本實用新型涉及一種無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)，具體涉及一種冷藏集裝箱的無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)，尤其是一種適用于碼頭堆場及遠洋貨輪上的冷藏集裝箱無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)。

背景技術：

冷藏集裝箱在堆存、運輸過程中必須根據(jù)貨主所指定的溫度進行管理，需要碼頭作業(yè)人員、船上電工人員定時巡檢，傳統(tǒng)的巡檢方式是巡檢人員隨身攜帶記錄本在冷藏箱旁邊、甚至通過爬梯子的方式記錄每個冷藏集裝箱的溫度，如出現(xiàn)與貨主所指定的運輸溫度不符合或者發(fā)現(xiàn)冷藏集裝箱工作異常時，通知有關人員檢查和修理。此種巡檢方式不僅周期長、效率低、數(shù)據(jù)的準確性難以保證，更為關鍵的是堆場復雜的作業(yè)過程或海上惡略的天氣環(huán)境會有造成工作人員的安全隱患。

目前，在船舶與碼頭冷藏集裝箱監(jiān)控領域，采用電力線載波調制器建立起統(tǒng)一的遠程監(jiān)控冷藏集裝箱系統(tǒng)較為成熟，該領域市場占用率最高的是美國YORK公司的REFCON系統(tǒng)。它的原理是冷藏集裝箱進入碼頭堆場或吊裝上船后，工作人員為其接入電源線供電，在供電過程中電力線載波調制器采集冷藏集裝箱的溫濕度信息通過電力線傳回至碼頭或貨輪上的REFCON系統(tǒng)，由REFCON系統(tǒng)對數(shù)據(jù)進行解析并顯示。然而，該系統(tǒng)在實際應用中也存在一定的不足：由于多數(shù)冷藏集裝箱未安裝電力線載波調制器，因此，碼頭或貨輪即使配置有REFCON系統(tǒng)，由于無法做到冷藏集裝箱無線監(jiān)控的全覆蓋，在巡檢過程中，工作任務無法判定哪些冷藏集裝箱安裝電力線載波調制器，因此，仍然需要人工去現(xiàn)場一個個巡檢。即使某船公司的冷藏集裝箱全部安裝電力線載波調制器，但在實際運輸過程中，由于還需要運輸其他公司的冷藏集裝箱（類似航空的聯(lián)盟，互換倉位），也會導致無法全覆蓋。

技術實現(xiàn)要素：

本實用新型的目的在于提供一種冷藏集裝箱的無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)，經(jīng)濟實用、可便捷拆裝。

為了達到上述目的，本實用新型通過以下技術方案實現(xiàn)：一種冷藏集裝箱的無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)，其特點是，包含：

若干個監(jiān)控終端，分別采集對應冷藏集裝箱的狀態(tài)參數(shù)；

監(jiān)控平臺，與監(jiān)控終端采用無線通信方式連接，用于遠程查看冷藏集裝箱的狀態(tài)參數(shù)及發(fā)送控制指令；其中

每一監(jiān)控終端包含；

串口接入模塊，與冷藏集裝箱的數(shù)據(jù)串口連接，以采集冷藏集裝箱的狀態(tài)參數(shù)；

控制模塊，與所述的串口接入模塊連接，用于向冷藏集裝箱發(fā)送控制指令；

緩存模塊，與所述的控制模塊連接，用于存儲串口接入模塊采集到的冷藏集裝箱的狀態(tài)參數(shù)；

定位模塊，與所述的控制模塊連接，用于獲取冷藏集裝箱的地理位置信息；

通信模塊，與所述的控制模塊連接，用于向監(jiān)控平臺發(fā)送冷藏集裝箱的狀態(tài)參數(shù)、地理位置信息及接收監(jiān)控平臺發(fā)送的控制指令；

