本發(fā)明涉及集裝箱溫度測量，具體為一種基于物聯(lián)網(wǎng)的罐式集裝箱調(diào)溫方法及系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

1、作為液體、氣體和各種危險(xiǎn)品運(yùn)輸?shù)睦硐氚b和運(yùn)載工具，罐式集裝箱以其獨(dú)具的安全、快捷、高效和低成本的綜合優(yōu)勢已被越來越多的用戶所認(rèn)可，使用率不斷攀升。為了能夠?qū)奘郊b箱內(nèi)部運(yùn)輸?shù)慕橘|(zhì)加熱或調(diào)溫，故而需要在罐式集裝箱的底部或頂部設(shè)置調(diào)溫系統(tǒng)，因此調(diào)溫系統(tǒng)已成為罐式集裝箱的重要組成部分。

2、現(xiàn)有技術(shù)中，運(yùn)輸車輛上的控制終端對罐式集裝箱內(nèi)的溫度進(jìn)行檢測，并通過調(diào)溫系統(tǒng)調(diào)整罐式集裝箱內(nèi)貨物的溫度，但在調(diào)溫模式對集裝箱內(nèi)貨物進(jìn)行調(diào)溫的過程中，往往需要一段時(shí)間才能讓罐式集裝箱內(nèi)的的溫度控制在預(yù)設(shè)范圍內(nèi)，尤其是在環(huán)境溫度出現(xiàn)變化的情況下，集裝箱內(nèi)的溫度會(huì)受到外界溫度的影響，即使通過模式切換調(diào)節(jié)箱內(nèi)溫度的變化速度，模式切換的過程中仍然會(huì)存在一段時(shí)間的過渡期，可能出現(xiàn)罐式集裝箱內(nèi)貨物溫度變化的速度高于調(diào)溫系統(tǒng)調(diào)溫速度的情況，導(dǎo)致罐式集裝箱內(nèi)的貨物在相當(dāng)時(shí)間內(nèi)缺乏合理的箱內(nèi)溫度，產(chǎn)生貨物安全存儲(chǔ)問題。因此，設(shè)計(jì)調(diào)溫檢測精準(zhǔn)性高和貨物溫度控制能力強(qiáng)的一種基于物聯(lián)網(wǎng)的罐式集裝箱調(diào)溫方法及系統(tǒng)是很有必要的。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)思路

1、本發(fā)明的目的在于提供一種基于物聯(lián)網(wǎng)的罐式集裝箱調(diào)溫方法及系統(tǒng)，以解決上述背景技術(shù)中提出的問題。

2、為了解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供如下技術(shù)方案：一種基于物聯(lián)網(wǎng)的罐式集裝箱調(diào)溫方法，包括以下步驟：

3、步驟s1：在運(yùn)載罐式集裝箱車輛上的控制終端接入罐式集裝箱調(diào)溫系統(tǒng)，調(diào)溫系統(tǒng)對罐式集裝箱內(nèi)的溫度環(huán)境進(jìn)行監(jiān)測；

4、步驟s2：調(diào)溫系統(tǒng)的運(yùn)行模式包括全額調(diào)溫模式、間歇式調(diào)溫模式、自平衡循環(huán)模式和控溫平衡模式，單個(gè)罐式集裝箱內(nèi)調(diào)溫系統(tǒng)分別歷經(jīng)一次全額調(diào)溫模式、間歇式調(diào)溫模式、自平衡循環(huán)模式和控溫平衡模式為一個(gè)調(diào)溫序列，調(diào)溫系統(tǒng)根據(jù)對罐式集裝箱內(nèi)溫度變化過程的分析結(jié)果，在檢測到集裝箱內(nèi)溫度變化達(dá)到預(yù)設(shè)標(biāo)準(zhǔn)后，對罐式集裝箱內(nèi)的調(diào)溫模式進(jìn)行調(diào)節(jié)；

5、步驟s3：在調(diào)溫系統(tǒng)對集裝箱內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)的過程中，在檢測到單個(gè)調(diào)溫序列結(jié)束時(shí)對控制終端進(jìn)行提示。

