一种贮运安全监测系统的制作方法

本实用新型涉及计算机的监测技术，特别涉及一种贮运安全监测系统。

背景技术：

货物在运输时，常常需要将货物放置在密封箱体内通过交通工具运输。特别是在一些特殊的货物运输过程中，如特殊化学物品，货物先要放置在密封罐体内，然后在将所述密封罐体再放置在贮运箱内，箱体内充满一定量的氮气。贮运过程中，要保证一定的温湿度且贮运箱不能破损及不能有大的振动，放置物品的罐体不能有泄露等。这时，就需要监测贮运过程中的贮运箱的实时状态以保证货物运输的安全性。但是，目前并没有监测贮运过程中的贮运箱的实时状态的方案存在。

技术实现要素：

本实用新型提供一种贮运安全监测子系统，该系统能够在货物运输过程中，实时对贮运箱进行安全状态的上报。

本实用新型提供一种贮运安全监测系统，该系统能够在货物运输过程中，实时对贮运箱进行安全监测。

本实用新型实施例是这样实现的：

一种贮运安全监测子系统，所述子系统设置在装有货物的贮运箱中，包括：各种类型传感器、数据处理模块、存储模块、电源模块及无线通信模块，其中，

各种类型传感器，采集贮运箱内各种类型的监测信号，发送给数据处理模块；

数据处理模块，将接收的各种类型的监测信号发送给存储模块存储，将存储模块存储的各种类型的监测信号通过无线通信模块发送，确定各种类型的监测信号值是否超过设置对应的监测阈值，如果是，通过无线通信模块将报警值发送；

电源模块为各种类型传感器、数据处理模块、存储模块及无线通信模块提供电源支持。

所述各种类型传感器包括：温湿度传感器、压力传感器、加速度传感器、和/或可燃气体传感器；

所述温湿度传感器采集的是贮运箱中温湿度的监测信号；压力传感器采集的是贮运箱中压力的监测信号；加速度传感器采集的是贮运箱中冲击过载的监测信号；可燃气体传感器采集的是贮运箱中可燃气体的监测信号。

设置采集间隔时间及设置发送间隔时间，所述采集间隔时间小于发送间隔时间，或者所述采集间隔时间等于发送间隔时间；

各种类型传感器，根据设置的采集间隔时间采集贮运箱内各种类型的监测信号；

数据处理模块，将接收的各种类型的监测信号发送给存储模块存储，根据设置发送时间间隔将存储模块存储的各种类型的监测信号通过无线通信模块发送。

所述各种类型传感器设置在传感器板上，所述传感器板位于设置的半封闭传感器仓室内；

所述数据处理模块、存储模块及无线通信模块位于设置的密封电路仓中；

所述电源模块位于设置的电池仓中，与电路仓及传感器仓室进行电路相连。

还包括控制所述子系统的开关按键；

无线通信模块具有射频天线。

一种贮运安全监测系统，包括上述任一所述子系统、接收终端及远程监控单元，所述子系统，将各种类型的监测信号及报警值发送给接收终端；

接收终端将接收的各种类型的监测信号及报警值转发给远程监控单元。

所述子系统设置有唯一标识，多个子系统与接收终端设置为星型传感器网。

所述远程监控单元根据各种类型的监测信号及报警值，对所述子系统进行数据查询、数据擦除、采集间隔时间及发送间隔时间、和/或监测阈值的设置。

如上可见，本实用新型实施例在装有货物的贮运箱中设置贮运安全监测子系统，所述子系统由各种类型传感器、数据处理模块、存储模块、电源模块及无线通信模块组成，其中，各种类型传感器采集贮运箱内各种类型的监测信号，发送给数据处理模块处理；所述数据处理模块，将接收各种类型的监测信号存储到存储模块中，将存储到存储模块中的各种类型的监测信号通过无线通信模块发送，确定各种类型的监测信号值是否超过设置对应的监测阈值，如果是，通过无线通信模块将报警值发送；电源模块用于为系统中的其他模块提供电源支持。本实用新型进一步还由多个贮运安全监测子系统及一远程监控主机构成贮运安全监测系统，远程监控主机根据贮运安全监测子系统发送的报警值及各种类型的监测信号完成对贮运箱进行安全监控。这样，本实用新型中的远程监控主机就可以根据接收到的各种类型的监测信号及报警值，实时确定贮运箱的状态，实现实时对贮运箱进行安全监控。

