專利名稱：冷藏集裝箱安全智能檢測系統(tǒng)的制作方法
技術領域：
本實用新型涉及集裝箱，尤其涉及集裝箱的安全監(jiān)測裝置。 背暈技術
目前，進出口集裝箱的貨物品種越來越多，其中藥品、血液制品、冷凍冷 藏保鮮食品所占的比例呈幾何數(shù)增長，這些貨物在中轉(zhuǎn)時均需要靠冷藏箱進行 裝運。同時，農(nóng)副產(chǎn)品流通的數(shù)量和品種在逐步增多，由于富含營養(yǎng)，極易繁 殖有害細菌/微生物而腐敗變質(zhì)，或者由于蔬果的過度成熟，降低丁抵抗細菌 的能力，或者因生命終結而腐爛，為保證其品質(zhì)不改變，大多數(shù)農(nóng)副產(chǎn)品必須 儲存在適合該產(chǎn)品長期保存的環(huán)境中，如必要的溫度、濕度，及空氣中氧氣 和二氧化碳氣體的含量，這也是冷藏集裝箱越來越廣泛得到應用的一方面。但 是，每年因為集裝箱內(nèi)部運輸貨物腐爛變質(zhì)而造成的損失保守估計超過ioooo 億美圓，有7%的貨物是在運輸途中因為監(jiān)管不善而毀損的。
同時，由于冷藏集裝箱在貨物裝填完畢，集裝箱封箱后，快速制冷的過程 中集裝箱內(nèi)部由于空氣冷卻而形成相對大氣壓力的負壓，負壓會導致箱體變 形，箱門開啟困難等問題，從而影響到集裝箱的使用壽命。
另外，目前國際反恐和貨運安全，都要求對集裝箱進行全供應鏈監(jiān)測，以 防止集裝箱內(nèi)部貨物偷盜和集裝箱門的開法開啟的恐怖和危險事件的發(fā)生。
此外，目前的集裝箱信息采集板與數(shù)據(jù)采集中心之間的數(shù)據(jù)采集方式都是 通過四芯接口、串口通訊和電力載波通訊三種有線數(shù)據(jù)傳輸方式，組網(wǎng)的靈活 性非常差，可擴充性差，成本高。
實用新製內(nèi)容
本實用新型旨在克服現(xiàn)有技術的不足，而從改善內(nèi)部環(huán)境監(jiān)控手段入手以
減少損失；從改善內(nèi)部壓力探測與調(diào)整入手以提高集裝箱的使用壽命；從改善
對集裝箱的啟動情況進行探測入手以識別集裝箱門的授權和非授權開啟情況， 甄別集裝箱安全與否；從構建無線通訊手段，以降低成本，提高監(jiān)測組網(wǎng)擴充 的靈活性。
為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型生產(chǎn)制造一種冷藏集裝箱安全智能檢測系 統(tǒng)，包括至少一冷藏集裝箱和與該些冷藏集裝箱通訊連接的后臺信息系統(tǒng)，所 述冷藏集裝箱包括
至少一用以探測箱體內(nèi)溫濕度和氣體濃度的環(huán)境探測單元；
一箱門狀態(tài)探測單元；和，
一智能終端單元；
所述后臺信息系統(tǒng)包括至少一本地的/遠程的計算機或機組； 所述智能終端單元與該些計算機或機組通訊連接； 所述智能終端單元與環(huán)境探測單元和箱門狀態(tài)探測單元通訊連接； 所述智能終端單元，將收集到的、由環(huán)境探測單元和箱門狀態(tài)探測單元提
供的信息，上傳給所述后臺信息系統(tǒng)供其判斷所述冷藏集裝箱內(nèi)部貨物存儲環(huán)
境狀態(tài)是否適宜和所述冷藏集裝箱本身狀態(tài)是否安全。 所述冷藏集裝箱還包括 一壓力探測與控制單元；
所述智能終端單元與該壓力探測與控制單元通訊連接； 所述智能終端單元，根據(jù)收集到的、由該壓力探測與控制單元提供的信息， 向該壓力探測與控制單元發(fā)送命令以調(diào)節(jié)冷藏集裝箱箱體內(nèi)部的壓力。 所述冷藏集裝箱還包括 一氣調(diào)系統(tǒng)；
所述智能終端單元收集由環(huán)境探測單元、箱門狀態(tài)探測單元和內(nèi)部氣體壓 力探測與控制單元提供的信息，并根據(jù)該些信息對該氣調(diào)系統(tǒng)進行控制以調(diào)節(jié) 箱體內(nèi)部環(huán)境。
