一种产品挤压监测设备以及系统的制作方法

本发明涉及物流运输领域，具体地，涉及一种产品挤压监测设备以及系统。

背景技术：

物流运输过程，特别是长途运输过程，产品与产品之间通常是前后左右密集码放。在车辆运行时，当车辆减速、加速、左右快速变道、尤其是急刹车时，处在内部的产品除了受到上方产品的挤压外，还会受到前后左右的挤压，当产品的挤压程度超过其承受的最大极限，就会对产品质量造成影响。例如，对于水果如葡萄、西瓜、甜瓜、柑橘、荔枝、芒果等，过大的积压将会导致处在内部的水果开裂破开，如果不及时处理，挤破的水果将会快速腐败并影响附近的产品，并导致更多的产品受损。为了合理布置产品的码放层数及间隔设置，需要实时监测运输过程中内部产品受挤压的程度。进一步地，还需要设计相应的产品受挤压监测装置，从而掌握产品受挤压情况和质量受损情况，从而提高物流运输过程中产品的质量安全。

现有的物流过程的监测装置大部分都是针对物流位置、车厢温湿度等参数的监测，而受压情况对产品质量的影响主要停留在实验研究阶段，如陈燕等研究了荔枝鲜果挤压力学特性，证明了荔枝果实受压具有各向异性特征。

现有的技术和方法并不能实现在物流运输过程中实时监测产品不同方位的受挤压程度，也无法根据受挤压程度做出质量预警。具体地，对于装货人员来说无法确定产品码放层数是否合理，对于运输人员来说无法实时了解运输过程中的各种驾驶动作对产品质量的影响，对于货物拥有者来说无法了解经过运输过程的货物的质量受损情况。

技术实现要素：

本发明的目的是提供一种产品挤压监测设备以及系统。所述系统通过对产品所处挤压情况进行实时监测和报警，能够提高对产品堆码的智能管理能力，以及物流运输过程中产品受挤压损伤的监控能力和管理能力。

为了实现上述目的，本发明提供一种产品挤压监测设备。所述设备包括：

外壳、挤压感知装置、方位感知装置以及信息处理装置，

所述挤压感知装置，设置于所述外壳上，用于感知所述外壳的不同位置所承受的产品挤压的压力数据；

所述方位感知装置，设置于所述外壳内，用于感知所述外壳当前所处位置的方位信息；

所述信息处理装置，与所述挤压感知装置和所述方位感知装置连接，用于接收所述压力数据和所述方位信息，并结合预设方位信息对所述压力数据和所述方位信息进行处理，得到所述外壳当前所处位置的不同方位所承受的产品挤压的压力数据。

可选地，所述设备还包括：

信息传输装置，与所述信息处理装置连接，用于以无线方式传输所述外壳当前所处位置的不同方位所承受的产品挤压的压力数据。

可选地，所述挤压感知装置包括压力传感器阵列，所述压力传感器阵列中的传感器感知点均匀分布于所述外壳的不同位置上。

可选地，所述方位感知装置包括：

方向传感器，与所述信息处理装置连接，用于通过感知重力确定所述外壳当前所处位置的上下方位；

电子罗盘，与所述信息处理装置连接，用于确定所述外壳当前所处位置的东南西北方位。

可选地，所述信息处理装置包括：

控制芯片，与所述挤压感知装置和所述方位感知装置连接，用于接收所述压力数据和所述方位信息，并结合预设方位信息对所述压力数据和所述方位信息进行处理，得到所述外壳当前所处位置的不同方位所承受的产品挤压的压力数据；

存储卡，与所述控制芯片连接，用于存储所述外壳当前所处位置的不同方位所承受的产品挤压的压力数据。

可选地，所述控制芯片，具体用于：

将所述预设方位信息中的上下方位信息和东南西北方位信息分别与所述方位信息中的上下方位信息和东南西北方位信息进行对比，得到所述外壳当前所处位置的不同方位上的传感器感知点；

根据所述压力数据和所述外壳当前所处位置的不同方位上的传感器感知点的对应关系，得到所述外壳当前所处位置的不同方位所承受的产品挤压的压力数据。

可选地，所述设备还包括：

电源装置，与所述挤压感知装置、所述方位感知装置、所述信息处理装置以及所述信息传输装置连接，用于为所述挤压感知装置、所述方位感知装置、所述信息处理装置以及所述信息传输装置提供电源。

相应地，本发明还提供一种产品挤压监测系统。所述系统包括：

产品挤压监测设备，布置于物流运输的产品包装内；

挤压反馈系统，与所述产品挤压监测设备连接，用于接收所述外壳当前所处位置的不同方位所承受的产品挤压的压力数据，并将所述压力数据分别与预设阈值进行对比，在所述压力数据大于或等于预设阈值的情况下，发出提醒，以使得工作人员进行相应的操作。