附图说明

图1为本实用新型提供的贮运安全监测子系统结构示意图；

图2为本实用新型提供的贮运安全监测子设备结构设计示意图；

图3为本实用新型提供的贮运安全监测系统结构示意图。

标号说明

101-各种类型传感器

102-数据处理模块

103-存储模块

104-电源模块

105-无线通信模块

301-贮运安全监测子系统

302-接收终端

303-远程监控单元

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下参照附图并举实施例，对本实用新型进一步详细说明。

本实用新型实施例为了实时对贮运箱进行安全监控，在装有货物的贮运箱中设置贮运安全监测子系统，所述子系统由各种类型传感器、数据处理模块、存储模块、电源模块及无线通信模块组成，其中，各种类型传感器采集贮运箱内各种类型的监测信号，发送给数据处理模块处理；所述数据处理模块，将接收各种类型的监测信号存储到存储模块中，将存储到存储模块中的各种类型的监测信号通过无线通信模块发送，确定各种类型的监测信号值是否超过设置对应的监测阈值，如果是，通过无线通信模块将报警值发送；电源模块用于为系统中的其他模块提供电源支持。

更进一步地，本实用新型还由多个贮运安全监测子系统及一远程监控主机构成贮运安全监测系统，远程监控主机根据贮运安全监测子系统发送的报警值及各种类型的监测信号完成对贮运箱进行安全监控。这样，本实用新型中的监控主机就可以根据接收到的各种类型的监测信号及报警值，实时确定贮运箱的状态，实现实时对贮运箱进行安全监控。

图1为本实用新型提供的贮运安全监测子系统结构示意图，所述子系统设置在装有货物的贮运箱中，包括：各种类型传感器101、数据处理模块102、存储模块103、电源模块104及无线通信模块105，其中，

各种类型传感器101，采集贮运箱内各种类型的监测信号，发送给数据处理模块102；

数据处理模块102，将接收的各种类型的监测信号发送给存储模块103存储，将存储模块103存储的各种类型的监测信号通过无线通信模块105发送，确定各种类型的监测信号值是否超过设置对应的监测阈值，如果是，通过无线通信模块105将报警值发送；

电源模块104为各种类型传感器101、数据处理模块102、存储模块103及无线通信模块105提供电源支持。

在该实施例中，所述各种类型传感器101包括：温湿度传感器、压力传感器、可燃气体传感器、加速度传感器、和/或可燃气体传感器。其中，温湿度传感器采集贮运箱的温湿度的检测信号，压力传感器采集贮运箱压力的检测信号，可燃气体传感器采集贮运箱可燃气的检测信号，加速度传感器采集贮运箱冲击过载的检测信号。

在该实施例中，如图2所示，图2为本实用新型提供的贮运安全监测子设备结构设计示意图。所述各种类型传感器设置在专用传感器板上，可以独立更换，所述专用传感器板位于设置的一个半封闭的传感器仓室内。

在该实施例中，无线通信模块105、数据处理模块102及存储模块103位于设置的密封电路仓内，可有效保证电路的安全。其中，数据处理模块102可以设置电路仓内的主控电路模块中。

在所述子系统中，还包括控制所述子系统的开关按键。及无线通信模块105具有射频天线，将监测信号及报警信息发送给远程监控主机。所述电源模块104采用电池组实现，放置在设置的电池仓中，可以采用一次性电池，位于单独的电池仓内，采用带线的连接器与电路仓相连，更换非常方便。