所述冷藏集裝箱還包括
一冷機信號采集與故障診斷單元；
所述智能終端單元與該冷機信號采集與故障診斷單元通訊連接； 所述智能終端單元，將收集到的、由冷機信號采集與故障診斷單元提供的 信息，上傳給所述后臺信息系統(tǒng)供其判斷所述冷藏集裝箱內(nèi)部冷機狀態(tài)是否正 常。
.所述環(huán)境探測單元，包括環(huán)境探測傳感模塊、傳感接口模塊、數(shù)據(jù)處理控 制模塊、信息存儲模塊、擴展接口模塊、總線通信控制接口模塊和電源管理模 塊；通過各種傳感器將冷藏集裝箱內(nèi)的溫度、濕度、氧氣濃度、二氧化碳濃度、 乙烯濃度、氮氣濃度等物理量轉(zhuǎn)換成相應的電子信號，并且通過傳感接口模塊 將各種信號上傳給數(shù)據(jù)控制處理模塊。
所述箱門狀態(tài)探測單元，通過電容、電感、位移傳感器等探測集裝箱門開 關情況，在一具體實施中，包括磁場強度設定模塊、霍爾傳感模塊、數(shù)據(jù)處理
控制模塊、信息存儲模塊、無線通信模塊、擴展接口模塊和電源管理模塊；箱 門的開關過程中磁場強度設定模塊的磁場強度發(fā)生變化，使霍爾傳感模塊產(chǎn)生 不同的信號，輸出信號經(jīng)過處理后用作箱門開關狀態(tài)的判斷信號。
所述壓力探測與控制單元，包括微型電動球閥以及壓力探測模塊、數(shù)據(jù)處 理控制模塊、總線通信控制接口模塊和電源管理模塊，通過壓力探測傳感器探 測集裝箱內(nèi)部的氣體壓力，根據(jù)監(jiān)測的內(nèi)部壓力情況，通過智能終端單元發(fā)送 命令調(diào)節(jié)壓力探測與控制單元的微型電動球閥使冷箱內(nèi)壓力與外面環(huán)境壓力 基本平衡，避免產(chǎn)生負壓影響箱體。
所述智能終端單元，包括總線通信控制接口模塊、終端處理器模塊、LCD 顯示模塊、無線通信模塊、PLC控制接口模塊和電源模塊，實現(xiàn)集裝箱數(shù)據(jù)的 集成與處理并將數(shù)據(jù)上傳到后臺信息系統(tǒng)。
所述智能終端單元，還包括一 GPS模塊，所述終端處理器模塊通過該GPS 模塊獲取定位信息。
所述后臺信息系統(tǒng)負責對智能終端單元上傳數(shù)據(jù)的處理，實現(xiàn)對冷藏集裝 箱的本地/遠程監(jiān)測與控制，包括局域監(jiān)測網(wǎng)和廣域監(jiān)測網(wǎng)。局域監(jiān)測網(wǎng)是在 一定范圍內(nèi)，如碼頭、港口、堆場，通過一種無線數(shù)傳輸方式，在局域數(shù)據(jù) 監(jiān)測管理中心與各智能冷箱終端之間進行數(shù)據(jù)通訊，實現(xiàn)對局域范圍內(nèi)的冷藏 集裝箱監(jiān)測；廣域監(jiān)測網(wǎng)是通過在局域終端配置GPRS終端或全球衛(wèi)星通訊終 端，實現(xiàn)廣域，如中國，甚至全球范圍內(nèi)的冷藏集裝箱監(jiān)測。
與現(xiàn)有技術相比，本實用新型的冷藏集裝箱安全智能檢測系統(tǒng)，可提高貨 運效率，增強貨運安全。


圖1是本實用新型的冷藏集裝箱安全智能檢測系統(tǒng)實施例原理示意；
圖2是本實用新型實施例中所述冷藏集裝箱結構示意；
圖3是本實用新型實施例中所述智能終端單元結構示意；
圖4是本實用新型實施例中所述環(huán)境探測單元結構示意；
圖5是本實用新型實施例中所述壓力探測與控制單元結構示意；
圖6是本實用新型實施例中所述箱門狀態(tài)探測單元結構示意。
具體實施方式
以下結合附圖，對本實用新型予以進一步地詳盡闡述。
本實用新型的基本思路在于
