技术领域本发明属于数据采集监控领域，具体涉及一种冷藏集装箱远程集中监控系统及方法。
背景技术：
近年来，冷藏集装箱运输业迅猛发展，尤其在亚太地区，每年大量的冷鲜货物被运送到世界各地，各远洋运输船队和集散港口的冷藏箱运输业务及堆场规模日益扩大。为了保证冷藏箱内储存的货物在运输过程中不腐败变质，就需要实时监控冷藏箱的运行工况。对码头冷藏箱堆场而言，传统的监控方法是人工定时巡检，逐箱逐项抄录温度等运行参数。这种维护堆场的方法消耗大量的人力和时间，且难以及时掌握冷藏箱运行参数的实时动态，不能适应大规模冷藏箱堆场的管理要求。另一方面，国际上各大远洋运输公司现在都高度重视其承运质量，普遍提出对于冷藏箱的实时状态跟踪的要求，管理部门还提出录入和存取冷藏箱堆存过程中的运行状态历史记录的要求，以满足货损理赔时的取证需要。以山东某港为例，集装箱码头堆场可容纳上万个冷藏箱，目前使用传统的手工方法，在安全、质量、成本、效率等方面都有不少问题：1.安全方面由于人工检查、抄表，人员需来回穿越箱区、上下冷箱架子等，与现场场地的轨道吊、外点拖车等机械存在交叉作业，存在很大安全隐患。尤其在夜间或雨雪天，因司机视线受影响，地面湿滑等原因，会对冷箱作业人员的人身安全带来很大威胁。2.质量问题人工检查和抄表，受人员素质、身体状态、精神状况、环境因素影响，容易出现看错表，抄错数等问题而造成货损，给服务质量造成影响，影响对外服务声誉。3.成本问题人工监控和抄表，需配备大量人员在现场工作，带来人员培训、劳动保护、工资待遇等等大量的人工管理成本和经济成本。而采用集中监控，至少可减少60％以上的人工成本。4.效率问题人工监控、抄表需要现场作业人员逐箱进行，费时、费力，效率低。
技术实现要素：
针对现有技术中存在的上述技术问题，本发明提出了一种冷藏集装箱远程集中监控系统及方法，设计合理，克服了现有技术的不足，具有良好的推广价值。为了实现上述目的，本发明采用如下技术方案：一种冷藏集装箱远程集中监控系统，包括若干个无线基站、安装在监控室内的无线网关和后台服务器，各无线基站配置有若干个无线采集节点；各无线基站分别安装在堆场的一个集装箱货架上，某个无线基站所配置的无线采集节点分别安装在该无线基站所在集装箱货架的一个冷藏集装箱上；各无线采集节点根据冷藏集装箱的制冷机组的厂商的不同以及不同厂商的串口模式及数据组成的不同，装配有不同的定制接口模块；无线采集节点和其所属无线基站通过无线方式进行连接；无线网关和后台服务器通过线路连接，无线基站通过无线自组网方式和后台服务器进行连接；当冷藏集装箱加电工作后，无线采集节点自动采集相应的冷藏集装箱的配置信息，以及冷藏集装箱的设定参数和运行参数，并通过无线方式，将这些信息发送至最近的无线基站进行传输，无线基站汇总无线采集节点传送来的数据，通过多跳自组网网络模式，并根据其路由算法，依次通过无线网关传输至后台服务器，后台服务器将所有无线采集节点传输过来的数据进行汇总，由后台管理软件进行分析处理及展现。优选地，所述无线采集节点内置有锂电池。优选地，各无线采集节点吸附在所对应的冷藏集装箱上，并通过其定制接口模块的插头与所在冷藏集装箱的控制器连接。此外，本发明还提到一种冷藏集装箱远程集中监控方法，采用如上所述的一种冷藏集装箱远程集中监控系统，按照如下步骤进行：步骤1：冷藏集装箱入场，安装无线采集节点，并记录无线采集节点准备置入的位置；步骤2：将冷藏集装箱运至存储货架，并接入监控系统加电运行；步骤3：无线采集节点开始工作，通过其定制接口模块自动采集和查询此冷藏集装箱的相关信息，进行初步分析处理后通过无线方式将这些信息发送至无线基站进行传输；步骤4：无线基站汇总无线采集节点传送来的数据，通过多跳自组网网络模式，并根据其路由算法，依次通过无线网关传输至后台服务器；步骤5：后台服务器将所有无线采集节点传输过来的数据进行汇总；步骤6：根据汇总的数据结果，判断冷藏集装箱的运行情况；若：判断结果是冷藏集装箱运行出现异常，则产生告警信息；同时在可视化界面中通过包括以短信、声音、弹出窗口在内的多种形式告知维护人员前去处理；或判断结果是冷藏集装箱正常运行，则执行步骤7；步骤7：冷藏集装箱离场，卸下无线采集节点，结束监控。