電源模塊，分別與所述的控制模塊、定位模塊及通信模塊連接，用于提供電能。

所述的監(jiān)控終端還包含一指示模塊，所述的指示模塊分別與所述的控制模塊及電源模塊連接，所述的指示模塊包含工作狀態(tài)指示燈，電量指示燈，定位指示燈，移動網(wǎng)絡指示燈及WIFI網(wǎng)絡指示燈。

所述的監(jiān)控終端還包含一天線模塊，所述的天線模塊分別與定位模塊及通信模塊連接，用于放大定位模塊的定位信號及放大通信模塊的通信信號。

所述的監(jiān)控平臺包含依次連接的數(shù)據(jù)接收與分發(fā)模塊、存儲服務器及人機交互模塊，所述的數(shù)據(jù)接收與分發(fā)模塊用于接收監(jiān)控終端發(fā)送的冷藏集裝箱的狀態(tài)參數(shù)；所述的存儲服務器用于存儲數(shù)據(jù)接收與分發(fā)模塊接收的冷藏集裝箱的狀態(tài)參數(shù)；所述的人機交互模塊用于經(jīng)授權的用戶查詢并顯示冷藏集裝箱的狀態(tài)參數(shù)及發(fā)送控制指令。

所述的冷藏集裝箱的狀態(tài)參數(shù)包含冷藏集裝箱的箱號、設定溫度、設定濕度、送風溫度、回風溫度、濕度、USDA傳感數(shù)據(jù)、故障代碼。

所述的控制指令包含立即回傳指令，用于指定冷藏集裝箱立即回傳狀態(tài)參數(shù)；間隔回傳指令，用于指定冷藏集裝箱在預設時間間隔內回傳狀態(tài)參數(shù)；開關指令，用于控制冷藏集裝箱的壓縮機啟動或停止；修改設定溫度指令，用于更改冷藏集裝箱的設定溫度；故障診斷指令，用于獲取指定冷藏集裝箱控制器的故障代碼，并分析對指定冷藏集裝箱進行故障診斷。

所述的定位模塊為GPS芯片和北斗定位芯片中的一種或其組合。

所述的無線通信方式為GPRS、3G、4G、WIFI、433MHz、藍牙及2.4G中的一種或其組合。

所述的電源模塊為一可充電鋰電池。

本實用新型一種冷藏集裝箱的無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)與現(xiàn)有技術相比具有以下優(yōu)點：由于監(jiān)控終端能夠采集冷藏集裝箱的箱號，因此監(jiān)控終端無需與冷藏集裝箱耦合，實現(xiàn)全覆蓋；監(jiān)控終端具有獨立的電池供電能力，便捷安裝在冷藏集裝箱的數(shù)據(jù)輸出串口后即可對冷藏集裝箱進行無線監(jiān)控；監(jiān)控終端采集到的冷藏集裝箱的狀態(tài)參數(shù)通過無線通信方式傳輸至監(jiān)控平臺，通過與貨輪或堆場的監(jiān)控系統(tǒng)的集成，實現(xiàn)冷藏集裝箱與箱位的一一對應，實現(xiàn)冷藏集裝箱的可視化無線監(jiān)控，多種無線通信連接模式確保數(shù)據(jù)回傳的可行性；通過人機交互模塊，使工作人員、值班人員在辦公室即可對堆存的冷藏集裝箱的狀態(tài)進行監(jiān)管，實現(xiàn)無線巡檢，巡檢數(shù)據(jù)同時可以集成進入堆場管理系統(tǒng)中；當冷藏集裝箱發(fā)生溫度異?；蚱渌收蠒r，通過短信息、微信等手段，通知相關責任人進行應急處置，實現(xiàn)異常報警功能；定位模塊能夠獲取冷藏集裝箱的位置，結合其他的冷藏集裝箱的狀態(tài)參數(shù)，通過Web服務的方式向客戶或上級部門提供服務，使客戶或上級部門清楚知道所屬貨物的運輸狀態(tài)和位置，實現(xiàn)冷鏈過程的可視化透明管理。