可选地，所述挤压反馈系统，具体用于：

在所述外壳上方所承受的产品挤压的压力数据大于或等于预设阈值的情况下，发出增加上方支架的提醒，以使得所述工作人员在所述外壳的上方增加支架；

在所述外壳的前后左右所承受的产品挤压的压力数据大于或等于预设阈值的情况下，发出平稳驾驶的提醒，以使得驾驶人员平稳驾驶车辆。

可选地，所述挤压反馈系统包括：

挤压初始值管理单元，用于初始化设置产品不同方位受挤压的预设阈值以及所述产品挤压监测设备的传感器感知点在所述外壳上的三维布设方位图；

挤压情况监测单元，用于根据所述方位信息更新所述三维布设方位图，并通过更新后的三维布设方位图对所述外壳当前所处位置的不同方位所承受的产品挤压的压力数据进行三维压力数据的实时展示；

受压报警处理单元，用于将所述外壳当前所处位置的不同方位所承受的产品挤压的压力数据分别与预设阈值进行对比，在所述压力数据大于或等于预设阈值的情况下，发出提醒，以使得工作人员进行相应的操作。

由上述技术方案可知，通过挤压感知装置感知外壳不同位置所承受的产品挤压的压力数据，并通过方位感知装置感知外壳当前所处位置的方位信息，信息处理装置结合预设方位信息对压力数据和方位信息进行处理，得到外壳当前所处位置的不同方位所承受的产品挤压的压力数据，并将该压力数据传输至挤压反馈系统，挤压反馈系统将该压力数据与预设阈值进行对比，得到对比结果，并根据对比结果进行相应提醒，能够提高对产品堆码的智能管理能力，以及物流运输过程中产品受挤压损伤的监控能力和管理能力。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍。显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些图获得其他的附图。

图1是本发明一实施例提供的产品挤压监测系统的结构示意图；

图2是本发明一实施例提供的产品挤压监测设备的示意图；

图3是本发明一实施例提供的初始三维布设方位图；

图4是本发明一实施例提供的物流运输过程中的三维布设方位图。

附图标记说明

1软塑胶 2传感器感知点 11产品挤压监测设备

12挤压感知装置 13方位感知装置 14信息处理装置

15信息传输装置 16挤压反馈系统 17挤压情况监测单元

18受压报警处理单元 19挤压初始值管理单元 20电源装置

具体实施方式

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。

图1是本发明一实施例提供的产品挤压监测系统的结构示意图。如图1所示，本发明一实施例提供的产品挤压监测系统包括：产品挤压监测设备11，布置于物流运输的产品包装内；挤压反馈系统16，与所述产品挤压监测设备11连接，用于接收所述外壳当前所处位置的不同方位所承受的产品挤压的压力数据，并将所述压力数据分别与预设阈值进行对比，在所述压力数据大于或等于预设阈值的情况下，发出提醒，以使得工作人员进行相应的操作。藉此，能够提高对产品堆码的智能管理能力，以及物流运输过程中产品受挤压损伤的监控能力和管理能力。

在本发明一具体实施方式中，所述产品挤压监测设备11包括：外壳、挤压感知装置12、方位感知装置13以及信息处理装置14，所述挤压感知装置12，设置于所述外壳上，用于感知所述外壳的不同位置所承受的产品挤压的压力数据；所述方位感知装置13，设置于所述外壳内，用于感知所述外壳当前所处位置的方位信息；所述信息处理装置14，与所述挤压感知装置12和所述方位感知装置13连接，用于接收所述压力数据和所述方位信息，并结合预设方位信息对所述压力数据和所述方位信息进行处理，得到所述外壳当前所处位置的不同方位所承受的产品挤压的压力数据。

优选地，所述设备还包括：信息传输装置15，与所述信息处理装置14连接，用于以无线方式传输所述外壳当前所处位置的不同方位所承受的产品挤压的压力数据。藉此，能够将外壳当前所处位置的不同方位所承受的产品挤压的压力数据传送至外部设备。

在本发明的具体实施方式中，所述挤压感知装置12包括压力传感器阵列，所述压力传感器阵列中的传感器感知点均匀分布于所述外壳的不同位置上。其中，压力传感器阵列中的传感器感知点能够感知产品挤压监测设备11的外壳的不同位置所承受的产品挤压的压力数据，并将压力数据通过数据线传输至信息处理装置14等待处理。

在本发明一可选实施方式中，所述方位感知装置13包括：方向传感器，与所述信息处理装置14连接，用于通过感知重力确定所述外壳当前所处位置的上下方位；电子罗盘，与所述信息处理装置14连接，用于确定所述外壳当前所处位置的东南西北方位。

