專利名稱:一體化冷鏈數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域:
本實用新型涉及冷鏈物流過程的監(jiān)測設(shè)備,具體地說是一種一體化冷鏈數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。
背景技術(shù):
冷鏈物流泛指冷藏冷凍類食品在生產(chǎn)、貯藏運輸、銷售,到消費前的各個環(huán)節(jié)中始終處于規(guī)定的低溫環(huán)境下,以保證食品質(zhì)量,減少食品損耗的一項系統(tǒng)工程。隨著食品安全問題日益嚴峻,人們對冷鏈運輸過程的監(jiān)控要求越來越高。本申請人申請的另一項專利中公開了一種紅外冷鏈監(jiān)測裝置,其基于紅外線技術(shù)實現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)的傳輸,具有運行功耗超低的特點,能夠滿足對冷鏈物流環(huán)境數(shù)據(jù),包括溫度信息和濕度信息進行全程離線數(shù)據(jù)采集與記錄。上述冷鏈監(jiān)測裝置存在以下缺點:第一,該監(jiān)測裝置將監(jiān)測數(shù)據(jù)存儲在存儲模塊中,用于需要在冷鏈物流過程完成后方才能讀取到監(jiān)測的數(shù)據(jù),難以達到根據(jù)監(jiān)測到的數(shù)據(jù)及時對冷鏈物流環(huán)境作出調(diào)整的目的,而配備專門人員在冷鏈物流現(xiàn)場讀取數(shù)據(jù)又耗費人力資源巨大;第二,該監(jiān)測裝置只能顯示最新采集時刻記錄的溫度和濕度信息,難以全面反映整個冷鏈物流過程的信息,容易錯失調(diào)整冷鏈物流環(huán)境的時機。
實用新型內(nèi)容本實用新型的目的是提供一種一體化冷鏈數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),能夠?qū)崟r對冷鏈物流過程進行監(jiān)控。本實用新型的目的是通過以下技術(shù)措施來實現(xiàn)的:一種一體化冷鏈數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),其特征在于所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括采集器和遠程終端;所述采集器包括微控制器、溫度采集單元、濕度采集單元、實時時鐘單元、數(shù)據(jù)存儲單元、以太網(wǎng)通訊模塊和工作電源;所述溫度采集單元、濕度采集單元、實時時鐘單元、數(shù)據(jù)存儲單元、以太網(wǎng)通訊模塊和工作電源分別連接到微控制器的相應接口,所述以太網(wǎng)通訊模塊通過以太網(wǎng)網(wǎng)絡與遠程終端通訊連接,所述的采集器安裝在冷鏈物流環(huán)境中,所述的遠程終端通過以太網(wǎng)通訊模塊向微控制器輸入數(shù)據(jù)采集頻率控制信號,所述微控制器以輸入的數(shù)據(jù)采集頻率控制溫度采集單元和濕度采集單元采集冷鏈物流環(huán)境的溫度信息和濕度信息,并將每次采集到的溫濕度數(shù)據(jù)和實時時鐘單元記錄的溫濕度數(shù)據(jù)采集時刻作為一條記錄存儲到所述的數(shù)據(jù)存儲單元,數(shù)據(jù)存儲單元中存儲的數(shù)據(jù)記錄由所述遠程終端通過以太網(wǎng)通訊模塊向微控制器發(fā)出請求,經(jīng)過所述以太網(wǎng)通訊模塊傳輸?shù)竭h程終端。為了兼容基于紅外傳輸?shù)睦滏湵O(jiān)測裝置,作為本實用新型的改進,所述的采集器還包括紅外線收發(fā)模塊;所述紅外線收發(fā)模塊連接到微控制器的相應接口,所述紅外線收發(fā)模塊接收外部紅外通訊設(shè)備輸入的數(shù)據(jù),所述微控制器將紅外線收發(fā)模塊接收的數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)通訊模塊傳輸?shù)竭h程終端。[0010]為了降低采集器運行時的功耗,作為本實用新型優(yōu)選的實施方式,所述的采集器還包括用于顯示采集器采集到的最新一條數(shù)據(jù)記錄的LCD顯示屏和用于啟閉所述LCD顯示屏的顯示按鍵;所述LCD顯示屏和顯示按鍵分別連接到微控制器的相應接口,所述顯示按鍵通過微控制器控制LCD顯示屏開啟或者關(guān)閉,所述的微控制器設(shè)有定時時間,微控制器控制LCD顯示屏每次開啟所述定時時間后自動關(guān)閉。