專利名稱：新型果蔬物流保鮮運(yùn)輸控制系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實(shí)用新型屬于自動(dòng)化控制領(lǐng)域，尤其是一種新型果蔬物流保鮮運(yùn)輸控制系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在果蔬的長(zhǎng)時(shí)間運(yùn)輸過程中，由于天氣、氣候以及其他環(huán)境因素的影響，經(jīng)常會(huì)導(dǎo)致果蔬運(yùn)輸車內(nèi)的果蔬出現(xiàn)一定程度的損傷。雖然，現(xiàn)有的果蔬保鮮運(yùn)輸車上安裝有溫度測(cè)量裝置，但通常采用單點(diǎn)測(cè)量方式，難以實(shí)現(xiàn)準(zhǔn)確測(cè)量，不能保證果蔬的品質(zhì)。另外，果蔬保鮮運(yùn)輸車與果蔬監(jiān)控中心沒有形成自動(dòng)化監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)，果蔬監(jiān)控中心不能實(shí)時(shí)監(jiān)控果蔬保鮮運(yùn)輸車的狀態(tài)，難以實(shí)現(xiàn)有效地調(diào)度與控制。

實(shí)用新型內(nèi)容本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種能夠?qū)弑ｕr運(yùn)輸車的溫度、濕度等信息實(shí)時(shí)監(jiān)控并形成自動(dòng)化監(jiān)控網(wǎng)絡(luò)的新型果蔬物流保鮮運(yùn)輸控制系統(tǒng)。本實(shí)用新型解決其技術(shù)問題是采取以下技術(shù)方案實(shí)現(xiàn)的一種新型果蔬物流保鮮運(yùn)輸控制系統(tǒng)，包括節(jié)點(diǎn)控制器、主控制器和果蔬保鮮運(yùn)輸監(jiān)控服務(wù)器，若干個(gè)節(jié)點(diǎn)控制器通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)與主控制器連接在一起，節(jié)點(diǎn)控制器將采集到的果蔬保鮮運(yùn)輸車內(nèi)的環(huán)境信息通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給主控制器，主控制器通過移動(dòng)通信網(wǎng)與果蔬保鮮運(yùn)輸監(jiān)控服務(wù)器連接在一起實(shí)現(xiàn)對(duì)果蔬保鮮運(yùn)輸車的溫度、濕度控制功能。而且，所述的節(jié)點(diǎn)控制器包括微處理器、溫度傳感器、濕度傳感器和無線模塊，微處理器通過1 接口與溫度傳感器相連接，通過A/D轉(zhuǎn)換接口與濕度傳感器相連接，通過SPI接口與無線模塊相連接，該無線模塊通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)與主控制器相連接進(jìn)行溫度和濕度數(shù)據(jù)傳輸。而且，所述的微處理器還分別通過A/D轉(zhuǎn)換接口與氧氣傳感器、乙烯傳感器、二氧化碳傳感器相連接并通過無線模塊與主控制器相連接傳輸氧氣、乙烯、二氧化碳數(shù)據(jù)。而且，所述的主控制器包括ARM嵌入式微控制器、無線模塊、RFID讀寫器、GPS模塊、溫/濕度控制模塊、短信通信模塊和IXD顯示屏，ARM嵌入式微控制器通過SPI接口與無線模塊相連接接收果蔬保鮮運(yùn)輸車的環(huán)境信息，通過RS232接口與RFID讀寫器、GPS模塊、短信通信模塊相連接分別實(shí)現(xiàn)讀取果蔬保鮮運(yùn)輸車的貨物信息、位置信息和與果蔬保鮮運(yùn)輸監(jiān)控服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ?，通過I/O接口與溫/濕度控制模塊對(duì)果蔬保鮮運(yùn)輸車進(jìn)行溫度和濕度的控制，通過I/O接口與LCD顯示屏相連接進(jìn)行各種信息的顯示。而且，所述的ARM嵌入式微控制器還通過RS232接口與hternet連接模塊相連接，該hternet連接模塊采用GPRS/3G模塊與果蔬保鮮運(yùn)輸監(jiān)控服務(wù)器相連接進(jìn)行數(shù)據(jù)通
