专利名称：基于物联网技术的冷冻系统及其装置的制作方法
技术领域：
本发明属于冷冻技术领域，具体地说，是一种基于物联网技术的冷冻系统及其装置，包括了船舶和陆上冷冻系统及其装置，如冷库。
背景技术：
目前，由于远洋运输及食品行业的快速发展，为了保鲜、保质要求，大量食品需要在特定的低温冷冻条件下进行储存和运输，这也极大的促进了船舶、陆上等冷冻设施的发展。随着大型化冷冻设备、系统的不断出现，一个工作人员往往需要同时监测、控制多个冷冻或冷藏温度区域的冷库中多部设备、不同冷冻系统的运行数据，且对其控制系统的操作要求也越来越需要精确化，比如有的易腐、易变质的食品甚至需要在恒温环境中储存，但工作人员若是需要了解全部数据或系统的运行情况，通常需要近距离，甚至到现场才能采集到相关温度数据，往往需要花上比较长的时间，费时费力。这样，当看完所有数据，再去控制，就没有实际意义。另一方面，由于冷库附近气温较低，且工作人员晚上到各个监控区域去观测温度，也非常不方便、费时费力。显然，传统的冷冻系统由于人员维护、运营成本高、监测不方便，已无法满足现有形势的发展需要，人们迫切需要一种能远程监测、控制的冷冻系统。
发明内容
本发明所要解决的技术问题是，针对上述现状而提供一种操作简单，并能实现远程实时温度监测、控制的基于物联网技术的冷冻系统及其装置，快捷高效。本发明为解决上述技术问题，采用了如下的技术方案。本发明公开了一种基于物联网技术的冷冻系统及其装置，包括船舶和陆地冷冻系统及其装置，其特征在于在所述船舶和陆地冷冻系统及其装置上，融入了物联网技术，具有实时的远程测温系统和控制、操作系统及其装置，其操作简便、控温精确，解决了现有冷冻系统不能远程精确控制的问题。所述远程测温系统，包括测温传感器、发射终端和接收终端。其发射终端与所述测温传感器连接，移动通信模块与接收终端连接；所述发射终端和接收终端至少为一个；所述发射终端与测温传感器相连。本发明的测温系统，通过将无线通信技术和移动通信技术相结合，利用发射终端采集冷冻系统的数据信息，借助无线网络传输给接收终端，然后通过移动通信模块发射给远方的手机用户，或者从发射终端直接发至手机用户，这样用户无需在现场就可获得冷库中各冷冻区域的实时温度数据，并根据接收到的信息，及时控制、管理；以及针对所出现的问题，通过控制中心或手机等终端设备，进行远程操作、解决。近年来，随着物联网技术的快速发展，具有实时的远程监测、控制，其技术越来越成熟、实用，适合了多行业的升级和发展需要，正因如此，基于物联网技术的冷冻系统及其装置，应运而生。
物联网的英文名称是“The Internet of things”。顾名思义,物联网就是一个物物相连的互联网。这其中包含了两方面的意思第一，物联网的核心和基础仍然是互联网，是在互联网基础上的延伸和扩展的网络；第二，其用户端延伸和扩展到了任何物品与物品之间，进行信息交换和通信。物联网是通过射频识别(RFID)、红外感应器、全球定位系统、激光扫描器等信息传感设备，按约定的协议，把任何物品与互联网相连接，进行信息交换和通信，以实现对物品的智能化识别、定位、跟踪、监控和管理的一种网络，涉及无线传感网(器)、近距离无线通信、移动通信网络、IPV6新一代互联网以及各种应用。物联网技术通过融会贯通Web、传感器、云计算等关键技术，按照感知层、网络层、应用层的分层模型建立起物联网的基本体系。目前，物联网技术已经在远程医疗、安全生产、智能家居、智能公共安全管理、智能交通、智能农业、食品安全等方面得到应用，崭露头角，正在逐渐摆脱冰冷的专业术语概念，走出高高在上的专业角色，逐渐应用于各个领域，惠及民生。本发明所述的物联网技术，融合自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体，能将现有冷库的冷冻系统，通过智能网络联网、实现自动化，通过宽带、固话和3G无线网络，可实现对现有冷冻系统的温度测定、远程操控。