，特别是涉及罐式集装箱，尤其涉及一种带有电子检测装置的罐式集装箱罐体及其电子检测装置。
背景技术：
目前的罐式集装箱基本都是通过压力和液位传感器将罐式集装箱的压力和液位的模拟量值传递到模拟量表盘上。要了解某一罐式集装箱的压力和液位时必须通过肉眼直接观察表盘。司机在运输途中出于安全的需要要求密切观察罐式集装箱内部的压力和液位值，以确保没有泄露和压力增高而可能引起的罐体爆炸等。目前这种通过肉眼观察表盘来了解罐式集装箱内部压力和液位的方式其缺点一是信号不准确，另外由于表盘附在罐体上，司机在运输过程中要观察压力值必须扭头方可观察到表盘值，增加了运输的危险性。
虽然本申请人在CN200410009395.8号专利申请中，披露了名为《一种带有电子监测装置的罐式集装箱》的技术方案，该方案主要是在阀件保护盒内设置盒盖位置监测和液体泄露监测。该方案中并未涉及如何将压力和液位的模拟量变换成数字量，并传输给显示终端，供司机在驾驶室表盘位置观察车后罐式集装箱状态的方案。
发明内容
本发明的目的是克服现有技术的不足之处，通过改进现有罐式集装箱管道接口，以适应于安装液位传感器的新型接头，再通过改进现有罐式集装箱管道接口以适应安装压力传感器的新型接头，然后将传感器电信号通过传输线输出，在数据处理模块处转换为压力和液位的数字量，经运算处理，输出显示数据，传输给显示终端，以反应罐式集装箱的内部液位和压力数值，司机可以在驾驶室表盘位置观察到车后罐式集装箱的状态。除此之外，本发明还对罐式集装箱多种参数进行监测，并将相应数据传输到本地显示终端或是传输到远程监测中心。
本发明通过采用以下的技术方案来实现设计制造一种带有数字式电子监测装置的罐式集装箱，该罐式集装箱的阀件保护盒内设置有电子监测装置，该电子监测装置包括一数据处理模块，尤其是在该罐式集装箱的下部设置液位传感器接头，该液位传感器接头连接液位传感器，所述液位传感器的数据输出接入数据处理模块，数据处理模块连接一本地显示终端或远程数据传输终端，或者同时连接两者，输出液位信号数据。
所述液位传感器的输出数据在输出之前经由液信号放大转换电路处理，液位传感器的信号输出端接入液信号放大转换电路的输入端，液信号放大转换电路将液位信号以4～20MA电流环方式或0～10V电平方式传输到数据处理模块。
本发明的监测内容进一步包括一种带有数字式电子监测装置的罐式集装箱，该罐式集装箱的阀件保护盒内设置有电子监测装置，该电子监测装置包括一数据处理模块，尤其是在该罐式集装箱的下部设置压力传感器接头，该压力传感器接头连接压力传感器。所述压力传感器的数据输出接入数据处理模块，数据处理模块连接一本地显示终端或远程数据传输终端，或者同时连接两者，输出压力信号数据。
所述压力传感器的输出数据在输出之前经由压信号放大转换电路处理，压力传感器的信号输出端接入压信号放大转换电路的输入端，压信号放大转换电路将压力信号以4～20MA电流环方式或0～10V电平方式传输到数据处理模块。
本发明的监测内容进一步包括本发明所述一种带有数字式电子监测装置的罐式集装箱，该罐式集装箱的阀件保护盒内设置有电子监测装置，该电子监测装置包括一数据处理模块，还包括速度传感器，所述速度传感器的信号输出端接入数据处理模块，数据处理模块连接一本地显示终端或远程数据传输终端，或者同时连接两者，输出速度信号数据。
本发明的监测内容进一步包括本发明一种带有数字式电子监测装置的罐式集装箱，该罐式集装箱的阀件保护盒内设置有电子监测装置，该电子监测装置包括一数据处理模块，还包括加速度传感器，所述加速度传感器的信号输出端接入数据处理模块，数据处理模块连接一本地显示终端或远程数据传输终端，或者同时连接两者，输出加速度信号数据。
本发明的监测内容进一步包括，本发明一种带有数字式电子监测装置的罐式集装箱，该罐式集装箱的阀件保护盒内设置有电子监测装置，该电子监测装置包括一数据处理模块，还包括倾角传感器，所述倾角传感器的信号输出端接入数据处理模块，数据处理模块连接一本地显示终端或远程数据传输终端，或者同时连接两者，输出倾角信号数据。