通過在每一集裝箱內(nèi)部，如頂部六個位置分布式布置上探測模塊，探測模 塊集成有溫度、濕度、氣體濃度探測傳感器，每隔一定的時間間隔，如5分鐘， 采集一次信號，監(jiān)測集裝箱內(nèi)部溫度、濕度、氧氣濃度、乙烯濃度、二氧化碳 濃度等，乙烯濃度準確反映食品品質(zhì)惡化的程度和速度，通過對冷藏集裝箱內(nèi) 部環(huán)境的準確監(jiān)測，實時信號采集與報警，從而實現(xiàn)對內(nèi)部貨物品質(zhì)的實時監(jiān) 管，內(nèi)部環(huán)境和氣體濃度探測模塊信號統(tǒng)一集成到冷藏集裝箱的智能終端，智 能終端將采集到的集裝箱數(shù)據(jù)進行分析處理，并同時與氣調(diào)系統(tǒng)連接，通過氣 調(diào)系統(tǒng)，實時主動調(diào)節(jié)內(nèi)部氧氣、二氧化碳、乙烯、氮氣等的濃度，來確保貨 物品質(zhì)安全；
通過集裝箱門開關探測模塊監(jiān)測門的開關狀態(tài)，并將門開關狀態(tài)的信號集 成到智能終端；
通過壓力探測與控制單元監(jiān)測內(nèi)部壓力情況，并將壓力信號集成到智能終 端，通過智能終端基于采集的壓力信息來調(diào)節(jié)和控制壓力探測與控制單元電動 球閥的動作來調(diào)節(jié)箱內(nèi)壓力，實現(xiàn)箱內(nèi)外壓力的基本平衡；
冷藏集裝箱箱體上的智能終端與監(jiān)測中心之間采用無線數(shù)據(jù)傳輸，通過WLAN、 GPRS、 GSM、衛(wèi)星等方式將數(shù)據(jù)上傳到監(jiān)測中心；
并通過在冷藏集裝箱智能終端中集成GPS模塊，從而實現(xiàn)冷藏集裝箱內(nèi) 部溫濕度環(huán)境和氣體環(huán)境以及門開關狀態(tài)的遠程監(jiān)測，確保冷藏集裝箱的貨物 品質(zhì)安全，實現(xiàn)冷鏈物流的透明化實時化，實現(xiàn)貨運安全和國際反恐。
本實用新型的冷藏集裝箱安全智能檢測系統(tǒng)實施例，如圖1和圖2所示， 由環(huán)境探測單元20，壓力探測與控制單元30,箱門狀態(tài)探測單元40，智能終 端單元IO，局域檢測網(wǎng)50，無線移動電話通訊網(wǎng)60，廣域檢測網(wǎng)70和全球 衛(wèi)星通訊網(wǎng)80等構成。
局域檢測網(wǎng)50包括WL認通訊模塊51， GPRS終端52，衛(wèi)星通訊終端52， 數(shù)據(jù)監(jiān)測管理中心54和用戶終端55等；
廣域檢測網(wǎng)70包括GPRS終端71，衛(wèi)星通訊終端72，數(shù)據(jù)監(jiān)測管理中心 73和用戶終端74等；
局域數(shù)據(jù)監(jiān)測管理中心54是電子安全物流的一個本地數(shù)據(jù)管理控制中 心，廣域數(shù)據(jù)監(jiān)測管理中心73則是電子安全物流的一個遠程數(shù)據(jù)管理控制中 心，它們均主要為管理數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)和系統(tǒng)軟件提供運行的平臺，提供INTERNET 的接入服務，以及提供同智能終端單元10的數(shù)據(jù)通信。
局域數(shù)據(jù)監(jiān)測管理中心54和/或廣域數(shù)據(jù)監(jiān)測管理中心73可以根據(jù)不同 的管理服務情況來選擇設備的配置，可選的設備配置主要有PC機級、工作站 級、服務器級。
軟件方面，環(huán)境探測單元20、壓力探測與控制單元30、箱門狀態(tài)探測單 元40、智能終端單元10的底層嵌入式系統(tǒng)功能以及內(nèi)部總線和外部無線通信 功能是由智能監(jiān)控系統(tǒng)軟件提供的，包括各個單元模塊的頂層功能管理及數(shù)據(jù) 的融合、處理、顯示、控制、傳送等功能，具有實用、友好的用戶操作界面與 管理數(shù)據(jù)庫的良好接口。