為了便于冷鏈物流現(xiàn)場的工作人員手動調(diào)整采集器的數(shù)據(jù)采集頻率,作為本實用新型的一種改進,所述的采集器還包括選擇按鍵;所述選擇按鍵連接到微控制器的相應接口,所述的微控制器設(shè)有若干個預設(shè)數(shù)據(jù)采集頻率,所述選擇按鍵通過微控制器選定其中一個預設(shè)數(shù)據(jù)采集頻率作為采集器運行時的數(shù)據(jù)采集頻率。為了提高采集器的可移動性,作為本實用新型的一種實施方式,所述工作電源為鈕扣電池。與現(xiàn)有技術(shù)相比,本實用新型具有以下有益效果:第一,本實用新型通過以太網(wǎng)通訊模塊實現(xiàn)采集器和遠程終端的通訊連接,遠程終端得以同時對多臺采集器進行數(shù)據(jù)采集頻率配置和數(shù)據(jù)采集控制,實現(xiàn)了實時對多個冷鏈物流過程進行監(jiān)控,能得以及時對冷鏈物流環(huán)境進行調(diào)整并節(jié)省了人力資源;第二,本實用新型通過紅外線收發(fā)模塊接收紅外冷鏈監(jiān)測裝置存儲的監(jiān)測數(shù)據(jù),使紅外冷鏈監(jiān)測裝置得以兼容于本數(shù)據(jù)采集系統(tǒng);第三,本實用新型的采集器能由遠程終端通過以太網(wǎng)通訊模塊或者直接由現(xiàn)場工作人員通過選擇按鍵選擇合適的數(shù)據(jù)采集頻率、顯示按鍵控制LCD顯示屏的啟閉,因此本實用新型的采集器功耗超低、節(jié)能效果顯著,能夠延長電池的使用壽命,降低裝置的使用成本。
以下結(jié)合附圖和具體實施例對本實用新型作進一步的詳細說明:
圖1為本實用新型優(yōu)選實施例的一體化冷鏈數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)的電路原理框圖;圖2為本實用新型優(yōu)選實施例的一體化冷鏈數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)與紅外冷鏈監(jiān)測裝置連接的示意圖。
具體實施方式
如圖1所示,本實用新型優(yōu)選實施例的一體化冷鏈數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),包括采集器和遠程終端;采集器包括微控制器MUC、溫度采集單元、濕度采集單元、實時時鐘單元RTC、數(shù)據(jù)存儲單元、以太網(wǎng)通訊模塊、工作電源、紅外線收發(fā)模塊、選擇按鍵、用于顯示采集器采集到的最新一條數(shù)據(jù)記錄的LCD顯示屏和用于啟閉LCD顯示屏的顯示按鍵;其中,微控制器MUC選用型號為MSP430的芯片,其采用超低功耗設(shè)計并具有多級省電模式;溫度采集單元選用低功耗、高精度的NTC芯片;濕度采集單元選用低功耗、高精度的SHTll芯片;實時時鐘單元RTC為自帶晶振的RTC單元,其運行UTC標準的實時時鐘;數(shù)據(jù)存儲單元選用16kbit低功耗可擦除flash芯片;紅外線收發(fā)模塊選用具有收發(fā)功能的符合標準IRDA協(xié)議的紅外收發(fā)組件;工作電源選用鈕扣電池;LCD顯示屏選用低功耗的筆畫型LCD顯示屏;以太網(wǎng)通訊模塊選用市場中常用的型號。上述溫度采集單元、濕度采集單元、實時時鐘單元、數(shù)據(jù)存儲單元、以太網(wǎng)通訊模塊、紅外線收發(fā)模塊、工作電源、選擇按鍵、IXD顯示屏和顯示按鍵分別連接到微控制器的相應接口。本優(yōu)選實施例的遠程終端選用常用的PC機,其上安裝EasyDataCollector.exe應用軟件,以下簡稱EDC軟件,該EDC軟件用C#編寫,包含遠程訪問、查看、檢索、分析、配置五大功能。該遠程終端通過以太網(wǎng)網(wǎng)絡與上述采集器的以太網(wǎng)通訊模塊通訊連接。 將上述采集器安裝在冷鏈物流環(huán)境中,冷鏈物流即可開始。在冷鏈物流過程中,若干臺采集器分別安裝在不同的冷鏈物流環(huán)境中并打開以太網(wǎng)通信模塊,啟動遠程終端上的EDC軟件,用戶通過EDC界面上的“搜索設(shè)備”選項進行設(shè)備搜索,遠程終端通過以太網(wǎng)網(wǎng)絡搜索確認進行冷鏈物流過程監(jiān)控中的采集器數(shù)量并反映在EDC軟件界面上,用戶通過EDC界面上的“連接”選項確立采集器與遠程終端的連接,遠程終端實現(xiàn)對采集器的遠程訪問。