一种用于物流运输过程中的环境参数测量装置及测量报警方法_2

文档序号:9248849阅读:来源:国知局
速度传感器以及GPS模块均具有成本低、量程广、精度高、稳定性强的特点,能够在室外以及特殊环境,如低温、真空中使用,且适合批量生产。
[0020]所述的3G无线通信模块具有传输速率快、实时性好、稳定性强的特点,3G网络传输距离广,覆盖面积大,适用于本发明提出的环境参数测量装置,且便于用户通过手机接收数据与发送请求。
[0021]环境参数测量报警方法各个步骤具体如下:
[0022]步骤一:环境参数采集与处理
[0023](I)ARM采集各传感器输入的信号,分别获取当前环境的温度、湿度、气压、过载以及位置数据。进行数据采集的情况有两种,第一种是每隔5分钟环境参数测量装置主动进行一次采集;第二种是当客户端向服务器发送查询当前数据的请求时,装置对环境数据进行米集;
[0024](2)对于所采集的温度、湿度、气压、过载数据,通过一种基于改进偏最小二乘回归的数据补偿算法,对采集的数据进行修正;
[0025](3)对于所采集的位置信息,通过卡尔曼滤波算法,提升采集数据的精度;
[0026](4)将经过修正的数据与用户指定的安全范围进行比较,若某一参数超出安全范围,则生成相应报警信息;
[0027](5)将环境参数数据以及数据的时间信息等进行压缩,并根据所选用的3G网络通信协议,对数据进行打包,完成对输入信号的处理。
[0028]通过所述的环境参数采集与处理过程,可以显著提高测量信号的测量精度以及稳定性,有利于在复杂运输环境下进行参数测量。
[0029]步骤二:环境参数发送至服务器
[0030](I)选用SM5218A模块中的WCDMA制式,在OMAP 3530型号ARM芯片上移植Linux2.6操作系统,通过PPP拨号,即可实现基于嵌入式Linux2.6系统的3G终端接入Internet ;
[0031](2)首先,环境参数测量装置与 GGSN(Gateway GPRS Supporting Node, GPRS 网关支持节点)之间建立PPP连接。ARM发出AT命令,期待返回0K,然后设置中国联通WCDMA网络的APN(Access Point Name,接入点名称)为3gnet,通过拨* 99#登录到WCDMA网关支持节点,返回CONNECT,连接建立;
[0032](3)向服务器发送数据的情况有三种:首先,上述步骤中生成报警信息时,将存储卡中数据与报警信息发送至客户端,并清空存储卡中数据;第二,用户发出请求获取环境数据时,将存储卡中数据发送至客户端,并清空存储卡中数据;第三,若无报警信息和用户请求,则每隔两个小时将存储卡中数据发送至客户端,并清空存储卡中数据。若网络连接建立不成功,则每五分钟尝试与网络进行一次连接,直到连接成功后,完成数据发送。
[0033]通过所述的数据发送过程,可有效降低环境测量装置功耗,并减少所使用的3G网络流量。
[0034]步骤三:服务器处理环境数据
[0035](I)服务器对测量装置端请求进行监听,建立连接,接收测量装置端发送的数据。若存在报警信息,则解析报警信息,并与客户端建立连接,向货主及运输方的客户端同时发送报警信息,并将数据存入数据库中;若不存在报警信息,则直接将环境参数数据解压,并存入数据库中。服务器采用SQL Server 2005数据库;
[0036](2)服务器对客户端请求进行监听,建立连接,解析客户端发送的指令,并根据指令在服务器中提取相应的数据,或向测量装置端请求数据。获取数据后,将其进行压缩打包等处理并发送回客户端。
[0037]通过所述的服务器处理环境数据过程,可以建立起完整的环境参数数据库,便于运输方以及运输任务提出方对运输路径以及环境数据等进行分析。
[0038]步骤四:客户端发送请求
[0039](I)用户可以获取当前环境参数测量装置采集的环境数据,在软件界面内进行显示,并可对客户端各参数安全范围进行设置;
[0040](2)用户可以获取当前环境参数测量装置所在位置,并通过坐标以及在地图上的位置两种方式来查看所获取的GPS数据;
[0041](3)用户可以指定时间范围,获取该时间范围内的环境参数数据,以图表或曲线形式进行显示。
[0042]本发明的优点在于:
[0043](I)本发明提出的一种物流运输过程中的环境参数测量装置及测量报警方法,能够完成在运输过程中对货物本身安全状况的监控,解决了传统物流安全管理将侧重点集中在交通管理上的问题,弥补了物流运输过程中货物自身安全监管的缺失;
