一种集装箱定位装置及其定位方法与流程

本发明涉及集装箱运输技术领域，尤其涉及一种集装箱定位装置及其定位方法。

背景技术：

近年来，集装箱在国际国内物流行业中得到了广泛的应用，它作为物流行业的重要终端，承载着80％以上的货运流通。为了适应反恐、货物安全、便于查询定位等发展需要，智能化的集装箱得到了极大的发展和运用。智能集装箱在整个物流链下可实行信息实时化、可视化以及透明化，为了实现全供应链下的集装箱的位置信息进行远程监测、跟踪与管理，需要在智能集装箱上设置定位设备，现有的集装箱定位设备由于挂在集装箱外，主要采用微型蓄电池进行供电，但是由于蓄电池的容量有限，而由于定位跟踪功耗大，使得定位跟踪器工作时间不能持久，常常因为电池电量不足而定位失效。

目前常见的解决办法就是采用加速度传感器来检测集装箱是否运动，当其运动时进行定位跟踪，当检测到其静止时，定位跟踪停止，进入省电模式。但是当集装箱出现在某些特定区域，比如说堆场、配货中心、码头，通常会因为流程、手续上的原因停止数天，而这些区域卫星信号很容易出现不良甚至无信号的情况，或者集装箱出现在隧道、山区等信号不好的区域或者其他一些自定义无需定位的区域时，设备为了搜索卫星信号会耗费大量电量，同样无法很好的解决现有定位装置耗电量大，无法持续使用的问题。

因此，现有技术还有待发展。

技术实现要素：

鉴于上述现有技术的不足之处，本发明的目的在于提供一种集装箱定位装置及其定位方法，旨在解决现有的集装箱定位装置功耗较大，无法持续运行的问题。

为了达到上述目的，本发明采取了以下技术方案：

一种集装箱定位装置，用于获取集装箱定位信息的定位单元、判断集装箱位移状态的位置传感器、向外发送定位信号的通信模块、控制器以及供电电源，其中，还包括：用于存储休眠区域的存储单元；所述集装箱定位装置包括正常工作状态以及功耗低于正常工作状态的休眠状态；

所述控制器在所述集装箱进入所述休眠区域后，将正常工作状态切换至休眠状态；所述休眠区域为预设的区域或者满足预定条件的区域。

所述的集装箱定位装置，其中，所述满足预定条件的区域包括：卫星信号强度低于预定阈值的区域。

所述的集装箱定位装置，其中，所述预定的区域包括：行政区域、多边形区域或者固定的线路。

所述的集装箱定位装置，其中，所述电源分别与所述定位单元、位置传感器、通信模块以及控制器连接，独立控制供电的开启或者关断。

所述的集装箱定位装置，其中，所述集装箱定位装置还包括：报警模块；

所述报警模块接收通信模块发送的定位信号；在所述定位信号超出预设的区域后，发出警报信号。

所述的集装箱定位装置，其中，所述休眠状态为包括定位单元的定位频率降低、通信模块停止工作和位置传感器停止工作中至少一种的工作状态。

一种应用如上所述的集装箱定位装置的定位方法，其中，包括：

由存储单元存储预设的休眠区域；

通过定位单元获取集装箱当前位置信息；

在集装箱进入休眠区域后，通过位置传感器判断集装箱是否移动；

若否，由控制器将所述集装箱定位装置切换为休眠状态。

所述的定位方法，其中，所述方法还包括：通过通信模块，将定位单元获取的定位信息、集装箱状态信息、电池电量信息以及位移信息上传。

有益效果：本发明提供的一种集装箱定位装置及其定位方法，通过原有的定位和移动信息，在集装箱进入一些特定的区域短暂停留，不需要进行定位监控时，将其切换至较低功耗的休眠状态，有效的降低了集装箱定位装置的功耗，进而大大的延长了其使用时间，具有良好的应用前景。

附图说明

图1为本发明实施例提供的一种集装箱定位装置的功能框图。

图2为本发明实施例提供的供电电源独立连接的示意图。

图3为本发明实施例提供的智能封条的示意图。

图4为本发明实施例提供的数据处理与移动传输模块的示意图。

具体实施方式

本发明提供一种集装箱定位装置及其定位方法。为使本发明的目的、技术方案及效果更加清楚、明确，以下参照附图并举实施例对本发明进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。

如图1所示，为本发明实施例提供的一种集装箱定位装置。该定位装置包括：用于获取集装箱定位信息的定位单元100、判断集装箱位移状态的位置传感器200、向外发送定位信号的通信模块300、控制器400以及供电电源500。

该定位单元100较佳的可以采用GPS/北斗双模定位模块。由于当前北斗系统为我国重点扶持的趋势，在一些敏感区域是唯一选择，因此配备有双模定位模块，根据客户的需求进行自主开启和关闭，保持定位的连续性。该位置传感器200可以是陀螺仪和加速度传感器。该通信模块300可以采用任何合适的通信连接模块，例如GPRS通信模块等。

其中，如图1所示，其还包括：用于存储休眠区域的存储单元600。

所述集装箱定位装置包括正常工作状态以及功耗低于正常工作状态的休眠状态；所述控制器在所述集装箱进入所述休眠区域后，将正常工作状态切换至休眠状态；所述休眠区域为预设的区域或者满足预定条件的区域。

具体的，所述休眠状态为包括定位单元的定位频率降低、通信模块停止工作和位置传感器停止工作中至少一种的工作状态。亦即该休眠状态可以是多种形式的工作状态，仅需要比正常工作状态具有更低的功耗即可，例如适当的降低定位单元的工作频率，或者在堆场中，停止移动时，关闭位置传感器和通信模块。