在本发明一可能的实施方式中，所述信息处理装置14包括：控制芯片，与所述挤压感知装置和所述方位感知装置连接，用于接收所述压力数据和所述方位信息，并结合预设方位信息对所述压力数据和所述方位信息进行处理，得到所述外壳当前所处位置的不同方位所承受的产品挤压的压力数据；存储卡，与所述控制芯片连接，用于存储所述外壳当前所处位置的不同方位所承受的产品挤压的压力数据。

具体地，挤压感知装置12由一系列压力传感器阵列组成，阵列中的传感器感知点分布于产品挤压监测设备11表层不同部位，传感器通过数据线与控制芯片连接，并向控制芯片传输压力数据；方位感知装置13内置在产品挤压监测设备11中心，包括方向传感器、电子罗盘以及数据线等组成，由方向传感器通过感知重力确定设备当前的上下方位，再通过电子罗盘判断设备当前的东南西北方位情况，并将数据通过数据线传递给控制芯片；信息处理装置14包括控制芯片、存储卡等，根据方位信息和分布在设备不同位置上的压力数据，将压力数据按不同的方位确定压力来源的方向及受挤压程度；信息传输装置15将不同方位的受挤压的压力数值发送到挤压反馈系统。

更为具体地，所述控制芯片，具体用于：将所述预设方位信息中的上下方位信息和东南西北方位信息分别与所述方位信息中的上下方位信息和东南西北方位信息进行对比，得到所述外壳当前所处位置的不同方位上的传感器感知点；根据所述压力数据和所述外壳当前所处位置的不同方位上的传感器感知点的对应关系，得到所述外壳当前所处位置的不同方位所承受的产品挤压的压力数据。

图2是本发明一实施例提供的产品挤压监测设备的示意图。如图2所示，产品挤压监测设备11的外观是类似球体形状，其形状可根据所监测产品设定类似产品形状的外观，其外壳由软塑胶1包裹，传感器感知点2均匀分布于产品挤压监测设备11外壳的不同位置上。可选地，所述产品挤压监测设备11还包括：电源装置20，与所述挤压感知装置12、所述方位感知装置13、所述信息处理装置14以及所述信息传输装置15连接，用于为所述挤压感知装置、所述方位感知装置、所述信息处理装置以及所述信息传输装置提供电源。在本实施例中，所述电源装置20采用可插可拔的结构设计，嵌入到球体内，通过螺丝固定，采用电池供电。

在本发明的具体实施方式中，所述挤压反馈系统16，具体用于：在所述外壳上方所承受的产品挤压的压力数据大于或等于预设阈值的情况下，发出增加上方支架的提醒，以使得所述工作人员在所述外壳的上方增加支架；在所述外壳的前后左右所承受的产品挤压的压力数据大于或等于预设阈值的情况下，发出平稳驾驶的提醒，以使得驾驶人员平稳驾驶车辆。藉此，产品挤压监测系统适用于各种需要堆码但又怕受挤压的各种产品的运输过程。通过利用该系统，可以合理确定产品的码放层次，确定是否应该增加独立支撑木板及货架以防止货箱的积压；通过利用该系统，可在运输过程中监测产品受挤压程度，并根据不同的产品可承受的挤压程度，判断产品质量是否受损，对于过大的挤压情况，向工作人员发出受挤压到达极限的警报，以及平稳驾驶的提醒。

其中，所述挤压反馈系统16包括：挤压初始值管理单元19，用于初始化设置产品不同方位受挤压的预设阈值以及所述产品挤压监测设备的传感器感知点在所述外壳上的三维布设方位图；挤压情况监测单元17，用于根据所述方位信息更新所述三维布设方位图，并通过更新后的三维布设方位图对所述外壳当前所处位置的不同方位所承受的产品挤压的压力数据进行三维压力数据的实时展示；受压报警处理单元18，用于将所述外壳当前所处位置的不同方位所承受的产品挤压的压力数据分别与预设阈值进行对比，在所述压力数据大于或等于预设阈值的情况下，发出提醒，以使得工作人员进行相应的操作。所述挤压反馈系统16可以安装在智能手机、平板电脑以及移动电脑等电子设备上。

在本发明的另一实施方式中，所述产品挤压监测设备11随着产品在运输过程中的颠簸、晃动等，将会导致所述设备的位置发生变化，其上下、东南西北所面对的方位并不是完全固定的。为此，需要结合所述设备内的方位感知装置判断所述设备上的传感器感知点所处的方位。具体的判断方法如下：