fn ° 而且，所述的ARM嵌入式微控制器還通過RS232接口與電子門鎖相連接實(shí)現(xiàn)車門開啟記錄功能，通過USB接口與攝像機(jī)相連接實(shí)現(xiàn)對(duì)車門開啟的視頻監(jiān)視和記錄，通過SPI接口與SD存儲(chǔ)卡相連接存儲(chǔ)視頻數(shù)據(jù)。而且，所述的ARM嵌入式微控制器還通過UART接口與導(dǎo)航儀相連接實(shí)現(xiàn)車輛導(dǎo)航功能。而且，所述的果蔬保鮮運(yùn)輸監(jiān)控服務(wù)器由計(jì)算機(jī)、短信通信模塊連接構(gòu)成，該短信通信模塊通過移動(dòng)通信網(wǎng)與主控制器相連接進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。而且，所述的計(jì)算機(jī)還連接一 hternet連接模塊，該hternet連接模塊采用GPRS/3G模塊并通過移動(dòng)通信網(wǎng)與主控制器相連接進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。而且，所述的無線模塊采用的是CR1C400ANC模塊；所述的短信通信模塊采用的是雙頻 GSM/GPRS 模塊 Q2403A。本實(shí)用新型的優(yōu)點(diǎn)和積極效果是本實(shí)用新型通過安裝在果蔬保鮮運(yùn)輸車上的節(jié)點(diǎn)控制器、主控制器實(shí)時(shí)采集果蔬環(huán)境的溫度、濕度、氧氣、乙烯、二氧化碳數(shù)據(jù)等信息并對(duì)溫度、濕度進(jìn)行有效控制，保證了果蔬保鮮運(yùn)輸過程中果蔬的質(zhì)量；同時(shí)可以將果蔬保鮮運(yùn)輸車的環(huán)境信息、位置信息、貨物信息等通過移動(dòng)通信網(wǎng)發(fā)送到監(jiān)控中心的果蔬保鮮運(yùn)輸監(jiān)控服務(wù)器上，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心的統(tǒng)一調(diào)度和管理，提高了自動(dòng)化處理水平和工作效率。

圖1是本實(shí)用新型的系統(tǒng)連接示意圖；圖2是節(jié)點(diǎn)控制器的電路方框圖；圖3是主控制器的電路方框圖；圖4是果蔬保鮮運(yùn)輸監(jiān)控服務(wù)器的結(jié)構(gòu)示意圖；圖5是系統(tǒng)處理流程示意圖。
具體實(shí)施方式
以下結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型實(shí)施例做進(jìn)一步詳述一種新型果蔬物流保鮮運(yùn)輸控制系統(tǒng)，如圖1所示，包括節(jié)點(diǎn)控制器、主控制器和果蔬保鮮運(yùn)輸監(jiān)控服務(wù)器，主控制器通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)與若干個(gè)節(jié)點(diǎn)控制器連接在一起，主控制器通過移動(dòng)通信網(wǎng)與果蔬保鮮運(yùn)輸監(jiān)控服務(wù)器連接在一起。節(jié)點(diǎn)控制器通過多種傳感器采集果蔬保鮮運(yùn)輸車內(nèi)的溫度、濕度、氧氣、乙烯、二氧化碳等數(shù)據(jù)并將上述數(shù)據(jù)傳輸給主控制器并由主控制器傳輸給果蔬保鮮運(yùn)輸監(jiān)控服務(wù)器，果蔬保鮮運(yùn)輸監(jiān)控服務(wù)器接收主控制器上傳的各種信息并分析處理后向主控制器發(fā)送相應(yīng)的控制命令，由主控制器進(jìn)行相應(yīng)的溫度、濕度控制操作。