在该实施例中，所述监测子系统保存从开机后到物品贮运结束后所有采集的数据，且具备掉电数据及时保存功能。

在该实施例中，在贮运箱密封前将所述子系统开启并放置在贮运箱中。每个子系统都设置唯一标识，多个子系统与一台接收终端组成一个星型传感器网。接收终端转发从贮运安全监测子系统发送的报警值及各种类型的监测信号给设置的远程监控主机。

使用所述子系统时，将所述子系统开启并放入贮运箱内，此时，贮运箱内没有充气，箱内压力和箱外压力一样，当所述子系统监测到的压力监测信号超过设置的监测阈值时，将处于报警模式，其他温湿度的监测信号、加速度的监测信号及可燃气体的监测信号都处于正常状态。

随着不断给贮运箱内充氮气时，箱体内压力增大，当压力的监测信号增大到在预设的监测阈值范围内，所述子系统处于正常状态。此时，作为所述子系统初始状态，当已经密封好的贮运箱在运输过程中，贮运箱内中的压力、温湿度、加速度及可燃气体等的监测信号出现异常，监测的信号值超过设置的监测阈值时，所述子系统处于报警状态。

在正常状态下，所述子系统按照设定的采集时间间隔采集监测信号，按照设定的发送时间间隔将监测信号发送到远程监控主机，设定的发送时间间隔远远大于采集时间间隔，当某一所述子系统与远程监控主机，远程监控主机将即刻作出响应。

当贮运箱内温湿度、压力、冲击过载及可燃气体的监测信号发生变化，监测信号值超过设置的监测阈值，将设置的采样时间间隔及发送时间间隔都提高，所述子系统将采集的温湿度、压力、冲击过载、可燃气体的监测信号值即刻发送到远程监控主机，所述子系统处于报警模式，这时，可以调整设定的采集间隔时间和设置的发送间隔时间，将两者设置为相同。

在该实施例中，所述远程监控主机可以控制所述子系统，对所述子系统进行数据查询、数据擦除、采样间隔时间、发送间隔时间及监测阈值等设置功能。

在该实施例中，温室度传感器部分选用Sensirion公司的数字温湿度传感器芯片 SHT20级SF2防护罩组成，直接设置在专用传感器板上。温湿度传感器芯片SHT20是 SHT2x温湿度传感器系列中一款性价比高的产品，用量以百万计，且应用领域广泛。SF2 防护罩用于SHT20、SHT21、SHT25等温湿度传感器，可保护Sensirion公司的温湿度传感器SHT2x不受水、灰尘或煤烟等污染。SF2防护罩的结构采用最优化设计，使得过滤膜对响应时间的影响降到最低，SF2防护罩还可作为配件直接嵌入到封装温湿度传感器的外壳中，如果用密封圈进行防水处理，可达到IP67的防护等级。

在该实施例中，压力传感器选用MEASUREMENT公司的MS5805-02BA01型号的气压传感器。MS5805-02BA01型号的气压传感器是MEASUREMENT公司提供的新一代高分辨率的专业测量高度传感器，采用IC总线接口。该传感器模块包含有内部工厂标定系数的高线性度的压力传感器和超低功耗24位Σ型模数转换器(ADC)。它提供一个精确的数字24位的压力和温度值与不同的运作模式，允许用户优化转换速度和电流消耗。高分辨率的温度输出无需任何额外的传感器可实现高度计/温度计功能。MS5805-02BA01 型号的气压传感器可以连接到任何微控制器上，通讯协议简单，无需在设备内部寄存器编程的需要。

