一种物流车辆故障检测通信系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种物流车辆故障检测通信系统，包括数据控制中心模块，Zigbee中心节点模块以及若干ZigBee路由节点模块，其中：ZigBee路由节点模块进行特定数据的采集，并将采集数据无线传送至Zigbee中心节点模块，且若干ZigBee路由节点模块之间通过蜂窝状网络或树状网络进行ZigBee无线通信；Zigbee中心节点模块，通过星型网络与ZigBee路由节点模块以及数据控制中心模块进行无线通信，完成ZigBee路由节点模块与数据控制中心之间的信息交换；数据控制中心模块，接收并处理Zigbee中心节点模块发送的特定数据。物流配送的信息通信效率进一步提高，且降低了管理成本，提高了配送车辆的运输效率，满足了客户对于配送时间的需求。
【专利说明】一种物流车辆故障检测通信系统
【技术领域】
[0001] 本发明涉及一种故障检测通信系统，尤其涉及一种物流车辆故障检测通信系统。
【背景技术】
[0002] 物流配送车辆是连接物流节点之间的重要交通工具，配送车辆的调度、路线、安全 等问题与物流服务质量息息相关，配送车辆在执行配送计划任务时常会遇到的一些车辆技 术故障、交通拥堵、客户需求变更等问题，当前的物流配送车辆大多没有故障自动检测系 统，车辆上的也没有配备无线终端通信设备，从而导致配送车辆与物流控制中心之间的信 息交互不畅通。从实际需求的角度看，在配送车辆上开发并推广无线终端检测设备，能够增 强配送车辆的效率，提升物流服务的客户满意度，增加物流企业的竞争力。
【发明内容】
[0003] 本发明的目的在于提供一种物流车辆故障检测通信系统，通过布局无线通信网络 对配送车辆与货物进行安全管理与监测，物流配送的信息通信效率提高，且降低了管理成 本。
[0004] 为了实现上述目的，本发明提供一种物流车辆故障检测通信系统，包括数据控制 中心模块，Zigbee中心节点模块以及若干ZigBee路由节点模块，其中 ：
[0005] 所述ZigBee路由节点模块进行特定数据的采集，并将采集数据通过ZigBee无线 网传送至Zigbee中心节点模块，且所述若干ZigBee路由节点模块之间通过蜂窝状网络或 树状网络进行ZigBee无线通信；
[0006] 所述Zigbee中心节点模块，通过星型网络与所述ZigBee路由节点模块以及数据 控制中心模块进行无线通信，完成所述ZigBee路由节点模块与数据控制中心之间的信息 交换；
[0007] 所述数据控制中心模块，接收所述Zigbee中心节点模块发送的特定数据，并分析 处理特定数据。
[0008] 较佳地，所述ZigBee路由节点模块包括第一控制器、第一数据采集模块以及第一 ZigBee无线通信模块；所述第一数据采集模块采集特定数据；所述第一控制器控制所述第 一 ZigBee无线通信模块将采集到的特定数据发送给Zigbee中心节点模块。
[0009] 较佳地，所述特定数据包括配送车辆的故障信息、配送车辆内的货品情况、交通信 号灯状态、可变路标状态、车检仪器的检测数据、RTMS检测数据、感应线圈检测数据中的一 种或几种。
[0010] 较佳地，所述第一数据采集模块可以为配送车辆关键部位的自动检测设备、手持 终端、交通信号灯、可变路标、车检仪器、RTMS检测器或感应线圈中的一种或几种。
[0011] 较佳地，所述ZigBee中心节点模块内包括第二控制器以及第二Zigbee无线通信 模块，所述第二控制器控制所述第二Zigbee无线通信模块将接收到的ZigBee路由节点模 块的数据发送给所述数据控制中心模块。