本控制系統(tǒng)的主控制器可以做成車載嵌入式終端安裝在果蔬保鮮運(yùn)輸車上，節(jié)點(diǎn)控制器可以用作包裝箱模塊用于溫度、濕度、氣體含量等數(shù)據(jù)采集，果蔬保鮮運(yùn)輸監(jiān)控服務(wù)器安裝在果蔬物流監(jiān)控中心內(nèi)。下面分別對(duì)系統(tǒng)的三個(gè)組成部分進(jìn)行說明如圖2所示，節(jié)點(diǎn)控制器包括微處理器、溫度傳感器、濕度傳感器、氧氣傳感器、乙烯傳感器、二氧化碳傳感器和無線模塊，微處理器通過1 接口與溫度傳感器相連接，通過A/D轉(zhuǎn)換接口與濕度傳感器、氧氣傳感器、乙烯傳感器、二氧化碳傳感器相連接，通過SPI接口與無線模塊相連接，該無線模塊通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)與主控器相連接。在本實(shí)施例中，微處理器采用ATMEGA16單片機(jī)；溫度傳感器采用Dallas半導(dǎo)體公司生產(chǎn)的DS18B20數(shù)字化溫度傳感器，該溫度傳感器采用單總線的接口技術(shù)，即采用一根線進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，能夠直接讀取被測(cè)物的溫度值，并且通過該線為器件提供電源；濕度傳感器采用霍尼韋爾公司生產(chǎn)的HIH4000-003型濕度傳感器，該傳感器具有接口簡(jiǎn)單，精度高等特點(diǎn)；氧氣傳感器采用電化學(xué)式氧氣傳感器70X-V ；乙烯傳感器采用乙烯傳感器模塊4P-50 ；二氧化碳傳感器采用E2V4R11BD傳感器；無線模塊采用CR1C400ANC，其采用完全透明的傳輸協(xié)議，應(yīng)用在短距離無線傳輸中具有較高的性價(jià)比，該無線模塊負(fù)責(zé)向主控制器傳送各種傳感器采集的信肩、ο節(jié)點(diǎn)控制器的工作過程為微處理器通過無線模塊加入到無線傳感網(wǎng)絡(luò)，等待主控制器的采集指令，當(dāng)收到指令后，采集溫度、濕度、氧氣、乙烯、二氧化碳數(shù)據(jù)并通過無線模塊將傳感數(shù)據(jù)發(fā)送給主控制器。如圖3所示，主控制器包括ARM嵌入式微控制器、無線模塊、RFID讀寫器、GPS模塊、溫/濕度控制模塊、短信通信模塊、Internet連接模塊、電子門鎖、攝像機(jī)、存儲(chǔ)卡、IXD顯示屏、導(dǎo)航儀，ARM嵌入式微控制器通過SPI接口與無線模塊相連接，ARM嵌入式微控制器通過RS232接口與RFID讀寫器、GPS模塊、短信通信模塊、Internet連接模塊、電子門鎖相連接，ARM嵌入式微控制器通過UART接口與導(dǎo)航儀相連接，ARM嵌入式微控制器通過I/O接口與溫/濕度控制模塊、IXD顯示屏相連接，ARM嵌入式微控制器通過USB接口與攝像機(jī)相連接，ARM嵌入式微控制器通過SPI接口與SD存儲(chǔ)卡相連接。在本實(shí)施例中，ARM嵌入式微控制器采用AT91SAM9263芯片；無線模塊采用CR1C400ANC，其采用完全透明的傳輸協(xié)議，應(yīng)用在短距離無線傳輸中具有較高的性價(jià)比，該無線模塊接收節(jié)點(diǎn)控制器傳送的果蔬保鮮運(yùn)輸車的各種信息；RFID模塊采用ZLG500B14讀寫器，該讀寫模塊支持Mifarel S50/S70, MifareO ultralight、Mifare Pro, Mifare desfire 等多種型號(hào)的射頻卡；ZLG500B14讀寫器所使用的RFID卡采用Mifare射頻卡Mifarel