本发明的监测内容进一步包括，本发明一种带有数字式电子监测装置的罐式集装箱，该罐式集装箱的阀件保护盒内设置有电子监测装置，该电子监测装置包括一门开关传感器，一泄漏传感器，一数据处理模块，数据处理模块连接一本地显示终端或远程数据传输终端，或者同时连接两者，输出门开关和泄漏信号数据。
为使本发明精确监测，该电子监测装置，该电子监测装置还包括温湿度传感器，所述温湿度传感器的信号输出端接入数据处理模块，数据处理模块根据温湿度数据对各传感器信号进行温湿度补偿。
如上所述数据处理模块连接一本地显示终端包括有线连接，所述连接包括RS485、FF、LonWorks、Profibus、WorldFIP及CAN总线方式中的一种。
或者，所述数据处理模块连接一本地显示终端包括无线连接。
如上所述远程数据传输终端包括GSM模块/CDMA模块/GPRS模块，通过所述模块将数据处理模块发送来的数据传输到远程监测中心。
如上所述远程数据传输终端包括还GPS模块，实现对罐式集装箱地理位置信息的跟踪监测。
与现有技术相比较，本发明实现对罐式集装箱本身状态和内容物状态实现本地监测，并可通过公共通讯网络实现对罐式集装箱状态和内容物运输安全的远程跟踪监测，从而大大提高罐式集装箱运输状态监测的便利、准确，和实现罐式集装箱道路运输安全的跟踪和监测，从而提高危险品道路交通运输的安全。
图1A是本发明带有数字式电子监测装置的罐式集装箱整体形态示意图；图1B是本发明带有数字式电子监测装置的压力传感器和液位传感器设置示意图；图2是本发明带有数字式电子监测装置的监测方框图；图3是本发明带有数字式电子监测装置的数据处理模块电原理图；图4是本发明带有数字式电子监测装置的压力传感器和液位传感器的信号放大转换电路电原理图；图5是本发明带有数字式电子监测装置的数据处理模块的电源电原理图。
具体实施例方式
下面结合附图所示的第一实施例对本发明作进一步详尽的描述。
参照图1A、图1B和图2，设计制造一种带有数字式电子监测装置的罐式集装箱1，该罐式集装箱的阀件保护盒20内设置有电子监测装置，该电子监测装置包括一数据处理模块100，尤其是在该罐式集装箱1的罐体10的下部设置液位传感器接头11，该液位传感器接头11连接液位传感器50，所述液位传感器50的数据输出接入数据处理模块100，数据处理模块100连接一本地显示终端110或远程数据传输终端120，或者同时连接两者，输出液位信号数据。
如图3、图4所示，所述液位传感器50的输出数据在输出之前经由液位信号放大转换电路60处理，液位传感器50的信号输出端接入液位信号放大转换电路60的输入端，液位信号放大转换电路60将液位信号以4～20MA电流环方式或0～10V电平方式传输到数据处理模块。
在第一实施例中，IC8、IC9接成仪表放大器形式，因为传输距离的关系，IC10采用AD694，当然在其他的实施方式中，可以选用不同的运算放大器的型号和电路形式，IC10也可以选用其他型号或采用其他形式传输液位信号。但总的控制方案，应视为落入本发明的保护范围。
如图1A、图1B和图2所示，本发明的监测内容进一步包括一种带有数字式电子监测装置的罐式集装箱1，该罐式集装箱1的阀件保护盒20内设置有电子监测装置，该电子监测装置包括一数据处理模块100，尤其是在该罐式集装箱的罐体10下部设置压力传感器接头12，该压力传感器接头12连接压力传感器40。所述压力传感器40的数据输出接入数据处理模块100，数据处理模块100连接一本地显示终端110或远程数据传输终端120，或者同时连接两者，输出压力信号数据。
在第一实施例中，两只传感器通过两只阀件与压力传感器接头12和液位传感器接头11连接如图3、图4所示，所述压力传感器40的输出数据在输出之前经由压力信号放大转换电路60处理(因压信号放大转换电路与液信号放大转换电路相同，只是在信号进入数据处理模块100后，控制程序对两传感器信号处理不同，在此采用同一电路描述)，压力传感器40的信号输出端接入压力信号放大转换电路60的输入端，压力信号放大转换电路60将压力信号以4～20MA电流环方式或0～10V电平方式传输到数据处理模块100。
