一种冷藏品质控制管理系统及其方法与流程

本发明涉及物联网，具体是一种冷藏品质控制管理系统及其方法。

背景技术：

1、冷藏食品是指需要在储存过程中保持低温或恒温条件的易腐败食品。为了确保冷藏食品的品质和安全，需要严格控制温度和时间等因素。冷藏食品的储存过程需要使用专业的冷藏设备、控温装置和管理系统，以保持食品的新鲜度和质量。品质控制管理的关键在于监控和管理冷藏食品的温度和储存时间，以防止食品受到污染和变质。冷藏品质控制管理系统的开发和使用对于提高食品供应链的效率和可靠性非常重要，也是保障食品安全和消费者健康的关键。在冷藏品质控制管理的过程中也存在一些问题：

2、冷藏品的价值、腐败速度都有所不同，不能详细分析情况做到优先处理，可能会导致资源的浪费，在调节温度时不够精准控制功率达到最优调温效果，不仅对调温精度有一定程度影响，对能源也产生一定程度浪费；

3、中国发明专利cn107339851a公开了一种用于冷冻冷藏的智能管理系统，并具体公开了以下技术方案，通过若干冷库与若干管理控制系统的自由组合匹配，实现对冷冻冷藏的监测，同时通过对压缩机等装置的控制实现对多台制冷设备的控制，但是该专利没有考虑到冷藏品异常时系统处理的优先度，并且，通过开关设备对控温效果进行控制存在一定误差，影响制冷设备控温的精度，对资源存在一定程度浪费；

4、因此，人们急需一种冷藏品质控制管理系统及其方法来解决上述问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种冷藏品质控制管理系统及其方法，以完善上述背景技术中所提出的不足之处。

2、为实现上述目的，本发明提供如下技术方案：一种冷藏品质控制管理系统，该系统包括监测模块、分析模块、调温模块和电力模块；

3、所述监测模块用于对仓库中储存的冷藏食品的信息进行采集，并通过温度传感器采集冷藏食品实时温度信息，将采集到的信息传输给分析模块进行分析，所述分析模块用于将监测模块采集到的信息进行分析，通过比对标准对实时食品品质状况进行判断以及预测，通过分析计算生成相应的调节方案，并将调节方案发送至调节模块，所述调节模块用于根据接收到的调节方案进行分析，将案情归纳处理，通过控温装置进行温度调节，并发送信号至电力模块，所述电力模块接收到调温信号，通过控制发电功率提供能源给控温装置进行精确控温；

4、所述监测模块的输出端电性连接分析模块的输入端；

5、根据上述技术方案，所述监测模块包括食品信息单元、温度传感器组；

6、所述食品信息单元用于扫描食品携带的唯一标识码获取食品的种类、质量信息，以便于管理监测每一个食品的状态，标识码粘贴在食品外包装，标识码记录食品种类、质量和其货架摆放信息，扫描后系统会将食品的所有信息上传至数据库中，从数据库中调用采集到的信息传输给分析模块，使得分析模块可以确定食品信息以便于判断食品实时状态，所述温度传感器组将温度传感器分布在仓库的每层货架上，将适宜温度范围相同的同一类食品安排在同一层，便于温度传感器的统一监测，减少温度传感器的需求量，降低了成本的同时便于控制管理，温度传感器将采集到的食品实时温度传输给分析模块，等待分析模块进一步分析处理对异常状态进行控制；

7、所述食品信息单元、温度传感器组的输出端电性连接分析模块的输入端；

8、根据上述技术方案，所述分析模块包括判断单元、计算单元、方案生成单元；

9、所述判断单元用于比对实时温度和适宜温度范围，通过采集到的食品信息得到食品所属类别，从数据库中查询该类别食品的适宜温度范围为(t1，t2)，所录入采集到的食品温度为t，将t与之比较，若不在区间内则判断为温度异常需要进行调节；

10、所述计算单元用于计算温度需要修正的值，对温度异常的进行计算，将采集到的温度t与适宜温度范围通过公式δt＝|t-(t1+t2)/2|

11、计算得出应校正的温度值δt；

12、其中δt为温度校正值，t1为适宜最小温度，t2为适宜最大温度，t为所采集到的实时温度；

13、所述方案生成单元用于将判断单元和计算单元所得到的结果进行整合，系统首先将温度异常的食品信息筛选出来，根据食品的价值由高到低分为a～z，分别给予26～1的种类值n，食品的腐败速率与实时温度呈线性关系，通过公式计算出食品的腐败速率r＝a·t+b，调节优先度与食品的腐败速率呈线性关系，通过公式计算出调节优先度i＝k·r+n，通过对整个冷藏货架建立空间坐标系获取食品位置信息，每一面货架的列数设为横坐标，行数设为高度，货架的面设为纵坐标，得到的位置信息为(xi，yi，zi)，生成调节方案首先将标识码所携带的唯一编号输出，将食品名称输出，输出其所属类别、所在位置的坐标、其对应的控温装置编号、实时的温度、应调节的温度值以及其调节优先度，根据调节优先度进行排序，依次将方案发送至调温模块，使得系统可以做到精确控制；