S50，卡中EEPROM中存儲(chǔ)了果蔬貨號(hào)、目的地等貨物信息；GPS模塊采用G-MOUSE接收器，該GPS接收器每個(gè)固定時(shí)間就通過串口向ARM系統(tǒng)板發(fā)送一次車輛的位置信息；短信通信模塊采用法國(guó)WAVEC0M公司生產(chǎn)的雙頻GSM/GPRS模塊Q2403A，該模塊可直接使用移動(dòng)通信公司發(fā)行的SIM卡，SIM卡號(hào)可以作為發(fā)送端地址或目的端地址，收發(fā)的短信息存儲(chǔ)在SIM卡中internet連接模塊采用GPRS/3G模塊，用于與果蔬保鮮運(yùn)輸監(jiān)控服務(wù)器相連接進(jìn)行數(shù)據(jù)通信功能；LCD顯示屏可以顯示主控制器上的菜單及各種信息；導(dǎo)航儀作為車輛導(dǎo)航設(shè)備為果蔬保鮮運(yùn)輸車導(dǎo)航；電子門鎖與攝像機(jī)記錄、監(jiān)視車門的開啟；存儲(chǔ)卡保存視頻數(shù)據(jù)。主控制器的工作原理為以ARM嵌入式微處理器為核心，通過RFID讀寫器用于在果蔬裝卸時(shí)讀取包裝箱上RFID卡，以獲得果蔬的貨號(hào)批次、種類、出發(fā)地、目的地等信息；通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)獲取冷藏車果蔬物流中的環(huán)境信息；通過GPS模塊獲得果蔬冷藏保鮮運(yùn)輸車的位置信息；主控制器通過短信通信模塊或hternet連接模塊向果蔬保鮮運(yùn)輸監(jiān)控服務(wù)器(后臺(tái)果蔬物流中心)發(fā)送冷藏車果蔬物流中的環(huán)境信息或果蔬冷藏保鮮運(yùn)輸車的位置信息；通過短信通信模塊或hternet連接模塊接收果蔬保鮮運(yùn)輸監(jiān)控服務(wù)器發(fā)送的指令，并通過溫/濕度控制模塊控制果蔬保鮮運(yùn)輸車的溫度和濕度；通過電子門鎖和攝像機(jī)監(jiān)視、記錄車門的開啟。主控制器以ARM嵌入式微處理器為核心，對(duì)冷藏車果蔬物流中的環(huán)境信息、貨物信息、車輛位置信息進(jìn)行監(jiān)測(cè)和傳輸，實(shí)現(xiàn)無線傳感數(shù)據(jù)接收、果蔬冷藏保鮮運(yùn)輸車定位、GSM報(bào)警及接收命令、果蔬包裝箱RFID卡的讀取、顯示、記錄車上相關(guān)數(shù)據(jù)、以及記錄車門開啟等功能。如圖4所示，果蔬保鮮運(yùn)輸監(jiān)控服務(wù)器由計(jì)算機(jī)、短信通信模塊、Internet連接模塊連接構(gòu)成，該果蔬保鮮運(yùn)輸監(jiān)控服務(wù)器安裝在果蔬物流監(jiān)控中心，監(jiān)控中心通過移動(dòng)通信網(wǎng)與主控制器相連接，通過短信通信模塊或hternet連接模塊接收主控制器發(fā)送的數(shù)據(jù)，并可以依據(jù)果蔬保鮮環(huán)境信息、車輛位置信息和貨物信息進(jìn)行科學(xué)調(diào)度，將調(diào)度指令通過短信通信模塊或hternet連接模塊發(fā)送到主控制器中。果蔬保鮮運(yùn)輸監(jiān)控服務(wù)器的具體功能及處理數(shù)據(jù)過程，如圖5所示。傳到果蔬保鮮運(yùn)輸監(jiān)控服務(wù)器的果蔬保鮮環(huán)境信息(溫度、濕度、氧氣、乙烯、二氧化碳)、車輛位置信息(GPQ和貨物信息數(shù)據(jù)，通過果蔬品質(zhì)評(píng)價(jià)模型，可以得到果蔬當(dāng)前的品質(zhì)狀況；通過果蔬品質(zhì)預(yù)測(cè)模型，可以預(yù)測(cè)果蔬的保質(zhì)期。根據(jù)得到的果蔬品質(zhì)狀況與及保質(zhì)期，可以用來輔助決策是需要調(diào)整存儲(chǔ)環(huán)境還是調(diào)整運(yùn)輸路徑。如果需要調(diào)整存儲(chǔ)環(huán)境，則發(fā)送控制信號(hào)，調(diào)整溫度和濕度；如果需要調(diào)整路徑，則果蔬保鮮運(yùn)輸監(jiān)控服務(wù)器根據(jù)傳輸上來的GPS信號(hào)，結(jié)合GIS系統(tǒng)，將新的路徑信息發(fā)送到冷藏車上的液晶屏和導(dǎo)航儀上。另外，中心果蔬保鮮運(yùn)輸監(jiān)控服務(wù)器根據(jù)傳輸上來的GPS信號(hào)，結(jié)合GIS系統(tǒng)，也可以實(shí)時(shí)顯示冷藏車的位置。需要強(qiáng)調(diào)的是，本實(shí)用新型所述的實(shí)施例是說明性的，而不是限定性的，因此本實(shí)用新型并不限于具體實(shí)施方式