在该实施例中，加速度传感器选用ADI公司的ADXL363和ADXL345芯片。采用 ADXL363芯片进行冲击唤醒，采用ADXL345芯片来适应高量程和高采样率的要求。 ADXL363芯片是一款超低功耗的3个传感器组合产品，由3轴MEMS加速度计、温度传感器和用于同步转换外部信号的ADC输入端组成，整个系统输出数据速率为100Hz 时功耗低于2μA，在运动触发唤醒模式下功耗为270nA、ADXL345芯片是一款小而薄的低功耗3轴加速度计，分辨率高(13位)，测量范围达正负16g。数字输出数据为16 位二进制补码格式，可通过串行外设接口(SPI)(3线或4线)或集成电路总线(I2C) 数字接口访问。

在该实施例中，可燃气体传感器选用DYNAMENT公司的“白金”系列传感器的 Premier双气体传感器，此红外传感器是2合1的结构，同时提供甲烷或丙烷，和二氧化碳的两个浓度的气体浓度数字信号输出。响应时间T90＜20秒，为安全生产提供更为可靠的保证。镀金的光学镜面耐腐蚀高，传感器可使用在广泛的工业环境，稳定性可靠性更好。

在该实施例中，无线通信模块采用DIGI公司的XBEE-PRO-S2C芯片。采用蜂窝网络(ZigBee)无线通信技术，通过串口与单片机等设备间进行通信，能够非常快速地实现将设备接入到ZigBee网络的目的，新版的PRO S2C提升了输出功率和数据传输协议， S2C运行创建更加复杂的网络，支持多机互联。

在该实施例中，数据处理模块选用NXP公司的MKL46Z256VLL4芯片。 MKL46Z256VLL4芯片是基于ARM架构内核的具有USB好LCD段控制功能的32位超低功耗微控制器，工作频率最高可达48MHz，该器件集成了256内部闪存，32KB内部随机存储器，一个16位SAR A/D转换器，一个12位D/A转换器，通用脉冲宽度调制和 84个通用I/O引脚。该器件还具有通信接口，如三个通用异步收发传输器模块，一个总线模块，两个串行外设接口模块和两个I2C模块。

在该实施例中，存储模块选用GIGADEVICE公司的GD5F4GQ4UCYIG(512M字节) 芯片。该GD5F4GQ4UCYIG芯片具有4G串行闪存，具有2048个字节供读取和编程，四路I/O数据传输高达480Mbits/s，低功耗，具有有效电流40mA，工作频率120MHz。工作电压2.7V～3.6V，工作温度-40～85℃。

在该实施例中，电源模块选用FUTE公司的ER26500电池，4节C型8.5Ah的能量型电池，共计34AH。单体电池开路电压3.66V，90％以上的电量可在电压几乎不变的高电压平台上输出。25℃下年自放电率不超过1％，并且采用不锈钢壳体和玻璃金属全密封焊接，所以使电池在室温下能储存10年以上。工作范围广，功率和容量性电池可在-55℃到85℃之间工作，高温型电池可在-40℃到150℃范围内工作。

图3为本实用新型提供的贮存安全监测系统结构示意图，包括：所述子系统301、接收终端302及远程监控单元303，所述子系统301，将各种类型的监测信号及报警值发送给接收终端302；

接收终端302将接收的各种类型的监测信号及报警值转发给远程监控单元303。

在该系统中，所述子系统301设置有唯一标识，多个子系统与接收终端302设置为星型传感器网。

在该系统中，所述远程监控单元303根据各种类型的监测信号及报警值，对所述子系统301进行数据查询、数据擦除、采集间隔时间及发送间隔时间、和/或监测阈值的设置。

综上所述，采用本实用新型所提供的贮运安全监测系统，将温湿度监测、压力监测、冲击过载监测、可燃气体监测等功能通过无线集成在一起，对装有货物的贮运箱在贮运过程中进行综合监测，并能以无线方式将数据发送至远程监控主机，建立贮运箱全寿命周期环境信息档案。在设定方式下，如果环境超标，主动告警，便于使用维护人员及时处理。本监测系统，功能齐全，很好地解决了贮运系统安全监测问题。

以上所述仅为本实用新型的较佳实施例而已，并不用以限制本实用新型，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型保护的范围之内。