专利名称：用于集装箱托盘或托盘箱的智能电子盒及其移动定位系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及一种集装箱托盘和托盘箱的定位装置及其定位系统。
背景技术：
传统上货物的包装运输大量通过一次性的纸箱和木箱来完成，成本高，资源消耗 大，不经济，不环保。目前越来越多的趋势采用可重复使用的塑料、钢制或铝制等托盘或 者托盘箱来取代一次性的纸箱和木箱来实现货物的包装运输，货运运输的托盘化是一种趋 势。由于托盘的可重复使用性，托盘一次使用的成本低于一次性的纸箱和木箱，越来越多的 企业在从事托盘的租赁业务。由于托盘随货物一起运输给客户，托盘所有人不能及时得到托盘是否运抵的信 息，不能及时得到托盘的位置信息，不得及时得到托盘是空载还是重载的信息，所以存在托 盘回收困难，回收成本高，回收效率低，托盘周转率低，空置时间长的问题。使用托盘的货 主不能及时获得货物运抵信息，货物承运商也不能及时获得运输工具的实时位置信息。所 以，有必要有一套解决方案，实现对托盘的实时定位、托盘空重载的监测、托盘身份的自动 识别，这样托盘所有者可以实时准备知道托盘所在的位置、所处的状态、托盘的身份，从而 实现对托盘的实时监测，从而提高回收效率，降低回收成本，提供托盘周转率和使用效率， 同时也实现货物承运商对运输工具的实时监测。
发明内容
本实用新型要解决的技术问题是提供一种用于集装箱托盘和托盘箱的智能电子 盒及其移动定位系统，其能实现对集装箱托盘或托盘箱的实时定位，使用户及时掌握托盘 或托盘箱的使用状态。为解决上述技术问题，本实用新型提供一种用于集装箱托盘或托盘箱的智能电子 盒，包括用于控制智能电子盒工作的微处理器、与微处理器相连的无线通信和定位模块、 与微处理器相连的载荷传感器以及用于给智能电子盒供电的电源模块，所述载荷传感器感 测托盘或托盘箱的装载信息，所述无线通信和定位模块将托盘或托盘箱的装载信息向外发 送。所述的用于集装箱托盘或托盘箱的智能电子盒，其中，智能电子盒还包括用于给 微处理器编程的JTAG接口、信息存储模块以及实时时钟模块，所述信息存储模块、所述实 时时钟模块以及所述JTAG接口分别与所述微处理器相连。所述的用于集装箱托盘或托盘箱的智能电子盒，其中，智能电子盒还包括与所述 微处理器相连的温度传感器。所述的用于集装箱托盘或托盘箱的智能电子盒，其中，智能电子盒还包括与所述 微处理器相连的湿度传感器。所述的用于集装箱托盘或托盘箱的智能电子盒，其中，智能电子盒还包括与所述 微处理器相连的震动传感器。
所述的用于集装箱托盘或托盘箱的智能电子盒，其中，所述无线通信和定位模块 为GSM通信模块、GPRS通信模块、CDMA通信模块、3G通信模块、4G通信模块、WiFi通信模块 或WiMax通信模块。所述的用于集装箱托盘或托盘箱的智能电子盒，其中，所述无线通信和定位模块 为GPS模块。为解决上述技术问题，本实用新型还提供一种用于集装箱的托盘，包括托盘本体 和设置在托盘本体上的上述智能电子盒。为解决上述技术问题，本实用新型还提供一种用于集装箱的托盘箱，包括托盘箱 本体和设置在托盘箱本体上的上述智能电子盒。为解决上述技术问题，本实用新型还提供一种用于集装箱托盘或托盘箱的移动定 位系统，包括设置在托盘或托盘箱上的上述智能电子盒、移动位置服务平台、客户服务器以 及客户终端，所述智能电子盒感测托盘或托盘箱的状态并将托盘或托盘箱的状态数据发送 给移动位置服务平台，移动位置服务平台确定出智能电子盒所在的位置，将托盘或托盘箱 的状态数据结合智能电子盒所在的位置实时发送至所述客户服务器。所述的用于集装箱托盘或托盘箱的移动定位系统，其中，所述无线通信和定位模 块为GSM通信模块、GPRS通信模块、CDMA通信模块、3G通信模块、4G通信模块、WiFi通信模 块或WiMax通信模块，所述移动位置服务平台通过移动基站MPS系统定位算法确定出智能 电子盒所在的位置。