与普通的冷冻系统相比，基于物联网的冷冻系统提供了一种更高效的工作环境和工作方式，提供了全方位的信息交互。该冷冻系统及其装置，如冷库，通过运用物联网技术，并借助若干个安装在冷库各个监控点的简易实用的传感设备或监控传感器，对冷冻系统各项检测数据，如温度、湿度的实时连续监测和远程监控，并将监测点生成的测试数据、实时状态，通过固定网络或3G无线网络传送到有关终端系统，及时提供给相关工作人员和操作、控制部门，包括无线视频监控平台，避免了工作人员因工作忙碌、无暇实现完整数据采集的无奈，本发明所述的基于物联网的冷冻系统及其装置，可实时监控相关冷冻物品其生产、运输等整个流通环节的温度、运行情况，保证了食品安全。同时，该系统利用宽带和3G网络，将分散、独立的各温度数据采集点进行联网，实现对多个冷冻系统的统一监控、统一存储和统一管理，为工作人员提供了一种全新、直观的管理工具。相关工作人员通过该基于物联网技术的冷冻系统及其装置，能对不同冷库内、不同区域进行直接温度调节，该控制可由系统控制中心或手机终端，利用物联网技术，进行远程控制冷库的温度，便于对冷库内的不同温度进行分别控制，这将进一步提高工作效率，并降低冷冻系统的运营费用。另外，上述冷冻系统和装置，通过将速冻、冷冻、冷藏等功能集于一体，使结构更合理，该系统既可双机、多机压缩，又可单机运行，且保温时间长、容量大。本发明所述的基于物联网技术的冷冻系统及其装置，其温度测量方式为接触式或非接触式，在运用非接触式的温度测量方式时，运用诸如远红外测温的方式，方便快捷，能进行相关温度数据的采集。上述基于物联网技术的冷冻系统及其装置，其控制系统的操作，通过手动控制、电动控制或智能控制中的一种或组合，来进行操作控制；其控制方式为远程控制或现场控制，所以用户既可在现场进行控制、处理，也可利用物联网技术，进行远程操作、控制。本发明所述的制冷机组由制冷压缩机、冷凝风机和外循环泵等组成，制冷机组与冷风机等构成该冷冻系统的制冷装置。
由上述对本发明的描述可知，与现有技术相比，本发明具有如下有益效果。 本发明所述的一种基于物联网技术的冷冻系统及其装置，具有实时的远程测温系统、控制、操作系统及其装置，解决了现有冷冻系统中不能远程精确控制的问题。工作人员无需在现场，就能获得冷库中各冷冻区域实时的温度信息，并可在其系统控制中心或通过手机终端设备，实现一人控制多部设备，进行远程、精确控制，甚至做到恒温化。该基于物联网技术的冷冻系统及其装置，省去了工作人员亲临现场的麻烦，能根据接收到的信息，快速针对冷冻系统运行中的问题、故障加以解决、及时处理，使用维护方便，降低了维护成本，同时大大提高了工作效率。本发明所述的冷冻系统和装置，其结构合理，并具有保温时间长、功能全、容量大、操作简便、控温精确的优点。
为进一步说明本发明，现结合附图进行详细阐述。图I为本发明中物联网的一种结构示意图。图2为本发明中物联网的另一种结构示意图。图3为本发明中物联网应用系统的一种框架结构图。
具体实施例方式以下结合附图和较佳实施例，对依据本发明提供的具体实施方式
、结构、特征，详述如下。如图I所示，图I为本发明中物联网的一种结构示意图。本发明中涉及一种基于物联网技术的冷冻系统及其装置，包括船舶和陆地冷冻系统及其装置，其特征在于在所述船舶和陆地冷冻系统及其装置上，融入了物联网技术，具有实时的远程测温系统和控制、操作系统及其装置，解决了现有冷冻系统不能远程精确控制的问题。其物联网架构，如图所示，包括了感知层、传输层和应用层。本实施例中，所述感知层是由冷冻系统中若干个温度传感器节点组成的冷冻系统温度传感网络，每一个传感器节点都具有一个唯一的源地址。其应用层包括由若干对象节点组成的对象网络，每一个对象节点至少包含一个温度控制单元，每一个温度控制单元至少控制一个温度传感器，可实现对冷冻系统、装置的温度测试。