如圖2所示，在冷藏集裝箱1中，于門端2處設置箱門狀態(tài)探測單元40， 于箱頂設置壓力探測與控制單元30，于箱尾設置冷機和氣調(diào)機構3，于箱體內(nèi) 設置和智能終端單元10，于箱體內(nèi)在有效空間范圍內(nèi)分布式設置若干環(huán)境探 測單元20，各單元的具體描述如下
1、智能終端單元IO
如圖3所示，包括總線通信控制接口模塊13、終端處理器模塊11、 LCD
顯示模塊14、無線通信模塊12、 PLC控制接口模塊15、電源模塊16和天線 17等部分。主要是通過內(nèi)部總線采集各個環(huán)境探測單元20提供的環(huán)境參數(shù)， 并將采集到的各種參數(shù)進行數(shù)據(jù)融合處理，然后給出內(nèi)部環(huán)境綜合參數(shù)并通過 LCD顯示模塊14進行顯示。同時，環(huán)境綜合參數(shù)通過PLC控制接口模塊15上 傳給冷藏集裝箱的PLC控制器使其對箱內(nèi)環(huán)境進行相應的調(diào)節(jié)。另外，環(huán)境綜 合參數(shù)通過無線數(shù)據(jù)傳輸模塊12，以WLAN、 GPRS或3G等形式上傳到局域監(jiān) 測網(wǎng)50，用戶通過用戶終端55就可從局域數(shù)據(jù)監(jiān)測管理中心54實時了解在 信號覆蓋范圍內(nèi)的所有冷藏集裝箱的情況。其中，
總線通信控制接口模塊13由總線通信控制電路和總線接口電路構成。主 要實現(xiàn)智能終端單元10與內(nèi)部總線連接、數(shù)據(jù)通信控制等功能；
終端處理器模塊11由MCU單元及相關輔助電路構成。主要實現(xiàn)各種數(shù)據(jù) 處理、通信功能模塊控制、顯示功能模塊控制、系統(tǒng)程序的存儲和運行等功能。 MCU單元可選用處理功能較強的ARM7系列16位微處理器或A脂9系列32位微 處理器，相關輔助電路則包括系統(tǒng)復位、系統(tǒng)存儲器、系統(tǒng)時鐘、系統(tǒng)電源濾 波等電路；
LCD顯示模塊14由LCD顯示電路構成。主要實現(xiàn)溫度、濕度、壓力、氧
氣濃度、二氧化碳濃度、乙烯濃度等參數(shù)的顯示功能，便于工作人員的査詢、 操作等工作，可選用低功耗的字符或點陣的LCD模塊；
無線通信模塊12由無線通信器件、相關輔助電路以及天線17構成。主要 為智能終端單元IO提供同其它設備的無線通信功能?？筛鶕?jù)實際需要選用符 合3G、 GPRS或WLAN的無線通信器件；相關輔助電路以及天線17主要是對射 頻參數(shù)的匹配，以保證射頻信號的良好可靠。
PLC控制接口模塊15由PLC控制接口電路構成。主要實現(xiàn)智能終端單元 與PLC控制設備的數(shù)據(jù)通信功能，為PLC控制設備提供各種環(huán)境參數(shù)的控制調(diào) 整數(shù)據(jù)?？筛鶕?jù)PLC控制設備要求選定接口電路的具體方式，如RS232， UART， SPI等。
電源模塊16由電源轉(zhuǎn)換電路構成。主要實現(xiàn)電源轉(zhuǎn)換功能為智能終端單 元10提供獲得外部電源供給的功能。智能終端單元10是同制冷機的PLC控制 設備相連接的，因此它們的工作電源通過電源轉(zhuǎn)換后可直接供給智能終端單元 10及內(nèi)部總線使用。可選用滿足具體要求的DC-DC電路。
智能終端單元10的可采用半密封結構。
2、環(huán)境探測單元20
如圖4所示，包括環(huán)境探測傳感模塊23、傳感接口模塊22、數(shù)據(jù)處理控 制模塊21、信息存儲模塊25、擴展接口模塊26、總線通信控制接口模塊24 和電源管理模塊17等部分。主要是通過溫度、濕度、壓力、氧氣濃度、二氧 化碳濃度和乙烯濃度傳感模塊，對內(nèi)部的食品存儲環(huán)境進行探測。每5分鐘采 集一次信號，并通過內(nèi)部總線方式將傳感器采集數(shù)據(jù)上傳給智能終端單元ion 其中，