所述的用于集装箱托盘或托盘箱的移动定位系统，其中，所述无线通信和定位模 块为GPS模块，所述移动位置服务平台通过GPS技术确定出智能电子盒所在的位置。所述的用于集装箱托盘或托盘箱的移动定位系统，其中，所述客户终端为通过因 特网访问客户服务器的客户电脑终端、通过SMS信息形式与客户服务器或智能电子盒通信 的客户移动通信终端。本实用新型的有益技术效果在于该智能电子盒及使用该智能电子盒的移动定位 系统可实现对托盘和托盘箱等货物运输设备的实时定位、设备空载重载的实时监测，使货 物运输设备的货主可及时获得货物运抵信息，方便货主及时回收托盘和托盘箱，以提高托 盘和托盘箱的周转率；该智能电子盒设置有温度、湿度传感器，该温度、湿度传感器可以判 断托盘等设备所处的环境温度、湿度，当托盘和托盘箱等货物运输设备运输食品、药品等对 温度或湿度要求严格监测的场合时，智能电子盒可以实时监测出托盘和托盘箱等货物运输 设备所处的环境温湿度，从而监测运输货物是否在符合要求的环境下运输和储藏；智能电 子盒采用MPS移动定位技术定位，成本低廉，不需要价格较高的GPS卫星接受终端，信号覆 盖好，在市内，高楼密集处，地下隧道，立交桥、仓库，枝繁叶茂处均可，响应时间快，只要2 到3秒即可返回结果，定位业务双向可执行，既可由采用MPS移动定位技术的终端上报位置 信息，也可主动查询采用MPS移动定位技术的终端位置，相比之下，GPS卫星定位只能由定 位终端上报位置信息，采用GSM、GPRS、CDMA、3G、4G、WiFi或WiMax等通信模块，成本低，耗 电量小，可维持长时间工作。
图1为智能电子盒的方框结构示意图2为智能电子盒安装在集装箱托盘上的结构示意图；图3为集装箱托盘箱的结构示意图；图4为智能电子盒安装在集装箱托盘箱上的结构示意图；图5为集装箱托盘或托盘箱的移动定位系统的原理框图。
具体实施例方式智能电子盒及其在托盘和托盘箱上的应用实施例参阅图1，智能电子盒1包括微处理器11、无线通信和定位模块12、信息存储模块 13、JTAG接口 14、实时时钟模块15、电源模块16以及各类传感器等。微处理器122设置有传感器接口模块111，用户可根据需求定制不同的传感器，以 实现不同状态监测。传感器接口模块111可以外接载荷传感器171，实现对托盘或托盘箱等 货物运输设备空载或重载状态的监测。载荷传感器171可以是判断货物的有无的开关量传 感器，开关量载荷传感器包括但不限于行程开关、霍尔开关、弹簧开关等。载荷传感器还可 以是判断货物实际重量的连续量传感器，连续量载荷传感器包括但不限于应变传感器、应 力传感器、称重传感器等。传感器接口模块111可以外接温度传感器172，实现对设备所处 环境温度的监测。传感器接口模块111可以外接湿度传感器173，实现对设备所处环境湿度 的监测。传感器接口模块111还可以外接振动传感器174，实现对设备运输状态与静止状态 的监测。微处理器11是整个智能电子盒1电路部件的核心，其分别与无线通信和定位模块 12、信息存储模块13、JTAG接口 14、实时时钟模块15、电源模块16以及各类传感器相连，用 以控制各部分模块正常工作。信息存储模块13用以存储各类传感器检测的托盘或托盘箱的装载信息、温度信 息、湿度信息、震动信息等。JTAG接口 14用于供微处理器11编程。电源模块16分别与微 处理器11、无线通信和定位模块12、信息存储模块13、JTAG接口 14、实时时钟模块15相连， 以保证各部分模块正常供电。无线通信和定位模块12通过与通信卫星定位或与通信基站组网，使移动位置服 务平台能实时获得智能电子盒1当前的位置。无线通信和定位模块12可以为GPRS通信模 块、CDMA通信模块、3G通信模块、4G通信模块、WiFi通信模块或WiMAX通信模块等，也可以 为GPS模块。当无线通信和定位模块12为GPRS、CDMA、3G、4G、WiFi或WiMAX等通信模块时， 其通过与基站组网的方式进入移动基站MPS定位系统，移动位置服务平台将通过无线通信 和定位模块12传输上来的GSM、GPRS、3G等信号，经过移动基站MPS系统定位算法，确定出 智能电子盒1所在的位置。