通过定位装置获取的定位和移动信息，在集装箱进入一些特定的区域短暂停留，不需要进行定位监控时，将其切换至较低功耗的休眠状态，可以有效的降低了集装箱定位装置的功耗。

所述定位装置还包括一封条锁结构。所述封条锁结构包括一钢丝锁以及锁扣；所述钢丝锁与设置在锁扣内的触发回路连接，在所述钢丝锁断开时，通过所述通信模块发送断开信号。

通过设置该封条锁结构，在集装箱在非特定区域被打开时，很有可能是发生了特定的情况，例如被盗窃或者集装箱破损等，此时及时的将断开信号发送能够很好的降低其损失，具有良好的技术效果。

具体的，所述满足预定条件的区域可以包括：卫星信号强度低于预定阈值的区域。在信号强度差的区域，需要不断的进行信号搜索，导致耗电量量极大的上升，例如，集装箱出现在隧道、山区等信号不好的区域或者其他一些自定义无需定位的区域范围时，可以暂时将其切换至休眠状态以避免不必要的功耗。

更具体的，所述预定的区域包括：行政区域、多边形区域或者固定的线路。在此，使用“电子围栏”这样的术语来表示上述预定的区域，电子围栏是指在电子地图上人为设定的一个特定的区域范围，在进入该区域或者跨出该区域时，会触发相对应的动作，该预定的区域是由用户根据特定情况设置的，例如是特定的堆场、配货中心或者特定的行驶，运输线路。

在实际运行情况中，集装箱在堆场、码头、仓库等区域，通常会因为流程、手续上的原因停止数天，而这些区域卫星信号很容易出现不良甚至无信号的情况。通过上述设置，可以避免定位装置在堆场、配货中心等地耗费过多电量。当车辆(集装箱)离开电子围栏时，可以自动恢复到正常定位的工作模式。

较佳的是，如图2所示，所述供电电源分别与所述定位单元、位置传感器、通信模块以及控制器连接，独立控制供电的开启或者关断。亦即该电源与各个功能模块之间的供电的独立进行的，可以根据实际需求对不同的功能模块进行断电从而更好的适应不同情况的需求，调整定位装置的功耗。

更具体的，所述集装箱定位装置还可以包括：报警模块；所述报警模块接收通信模块发送的定位信号；在所述定位信号超出预设的区域后，发出警报信号。

基于上述电子围栏的设置，还可以额外实现将车辆限制在一定范围内活动，防止车辆偏离规定区域或路线的功能。电子围栏可设置为行政区域、多边形、固定路线三种，当车辆进/出区域或偏离规定行使路线时，系统将通过报警模块产生声光报警并记录日志。

在本发明实施例中，可以通过硬件判断(陀螺仪+加速度传感器、定位单元)与软件设置(休眠区域判断)，实现超低功耗GPS/北斗定位系统，使得3000mAH电量的设备一次充电可以工作30天以上的时间，用于集装箱在物流过程中的定位与管理。另外，还设置了用于记录我国常用堆场、码头和仓库等区域的存储芯片，这些区域的卫星信号通常都不良。客户可以根据所拥有的集装箱常去的装配、卸载的路线，选择需要定位屏蔽的区域，当设备进入所设置的区域后，定位系统进入休眠状态，从而节省大量电量。

在实际应用过程中，该定位装置的主要性能参数可以包括：

(1)功耗低于100mAh/天，3000mAh锂电池可连续工作30天以上；

(2)陀螺仪与加速度传感器判断设备移动，电子地图判断堆场等无需定位区域；

(3)服务器可查询当前位置、轨迹、开启状态，支持10万台以上设备同时运行；

(4)定位精度小于10m，北斗与GPS双模定位；

(5)定位频率：每30分钟定位一次，集装箱状态报警响应时间1min；

(6)支持温度、胎压监控信息扩展。

本发明实施例还提供了一种应用如上所述的集装箱定位装置的定位方法。该方法包括：

101：由存储单元存储预设的休眠区域。

103：通过定位单元获取集装箱当前位置信息。

105：在集装箱进入休眠区域后，通过位置传感器判断集装箱是否移动:。

107：若否，由控制器将所述集装箱定位装置切换为休眠状态。该休眠区域可以是根据实际情况预设的，或者存储在存储芯片内的可供选择的休眠区域。

具体的，所述方法还包括：通过通信模块，将定位单元获取的定位信息、集装箱状态信息、电池电量信息以及位移信息上传。在一些增加了相对应的硬件设备(例如温度传感器)的情况下，还可以上传例如温度、胎压监控信息等不同的数据信息至服务器中，从而提供更加完备的集装箱跟踪信息。

在设置过程中，该定位装置还在如图3所示的智能封条的基础上设置。所述智能封条包括：封条锁钢丝1，电子锁扣2以及数据处理与移动传输模块3。

数据处理和移动传输模块3具体可以包括如图4所示的功能模块(包括数据传输模块37，处理器31，第一信号转换模块32，复用端口33、第二信号转换模块36、数据编码模块35以及数据源模块34)。其中，智能封条的数据可以通过数据源模块34获得，其位置或者其他合适的信息则可以通过例如移动蜂窝网络等方式，由数据传输模块37向外传输。

智能封条也是集装箱运输中的常用装置，在结合了智能封条后，能够提供更多元化，更全面的功能，便于日常集装箱货运的使用。

可以理解的是，对本领域普通技术人员来说，可以根据本发明的技术方案及本发明构思加以等同替换或改变，而所有这些改变或替换都应属于本发明所附的权利要求的保护范围。