输出接头JZ1或JZ2是压信号放大转换电路与液信号放大转换电路分别接入数据处理模块100的JT1或JT2插接件。
如图2、图3所示，本发明的监测内容进一步包括本发明罐式集装箱1的阀件保护盒20内设置有电子监测装置，该电子监测装置包括一数据处理模块100，还包括速度传感器70，所述速度传感器70的信号输出端接入数据处理模块100，数据处理模块100连接一本地显示终端110或远程数据传输终端120，或者同时连接两者，输出速度信号数据。
所述速度传感器70的信号输出端一般来说先接入类似图4中的仪表放大电路，然后仪表放大电路的输出直接入数据处理模块100中的带A/D转换功能的MCU(微处理器)引脚，进行A/D转换，本发明的第一实施例采用MSP430F149型号，其有足够的引脚可接入需要A/D转换的模拟信号。
因为所述速度传感器70可就近安装，所以不需要以4～20MA电流环方式或0～10V电平方式传输信号。
如图2、图3所示，本发明的监测内容进一步包括本发明电子监测装置不但包括一数据处理模块100，还包括加速度传感器80，所述加速度传感器80的信号输出端接入数据处理模块100，数据处理模块100连接一本地显示终端110或远程数据传输终端120，或者同时连接两者，输出加速度信号数据。
与所述速度传感器70相同，因为信号较弱，所述加速度传感器80的信号输出端一般来说也先接入类似如图4中的仪表放大电路进行放大，然后仪表放大电路的输出直接入数据处理模块100中MCU(微处理器)的带A/D转换功能的引脚，进行A/D转换，本发明的第一实施例采用MSP430F149型号，其有足够的引脚可接入需要A/D转换的模拟信号。如果采用常见的AT89C51系列MCU，则需要另配A/D转换器。由于该电路为公知技术，图3中未示出该部分电路。
如果所述速度传感器70和加速度传感器80采用脉冲信号输出形式的，则不需要进行放大，直接接入MCU的一个I/O接口即可。
如图2、图3所示，本发明的监测内容进一步包括本发明电子监测装置不但包括一数据处理模块100，还包括倾角传感器90，所述倾角传感器90的信号输出端接入数据处理模块100，数据处理模块100连接一本地显示终端110或远程数据传输终端120，或者同时连接两者，输出倾角信号数据。
与所述速度传感器70和加速度传感器80相同，因为信号较弱，所述倾角传感器90的信号输出端一般来说也先接入类似图4中的仪表放大电路进行放大，然后仪表放大电路的输出直接入数据处理模块100中的带A/D转换功能的引脚，进行A/D转换。或者传感器90采用脉冲信号输出形式的，则不需要进行放大，直接接入MCU的一个I/O接口即可。
如图2、图3所示，本发明的监测内容进一步包括本发明电子监测装置包括一门开关传感器31，一泄漏传感器32，一数据处理模块100，数据处理模块100连接一本地显示终端110或远程数据传输终端120，或者同时连接两者，输出门开关和泄漏信号数据。
门开关传感器31在第一实施例中采用行程开关，行程开关的触头有一第一位置及一第二位置，在该第一位置该触头被该阀件保护盒的盒盖压抵住，该行程开关处于正常工作状态；在该第二位置，该触头脱离该阀件保护盒的盒盖一预定安全距离，该行程开关处于非正常工作状态；门开关传感器31的输出接入MCU任一引脚，由内在的程序检测高低电平，判断是关门还是开门，分别加以控制，由于是公知技术，图3中未示出该电路。
尤其是在本地显示终端110或远程数据传输终端120都可以设置报警阈值，一旦传来的数据数值超过预设值，采用声光方式报警。
泄漏传感器32的灯丝电流较大，在用电子监测装置本身的蓄电池供电时，可以控制其点燃时间，在第一实施例中，图3所示MCU的P1.6引脚控制Q3、M1晶体管，来决定泄漏传感器32的开启或关闭，开启后，在电阻R12上取回电压进行A/D转换。