14、根据上述方案，所述调温模块包括方案分析单元、控制调节单元；

15、所述方案分析单元用于将接收到的方案进行分析，读取信息，根据所需校正的温度值通过公式

16、q＝m·c·δt

17、计算出所需吸收或释放的热量q，得到所需变化的热量q之后，热功率为所需变化热量和所需时间的比值，通过公式

18、

19、计算出所需调温的热功率w，所需时间为食品新鲜度和腐败速率的比值，通过公式

20、t＝f/r

21、计算出所需时间，腐败速率和温度呈线性关系

22、r＝a·t+b,

23、其中，q表示热量，m表示食品的质量，c表示食品的比热容，δt表示温度变化量,w表示热功率，t表示调温所需时间，f表示食品新鲜度，r表示腐败速率，a、b为常数，t为温度。

24、根据上述方案，所述电力模块包括功率控制单元、电力输送单元；

25、所述功率控制单元电性连接电力输送单元，所述电力输送单元电性连接控制调节单元；

26、所述功率控制单元用于通过控制发电功率对控温装置的效果进行控制，发电功率通过公式

27、

28、计算，通过改变电压大小控制输出功率，热功率的大小根据电功率的大小随之变化，根据公式

29、w＝η·p

30、计算出输出的热功率，

31、其中v为电压，p为电功率，r为电阻，w为热功率，η为转化率；

32、所述电力输送单元用于根据控制后的功率，把能源输送给控温装置，控温装置精准地进行温度调节。

33、一种冷藏品质控制管理方法

34、该冷藏品质控制管理方法包括以下步骤：

35、s1、食品信息单元通过扫描食品所携带的唯一标识码获取食品自身相关信息，如食品的质量、食品的比热容等，获取食品在货架上所放置的位置信息，以此来确定食品的位置以及控制其温度的控温装置，利用温度传感器实时监测并采集食品的温度信息，最终将以上信息发送至分析模块等待分析；

36、s2、对采集到的信息进行分析，将采集到的实时温度与适宜温度区间进行比较，判断是否异常，异常的通过计算得到校正值，将采集到的食品的种类、名称、质量、比热容、位置坐标、实时温度、应校正的温度以及其对应的控温装置编号整理生成调节方案，将调节方案发送至调温模块；

37、s201、若采集到的温度t在(t1+t2)范围内，则判断为温度正常，不需要调节；

38、s202、若采集到的温度t不在(t1+t2)范围内，则判断为温度异常通过公式δt＝|t-(t1+t2)/2|计算出校正值；

39、s3、对接收到的调节方案进行分析，获取方案中的信息，通过公式

40、q＝m·c·δt

41、得到所需调节的热量q，通过公式得到食品腐败速率r

42、r＝a·t+b

43、通过公式得到所需调节时间t

44、t＝f/r

45、通过公式得到所需热功率w

46、

47、将所需发热功率传输给电力模块获取能源，

48、其中，q表示热量，m表示食品的质量，c表示食品的比热容，δt表示温度变化量,w表示热功率，t表示调温所需时间，f表示食品新鲜度，r表示腐败速率，a、b为常数，t为温度；

49、s4、电力模块接收到调节热量所需的热功率，因此需要给控温装置输送能源，将得到的所需热功率w和控温装置的电热转化率η代入公式得到所需供应的电功率p

50、p＝w/η

51、通过调节电压v根据公式控制所输出的电功率

52、

53、其中r为电阻，

54、然后将能源输送至控温装置进行精确控温。

55、与现有技术相比，本发明的有益效果是：

56、1、监测模块采集冷藏食品的温度信息，通过分析模块对这些信息进行归纳分析，能够准确判断冷藏食品的温度是否需要调节，避免了传统的人工监测方式可能带来的误判或延误。

57、2、调温模块根据分析模块生成的调节方案，对冷藏设备进行温度调节，与监测模块和分析模块的数据交互，能够实时调节温度，确保冷藏食品始终处于最佳的保存温度范围内，有效避免了温度波动对冷藏食品质量的影响。

58、3、电力模块能够为温度调节装置提供能源，并根据调节方案计算并控制供电功率，确保温度调节装置能够正常工作并实时响应调节指令，提高了系统的稳定性和可靠性。