6、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述步驟s2包括：

7、步驟s21：所述控制終端設(shè)置在罐式集裝側(cè)面，由控制柜、制冷和加熱機(jī)組、測量裝置、被安裝在罐體外面的循環(huán)通道、冷媒組成，所述測量裝置實(shí)時(shí)對貨物溫度進(jìn)行監(jiān)控和反饋給控制柜，所述控制柜根據(jù)反饋的溫度監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行邏輯判斷，并下達(dá)指令給制冷機(jī)組和加熱機(jī)組，制冷機(jī)組和加熱機(jī)組啟動(dòng)執(zhí)行對應(yīng)制冷和制熱指令；

8、步驟s22：所述測量裝置實(shí)時(shí)對罐式集裝箱內(nèi)的溫度環(huán)境進(jìn)行檢測，若測量裝置檢測到儲(chǔ)存在罐式集裝箱內(nèi)存放貨物對溫度的需求度高與當(dāng)前罐式集裝箱外的環(huán)境變化溫度范圍時(shí)，對罐式集裝箱外的環(huán)境溫度進(jìn)行具體檢測，獲取罐式集裝箱自身對集裝箱內(nèi)貨物的溫度調(diào)節(jié)能力是否能夠使得集裝箱內(nèi)貨物對溫度的需求度維持在正常標(biāo)準(zhǔn)內(nèi)，若不能，則啟動(dòng)罐式集裝箱內(nèi)的調(diào)溫系統(tǒng)，通過集裝箱內(nèi)的控制終端檢測當(dāng)前調(diào)溫系統(tǒng)的調(diào)溫模式，調(diào)溫系統(tǒng)針對于預(yù)測結(jié)果，控制罐式集裝箱合適的時(shí)間點(diǎn)切換調(diào)溫模式，并將調(diào)溫模式切換的信息傳輸回控制終端。

9、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述步驟s22包括：

10、步驟s221：控制終端接收到調(diào)溫信息后，通過設(shè)置于罐式集裝箱內(nèi)的第一溫度傳感器、第二溫度傳感器、第三溫度傳感器和第四溫度傳感器對罐式集裝箱內(nèi)貨物表面的溫度值進(jìn)行檢測，獲取當(dāng)前不同位置對應(yīng)的監(jiān)測溫度值，其中，所述第一溫度傳感器的設(shè)置位置在罐式集裝箱內(nèi)的隨機(jī)貨物的外側(cè)接觸面上，第一溫度傳感器檢測到的溫度為t1，所述第二溫度傳感器的設(shè)置位置在罐式集裝箱的內(nèi)壁上，第二溫度傳感器檢測到的溫度為t2，所述第三溫度傳感器的設(shè)置位置在罐式集裝箱運(yùn)輸車輛車頂，第三溫度傳感器檢測到的溫度為t3，所述第四溫度傳感器的設(shè)置位置在冷媒裝置的外壁上，第四溫度傳感器檢測到的溫度為t4；

11、步驟s222：若第三溫度傳感器檢測到罐式集裝箱外側(cè)環(huán)境溫度t3與第二溫度傳感器檢測到的集裝箱內(nèi)壁溫度t2的溫度差高于初始溫差設(shè)定值△t0時(shí)，控制柜下達(dá)指令給制冷和加熱機(jī)組停機(jī)工作；

12、步驟s223：當(dāng)測量裝置檢測到第一溫度傳感器檢測到的溫度t1高于貨物溫度設(shè)定值t時(shí)，系統(tǒng)開始全額調(diào)溫模式；當(dāng)冷媒檢測溫度t4低于貨物設(shè)定溫度t與溫差設(shè)定值△t1之差時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入間歇式調(diào)溫模式；當(dāng)?shù)谝粶囟葌鞲衅鳈z測溫度t1低于貨物設(shè)定溫度t與溫差設(shè)定值△t2之和時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入自平衡循環(huán)模式；當(dāng)?shù)谝粶囟葌鞲衅鳈z測溫度t1低于貨物設(shè)定溫度t與1/2溫差設(shè)定值△t3之和時(shí)，系統(tǒng)進(jìn)入控溫平衡模式。