为使本发明精确监测，该电子监测装置还包括温湿度传感器33，所述温湿度传感器33的信号输出端接入数据处理模块100，数据处理模块100根据温湿度数据对各传感器信号进行温湿度补偿。
在第一实施例中，用I2C总线温湿度器件，J6插接器是I2C总线接口。I2C总线温湿度器件有非常多的型号选择，在此不一一例举。
如图2、图3所示，如上所述数据处理模块100连接一本地显示终端110包括有线连接，第一实施例中，先通过RS232所述连接驱动电路(未示出)，也可以直接用TTL电平连接驱动电路，驱动电路上有总线驱动器，用以和本地显示终端110之间通讯。总线的方式很多，如德国西门子公司的ProfiBus，法国的FIP，英国的ERA，挪威的FINT，Echelon公司的LONWorks，PhenixContact公司的InterBus，RoberBosch公司的CAN，Rosemounr公司的HART，CarloGarazzi公司的Dupline，丹麦ProcessData公司的P-net，PeterHans公司的F-Mux，以及ASI(ActraturSensorInterface)，MODBus，SDS，Arcnet，国际标准组织-基金会现场总线FFFieldBusFoundation，WorldFIP，BitBus，美国的DeviceNet与ControlNet等等。常用的包括RS485、、FF、LonWorks、Profibus、WorldFIP及CAN总线方式。不管使用任何方式，均应视为落入本发明保护范围之内。
有线连接时，如图2所示的接头111，将汽车驾驶室和罐体10电气连接。
此时的接头111不但可以传输信号，还可以将汽车电源引入到电子监测装置供电，并对电子监测装置本身的蓄电池充电。
除了有线连接，所述数据处理模块100连接本地显示终端110还包括无线连接。无线连接有更多的方式，在此不一一例举，不管使用任何方式，均应视为落入本发明保护范围之内。
如上所述远程数据传输终端包括GSM模块/CDMA模块/GPRS模块，通过所述模块将数据处理模块发送来的数据传输到远程监测中心。
如上所述远程数据传输终端包括还GPS模块，实现对罐式集装箱地理位置信息的跟踪监测。
电子监测装置的电源如图5所示，由汽车接入的电源或电子监测装置本身的蓄电池电源由接口JP1接入，先经过过压/低压保护电路101，再分别变换为+15V、+5V和Vcc输出。
本发明的元器件尽量选择低功耗的器件，整个系统也着重考虑节电运行模式，所以，本身的蓄电池可以支持系统连续工作几个月时间。
实践证明，本发明实现对罐式集装箱本身状态和内容物状态实现本地监测，并可通过公共通讯网络实现对罐式集装箱状态和内容物运输安全的远程跟踪监测，从而大大提高罐式集装箱运输状态监测的便利、准确，和实现罐式集装箱道路运输安全的跟踪和监测，从而提高危险品道路交通运输的安全。
权利要求
1.一种带有数字式电子监测装置的罐式集装箱，该罐式集装箱的阀件保护盒内设置有电子监测装置，该电子监测装置包括一数据处理模块，其特征在于在该罐式集装箱至少设有一种传感器接头，该传感器接头连接传感器，所述传感器的数据输出接入数据处理模块，数据处理模块至少与本地显示终端或远程数据传输终端之一连接，输出信号数据。
2.根据权利要求1所述的带有数字式电子监测装置的罐式集装箱，其特征在于在该罐式集装箱的下部设置液位传感器接头，该液位传感器接头连接液位传感器，所述液位传感器的数据输出接入数据处理模块，数据处理模块连接一本地显示终端或远程数据传输终端，或者同时连接两者，输出液位信号数据。
3.根据权利要求2所述的带有数字式电子监测装置的罐式集装箱，其特征在于所述液位传感器的输出数据在输出之前经由液位信号放大转换电路处理，液位传感器的信号输出端接入液位信号放大转换电路的输入端，液位信号放大转换电路将液位信号以4～20MA电流环方式或0～10V电平方式传输到数据处理模块。