附圖說明

圖1為冷藏集裝箱的結構示意圖；

圖2為本實用新型冷藏集裝箱的無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)的結構框圖；

圖3為監(jiān)控終端的整體結構示意圖；

圖4為指示模塊的整體結構示意圖；

圖5為本實用新型冷藏集裝箱的無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)各工作模式下的通信鏈路示意圖；

圖6為無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)在ZigBee自組網(wǎng)模式下的工作示意圖。

具體實施方式

以下結合附圖，通過詳細說明一個較佳的具體實施例，對本實用新型做進一步闡述。

如圖1所示，冷藏集裝箱10的工作面板100上主要有風機101、工作組102以及用于下載數(shù)據(jù)的數(shù)據(jù)串口103，以上組成部分是冷藏集裝箱100的標配部件。

如圖2及圖3所示，一種冷藏集裝箱的無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)，包含：若干個監(jiān)控終端200，分別采集對應冷藏集裝箱的狀態(tài)參數(shù)，狀態(tài)參數(shù)包含但不限于冷藏集裝箱的箱號、設定溫度、設定濕度、送風溫度、回風溫度、濕度、USDA傳感數(shù)據(jù)、故障代碼；監(jiān)控平臺300，與監(jiān)控終端100采用無線通信方式連接，用于遠程查看冷藏集裝箱的狀態(tài)參數(shù)及發(fā)送控制指令；其中，每一監(jiān)控終端200包含；串口接入模塊201，與冷藏集裝箱的數(shù)據(jù)串口103連接，以采集冷藏集裝箱的狀態(tài)參數(shù)；控制模塊202，與所述的串口接入模塊201連接，用于向冷藏集裝箱發(fā)送控制指令；緩存模塊203（Flash閃存），與所述的控制模塊202連接，用于存儲串口接入模塊201采集到的冷藏集裝箱的狀態(tài)參數(shù)；定位模塊204，與所述的控制模塊202連接，用于獲取冷藏集裝箱的地理位置信息；通信模塊205，與所述的控制模塊202連接，用于向監(jiān)控平臺300發(fā)送冷藏集裝箱的狀態(tài)參數(shù)、地理位置信息及接收監(jiān)控平臺300發(fā)送的控制指令；電源模塊206，分別與所述的控制模塊202、定位模塊204及通信模塊205連接，用于提供電能；充電接口209，為電源模塊206充電，電源模塊206為一可充電鋰電池，具有電源管理功能。

在本實施例中，如圖2至圖4所示，所述的監(jiān)控終端200還包含一指示模塊207，所述的指示模塊207分別與所述的控制模塊202及電源模塊206連接，所述的指示模塊207包含工作狀態(tài)指示燈2071，電量指示燈2072，定位指示燈2073，移動網(wǎng)絡指示燈2074及WIFI網(wǎng)絡指示燈2075；較佳地，當所述的工作狀態(tài)指示燈2071為綠燈點亮時表示監(jiān)控終端200與冷藏集裝箱10的控制器建立聯(lián)系，在其他實施中可以對顯示的顏色進行設定，電量指示燈2072為綠燈點亮時表示電量大于30%，紅燈點亮時表示點亮小于30%，所述定位指示燈2073表示定位模塊搜索到衛(wèi)星可以實現(xiàn)定位功能，所述移動網(wǎng)絡指示燈2074綠燈點亮時表示搜索到移動網(wǎng)絡信號可以實現(xiàn)無線通信，所述WIFI網(wǎng)絡指示燈2075綠燈點亮時表示搜索到無線網(wǎng)絡可以實現(xiàn)無線網(wǎng)絡通信。

在本實施例中，如圖2及圖3所示，所述的監(jiān)控終端200還包含一天線模塊208，所述的天線模塊208分別與定位模塊204及通信模塊205連接，用于放大定位模塊204的定位信號及放大通信模塊205的通信信號。