環(huán)境探測傳感模塊23由溫濕度傳感器、壓力傳感器和各種氣體濃度傳感 器構成。主要通過各傳感器件將冷藏集裝箱內(nèi)的溫度、濕度、壓力、氧氣濃度、 二氧化碳濃度、乙烯濃度等物理量轉(zhuǎn)換成相應的電子信號，并且通過傳感接口 模塊22將各種信號上傳給數(shù)據(jù)控制處理模塊21;
傳感接口模塊22由傳感器信號調(diào)理電路、信號處理控制電路和接口電路 構成。主要是對各種傳感器產(chǎn)生的不同輸出信號進行相關處理控制，如放大、 濾波、數(shù)字轉(zhuǎn)換等，為數(shù)據(jù)處理控制模塊21提供可直接處理控制的數(shù)字接口。 可設計一個自定義的接口標準使所用的環(huán)境探測傳感模塊內(nèi)的各種傳感器件 具備即插即用功能，以方便傳感器件的定期校準需求；
數(shù)據(jù)處理控制模塊21由MCU單元及相關輔助電路構成。主要實現(xiàn)傳感數(shù)
據(jù)處理、傳感接口控制、總線通信調(diào)度、信息存儲管理、系統(tǒng)程序存儲和運行 等功能。MCU單元可選用Atrnega系列8位微處理器，相關輔助電路包括系統(tǒng) 復位、系統(tǒng)時鐘、電源濾波等電路；
信息存儲模塊25主要由一個低電壓可讀寫的串行存儲單元構成，用于信 息存儲、査詢等功能?？蛇x用4Mb容量的存儲器件；
擴展接口模塊26由JTAG、 UART、可擴展的傳感接口構成。主要實現(xiàn)編程、 調(diào)試、擴展傳感器件等功能。接口功能可由MCU單元提供，并根據(jù)具體要求選 用不同形式的連接器；
總線通信控制接口模塊24由總線通信控制電路、總線接口電路構成。主
要實現(xiàn)環(huán)境探測單元與內(nèi)部總線連接、數(shù)據(jù)通信控制等功能。
電源管理模塊27由總線電源接口電路、DC-DC轉(zhuǎn)換電路、電源管理電路
構成。主要是從內(nèi)部總線上獲取電流并且通過相應得接口、轉(zhuǎn)換及管理電路為 環(huán)境探測單元20中各模塊提供相應得工作電源及功耗管理功能。 環(huán)境探測單元20可采用半密封結構。
3、壓力探測與控制單元30
如圖5所示，包括微型電動球閥以及壓力探測模塊32、數(shù)據(jù)處理控制模 塊31、總線通信控制接口模塊33、電源管理模塊34等部分。主要是根據(jù)環(huán)境 探測單元20監(jiān)測得到的內(nèi)部壓力情況，通過智能終端單元10發(fā)送命令調(diào)節(jié)微 型電動球閥使冷箱內(nèi)壓力與外面環(huán)境壓力相同，避免產(chǎn)生負壓影響箱體。在一 個具體實施中，箱內(nèi)壓力調(diào)節(jié)閥采用電動閥，閥體厚度不超過76mm，箱內(nèi)體 積為80立方米，閥門的通氣量能保證冷箱在4一5分鐘的時間內(nèi)箱內(nèi)壓力由一 775ram汞柱高達到正常氣壓，閥體通過二次發(fā)泡的形式固定在冷箱內(nèi)壁。其中，
微型電動球閥以及壓力探測模塊32由微型電動球閥、控制輸入接口、電 源以及壓力探測傳感器構成。主要對箱體內(nèi)壓力進行探測，并上傳給智能終端 單元10，并通過接收控制命令來設定電動球閥的開關位置而進行冷藏集裝箱 的內(nèi)部壓力的調(diào)整；
數(shù)據(jù)處理控制模塊31由MCU單元及控制輸出接口電路構成。i要實現(xiàn)對 壓力數(shù)據(jù)進行處理判讀，給出球閥控制信號輸出等功能。MCU單元可選用 Atmega系列8位微處理器，相關輔助電路包括系統(tǒng)復位、電源濾波等電路；
總線通信控制接口模塊33由總線通信控制電路、總線接口電路構成。主