4.根据权利要求1所述的带有数字式电子监测装置的罐式集装箱其特征在于在该罐式集装箱的下部设置压力传感器接头，该压力传感器接头连接压力传感器，所述压力传感器的数据输出接入数据处理模块，数据处理模块连接一本地显示终端或远程数据传输终端，或者同时连接两者，输出压力信号数据。
5.根据权利要求4所述的带有数字式电子监测装置的罐式集装箱，其特征在于所述压力传感器的输出数据在输出之前经由压力信号放大转换电路处理，压力传感器的信号输出端接入压力信号放大转换电路的输入端，压力信号放大转换电路将压力信号以4～20MA电流环方式或0～10V电平方式传输到数据处理模块。
6.一种带有数字式电子监测装置的罐式集装箱，该罐式集装箱的阀件保护盒内设置有电子监测装置，该电子监测装置包括一数据处理模块，其特征在于还包括速度传感器，所述速度传感器的信号输出端接入数据处理模块，数据处理模块连接一本地显示终端或远程数据传输终端，或者同时连接两者，输出速度信号数据。
7.一种带有数字式电子监测装置的罐式集装箱，该罐式集装箱的阀件保护盒内设置有电子监测装置，该电子监测装置包括一数据处理模块，其特征在于还包括加速度传感器，所述加速度传感器的信号输出端接入数据处理模块，数据处理模块连接一本地显示终端或远程数据传输终端，或者同时连接两者，输出加速度信号数据。
8.一种带有数字式电子监测装置的罐式集装箱，该罐式集装箱的阀件保护盒内设置有电子监测装置，该电子监测装置包括一数据处理模块，其特征在于还包括倾角传感器，所述倾角传感器的信号输出端接入数据处理模块，数据处理模块连接一本地显示终端或远程数据传输终端，或者同时连接两者，输出倾角信号数据。
9.一种带有数字式电子监测装置的罐式集装箱，该罐式集装箱的阀件保护盒内设置有电子监测装置，该电子监测装置包括一门开关传感器，一泄漏传感器，一数据处理模块，其特征在于数据处理模块连接一本地显示终端或远程数据传输终端，或者同时连接两者，输出门开关和泄漏信号数据。
10.一种带有数字式电子监测装置的罐式集装箱，该罐式集装箱的阀件保护盒内设置有电子监测装置，该电子监测装置包括一门开关传感器，一泄漏传感器，一数据处理模块，其特征在于还包括温湿度传感器，所述温湿度传感器的信号输出端接入数据处理模块，数据处理模块至少与本地显示终端或远程数据传输终端之一连接，输出温湿度信号数据。
11.根据权利要求1或6或7或8或9或10所述的带有数字式电子监测装置的罐式集装箱，其特征在于所述数据处理模块连接一本地显示终端包括有线连接，所述连接包括RS485、FF、LonWorks、Profibus、WorldFIP及CAN总线方式中的一种。
12.根据权利要求1或6或7或8或9或10所述的带有数字式电子监测装置的罐式集装箱，其特征在于所述数据处理模块连接一本地显示终端包括无线连接。
13.根据权利要求1或6或7或8或9或10所述的带有数字式电子监测装置的罐式集装箱，其特征在于所述远程数据传输终端包括GSM模块/CDMA模块/GPRS模块，通过所述模块将数据处理模块发送来的数据由天线发出。
14.根据权利要求1或6或7或8或9或10所述的带有数字式电子监测装置的罐式集装箱，其特征在于所述远程数据传输终端包括GPS模块。
全文摘要
一种带有数字式电子监测装置的罐式集装箱，该罐式集装箱的阀件保护盒内设置有电子监测装置，该电子监测装置包括一数据处理模块，在该罐式集装箱的下部设置液位传感器和压力传感器，两传感器的数据输出接入数据处理模块，数据处理模块还连接倾角、加速度、速度、泄露、门开关传感器，同时数据处理模块连接一本地显示终端或远程数据传输终端，或者同时连接两者，将监测数据传出，由终端显示或报警，从而提高危险品道路交通运输的安全。
文档编号B65D90/22GK101045498SQ20061006015
公开日2007年10月3日 申请日期2006年3月31日 优先权日2006年3月31日
发明者周受钦, 袁文清, 罗洁, 陈晓春, 刘荣, 杨正华 申请人:中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司, 南通中集特种运输设备制造有限公司