本发明所带来的有益技术效果：本发明提出了一种冷藏集装箱远程集中监控系统，与现有技术相比，本发明有效提高了生产效率和服务质量，降低了企业成本，保证了人工安全，解决了大量的运行数据采集问题，节省了人力，降低了货损，提升了服务水平，增强了码头在集装箱冷藏业务上的竞争力。附图说明图1为本发明一种冷藏集装箱远程集中监控系统的结构框图。具体实施方式下面结合附图以及具体实施方式对本发明作进一步详细说明：提出了一种采用基于CSS(线性调频，符合IEEE802.15.4a、IEEE802.15.4c以及IEC24730-5标准)技术的无线传感器网络数据采集节点和路由节点，以及串行数据采集方式的冷箱堆场远程集中监控系统RCMS(ReferContainerMonitoringSystem)。RCMS系统总体结构图如图1所示，主要由以下两部分组成：(1)冷箱前端数据无线采集节点和无线基站(数据采集与传输)无线基站安装在堆场的一个集装箱货架上，无线基站所配置的3个无线采集节点分别安装在该无线基站所在集装箱货架的3个冷藏集装箱上；无线采集节点根据冷藏集装箱的制冷机组的厂商的不同以及不同厂商的串口模式及数据组成的不同，装配有不同的定制接口模块；无线采集节点和其所属无线基站通过无线方式进行连接。当冷箱被接入监控系统时，无线采集节点将自动采集和查询此箱的相关信息，进行初步分析处理，并将处理后的实时工况数据经由无线自组网上传至监控室。采用目前最先进的无线网络技术，多跳路由，自动组网，不需要进行基础设施建设，现场安装，即插即用。通信可靠，该设备自带锂电池供电，且满足至少8年的电池寿命(在每10分钟发送一次数据的状态下)。山东某港冷藏集装箱堆场呈直线状分布，和泊位海岸线平行，长约2.1公里，宽50米左右，分为两排8个区域，每个区域8～10个电源桥架，每个桥架48个电源插座，共可容纳6000个以上的冷箱。制冷机组主要由六大厂商生产，分别是CARRIER(开利)、DAIKIN(大金)、MITSUBISHI(三菱)、THERMOKING(冷王)、STARCOOL和YORK(约克)。所有冷机基本都带外部通讯接口，与本发明中的无线采集节点连接，通过无线采集节点将处理后的实时工况数据经由无线自组网上传至监控室。整体技术方案中，主要为以下三部分产品：(1)冷箱监控无线节点(2)无线基站(无线网状网)(3)后台服务器。当冷藏集装箱加电工作后，无线采集节点自动采集相应的冷藏集装箱的配置信息，以及冷藏集装箱的设定参数和运行参数，并通过无线方式，将这些信息发送至最近的无线基站进行传输。冷箱监控无线节点采用内置电池供电方式，全防水工业级设计，仅需要在集装箱入场时，根据厂商选择不同的插头进行连接，并吸附在集装箱上即可。集装箱加电工作后，冷箱监控无线节点自动加入网络，根据网络协议定时传输数据及状态信息。具体可管理的数据有(根据设备厂商不同，略有不同，且不仅限于以下内容)：(1)集装箱的编号和制冷机的编号；(2)承运人、航次、装卸等报告的日期和时间；(3)微处理器软件版本、温度控制器的编号；(4)设定温度；(5)送风温度和回风温度；(6)箱内设置的各温度传感器工作情况；(7)相对湿度设定值和实际值；(8)运行模式；(9)氧气、二氧化碳、氮气含量；(10)其他各种报警信息。无线基站可部署在货场的集装箱货架上，将本货架的集装箱运行数据进行统一采集，通过多跳自组网网络模式，根据其路由算法，依次传递至后台服务器中。(2)冷箱集中监控室(数据处理与展现)集中监控室主要由无线网关和后台服务器构成。后台服务器部署在监控室内，将所有冷箱监控无线节点传输过来的数据统一汇总，由后台管理软件进行分析处理及展现。