中所述的實(shí)施例，凡是由本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本實(shí)用新型的技術(shù)方案得出的其他實(shí)施方式，同樣屬于本實(shí)用新型保護(hù)的范圍。
權(quán)利要求1.一種新型果蔬物流保鮮運(yùn)輸控制系統(tǒng)，其特征在于包括節(jié)點(diǎn)控制器、主控制器和果蔬保鮮運(yùn)輸監(jiān)控服務(wù)器，若干個(gè)節(jié)點(diǎn)控制器通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)與主控制器連接在一起， 節(jié)點(diǎn)控制器將采集到的果蔬保鮮運(yùn)輸車內(nèi)的環(huán)境信息通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給主控制器， 主控制器通過移動(dòng)通信網(wǎng)與果蔬保鮮運(yùn)輸監(jiān)控服務(wù)器連接在一起實(shí)現(xiàn)對(duì)果蔬保鮮運(yùn)輸車的溫度、濕度控制功能。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型果蔬物流保鮮運(yùn)輸控制系統(tǒng)，其特征在于所述的節(jié)點(diǎn)控制器包括微處理器、溫度傳感器、濕度傳感器和無線模塊，微處理器通過1 接口與溫度傳感器相連接，通過A/D轉(zhuǎn)換接口與濕度傳感器相連接，通過SPI接口與無線模塊相連接， 該無線模塊通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)與主控制器相連接進(jìn)行溫度和濕度數(shù)據(jù)傳輸。
3.根據(jù)權(quán)利要求2所述的新型果蔬物流保鮮運(yùn)輸控制系統(tǒng)，其特征在于所述的微處理器還分別通過A/D轉(zhuǎn)換接口與氧氣傳感器、乙烯傳感器、二氧化碳傳感器相連接并通過無線模塊與主控制器相連接傳輸氧氣、乙烯、二氧化碳數(shù)據(jù)。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型果蔬物流保鮮運(yùn)輸控制系統(tǒng)，其特征在于所述的主控制器包括ARM嵌入式微控制器、無線模塊、RFID讀寫器、GPS模塊、溫/濕度控制模塊、短信通信模塊和IXD顯示屏，ARM嵌入式微控制器通過SPI接口與無線模塊相連接接收果蔬保鮮運(yùn)輸車的環(huán)境信息，通過RS232接口與RFID讀寫器、GPS模塊、短信通信模塊相連接分別實(shí)現(xiàn)讀取果蔬保鮮運(yùn)輸車的貨物信息、位置信息和與果蔬保鮮運(yùn)輸監(jiān)控服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸?shù)墓δ埽ㄟ^I/O接口與溫/濕度控制模塊對(duì)果蔬保鮮運(yùn)輸車進(jìn)行溫度和濕度的控制，通過I/O接口與LCD顯示屏相連接進(jìn)行各種信息的顯示。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型果蔬物流保鮮運(yùn)輸控制系統(tǒng)，其特征在于所述的ARM 嵌入式微控制器還通過RS232接口與hternet連接模塊相連接，該hternet連接模塊采用GPRS/3G模塊與果蔬保鮮運(yùn)輸監(jiān)控服務(wù)器相連接進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