13、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述步驟s223中，當(dāng)調(diào)溫模式為全額調(diào)溫模式時(shí)，調(diào)溫系統(tǒng)執(zhí)行的調(diào)整方法具體為：

14、第一溫度傳感器的檢測溫度正常到達(dá)下一個(gè)間歇式調(diào)溫模式所需要花費(fèi)的時(shí)間，其中t11為全額調(diào)溫模式啟動(dòng)時(shí)第一溫度傳感器檢測的溫度值，p1為全額調(diào)溫模式下調(diào)溫模式使得第一溫度傳感器檢測溫度變化的溫度變化功率，在當(dāng)前貨物溫差下，第二溫度傳感器檢測溫度受到外界溫度影響而產(chǎn)生的調(diào)溫影響系數(shù)，其中t31為全額調(diào)溫模式下第三溫度傳感器檢測的溫度值，t21為全額調(diào)溫模式下調(diào)溫系統(tǒng)釋放的溫度值，η為當(dāng)前罐式集裝箱外側(cè)箱壁的溫度傳遞系數(shù)，η＞0，則在當(dāng)前外界環(huán)境的影響下，第一溫度傳感器的檢測溫度實(shí)際到達(dá)下一個(gè)間歇式調(diào)溫模式所需要花費(fèi)的時(shí)間，在到達(dá)系統(tǒng)檢測的時(shí)間后，將調(diào)溫模式切換成間歇性調(diào)溫模式的信息傳輸至控制終端。

15、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述步驟s223中，當(dāng)調(diào)溫模式為間歇性調(diào)溫模式時(shí)，調(diào)溫系統(tǒng)執(zhí)行的調(diào)整方法具體為：

16、第一溫度傳感器的檢測溫度正常到達(dá)下一個(gè)自平衡循環(huán)模式所需要花費(fèi)的時(shí)間，其中p2為間歇式調(diào)溫模式下調(diào)溫模式使得第一溫度傳感器檢測溫度變化的溫度變化功率，在當(dāng)前貨物溫差下，第二溫度傳感器檢測溫度受到外界溫度影響而產(chǎn)生的調(diào)溫影響系數(shù)，其中t32為間歇式調(diào)溫模式下第三溫度傳感器檢測的溫度值，t22為全額調(diào)溫模式下調(diào)溫系統(tǒng)釋放的溫度值，則在當(dāng)前外界環(huán)境的影響下，第一溫度傳感器的檢測溫度實(shí)際到達(dá)下一個(gè)間歇式調(diào)溫模式所需要花費(fèi)的時(shí)間，其中γ為罐式集裝箱內(nèi)外熱量傳遞時(shí)間指數(shù)，在到達(dá)系統(tǒng)檢測的時(shí)間后，將調(diào)溫模式切換成自平衡循環(huán)模式的信息傳輸至控制終端。

17、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述步驟s223中，當(dāng)調(diào)溫模式為自平衡循環(huán)模式時(shí)，調(diào)溫系統(tǒng)執(zhí)行的調(diào)整方法具體為：

18、第一溫度傳感器的檢測溫度正常到達(dá)下一個(gè)調(diào)溫序列所需要花費(fèi)的時(shí)間，其中t13為調(diào)溫系統(tǒng)切換到自平衡循環(huán)模式時(shí)第一溫度傳感器檢測的溫度值，p3為自平衡循環(huán)模式下調(diào)溫模式使得第一溫度傳感器檢測的溫度變化的溫度變化功率，在當(dāng)前貨物與外界溫度的溫差下，此時(shí)的第二溫度傳感器檢測溫度的受到外界溫度影響而產(chǎn)生的調(diào)溫影響系數(shù)，其中t33為自平衡循環(huán)模式下第三溫度傳感器檢測的溫度值，t23為全額調(diào)溫模式下調(diào)溫系統(tǒng)釋放的溫度值，則在當(dāng)前外界環(huán)境的影響下，第一溫度傳感器的監(jiān)測溫度實(shí)際到達(dá)下一個(gè)控溫平衡模式所需要花費(fèi)的時(shí)間，在到達(dá)系統(tǒng)檢測的時(shí)間后，將調(diào)溫模式切換成控溫平衡模式的信息傳輸至控制終端。