[0012] 较佳地，所述数据控制中心模块包括第三Zigbee无线通信模块以及第三控制器， 所述第三控制器控制第三Zigbee无线通信模块与所述第三Zigbee无线通信模块之间的信 息交互。
[0013] 较佳地，Zigbee中心节点模块与所述数据控制中心模块中均设置GPRS网络收发 模块，并通过所述GPRS网络收发模块进行无线通信。
[0014] 较佳地，数据控制中心模块中设置有自动监测系统模块，所述自动监测系统模块 对发出故障信息的配送车辆进行自动监测。
[0015] 较佳地，所述Zigbee中心节点模块以及所述ZigBee路由节点模块上均设置有 USB接口，所述USB接口与外部设备进行通信，从而对其所在的Zigbee中心节点模块以及 ZigBee路由节点模块进行升级与调试。
[0016] 本发明由于采用以上技术方案，具有以下的优点和积极效果：
[0017] 1)本发明通过数据控制中心模块，Zigbee中心节点模块以及若干ZigBee路由节 点模块之间的通信，使物流数据控制中心模块能及时监测车辆运行状态，并在发生突发状 况时，为配送车辆提供紧急技术支持，从而提升物流服务效率；
[0018] 2)本发明通过ZigBee路由节点模块进行特定数据的采集应用于物流，可以实现 收快件环节的数据采集，为管理提供基础数据信息，对收快件时效全程监控，增强了数据控 制中心对于配送车辆的全方位的安全监测与支持，提高营运保护水平，为后续的业务流程 优化提供信息基础；
[0019] 3)采用GPRS网络传输与Zigbee网络结合的无线网络方式，减少了传感器节点向 路由节点上报数据时相互碰撞的概率，并利用GPRS网络传输Zigbee中心节点的数据，改变 了传统无线传感器网络需要依托有线公共网络进行数据传输的限制。
【专利附图】
【附图说明】
[0020] 图1为本发明物流车辆故障检测通信系统的结构示意图；
[0021] 图2为本发明的GPRS网络传输与Zigbee网络结合的物流车辆故障检测通信系统 的结构不意图；
[0022] 图3为本发明的Zigbee中心节点与Zigbee路由节点的示意图；
[0023] 图4为本发明的实施例中ZigBee路由节点模块的结构框图；
[0024] 图5为本发明的实施例中基于CC2480芯片的Zigbee无线通信模块部分电路；
[0025] 图6为本发明的实施例中配送车辆胎压的检测装置电路原理图。
【具体实施方式】
[0026] 下面参照附图和具体实施例来进一步说明本发明。
[0027] 如附图1-6所示，本发明提供的一种物流车辆故障检测通信系统，包括数据控制 中心模块，Zigbee中心节点模块以及若干ZigBee路由节点模块，其中 ：
[0028] ZigBee路由节点模块进行特定数据的采集，并将采集数据无线通过Zigbee网传 送至Zigbee中心节点模块，且若干ZigBee路由节点模块之间通过蜂窝状网络或树状网络 进行ZigBee无线通信。
[0029] 其中，特定数据可以包括配送车辆的故障信息、配送车辆内的货品情况、交通信号 灯状态、可变路标状态、车检仪器的检测数据、RTMS检测数据、感应线圈检测数据中的一种 或几种。
[0030] RTMS在微波束的发射方向上以2米（7英尺）为一层面分层面探测物体，RTMS微 波束的发射角为40度，方位角为15度。安装好以后，它向公路投影形成一个可以分为32 个层面的椭圆形波束，这个椭圆的宽度取决于选择的工作方式，并因检测器安装角度和安 装距离的不同稍有变化。RTMS接收到微波投影区域内各种表面的连续不断的回波，如人行 道，栅栏，车辆以及树木等。在每一个微波层面内的固定物体回波信号将形成背景阈值， 如果回波信号的强度高于该微波层面的背景阈值，则表明有车辆存在，可将RTMS接收到的 车辆存在的实时数据作为特定数据。