其传输层至少包括传感网络和对象网络之间的通信网络，该传输层根据通信协议，建立起感知层与应用层之间的通信链路，形成该网络中两个结点之间的物理通道，并完成上述传感网络与对象网络之间温度数据的传输以及信息反馈。该冷冻系统及其装置，通过运用物联网技术，并借助若干个安装在冷库各个监控点的温度传感器，来对冷冻系统的相关检测数据，如温度等，进行实时采集、连续监测和远程监控，并将监测点生成的测试数据、实时状态，再通过移动通信模块、固定网络或3G无线网络传送到有关终端系统，提供给远处的相关工作人员和操作、控制部门，以便其根据接收到的信息，能及时地监测和控制。这样，就省去了工作人员到现场采集的麻烦，并实现了一人同时控制多部冷冻设备的目的，也避免了操作人员因工作忙碌、无暇实现完整数据采集的无奈，提高了效率、降低了运营成本。
图2为本发明中物联网的另一种结构示意图。如图2所示，本实施例的方法，是基于分布式控制的物联网架构。如图所示，一种基于物联网技术的冷冻系统及其装置，其物联网架构，包括感知层、传输层和应用层。其中，感知层是由若干个温度传感器节点组成的传感网络，每一个温度传感器节点都具有其唯一的源地址，所述的若干个温度传感器节点沿其冷库测试点进行分布设置。其应用层包括由若干个对象节点组成的对象网络，所述的每一个对象节点至少包括一个温度控制单元，每一个温度控制单元至少控制一个温度传感器以实现远程监控，所述的每一个对象节点都具有唯一可寻址的目标地址。本实施例中，其传输层至少包括传感网络和对象网络之间的通信网络，上述传感网络和对象网络之间通过该通信网络进行温度、湿度方面的数据传输。另外，该冷冻系统、装置还包括一冷冻系统控制中心，即冷库控制中心，该控制中心具有至少一输入端和至少
一输出端。所述通信网络进一步包括第一通信网络和第二通信网络，所述感知层通过该第一通信网络连接至所述的输入端，所述应用层通过该第二通信网络连接于所述的输出端。所述感知层通过该第一通信网络上传温度数据到冷冻系统控制中心(冷库控制中心)，控制中心再根据接收到的温度数据进行分析运算，并通过该第二通信网络发送控制指令到应用层相应目标地址的温度控制单元进行温度控制。特定温度传感器节点的触发信号，连同该温度传感器节点的源地址码，通过所述的第一通信网络发送到控制中心，控制中心通过分析和运算，并根据运算结果发送控制指令到应用层相应的目标节点的温度控制单元，以控制相关冷冻区域中制冷压缩机的工作状态。本实施例的信号通过第一通信网络发送到冷冻系统控制中心(冷库控制中心)，控制中心根据发送该信号的传感器节点的源地址，并根据预设的参数进行分析和运算，然后根据分析和运算的结果通过第二通信网络发送控制指令到相应的温度控制单元的目标地址，以分别调整相应的各区域的温度。本发明所述的冷冻系统利用宽带和3G网络，将独立、分散的各温度数据采集点进行联网，实现对多个冷冻系统的统一监控、统一存储和统一管理，为工作人员提供了一种全新、直观的管理工具。相关工作人员通过该基于物联网技术的冷冻系统及其装置，能对不同冷库内、不同区域进行直接温度调节，该控制可由冷冻系统控制中心或手机终端，利用物联网技术，进行远程控制冷库的温度，便于对冷库内的温度进行分别控制。本发明由于融入了物联网技术，用户即使不在现场也能获得各冷冻区域的实时温度数据，并根据接收到的信息，及时进行精确控制和管理。图3为本发明中物联网应用系统的一种框架结构图，包括了 物联网终端、物联网平台、物联网服务接口设备以及相关应用包括温度、湿度等方面的检测。 本实施例中，该物联网平台，即冷库控制中心，用于对物联网的各个物联网终端进行控制和管理，对物联网终端所采集的温度数据进行处理，并对物联网终端、物联网服务接口设备等进行控制和管理。在本发明中，所述物联网平台(冷库控制中心)通过接口二与物联网服务接口设备进行对接，使物联网技术得以在冷冻系统实现应用。