6.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型果蔬物流保鮮運(yùn)輸控制系統(tǒng)，其特征在于所述的ARM 嵌入式微控制器還通過RS232接口與電子門鎖相連接實(shí)現(xiàn)車門開啟記錄功能，通過USB接口與攝像機(jī)相連接實(shí)現(xiàn)對(duì)車門開啟的視頻監(jiān)視和記錄，通過SPI接口與SD存儲(chǔ)卡相連接存儲(chǔ)視頻數(shù)據(jù)。
7.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型果蔬物流保鮮運(yùn)輸控制系統(tǒng)，其特征在于所述的ARM 嵌入式微控制器還通過UART接口與導(dǎo)航儀相連接實(shí)現(xiàn)車輛導(dǎo)航功能。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的新型果蔬物流保鮮運(yùn)輸控制系統(tǒng)，其特征在于所述的果蔬保鮮運(yùn)輸監(jiān)控服務(wù)器由計(jì)算機(jī)、短信通信模塊連接構(gòu)成，該短信通信模塊通過移動(dòng)通信網(wǎng)與主控制器相連接進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的新型果蔬物流保鮮運(yùn)輸控制系統(tǒng)，其特征在于所述的計(jì)算機(jī)還連接一 hternet連接模塊，該hternet連接模塊采用GPRS/3G模塊并通過移動(dòng)通信網(wǎng)與主控制器相連接進(jìn)行數(shù)據(jù)通信。
10.根據(jù)權(quán)利要求4所述的新型果蔬物流保鮮運(yùn)輸控制系統(tǒng)，其特征在于所述的無線模塊采用的是CR1C400ANC模塊；所述的短信通信模塊采用的是雙頻GSM/GPRS模塊 Q2403Ao
專利摘要本實(shí)用新型涉及一種新型果蔬物流保鮮運(yùn)輸控制系統(tǒng)，其主要技術(shù)特點(diǎn)是包括節(jié)點(diǎn)控制器、主控制器和果蔬保鮮運(yùn)輸監(jiān)控服務(wù)器，若干個(gè)節(jié)點(diǎn)控制器通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)與主控制器連接在一起，節(jié)點(diǎn)控制器將采集到的果蔬保鮮運(yùn)輸車內(nèi)的環(huán)境信息通過無線傳感網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給主控制器，主控制器通過移動(dòng)通信網(wǎng)與果蔬保鮮運(yùn)輸監(jiān)控服務(wù)器連接在一起實(shí)現(xiàn)對(duì)果蔬保鮮運(yùn)輸車的溫度、濕度控制功能。本實(shí)用新型通過安裝在果蔬保鮮運(yùn)輸車上的節(jié)點(diǎn)控制器、主控制器實(shí)時(shí)采集果蔬環(huán)境的溫度、濕度、氧氣、二氧化碳、乙烯數(shù)據(jù)等信息并對(duì)溫度、濕度進(jìn)行有效控制，保證了果蔬保鮮運(yùn)輸過程中果蔬的質(zhì)量；同時(shí)了實(shí)現(xiàn)監(jiān)控中心的統(tǒng)一調(diào)度和管理，提高了自動(dòng)化處理水平和工作效率。
文檔編號(hào)G05B19/418GK202331165SQ20112046596
公開日2012年7月11日 申請(qǐng)日期2011年11月22日 優(yōu)先權(quán)日2011年11月22日
發(fā)明者張銳, 李達(dá), 王以忠, 黃華芳, 黃國(guó)全 申請(qǐng)人:天津科技大學(xué)