在本實施例中，如圖2所示，所述的監(jiān)控平臺300包含依次連接的數(shù)據(jù)接收與分發(fā)模塊301、存儲服務器302及人機交互模塊303，所述的數(shù)據(jù)接收與分發(fā)模塊301用于接收監(jiān)控終端200發(fā)送的冷藏集裝箱的狀態(tài)參數(shù)；所述的存儲服務器302用于存儲數(shù)據(jù)接收與分發(fā)模塊301接收的冷藏集裝箱的狀態(tài)參數(shù)；所述的人機交互模塊303用于經(jīng)授權的用戶查詢并顯示冷藏集裝箱的狀態(tài)參數(shù)及發(fā)送控制指令。存儲服務器302也可以為云存儲服務器，方便用戶下載查看?？刂浦噶畎幌抻诹⒓椿貍髦噶?，用于指定冷藏集裝箱立即回傳狀態(tài)參數(shù)；間隔回傳指令，用于指定冷藏集裝箱在預設時間間隔內回傳狀態(tài)參數(shù)；開關指令，用于控制冷藏集裝箱的壓縮機啟動或停止；修改設定溫度指令，用于更改冷藏集裝箱的設定溫度；故障診斷指令，用于獲取指定冷藏集裝箱控制器的故障代碼，并分析對指定冷藏集裝箱進行故障診斷。

在本實施例中，所述定位模塊204由GPS定位芯片或北斗定位芯片構成，用于獲取冷藏集裝箱的位置信息。

在本實施例中，所述通信模塊205具有移動無線通信網(wǎng)絡（GPRS網(wǎng)絡、3G網(wǎng)絡、4G網(wǎng)絡）接入功能、WIFI網(wǎng)絡（主要是企業(yè)內部局域網(wǎng)絡）接入功能，433MHz網(wǎng)絡（適用于低功耗ZigBee自組網(wǎng)）接入功能，2.4G網(wǎng)絡（適用于低功耗RFID數(shù)據(jù)輸出）接入功能。在另外一些實施例中，還可以為藍牙模塊，用于傳輸數(shù)據(jù)。

在本實施例中，所述電源模塊206由可充電鋰電池構成，具有電源管理功能，非工作狀態(tài)下除低功耗的433MHz、2.4G網(wǎng)絡外進行休眠，按照每小時監(jiān)控一次的頻率可以使用50天，滿足遠洋長時間運輸過程的監(jiān)控。

無線遠程監(jiān)控系統(tǒng)的工作過程包含：

S1、若干個監(jiān)控終端分別采集對應冷藏集裝箱的狀態(tài)參數(shù)。

當冷藏集裝箱在作業(yè)過程中進入碼頭堆場或貨輪箱位上時，工作人員首先給冷藏集裝箱接入電源，開機運行，然后將監(jiān)控終端的串口接入模塊對準冷藏集裝箱的數(shù)據(jù)串口插入，然后觀察信號指示燈。工作狀態(tài)指示燈為綠燈點亮時表示設備與冷藏集裝箱的控制器建立聯(lián)系，所述電量指示燈為綠燈點亮時表示電量大于30%，紅燈點亮時表示點亮小于30%，定位指示燈表示定位模塊搜索到衛(wèi)星可以實現(xiàn)定位功能，所述移動網(wǎng)絡指示燈綠燈點亮時表示搜索到移動網(wǎng)絡信號可以實現(xiàn)無線通信，所述WIFI網(wǎng)絡指示燈綠燈點亮時表示搜索到無線網(wǎng)絡可以實現(xiàn)無線網(wǎng)絡通信。檢查工作狀態(tài)指示燈26、電量指示燈27、定位指示燈28綠燈是否點亮。如果未全部點亮，則檢查設備是否插好或電量是否耗盡。如果全部點亮，則執(zhí)行步驟S2。