当无线通信和定位模块12为GPS模块时，其通过与通信卫星通 信来精确获得智能电子盒1所在的位置。参阅图2、图3、图4，智能电子盒1安装在托盘本体2上，托盘本体2为现有集装 箱通用的托盘结构，可以为平板状、盘状等。智能电子盒1安装在托盘箱本体3上，托盘箱 本体为现有集装箱通用的托盘箱结构，可以为一侧开口的箱子形状或盒子形状等。智能电 子盒1的各类传感器分别与托盘本体2或托盘箱本体3相接触，以感测托盘或托盘箱的载 荷数据、温度数据、湿度数据和振动数据等。当托盘安装在集装箱上时，智能电子盒1上的 温度、湿度传感器172、173可以判断托盘或托盘箱等设备所处的环境温度、湿度，当托盘或托盘箱等货物运输设备运输食品、药品等对温度或湿度要求严格的物品时，智能电子盒1 可以实时监测出托盘和托盘箱等货物运输设备所处的环境温、湿度，从而监测运输货物是 否在符合要求的环境下运输和储藏。智能电子盒1上的载荷传感器171可以判断托盘上有 无货物，当载荷传感器171判断到货物从托盘上卸下时，托盘为空载状态，智能电子盒1将 托盘空载的状态信息传输给客户服务器，客户服务器即可知道托盘等设备已经处于空载状 态，可以回收了。智能电子盒1上的无线通信和定位模块12与移动基站或通信卫星组网确 定出智能电子盒所在的位置，当智能电子盒安装在托盘和托盘箱等货物运输设备上时，客 户服务器可以确定出托盘所在的位置。用于集装箱托盘或托盘箱的移动定位系统实施例参阅图5，集装箱托盘或托盘箱的移动定位系统包括设置在托盘或托盘箱上的 智能电子盒1、确定智能电子盒1位置的移动位置服务平台4、用于后台监测和管理的客户 服务器5以及用以查阅客户服务器的客户终端6。智能电子盒1的具体结构上面已经详述，此处不再赘述。智能电子盒1可以安装GPS模块，移动位置服务平台4通过GPS技术来确定智能 电子盒1的位置。考虑到GPS模块要求的电源功耗大，成本高，当设备在库房内部时无法实 现GPS定位，所以，对于托盘或者托盘箱这类货物运输设备定位精度要求不高，定位的频率 要求不高，但要求在仓储环境下实现定位的情况来说，采用GPS定位技术并不合适。所以， 本实施例较佳的实施方式是在智能电子盒1上安装GSM、GPRS、CDMA、3G、4G、WiFi或WiMax 等无线通信和定位模块，该无线通信和定位模块通过与基站组网，移动位置服务平台4通 过基站MPSGMobilcPositioning System，移动定位系统)定位算法确定出智能电子盒1所 在的位置，智能电子盒1将采集的各种传感器数据实时发送至移动位置服务平台4，移动位 置服务平台4通过移动基站MPS系统定位算法，确定出智能电子盒1所在的位置，将附加智 能电子盒所在位置的信息结合传感器数据实时发送至客户服务器6。客户终端6可以为通过因特网访问客户服务器的客户固定电脑终端61或客户移 动电脑终端62或通过SMS信息形式与客户服务器5或智能电子盒1通信的客户移动通信 终端63。该集装箱托盘或托盘箱的移动定位系统的工作过程如下将智能电子盒1安装到 集装箱的托盘2或托盘箱3上，智能电子盒1与基站组网，移动位置服务平台4通过基站 MPS定位算法确定出智能电子盒1所在的位置，智能电子盒实时监测托盘2或托盘箱3的状 态(包括空载或重载状态、温度和湿度信息、运输或静止状态等)，并发送给移动位置服务 平台4，移动位置服务平台将托盘2或托盘箱3的状态信息结合智能电子盒1的当前位置 发送给客户服务器5，用户可通过客户移动通信终端63、客户固定电脑终端61或客户移动 电脑终端62登录客户服务器5，了解托盘2或托盘箱3的状态以及托盘2或托盘箱3的位 置。用户也可通过客户移动电脑终端62来可定制SMS信息服务来查询和接收托盘2或托 盘箱3的状态信息。以上所述仅为本实用新型的较佳可行实施例，并非限制本实用新型的保护范围， 凡运用本实用新型说明书及附图内容所作出的等效结构变化，均包含在本实用新型的保护 范围内。
权利要求