专用的冷箱监控软件对堆场采集的数据进行分析、处理、存储、管理。方便了工作人员实时了解各冷箱的运行参数、报警信息等信息，并根据需要查询历史记录、资料归档等工作。监控室可与计算机管理系统联网，还可通过Internet为货主及外围场站提供信息查询服务。RCMS代替了以往人工巡查、录入数据的环节，为冷藏集装箱计算机管理系统进行自动化信息处理提供了基础。本部分采用Java结合Flash方式开发，数据处理部分采用Java编程，获取各集装箱数据，并可与港口内现有各系统进行数据集成，展现部分采用B/S架构的Flash技术开发，以三维立体的形式完整的展现港口货柜部署状况，同时使维护人员易于管理和使用。(1)冷藏集装箱状态及温度管理系统汇总冷箱监控无线节点设备采集上来的冷藏集装箱工作状态、预设温度及当前温度信息，根据采集数据结果，当发生冷藏集装箱工作状态异常，以及温度没有达到预制温度要求时，则会产生告警信息，在可视化展示界面中，以红色及黄色等明显标示出来，同时可以以短信、声音、弹出窗口等多种形式通知维护人员前去处理问题，通过准确及时的监控，保障了货场内所有设备的持续稳定运行。也可形成每个冷藏集装箱乃至某一区域内的所有冷藏集装箱的时段性状态及温度数据，进行观察对比。冷藏集装箱出/入库登记是物流管理中的重要环节。本系统现阶段采用人工检查和自动化办公双重管理。在入库登记时，由人工装配上冷箱监控无线节点设备，并在系统上登记设备的放置位置及所属公司，负责人等基本信息；当冷藏集装箱设备加电后，冷箱监控无线节点可以自动采集集装箱的厂商，型号等信息并自动更新到应用系统。在集装箱离港的时候，系统也会自动更新信息，改变集装箱维护状态。当维护人员需要查找或确认设备时，可以通过输入设备厂商，型号，所属公司，维护人员，架位号等多维度信息进行查询定位。而且同时可以展现一个放置架内的所有冷藏集装箱的详细列表信息，帮助维护人员有效的管理。同时可以根据以上信息，生成多种形式的管理报表，帮助维护人员现场核对。本系统的部署过程如下：首先根据冷藏集装箱厂商，针对性的开发相对应的冷箱监控无线节点，并在固定区域部署无线基站及接入终端，搭建可视化冷藏集装箱温控系统，完成系统整体硬件架构的搭建。同时，我们根据港口的实际状况，进行货场及集装箱可视化三维建模工作，并且接入采集数据，完成系统软件功能层的搭建。为了保证系统的数据的准确，在部署完本系统后，现场应采取标准的监控方法保证整体系统数据及时准确有效。流程如下：步骤1：冷藏集装箱入场，安装无线采集节点，并记录无线采集节点准备置入的位置；步骤2：将冷藏集装箱运至存储货架，并接入监控系统加电运行；步骤3：无线采集节点开始工作，通过其定制接口模块自动采集和查询此冷藏集装箱的相关信息，进行初步分析处理后通过无线方式将这些信息发送至无线基站进行传输；步骤4：无线基站汇总无线采集节点传送来的数据，通过多跳自组网网络模式，并根据其路由算法，依次通过无线网关传输至后台服务器；步骤5：后台服务器将所有无线采集节点传输过来的数据进行汇总；步骤6：根据汇总的数据结果，判断冷藏集装箱的运行情况；若：判断结果是冷藏集装箱运行出现异常，则产生告警信息；同时在可视化界面中通过包括以短信、声音、弹出窗口在内的多种形式告知维护人员前去处理；或判断结果是冷藏集装箱正常运行，则执行步骤7；步骤7：冷藏集装箱离场，卸下无线采集节点，结束监控。本发明有效提高了生产效率和服务质量，降低了企业成本，保证了人工安全，增强了码头在集装箱冷藏业务上的竞争力。本发明解决了大量的运行数据采集问题，节省了人力，降低了货损，提升了服务水平；本发明还可以向货运代理公司、场站服务公司开放集装箱监控数据，来降低他们的运行管理费用，在此基础上收取合理的服务费，既提高了服务水平，又有新的利润来源。当然，上述说明并非是对本发明的限制，本发明也并不仅限于上述举例，本技术领域的技术人员在本发明的实质范围内所做出的变化、改型、添加或替换，也应属于本发明的保护范围。