到数据后，提取数据内容，并根据用户指令在客户端界面内显示实时气压数据。
[0098]如用户选择“实时位置查询”，则返回的GPS数据可通过坐标以及在地图上的位置两种方式进行显示；如用户选择“历史环境数据查询”，则将获取的数据绘制成曲线，在客户端界面中完成曲线显示。
[0099]通过上述步骤，即可完成用户对实时环境数据的请求。
【主权项】
1.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，其特征在于:包括环境参数监测装置、服务器应用程序以及客户端应用程序；环境参数监测装置通过多种传感器及GPS模块，获取当前运输环境的温度、湿度、气压、过载以及位置信息并进行监测，若超过用户指定的安全范围则可进行报警；服务器应用程序监听环境参数测量装置以及客户端的请求，将获取的信号进行处理，并根据用户指令向客户端发送相应数据；客户端应用程序通过人机界面引导用户选择相关功能，进行环境参数查询，接收并显示报警信息；环境参数监测装置、服务器及客户端之间通过3G网络进行通信，完成指令信息、报警信息以及环境数据的传递； 所述的环境参数监测装置包括微处理器，人机接口模块，3G无线通信模块，多传感器测量模块，存储模块；微处理器与人机接口模块、3G无线通信模块、多传感器测量模块以及存储模块连接，控制或协同其它模块运行；人机接口模块包括电源以及JTAG调试接口，分别用于对各模块供电以及片上程序调试；3G无线通信模块由微控制器控制，完成与服务器的3G网络通信任务；多传感器测量模块包含温湿度传感器、三轴高灵敏度加速度传感器、气压传感器、GPS模块以及高精度线性放大电路，分别进行温度、湿度、气压、过载、位置信息的采集以及对传感器信号的滤波放大；其中，GPS模块通过RS-232串口与微控制器连接；存储模块用于存储已采集的环境数据； 服务器应用程序是基于多线程的应用程序，运行于通用计算机，包括环境参数测量信号处理模块、客户端指令处理模块、警报信息发送模块以及通信模块；环境参数测量信号处理模块，对通信模块接收到环境参数测量装置端的数据进行拆包，解压缩等处理，处理完成后将环境数据以及相关的时间信息等内容存入数据库；客户端指令处理模块接收并解析客户端的指令，具体包括环境参数实时显示、实时位置显示以及历史环境数据查询三种功能；其中，如解析用户指令为环境参数实时显示，则通过通信模块向环境参数测量装置端发送请求，获取实时环境数据，处理后再通过通信模块发送回客户端；如解析用户指令为实时位置显示，则通过通信模块向环境参数测量装置端发送请求，获取实时环境数据，处理后再通过通信模块发送回客户端；如解析用户指令为历史环境数据查询，则在数据库中将用户指定时间段内的环境数据进行提取并通过通信模块发送回客户端；警报信息发送模块判断是否接收到报警信息，并对相应的报警信息内容进行解析，并重新进行打包，通过通信模块发送至客户端；通信模块通过3G网络分别与环境参数测量装置以及客户端应用程序进行互联，完成报警信息以及数据包在环境参数测量装置和客户端应用程序之间的传递； 客户端应用程序是基于CS模式的应用程序，运行于手机，包括用户信息管理模块、客户端数据处理与显示模块、客户端指令生成模块以及通信模块；用户信息管理模块用以验证用户信息，供用户注册以及登陆；客户端数据处理与显示模块包括环境参数信号处理与显示，位置信号处理与显示，报警信息处理与显示三个功能子模块；其中，环境参数信号处理与显示子模块将通信模块接收到的环境参数数据进行拆包以及解压，解析后重新编码，并根据用户指令的不同在客户端界面内进行相应模式的显示；位置信号处理与显示子模块将通信模块接收到的GPS数据进行拆包以及解压，解析后重新编码，由坐标以及地图位置两种模式进行显示；报警信息处理与显示子模块将通信模块接收到的报警信息进行拆包以及解压，解析后重新编码并进行显示，同时引起手机震动等硬件报警措施；客户端指令生成模块可提供用户进行应用程序功能选择，包括环境参数实时显示，实时位置显示，历史环境数据显示三个功能，用户选择后生成相应指令，进行封装后通过通信模块发送至服务器；通信模块通过3G网络与客户端应用程序进行互联，进行数据、用户指令以及报警信息的传递。2.根据权利要求1所述的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，其特征在于:所述的环境参数监测装置用于物流运输过程之中，具有功耗低、稳定性强、适合复杂环境中使用且制造成本低的特点，分别可测量温度、湿度、过载、气压以及当前位置的信息，并同时进行监测与报警。3.根据权利要求1所述的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，其特征在于如下步骤: 步骤一:环境参数采集与处理 (1)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采集; (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； (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； (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； (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。 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。 步骤二:环境参数发送至服务器 (1)选用SM5218A模块中的WCDMA制式，在OMAP3530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 ； (2)首先，环境参数测量装置与GGSN(GatewayGPRS 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； (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。 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。 步骤三:服务器处理环境数据 (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； (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。 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。 步骤四:客户端发送请求 (1)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； (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； (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。4.根据权利要求1所述的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，其特征在于:所述的环境参数测量报警方法，能够有效地降低环境参数测量装置功耗，并节约参数传递时耗费的网络流量；能够建立完整的环境参数、时间以及位置数据库；对采集的环境信号通过改进的最小二乘方法进行处理，并通过卡尔曼滤波提高GPS信号的精度。
【专利摘要】本发明公开了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，包括环境参数监测装置、服务器应用程序以及客户端应用程序。环境参数监测装置可获取当前运输环境信息并进行实时监测，若超过安全范围则进行报警。服务器应用程序监听环境参数测量装置以及客户端的请求，根据用户指令向客户端发送相应数据。客户端应用程序通过人机界面引导用户选择相关功能，进行环境参数查询，接收并显示报警信息。本发明弥补了传统物流安全管理中缺乏对货物自身的安全监管，出现问题无法第一时间进行报警与处理等不足，适用于运输方以及运输任务提出方在物流运输过程中共同对物流安全进行监管。
【IPC分类】G05B19/042
【公开号】CN104965449
【申请号】CN201510208642
【发明人】董朝阳, 刘晨, 王昭磊, 王青
【申请人】北京航空航天大学
【公开日】2015年10月7日
【申请日】2015年4月28日