[0044](2)本发明提出的一种物流运输过程中的环境参数测量装置及测量报警方法,能够将测量的环境参数以及报警信息发送到手机客户端,方便快捷,可供运输方以及货主双方共同对运输过程进行监管;
[0045](3)本发明提出的一种物流运输过程中的环境参数测量装置及测量报警方法,具有多种环境参数测量功能,能够同时完成环境温度、湿度、气压以及过载的测量,在某一环境参数超出安全范围时,能第一时间对用户及运输方进行报警,从而能够在运输过程中出现问题时最大限度地降低损失;
[0046](4)本发明提出的一种物流运输过程中的环境参数测量装置及测量报警方法,能够对货物的位置进行实时的监测,解决了传统物流过程中仅能在中转站中确定货物位置的冋题;
[0047](5)本发明提出的一种物流运输过程中的环境参数测量报警及测量报警方法,其测量装置选用的传感器元件稳定性高,量程大,成本低,且采用合理的测量方法降低测量装置功耗,适合批量生产以及在复杂环境中长时间使用;
[0048](6)本发明提出的一种物流运输过程中的环境参数测量装置及测量报警方法,在各传感器元件与微控制器连接处使用了一种高精度线性放大电路,微控制器处理传感器信号时也采用了改进的补偿算法,从软件与硬件两方面提高了环境参数的测量精度;
[0049](7)本发明提出的一种物流运输过程中的环境参数测量装置及测量报警方法,采用3G网络完成与互联网的连接,范围广,距离远,传输速率快,可靠性强,能够保证测量与报警方法的实时性与稳定性;
[0050](8)本发明提出的一种物流运输过程中的环境参数测量装置及测量报警方法,各端所设计的应用程序能够在信号传输过程中尽量减少网络流量的消耗。
【附图说明】
[0051]图1:本发明提出的一种用于物流运输过程中的环境参数测量装置及测量报警总体方法结构图;
[0052]图2:本发明提出的一种用于物流运输过程中的环境参数测量装置及测量报警方法使用的线性滤波放大电路图;
[0053]图3:本发明提出的一种用于物流运输过程中的环境参数测量装置及测量报警方法总体流程图;
[0054]图中:
[0055]1000-环境参数测量装置 1100-微控制器1200-人机接口模块
[0056]1210-电源1220-JTAG调试接口 1300-3G无线通信模块
[0057]1400-多传感器测量模块 1410-温湿度传感器 1420-三轴加速度传感器
[0058]1430-气压传感器1440-GPS模块1500-SD存储卡
[0059]2000-服务器应用程序 2100-环境参数测量信号处理模块
[0060]2200-客户端指令处理模块2210-环境参数实时显示2220-实时位置显示
[0061]2230-历史环境数据查询 2300-报警信息发送模块2400-服务器通信模块
[0062]3000-客户端应用程序 3100-用户信息管理模块
[0063]3200-客户端数据处理与显示模块 210-环境参数处理与显示模块
[0064]3220-位置信号处理与显示模块3230-报警信息处理与显示模块
[0065]3300-客户端指令发送模块3400-客户端通信模块4000-3G网络
【具体实施方式】
[0066]下面将结合附图与环境信号监测与报警实例对本发明作进一步的详细说明。
[0067]本发明提出的一种物流运输过程中的环境参数测量装置及测量报警方法总体结构如图1所示,包括环境参数测量装置1000,服务器应用程序2000,以及客户端应用程序3000 ο
[0068]下面以一次环境信号监测与报警、以及客户端请求实时数据过程为例,对本方案的【具体实施方式】进行说明。
[0069]环境参数测量装置1000安装于所运输物流,是基于嵌入式ARM处理器以及Linux系统的多功能传感器测量装置,环境参数测量装置1000包括微处理器1100,人机接口模块1200,3G无线通信模块1300,多传感器测量模块1400,存储模块1500。微处理器1100与环境参数测量装置1000中其他所有的模块连接,控制或协同其它模块运行。人机接口模块1200包括电源以及JTAG调试接口,分别用于对各模块供电以及片上程序调试。3G无线通信模块1300由微控制器1100控制完成与服务器的3G网络4000通信任务。多传感器测量模块1400包含温湿度传感器1410、三轴高灵敏度加速度传感器1420、气压传感器1430、GPS模块1440以及高精度线性放大电路1450,分别进行温度、湿度、气压、
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