要實現(xiàn)壓力探測與控制單元與內(nèi)部總線連接、數(shù)據(jù)通信控制等功能；
電源管理模塊34由總線電源接口電路、DC-DC轉(zhuǎn)換電路、電源管理電路
構成。主要是從內(nèi)部總線上獲取電流并且通過相應得接口、轉(zhuǎn)換及管理電路為
壓力探測與控制單元中各個模塊提供相應得工作電源及功耗管理功能。
4、箱門狀態(tài)探測單元40
如圖6所示，包括磁場強度設定模塊43、霍爾傳感模塊42、數(shù)據(jù)處理控 制模塊41、信息存儲模塊45、無線通信模塊44、擴展接口模塊47、電源管理 模塊46和天線48等部分。主要是在集裝箱門上配置門開關探測傳感設備，對 箱門開關狀態(tài)進行監(jiān)測，當箱門之間縫隙達到一定距離時產(chǎn)生開關事件信息并 存儲，同時對未授權的開關事件進行報警。安裝在門端，天線48部分伸出集 裝箱，通過外部手持閱讀器或者固定閱讀器可讀取箱門狀態(tài)探測器內(nèi)部信息， 同時，與智能終端單元IO相連，從智能終端單元10亦可查詢和讀取到該探測 單元的內(nèi)部信息。其中，
磁場強度設定模塊43由一定強度的鎳鐵合金磁鋼構成。主要在箱門狀態(tài) 探測單元外形成一定強度的磁場，當箱門的開關過程中磁場強度發(fā)生變化，使
所選用的霍爾元件產(chǎn)生不同的信號，輸出信號經(jīng)過處理后用作箱門開關狀態(tài)的 判斷信號?？刹捎靡坏絻蓚€磁鋼固定在冷藏集裝箱門的一端，使霍爾元件對箱 門的開關產(chǎn)生的磁場強度變化感應最靈敏；
霍爾傳感模塊42由霍爾元件、信號處理電路構成。主要感應箱門的開關 過程中磁場強度的變化，使所用的霍爾元件產(chǎn)生不同的信號，輸出信號經(jīng)過濾 波、數(shù)字轉(zhuǎn)換等處理后，為數(shù)據(jù)處理控制模塊41提供箱門開關狀態(tài)的判斷信 號?；魻栐筛鶕?jù)具體要求選用一個或兩個，比如 一個監(jiān)測門開關狀態(tài)、 一個監(jiān)測惡意侵入，同時可以被周期性休眠；
數(shù)據(jù)處理控制模塊43由MCU單元及相關輔助電路構成。主要實現(xiàn)數(shù)據(jù)進 行處理、功能控制、系統(tǒng)程序存儲和運行等功能。MCU單元可選用Atmega系 列8位微處理器，相關輔助電路包括系統(tǒng)復位、電源濾波、ID標識等電路。
信息存儲模塊45主要由一個低電壓可讀寫的串行存儲單元構成，用于信 息存儲、査詢等功能。可根據(jù)具體要求選用不同容量的存儲器件。
無線通信模塊44由半雙工、低功耗的無線通信器件、相關輔助電路以及 天線48構成。主要為電子關封設備提供同其它設備的無線通信功能，并且具 有四個可預置的工作頻段、軟件可調(diào)的頻道、功率等功能。無線通信器件可選 用CHIPCON公司的低功耗無線通信器件；相關輔助電路主要是對射頻參數(shù)的匹 配，以保證射頻信號的良好可靠；天線可選用中集集團提供的PCB天線；
擴展接口模塊47由JTAG、 UART、可擴展的傳感接口構成。主要實現(xiàn)編程、 調(diào)試、有線通信、擴展傳感元件等功能。接口功能可由MCU單元提供，再根據(jù) 具體要求選用不同形式的連接器。
電源管理模塊46由電源及電源管理電路構成。主要為電子關封設備提供 工作電源及各電路模塊的功耗管理功能。電子關封設備安裝在集裝箱內(nèi)，因此 設計中系統(tǒng)工作電源需用電池供電，可選用高電量的鋰電池。為提高電池使用 壽命，設計中采用低功耗器件、MCU單元電源管理功能及電源管理f4路，以及 通過管理所有電路模塊的電源開關和選用合適的工作周期等方式來保證電池 使用壽命達到5年以上。
箱門狀態(tài)探測單元40可采用分體結構及全密封。