(1)首先，在所述设备的外壳上布置传感器感知点时，将传感器感知点进行编号，并在挤压反馈系统中将所述设备的传感器感知点的布设情况以垂直为上下、水平为东南西北四个方向的坐标轴进行三维虚拟展示，如图3。

(2)其次，在所述设备内利用信息处理装置14，将所述设备初始的上下、东南西北所处的方位信息，与方向传感器和电子罗盘所感知的方位数据进行对照并记录。

(3)当所述设备的位置发生变化时，首先利用方位传感器得到所述设备当前新的垂直向下方向的位置，再与初始记录的原垂直方向的位置进行对比；再利用电子罗盘得到当前设备新的东西南北四个方向的位置，与初始记录的原东南西北四个方向的位置进行对比，有这五个方位的信息，即可将所述设备新的位置与原位置进行对照，从而得到所述设备当前上下、东南西北不同方位上的感知节点，从而知道当前设备的不同方位压力数据，如图4。

通过对所述设备上的传感器感知点的初始布局进行三维展示，同时结合方位感知装置得到新的方位，可实现所述设备的位置发生变化后的传感器感知点的布局图。所述设备与配套的挤压反馈系统共同作用。

在具体的应用中，将本发明提供的产品挤压监测系统应用于柑橘批发商采购柑橘后装货运输中。具体地，将柑橘装到纸箱中，一个托盘每层可以放9个纸箱，一层层往上增加。所述产品挤压监测设备采用球形外壳设计，将所述产品挤压监测设备放置在最底下一层的中间纸箱的柑橘中。当放置6层之后，安装于智能手机的所述挤压反馈系统发出报警，提示柑橘所受上部的挤压达到极限。此时，装货人员根据提示，增加木架和托盘，使下方六层的托盘不再受到压力，继续放置，直到货车放满。根据需要，在不同托盘放置4个所述产品挤压监测设备。在运输过程中，车辆急刹车，所述挤压反馈系统接收到的不同方位挤压数值的南面受到过大挤压，发出提醒。驾驶员将更加平稳的驾驶车辆。到达目的地后，将对发出提醒的所述产品挤压监测设备所处位置附近的柑橘箱开箱检查，发现有挤破外皮出水的现象，及时将受损柑橘挑出处理，避免进一步霉烂。

本实施例采用所述产品挤压监测设备和挤压反馈系统，能够实时监测堆码最适合的层数，避免堆得过高导致下面的产品被压烂压坏，还能够实时监测运输过程由于车辆运行产生的各种挤压，并判断挤压是否会对产品产生质量影响，及时提醒驾驶员和货主进行处理。此外，本实施例能够有效提高产品运输过程的受挤压监控能力，使产品运输过程避免受到更多挤压损伤，同时及时处理受损产品，避免对其他产品产生影响。

应当注意的是，在本发明的系统的各个部件中，根据其要实现的功能而对其中的部件进行了逻辑划分，但是，本发明不受限于此，可以根据需要对各个部件进行重新划分或者组合，例如，可以将一些部件组合为单个部件，或者可以将一些部件进一步分解为更多的子部件。

本发明的各个部件实施例可以以硬件实现，或者以在一个或者多个处理器上运行的软件模块实现，或者以它们的组合实现。本领域的技术人员应当理解，可以在实践中使用微处理器或者数字信号处理器(DSP)来实现根据本发明实施例的系统中的一些或者全部部件的一些或者全部功能。本发明还可以实现为用于执行这里所描述的方法的一部分或者全部的设备或者装置程序(例如，计算机程序和计算机程序产品)。这样的实现本发明的程序可以存储在计算机可读介质上，或者可以具有一个或者多个信号的形式。这样的信号可以从因特网网站上下载得到，或者在载体信号上提供，或者以任何其他形式提供。

应该注意的是上述实施例对本发明进行说明而不是对本发明进行限制，并且本领域技术人员在不脱离所附权利要求的范围的情况下可设计出替换实施例。在权利要求中，不应将位于括号之间的任何参考符号构造成对权利要求的限制。单词“包含”不排除存在未列在权利要求中的元件或步骤。位于元件之前的单词“一”或“一个”不排除存在多个这样的元件。本发明可以借助于包括有若干不同元件的硬件以及借助于适当编程的计算机来实现。在列举了若干装置的单元权利要求中，这些装置中的若干个可以是通过同一个硬件项来具体体现。单词第一、第二、以及第三等的使用不表示任何顺序。可将这些单词解释为名称。

以上实施方式仅适于说明本发明，而并非对本发明的限制，有关技术领域的普通技术人员，在不脱离本发明的精神和范围的情况下，还可以做出各种变化和变型，因此所有等同的技术方案也属于本发明的范畴，本发明的专利保护范围应由权利要求限定。