[0031] 环形地埋感应线圈是基于电磁感应原理的车辆检测器的传感头部分，是一个埋在 路面下，通有一定工作电流的环形线圈，一般为2米1.5米。当车辆通过环形地埋线圈或 停在环形地埋线圈上，车辆自身铁质切割磁通线，引起线圈回路电感量的变化，检测器通过 检测该电感变化量就可以检测出车辆的存在，可将检测器检测出的车辆存在的实时数据作 为特定数据。
[0032] 车辆检测系统是道路监控系统非常重要的一部分。利用感应线圈来检测车辆速度 是目前世界上技术较为成熟的车辆检测方法，它可以获得当前监控路面交通流量、占有率、 速度等数据，以此判断道路阻塞情况，并利用外场信息发布系统发出警告等，当前监控路面 交通流量、占有率、速度等数据以及报警数据均可以作为特定数据。
[0033] 本实施例中，ZigBee路由节点模块包括第一控制器、第一数据采集模块以及第一 ZigBee无线通信模块；第一数据采集模块采集特定数据；第一控制器控制第一 ZigBee无线 通信模块将采集到的特定数据发送给Zigbee中心节点模块。其中，第一数据采集模块可以 为配送车辆关键部位的自动检测设备、手持终端、交通信号灯、可变路标、车检仪器、RTMS检 测器或感应线圈中的一种或几种，一般为摄像头、红外探测器、传感器等。因此，显然ZigBee 路由节点模块可以放置在配送车辆关键部位的自动检测设备、手持终端、交通信号灯、可变 路标、车检仪器、RTMS检测器或感应线圈的附近，可以设置在配送车辆内，也可以设置在道 路的固定位置。而ZigBee是一种新兴的近距离、低复杂度、低功耗、低数据速率、低成本的 无线网络技术，它是一种介于无线标记技术和蓝牙之间的技术。主要用于近距离无线连接。 它依据802. 15. 4标准，在数千个微小的传感器之间相互协调实现通信。这些传感器只需要 很少的能量，以接力的方式通过无线电波将数据从一个网络节点传到另一个节点，所以它 们的通信效率非常高。
[0034] 本实施例中，Zigbee路由节点模块由嵌入式微控制器LPC2148、zigbee无线通信 模块CC2480、数据采集模块、通信接口、键盘、液晶显示屏、源模块组成，如图4所示。
[0035] 配送车辆关键部位的自动检测设备中包括对配送车辆胎压的检测，本实施例中采 用基于LPC2148芯片的直流电源测量电路，具有一个8路的十位A/D转换器，其参考电源由 引脚Vref提供，通过跳线JP5选择参考电压。通过检测输入点VIN的模拟电压A/D转换成 对应的胎压数值，对配送车辆胎压进行监测。其A/D转换电路如图6所示。
[0036] Zigbee中心节点模块，通过星型网络与ZigBee路由节点模块以及数据控制中心 模块进行无线通信，完成ZigBee路由节点模块与数据控制中心之间的信息交换；ZigBee中 心节点模块内包括第二控制器以及第二无线通信模块，第二控制器控制第二ZigBee无线 通信模块将接收到的ZigBee路由节点模块的数据发送给数据控制中心模块。
[0037] 无线通信模块包括一对多和多对一通信，在一对多通信过程中，中心模块可以向 所有的从属模块发送数据信息，此通信方式通称为广播方式。相反，在多对一通信的过程 中，从设备向中心模块反馈数据信息，而从设备之间不能进行通信，故这种通信方式实质是 一对一通信。Zigbee中心节点模块通过星型网络与ZigBee路由节点模块以及数据控制中 心模块进行无线通信，实质就是广播方式。ZigBee路由节点模块通过光电传感器探测配送 车辆运行信息，并将探测信息以脉冲的方式传送给第一控制器。第一控制器处理信息后，传 送给Zigbee中心节点模块，从而实现Zigbee中心节点模块与ZigBee路由节点模块之间的 信息传递。在星型网络自动建立以后，此系统的软件设计包括两个部分。一部分是发送模 块。在发送完数据后，发送模块要接收到接收模块的反馈信息，才会点亮指示灯，表明此发 送过程结束。另一部分是接收模块。接收模块要在接收到数据信息的同时发送反馈信息， 并点亮指示灯，表明此接收过程结束。