需要說明的是，本實用新型的冷藏集裝箱安全智能檢測系統(tǒng)實施例，其中 設置于冷藏集裝箱內(nèi)與智能終端單元10配合的單元并不限于上述幾種，可以 想象到的一個例子是GPS模塊，用以提供冷藏集裝箱的地理坐標，這個模塊可以是直接設置在 智能終端單元10內(nèi)部，直接與智能終端單元10中終端處理器模塊11連接， 也可以是作為一個單元，通過總線通信控制接口模塊與智能終端單元io，還 可以是通過無線通信模塊與智能終端單元10相連。
可以想象到的另一個例子是冷機信號采集與故障診斷單元，與環(huán)境探測 單元20類似，包括探測傳感模塊、傳感接口模塊、數(shù)據(jù)處理控制模塊、信息 存儲模塊、擴展接口模塊、總線通信控制接口模塊和電源管理模塊等部分?？?通過總線通信控制接口模塊與智能終端單元10，用以采集冷機腔內(nèi)油液品質(zhì)、 油液液位高度、油液溫度、轉(zhuǎn)軸振動、冷機腔內(nèi)溫度、冷機腔內(nèi)噪音信號，通 過信號分析和處理算法判斷冷機運行狀態(tài)，并對出現(xiàn)和故障和潛在的故障風險 進行分析、診斷、和預警。上述位于冷藏集裝箱內(nèi)的各單元是通過總線進行通 訊連接和電源支持和管理的，而其中通訊之功能，采用短距離的無線通訊手段 是可以想象的到的一種替換。
上述內(nèi)容，僅為本實用新型的較佳實施例，并非用于限制本實用新型的實 施方案，本領域普通技術人員根據(jù)本實用新型的主要構思和精神，可以十分方 便地進行相應的變通或修改，故本實用新型的保護范圍應以權利要求書所要求 的保護范圍為準。
權利要求1、一種冷藏集裝箱安全智能檢測系統(tǒng)，包括至少一冷藏集裝箱和與該些冷藏集裝箱通訊連接的后臺信息系統(tǒng)，其特征在于，所述冷藏集裝箱包括至少一用以探測箱體內(nèi)溫濕度和氣體濃度的環(huán)境探測單元；一箱門狀態(tài)探測單元；和，一智能終端單元；所述后臺信息系統(tǒng)包括至少一本地的/遠程的計算機或機組；所述智能終端單元與該些計算機或機組通訊連接；所述智能終端單元與環(huán)境探測單元和箱門狀態(tài)探測單元通訊連接；所述智能終端單元，將收集到的、由環(huán)境探測單元和箱門狀態(tài)探測單元提供的信息，上傳給所述后臺信息系統(tǒng)供其判斷所述冷藏集裝箱內(nèi)部貨物存儲環(huán)境狀態(tài)是否適宜和所述冷藏集裝箱本身狀態(tài)是否安全。
2、 如權利要求1所述的冷藏集裝箱安全智能檢測系統(tǒng)，其特征在于，所 述冷藏集裝箱還包括一壓力探測與控制單元；所述智能終端單元與該壓力探測與控制單元通訊連接； 所述智能終端單元，根據(jù)收集到的、由該壓力探測與控制單元提供的信息， 向該壓力探測與控制單元發(fā)送命令以調(diào)節(jié)冷藏集裝箱箱體內(nèi)部的壓力。
3、 如權利要求1或2所述的冷藏集裝箱安全智能檢測系統(tǒng)，其特征在于， 所述冷藏集裝箱還包括一氣調(diào)系統(tǒng)；所述智能終端單元收集由環(huán)境探測單元、箱門狀態(tài)探測單元和內(nèi)部氣體壓 力探測與控制單元提供的信息，并根據(jù)該些信息對該氣調(diào)系統(tǒng)進行控制以調(diào)節(jié) 箱體內(nèi)部環(huán)境。
4、 如權利要求1或2所述的冷藏集裝箱安全智能檢測系統(tǒng)，其特征在于， 所述冷藏集裝箱還包括一冷機信號采集與故障診斷單元； 所述智能終端單元與該冷機信號采集與故障診斷單元通訊連接； 所述智能終端單元，將收集到的、由冷機信號采集與故障診斷單元提供的信息，上傳給所述后臺信息系統(tǒng)供其判斷所述冷藏集裝箱內(nèi)部冷機狀態(tài)是否正常。