1.一种用于集装箱托盘或托盘箱的智能电子盒，其特征在于，包括用于控制智能电 子盒工作的微处理器、与微处理器相连的无线通信和定位模块、与微处理器相连的载荷传 感器以及用于给智能电子盒供电的电源模块，所述载荷传感器感测托盘或托盘箱的装载信 息，所述无线通信和定位模块将托盘或托盘箱的装载信息向外发送。
2.如权利要求1所述的用于集装箱托盘或托盘箱的智能电子盒，其特征在于，智能电 子盒还包括用于给微处理器编程的JTAG接口、信息存储模块以及实时时钟模块，所述信 息存储模块、所述实时时钟模块以及所述JTAG接口分别与所述微处理器相连。
3.如权利要求1所述的用于集装箱托盘或托盘箱的智能电子盒，其特征在于，智能电 子盒还包括与所述微处理器相连的温度传感器。
4.如权利要求1所述的用于集装箱托盘或托盘箱的智能电子盒，其特征在于，智能电 子盒还包括与所述微处理器相连的湿度传感器。
5.如权利要求1所述的用于集装箱托盘或托盘箱的智能电子盒，其特征在于，智能电 子盒还包括与所述微处理器相连的震动传感器。
6.如权利要求1所述的用于集装箱托盘或托盘箱的智能电子盒，其特征在于，所述无 线通信和定位模块为GSM通信模块、GPRS通信模块、CDMA通信模块、3G通信模块、4G通信模 块、WiFi通信模块或WiMax通信模块。
7.如权利要求1所述的用于集装箱托盘或托盘箱的智能电子盒，其特征在于，所述无 线通信和定位模块为GPS模块。
8.一种用于集装箱的托盘，其特征在于，包括托盘本体和设置在托盘本体上的如权 利要求1-7中任意一项所述的智能电子盒。
9.一种用于集装箱的托盘箱，其特征在于，包括托盘箱本体和设置在托盘箱本体上 的如权利要求1-7中任意一项所述的智能电子盒。
10.一种用于集装箱托盘或托盘箱的移动定位系统，其特征在于，包括设置在托盘或托 盘箱上的如权利要求1-5中任意一项所述智能电子盒、移动位置服务平台、客户服务器以 及客户终端，所述智能电子盒感测托盘或托盘箱的状态并将托盘或托盘箱的状态数据发送 给移动位置服务平台，移动位置服务平台确定出智能电子盒所在的位置，将托盘或托盘箱 的状态数据结合智能电子盒所在的位置实时发送至所述客户服务器。
11.如权利要求10所述的用于集装箱托盘或托盘箱的移动定位系统，其特征在于，所 述无线通信和定位模块为GSM通信模块、GPRS通信模块、CDMA通信模块、3G通信模块、4G通 信模块、WiFi通信模块或WiMax通信模块，所述移动位置服务平台通过移动基站MPS系统 定位算法确定出智能电子盒所在的位置。
12.如权利要求10所述的用于集装箱托盘或托盘箱的移动定位系统，其特征在于，所 述无线通信利定位模块为GPS模块，所述移动位置服务平台通过GPS技术确定出智能电子 盒所在的位置。
13.如权利要求10所述的用于集装箱托盘或托盘箱的移动定位系统，其特征在于，所 述客户终端为通过因特网访问客户服务器的客户电脑终端、通过SMS信息形式与客户服务 器或智能电子盒通信的客户移动通信终端。
全文摘要
一种用于集装箱托盘或托盘箱的智能电子盒及其移动定位系统，移动定位系统包括设置在托盘或托盘箱上的智能电子盒、移动位置服务平台、客户服务器以及客户终端，智能电子盒包括用于控制智能电子盒工作的微处理器、与微处理器相连的无线通信和定位模块、与微处理器相连的载荷传感器、以及用于给智能电子盒供电的电源模块，智能电子盒感测托盘或托盘箱的状态并将托盘或托盘箱的状态数据发送给移动位置服务平台，移动位置服务平台确定出智能电子盒所在的位置，将托盘或托盘箱的状态数据结合智能电子盒所在的位置实时发送至所述客户服务器。移动定位系统可实现对托盘和托盘箱的使用状态的实时监测，智能电子盒的成本低，耗电量小，可维持长时间工作。
文档编号G01H17/00GK102147472SQ20101011401
公开日2011年8月10日 申请日期2010年2月5日 优先权日2010年2月5日
发明者周受钦, 唐晓勇, 彭涛, 王元聪 申请人:中国国际海运集装箱(集团)股份有限公司, 深圳中集智能科技有限公司