本发明所述的物联网技术，融合自动化控制系统、计算机网络系统和网络通讯技术于一体，能将现有的冷冻系统，通过智能网络联网、实现自动化，通过宽带、固话和3G无线网络，实现了对现有冷冻系统的温度测定以及远程操控。所述物联网服务接口设备，用于通过接口一将物联网技术提供给冷冻系统的应用平台，用户可根据该开放的接口一进行具体应用，进行冷冻系统中温度、湿度等数据的采集、控制。该应用，用户通过接口一，来调用物联网平台(冷库控制中心)所提供的相关服务，该模块由用户根据自身的需求，基于接口一开发相应的应用程序或程序单元，实现对所述冷冻系统的控制。该物联网终端，用于提供相关物联网服务，如采集冷冻系统中温度数据，并传送给控制中心，以接受物联网平台(冷库控制中心)的管理和控制。本实施例中所述接口一为物联网服务接口设备开放给温度、湿度检测应用的接口，上述应用通过该接口，发送物联网控制中心的相关操作请求，获得操作结果。 本实施例中所述接口二为物联网服务接口设备和物联网平台(冷库控制中心)之间的接口，用于实现物联网服务接口设备的认证和鉴权，以及对温度操作请求、操作结果的转发。由以上所述可知，与普通的冷冻系统相比，基于物联网的冷冻系统提供了全方位的信息交互，实现了一种更高效的工作环境和工作方式。最后应说明的是以上实施例仅用以说明本发明一种基于物联网技术的冷冻系统及其装置的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解其依然可对前述各实施例中所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明的各实施例中技术方案的精神和范围。
权利要求
1.一种基于物联网技术的冷冻系统及其装置，包括船舶和陆地冷冻系统及其装置，其特征在于在所述船舶和陆地冷冻系统及其装置上，融入了物联网技术，具有实时的远程测温系统和控制、操作系统及其装置。
2.根据权利要求I所述的基于物联网技术的冷冻系统及其装置，其特征在于所述远程测温系统，包括测温传感器、发射终端和接收终端。
3.根据权利要求I所述的基于物联网技术的冷冻系统及其装置，其特征在于其温度测量方式为接触式或非接触式。
4.根据权利要求I所述的基于物联网技术的冷冻系统及其装置，其特征在于所述发射终端至少为一个。
5.根据权利要求I所述的基于物联网技术的冷冻系统及其装置，其特征在于所述接收终端至少为一个。
6.根据权利要求I所述的基于物联网技术的冷冻系统及其装置，其特征在于所述发射终端与测温传感器相连。
7.根据权利要求I所述的基于物联网技术的冷冻系统及其装置，其特征在于其控制系统，通过手动控制、电动控制或智能控制中的一种或组合，来进行操作控制。
8.根据权利要求I所述的基于物联网技术的冷冻系统及其装置，其特征在于其控制方式为远程控制或现场控制。
全文摘要
本发明公开了一种基于物联网技术的冷冻系统及其装置，包括船舶和陆地冷冻系统及其装置，其特征在于在所述船舶和陆地冷冻系统及其装置上，融入了物联网技术，具有实时的远程测温系统和控制、操作系统及其装置，解决了现有冷冻系统不能远程精确控制的问题。该测温系统和控制、操作系统及其装置，通过将无线通信技术、移动通信技术相结合，利用发射终端采集冷冻系统的数据，借助无线网络传输给接收终端，再通过移动通信模块发射给远方的手机用户，这样用户不在现场就可获得各冷冻区域的温度，并根据接收到的信息，及时监控，再针对出现的问题，通过系统控制中心或手机终端进行远程解决，本发明具有速冻、冷冻等功能，保温效果好、容量大。
文档编号F25D29/00GK102620517SQ201210096429
公开日2012年8月1日 申请日期2012年3月25日 优先权日2012年3月25日
发明者倪晓旺, 金春 申请人:金春