[0038] ZigBee网络同其他无线传感器网络主要的不同之处在于其采用的预先地址分配 方式，整个网络的地址分配方案由分布式算法根据一系列网络自定义参数来确定，则网络 深度为d的路由节点所能分配的地址空间C(d)满足公式：
【权利要求】
1. 一种物流车辆故障检测通信系统，其特征在于，包括数据控制中心模块，Zigbee中 心节点模块以及若干ZigBee路由节点模块，其中 ： 所述ZigBee路由节点模块进行特定数据的采集，并将采集数据通过ZigBee无线网传 送至Zigbee中心节点模块，且所述若干ZigBee路由节点模块之间通过蜂窝状网络或树状 网络进行ZigBee无线通信； 所述Zigbee中心节点模块,通过星型网络与所述ZigBee路由节点模块以及数据控制 中心模块进行无线通信，完成所述ZigBee路由节点模块与数据控制中心模块之间的信息 交换； 所述数据控制中心模块，接收所述Zigbee中心节点模块发送的特定数据，并分析处理 特定数据。
2. 如权利要求1所述的一种物流车辆故障检测通信系统，其特征在于，所述ZigBee路 由节点模块包括第一控制器、第一数据采集模块以及第一 ZigBee无线通信模块；所述第一 数据采集模块采集特定数据；所述第一控制器控制所述第一 ZigBee无线通信模块将采集 到的特定数据发送给Zigbee中心节点模块。
3. 如权利要求1所述的一种物流车辆故障检测通信系统，其特征在于，所述特定数据 包括配送车辆的故障信息、配送车辆内的货品情况、交通信号灯状态、可变路标状态、车检 仪器的检测数据、RTMS检测数据、感应线圈检测数据中的一种或几种。
4. 如权利要求2所述的一种物流车辆故障检测通信系统，其特征在于，所述第一数据 采集模块可以为配送车辆关键部位的自动检测设备、手持终端、交通信号灯、可变路标、车 检仪器、RTMS检测器或感应线圈中的一种或几种。
5. 如权利要求1所述的一种物流车辆故障检测通信系统，其特征在于，所述ZigBee中 心节点模块内包括第二控制器以及第二Zigbee无线通信模块，所述第二控制器控制所述 第二Zigbee无线通信模块将接收到的ZigBee路由节点模块的数据发送给所述数据控制中 心模块。
6. 如权利要求5所述的一种物流车辆故障检测通信系统，其特征在于，所述数据控 制中心模块包括第三Zigbee无线通信模块以及第三控制器，所述第三控制器控制第三 Zigbee无线通信模块与所述第三Zigbee无线通信模块之间的信息交互。
7. 如权利要求1所述的一种物流车辆故障检测通信系统，其特征在于，所述Zigbee中 心节点模块与所述数据控制中心模块中均设置GPRS网络收发模块，并通过所述GPRS网络 收发模块进行无线通信。
8. 如权利要求1所述的一种物流车辆故障检测通信系统，其特征在于，数据控制中心 模块中设置有自动监测系统模块，所述自动监测系统模块对发出故障信息的配送车辆进行 自动监测。
9. 如权利要求1所述的一种物流车辆故障检测通信系统，其特征在于，所述Zigbee中 心节点模块以及所述ZigBee路由节点模块上均设置有USB接口，所述USB接口与外部设备 进行通信，从而对其所在的Zigbee中心节点模块以及ZigBee路由节点模块进行升级与调 试。
【文档编号】H04L29/08GK104052812SQ201410276835
【公开日】2014年9月17日 申请日期:2014年6月20日 优先权日:2014年6月20日
【发明者】吴琦, 陆蔺, 石瑞华 申请人:苏州工业职业技术学院