5、 如權利要求1或2所述的冷藏集裝箱安全智能檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述環(huán)境探測單元包括-一環(huán)境探測傳感模塊； 一傳感接口模塊； 一數(shù)據(jù)處理控制模塊；和 一總線通信控制接口模塊；環(huán)境探測傳感模塊將冷藏集裝箱內(nèi)的溫濕度和氣體濃度物理量轉(zhuǎn)換成相 應的電信號，該電信號經(jīng)傳感接口模塊處理后送數(shù)據(jù)控制處理模塊，該數(shù)據(jù)控 制處理模塊通過總線通信控制接口模塊與所述智能終端單元進行通訊。
6、 如權利要求1或2所述的冷藏集裝箱安全智能檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述箱門狀態(tài)探測單元包括 一磁場強度設定模塊； 一霍爾傳感模塊； 一數(shù)據(jù)處理控制模塊；和 一總線通信控制接口模塊；箱門的開關過程中，磁場強度設定模塊的磁場強度發(fā)生變化而使霍爾傳感 模塊產(chǎn)生不同的電信號，該電信號送數(shù)據(jù)控制處理模塊，該數(shù)據(jù)控制處理模塊 通過總線通信控制接口模塊與所述智能終端單元進行通訊。
7、 如權利要求1或2所述的冷藏集裝箱安全智能檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述壓力探測與控制單元包括一微型電動球閥以及壓力探測模塊； 一數(shù)據(jù)處理控制模塊；和 一總線通信控制接口模塊；所述數(shù)據(jù)處理控制模塊通過總線通信控制接口模塊與所述智能終端單元 通訊，將微型電動球閥以及壓力探測模塊獲取的壓力信號上傳、并接收對微型 電動球閥以及壓力探測模塊給出控制信號。
8、 如權利要求1或2所述的冷藏集裝箱安全智能檢測系統(tǒng)，其特征在于，所述智能終端單元包括一總線通信控制接口模塊； 一終端處理器模塊；和 一無線通信模塊；所述終端處理器模塊通過總線通信控制接口模塊與環(huán)境探測單元通訊獲 取環(huán)境參數(shù)信息、與箱門狀態(tài)探測單元通訊獲取箱門狀態(tài)信息，并對該些進行 數(shù)據(jù)處理；所述終端處理器模塊通過總線通信控制接口模塊與壓力探測與控制單元 通訊給出控制信號；所述終端處理器模塊通過該無線通信模塊與所述后臺信息系統(tǒng)通訊。
9、 如權利要求8所述的冷藏集裝箱安全智能檢測系統(tǒng)，其特征在于，所 述智能終端單元還包括一PLC控制接口模塊；而所述冷藏集裝箱還包括至少一 PLC控制器；所述終端處理器模塊通過該PLC控制接口模塊與該些PLC控制器通訊。
10、 如權利要求8所述的冷藏集裝箱安全智能檢測系統(tǒng)，其特征在于，所 述智能終端單元還包括一GPS模塊；所述終端處理器模塊通過該GPS模塊獲取定位信息。
專利摘要一種冷藏集裝箱安全智能檢測系統(tǒng)，包括至少一冷藏集裝箱和與該些冷藏集裝箱通訊連接的后臺信息系統(tǒng)，冷藏集裝箱包括至少一用以探測箱體內(nèi)溫濕度和氣體濃度的環(huán)境探測單元；一箱門狀態(tài)探測單元；和，一智能終端單元；后臺信息系統(tǒng)包括至少一本地的/遠程的計算機或機組；智能終端單元與該些計算機或機組通訊連接；智能終端單元與環(huán)境探測單元和箱門狀態(tài)探測單元通訊連接；智能終端單元，將收集到的、由環(huán)境探測單元和箱門狀態(tài)探測單元提供的信息，上傳給所述后臺信息系統(tǒng)供其判斷所述冷藏集裝箱內(nèi)部貨物存儲環(huán)境狀態(tài)是否適宜和所述冷藏集裝箱本身狀態(tài)是否安全?？商岣哓涍\效率，增強貨運安全。
文檔編號B65D90/00GK201002857SQ20062014453
公開日2008年1月9日 申請日期2006年12月31日 優(yōu)先權日2006年12月31日
發(fā)明者周受欽, 亮 胡 申請人:中國國際海運集裝箱(集團)股份有限公司