19、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述罐式集裝箱調(diào)溫系統(tǒng)用于執(zhí)行所述基于物聯(lián)網(wǎng)的罐式集裝箱調(diào)溫方法，所述罐式集裝箱調(diào)溫系統(tǒng)包括集裝箱數(shù)據(jù)采集模塊、調(diào)溫模塊和調(diào)溫序列結(jié)束提示模塊，所述集裝箱數(shù)據(jù)采集模塊用于采集裝載貨物集裝箱內(nèi)部的數(shù)據(jù)信息；所述調(diào)溫模塊用于根據(jù)采集信息對集裝箱內(nèi)的溫度環(huán)境進(jìn)行檢測，并根據(jù)裝載貨物的溫度需求對罐式集裝箱的箱內(nèi)溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)；所述調(diào)溫序列結(jié)束提示模塊用于在調(diào)溫系統(tǒng)對溫度進(jìn)行調(diào)節(jié)的過程中，在單個(gè)調(diào)溫序列結(jié)束時(shí)對調(diào)溫系統(tǒng)進(jìn)行提示。

20、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述集裝箱數(shù)據(jù)采集模塊包括裝載信息采集模塊和材質(zhì)信息收錄模塊，所述裝載信息采集模塊用于對集裝箱內(nèi)裝載的貨物溫度需求信息進(jìn)行采集；所述材質(zhì)信息收錄模塊用于對集裝箱箱體的材質(zhì)信息進(jìn)行收錄，獲取集裝箱箱體傳遞熱量的系數(shù)信息。

21、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述調(diào)溫模塊包括溫度傳感器單元、熱量傳遞分析模塊和調(diào)溫模式切換模塊，所述溫度傳感器單元用于通過設(shè)置于罐式集裝箱不同位置的溫度傳感器檢測對應(yīng)位置溫度值；所述熱量傳遞分析模塊用于對外界環(huán)境對罐式集裝箱內(nèi)調(diào)溫系統(tǒng)調(diào)溫及裝載貨物熱量傳遞的具體情況進(jìn)行分析；所述調(diào)溫模式切換模塊用于通過調(diào)溫系統(tǒng)對罐式集裝箱內(nèi)的調(diào)溫模式進(jìn)行切換。

22、根據(jù)上述技術(shù)方案，所述熱量傳遞分析模塊包括調(diào)溫影響系數(shù)檢測子模塊和階段調(diào)溫時(shí)間預(yù)測子模塊，所述調(diào)溫影響系數(shù)檢測子模塊用于檢測熱量在介質(zhì)之間進(jìn)行傳遞過程對調(diào)溫系統(tǒng)的影響系數(shù)值；所述階段調(diào)溫時(shí)間預(yù)測子模塊用于對不同調(diào)溫模式下調(diào)溫系統(tǒng)最合適的調(diào)溫時(shí)間進(jìn)行預(yù)測。

23、與現(xiàn)有技術(shù)相比，本發(fā)明所達(dá)到的有益效果是：本發(fā)明，通過調(diào)溫系統(tǒng)針對于罐式集裝箱不同位置的溫度檢測結(jié)果，對罐式集裝箱內(nèi)溫度變化過程進(jìn)行分析，基于分析結(jié)果控制罐式集裝箱合適的時(shí)間點(diǎn)切換調(diào)溫模式，并將調(diào)溫模式切換的信息傳輸回控制終端，盡可能大得覆蓋的內(nèi)部貨物在不同環(huán)境下不同運(yùn)轉(zhuǎn)模式下的罐式集裝箱內(nèi)的溫度需求范圍，全面提高罐式集裝箱調(diào)溫系統(tǒng)在不同情況下的調(diào)溫能力，使得罐式調(diào)溫系統(tǒng)能夠?qū)磳⒌絹淼耐饨鐪囟韧蛔冞M(jìn)行提前變動(dòng)，使得集裝箱內(nèi)的貨物溫度能夠在各種情況下符合內(nèi)部貨物的溫度需求。