S2、獲取監(jiān)控終端與監(jiān)控平臺的無線通信連接模式，檢查相應的指示燈是否點亮，所述的無線通信連接模式包含移動無線網(wǎng)絡連接模式，所述的監(jiān)控終端與所述的監(jiān)控平臺采用移動無線網(wǎng)絡連接，WIFI網(wǎng)絡連接模式，所述的監(jiān)控終端與所述的監(jiān)控平臺采用WIFI網(wǎng)絡連接，射頻識別網(wǎng)絡連接模式，所述的監(jiān)控終端與所述的監(jiān)控平臺采用射頻識別網(wǎng)絡連接，ZigBee自組網(wǎng)連接模式，所述的監(jiān)控終端與所述的監(jiān)控平臺采用ZigBee自組網(wǎng)方式連接；如果選擇移動無線網(wǎng)絡連接模式則檢查移動網(wǎng)絡指示燈是否綠燈點亮，如果選擇WIFI網(wǎng)絡連接模式則檢查WIFI網(wǎng)絡指示燈是否綠燈點亮，如果選擇射頻識別網(wǎng)絡連接模式及ZigBee自組網(wǎng)連接模式則無需進一步檢查。

S3、監(jiān)控平臺接收監(jiān)控終端采集到的冷藏集裝箱的狀態(tài)參數(shù)，并對冷藏集裝箱的狀態(tài)參數(shù)進行存儲及顯示。

S4、通過監(jiān)控平臺向冷藏集裝箱發(fā)送控制指令，冷藏集裝箱執(zhí)行相應的操作，所述的控制指令包含立即回傳指令，用于指定冷藏集裝箱立即回傳狀態(tài)參數(shù)；間隔回傳指令，用于指定冷藏集裝箱在預設時間間隔內回傳狀態(tài)參數(shù)；開關指令，用于控制冷藏集裝箱的壓縮機啟動或停止；修改設定溫度指令，用于更改冷藏集裝箱的設定溫度；故障診斷指令，用于獲取指定冷藏集裝箱控制器的故障代碼，并分析對指定冷藏集裝箱進行故障診斷。

S5、監(jiān)控平臺通過互聯(lián)網(wǎng)發(fā)布冷藏集裝箱的狀態(tài)參數(shù)，用于經(jīng)授權的用戶查詢冷藏集裝箱的狀態(tài)參數(shù)。

在本實用新型的實施例中，支持5種方式進行無線監(jiān)控的數(shù)據(jù)采集，除特別說明的指令外，一般采集的數(shù)據(jù)包括冷藏集裝箱的箱號、設定溫度、設定濕度、送風溫度、回風溫度、濕度、USDA傳感數(shù)據(jù)，數(shù)據(jù)采集好之后傳輸至監(jiān)控平臺。特別地，由于監(jiān)控終端采集到的數(shù)據(jù)包含冷藏集裝箱的箱號，所以監(jiān)控終端與冷藏集裝箱不存在耦合關系，即任意一個監(jiān)控終端可以插入任意一個冷藏集裝箱的數(shù)據(jù)串口中。

方式1：監(jiān)控終端200移動無線網(wǎng)絡（GPRS網(wǎng)絡、3G網(wǎng)絡、4G網(wǎng)絡）連接，通過連接到移動基站400接入互聯(lián)網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)接收與分發(fā)模塊301。

方式2：監(jiān)控終端200采用WIFI網(wǎng)絡連接模式，通過連接到無線AP500接入到企業(yè)內部局域網(wǎng)將數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)接收與分發(fā)模塊301。

方式3：監(jiān)控終端200采用射頻識別網(wǎng)絡連接模式（2.4G低功耗RFID數(shù)據(jù)輸出方式），則可以由工作人員手持帶有2.4G讀頭的手持終端600進行巡檢，在巡檢過程中采集數(shù)據(jù)。2.4G的RFID數(shù)據(jù)輸出距離根據(jù)不同的現(xiàn)場環(huán)境為10-30米，可以避免工作人員原有巡檢需要爬上爬下（冷藏集裝箱作業(yè)過程中一般堆垛3層），直接沿箱位過道走一圈即可采集好數(shù)據(jù)。手持終端600采集好數(shù)據(jù)后可以通過數(shù)據(jù)線、移動網(wǎng)絡、局域網(wǎng)等方式將數(shù)據(jù)轉入到數(shù)據(jù)接收與分發(fā)模塊301。

方式4：監(jiān)控終端200采用射頻識別網(wǎng)絡連接模式（2.4G低功耗RFID數(shù)據(jù)輸出方式），也可以由帶有2.4G讀頭的無人機700進行巡檢，在巡檢過程中采集數(shù)據(jù)。2.4G的RFID數(shù)據(jù)輸出距離根據(jù)不同的現(xiàn)場環(huán)境為10-30米，無人機700沿著箱位過道飛一圈即可采集好數(shù)據(jù)。無人機700采集好數(shù)據(jù)后，可以通過數(shù)據(jù)線、移動網(wǎng)絡、局域網(wǎng)等方式將數(shù)據(jù)轉入到數(shù)據(jù)接收與分發(fā)模塊301。

方式5：監(jiān)控終端200采用ZigBee自組網(wǎng)連接模式時，監(jiān)控終端200視作ZigBee自組網(wǎng)中的終端設備，將采集的數(shù)據(jù)傳至附近的路由節(jié)點801，路由節(jié)點801根據(jù)不同的現(xiàn)場環(huán)境數(shù)據(jù)采集與傳遞距離為30-70米。各個路由節(jié)點依次傳遞數(shù)據(jù)至協(xié)調者802，由協(xié)調者802通過移動網(wǎng)絡、局域網(wǎng)等方式將數(shù)據(jù)傳入到數(shù)據(jù)接收與分發(fā)模塊301。

如圖6所示，當監(jiān)控終端200采用ZigBee自組網(wǎng)連接模式時，冷藏集裝箱10一排一排堆存在箱位上，每排箱位兩側安裝有路由節(jié)點801，路由節(jié)點801采集好數(shù)據(jù)后，按圖示方向進行數(shù)據(jù)的接力傳遞，最終傳遞至協(xié)調者802，由協(xié)調者802通過移動網(wǎng)絡、局域網(wǎng)等方式將數(shù)據(jù)傳入到數(shù)據(jù)接收與分發(fā)模塊301。

當數(shù)據(jù)傳輸至數(shù)據(jù)接收與分發(fā)模塊301后，通過局域網(wǎng)可以向內將接收的數(shù)據(jù)保存至存儲服務器302，通過互聯(lián)網(wǎng)可以向外進一步分發(fā)數(shù)據(jù)給上級部門或客戶，存儲服務器302支撐人機交互模塊303的運行，箱號與貨位一一對應并以可視化的方式顯示接收的數(shù)據(jù)，實現(xiàn)冷藏集裝箱的無線監(jiān)控。由于采集的監(jiān)控數(shù)據(jù)包含有箱號，而在貨輪的船圖或堆場的堆場管理系統(tǒng)中都有集裝箱的箱位信息，通過箱號進行關聯(lián)則可實現(xiàn)箱號與貨位的一一對應。工作人員通過人機交互模塊303，可以一目了然的看到某個箱位上放置的某個箱號的冷藏集裝箱，該項目前的狀態(tài)是否正常。

當冷藏集裝箱10進入下一個運輸環(huán)節(jié)時，工作人員首先拔下監(jiān)控終端200，然后拔掉冷藏集裝箱10的電源，完成本環(huán)節(jié)的作業(yè)過程。

盡管本實用新型的內容已經(jīng)通過上述優(yōu)選實施例作了詳細介紹，但應當認識到上述的描述不應被認為是對本實用新型的限制。在本領域技術人員閱讀了上述內容后，對于本實用新型的多種修改和替代都將是顯而易見的。因此，本實用新型的保護范圍應由所附的權利要求來限定。