用戶在EDC軟件界面上選擇采集器的數(shù)據(jù)采集頻率,遠程終端通過以太網(wǎng)通訊模塊向微控制器輸入數(shù)據(jù)采集頻率控制信號,微控制器以輸入的數(shù)據(jù)采集頻率控制溫度采集單元和濕度采集單元采集冷鏈物流環(huán)境的溫度信息和濕度信息,并將每次采集到的溫濕度數(shù)據(jù)和實時時鐘單元記錄的溫濕度數(shù)據(jù)采集時刻作為一條記錄存儲到數(shù)據(jù)存儲單元,并將最新的一條記錄在IXD顯示屏上顯示,微控制器設(shè)有定時時間,微控制器控制IXD顯示屏每次開啟定時時間后自動關(guān)閉。用戶通過EDC界面上的“設(shè)備內(nèi)存信息查看”選項進行數(shù)據(jù)查看,遠程終端通過采集器的以太網(wǎng)通訊模塊向微控制器發(fā)出請求,微控制器將數(shù)據(jù)存儲單元中存儲的數(shù)據(jù)記錄經(jīng)過以太網(wǎng)通訊模塊傳輸?shù)竭h程終端,在EDC界面上按照設(shè)定格式顯示冷鏈物流過程中的歷史數(shù)據(jù),包括采集時間、溫度和濕度信息,用戶可根據(jù)實際需要通過EDC界面上的“按時間”、“按溫度值”、“按濕度值”三個檢索選項,將傳輸?shù)竭h程終端上的數(shù)據(jù)進行排序,有選擇的查看某段時間內(nèi)的信息,或者查看高于/低于某溫度、濕度值的信息;或者通過EDC界面上的“數(shù)據(jù)明細表”、“數(shù)據(jù)簡表”、“趨勢圖”、“事件表”輸出選項,將傳輸?shù)竭h程終端上的數(shù)據(jù)生成各個表格以供用戶作為數(shù)據(jù)分析結(jié)果參考,用戶也可通過EDC軟件控制采集器暫停、開始采集數(shù)據(jù),即將采集器的數(shù)據(jù)采集頻率暫時設(shè)定為零。在冷鏈物流過程中,冷鏈物流環(huán)境現(xiàn)場的工作人員也通過選擇按鍵,控制微控制器選定其中一個預設(shè)在微控制器中的預設(shè)數(shù)據(jù)采集頻率作為采集器運行時的數(shù)據(jù)采集頻率,或者通過顯示按鍵,經(jīng)由微控制器控制IXD顯示屏開啟或者關(guān)閉。另外,上述采集器也可在冷鏈物流過程中關(guān)閉以太網(wǎng)通信模塊實現(xiàn)脫機工作,并在冷鏈物流過程完成后再開啟以太網(wǎng)通信模塊與遠程終端通訊連接。如圖2所示,當使用背景技術(shù)中所述的紅外冷鏈監(jiān)測裝置對冷鏈物流環(huán)境進行監(jiān)測時,在冷鏈物流過程完成后,將該紅外冷鏈監(jiān)測裝置與本一體化冷鏈數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)中采集器的紅外線收發(fā)模塊進行對接,紅外冷鏈監(jiān)測裝置中記錄的監(jiān)測數(shù)據(jù)通過紅外線收發(fā)模塊傳輸向采集器,采集器的微控制器將紅外線收發(fā)模塊接收的數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)通訊模塊傳輸?shù)竭h程終端。本實用新型不局限與上述具體實施方式
,根據(jù)上述內(nèi)容,按照本領(lǐng)域的普通技術(shù)知識和慣用手段,在不脫離本實用新型上述基本技術(shù)思想前提下,本實用新型還可以做出其它多種形式的等效修改、替換或變更,均落在本實用新型的保護范圍之中。
權(quán)利要求1.一種一體化冷鏈數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),其特征在于:所述的數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)包括采集器和遠程終端;所述采集器包括微控制器、溫度采集單元、濕度采集單元、實時時鐘單元、數(shù)據(jù)存儲單元、以太網(wǎng)通訊模塊和工作電源;所述溫度采集單元、濕度采集單元、實時時鐘單元、數(shù)據(jù)存儲單元、以太網(wǎng)通訊模塊和工作電源分別連接到微控制器的相應接口,所述以太網(wǎng)通訊模塊通過以太網(wǎng)網(wǎng)絡與遠程終端通訊連接,所述的采集器安裝在冷鏈物流環(huán)境中,所述的遠程終端通過以太網(wǎng)通訊模塊向微控制器輸入數(shù)據(jù)采集頻率控制信號,所述微控制器以輸入的數(shù)據(jù)采集頻率控制溫度采集單元和濕度采集單元采集冷鏈物流環(huán)境的溫度信息和濕度信息,并將每次采集到的溫濕度數(shù)據(jù)和實時時鐘單元記錄的溫濕度數(shù)據(jù)采集時刻作為一條記錄存儲到所述的數(shù)據(jù)存儲單元,數(shù)據(jù)存儲單元中存儲的數(shù)據(jù)記錄由所述遠程終端通過以太網(wǎng)通訊模塊向微控制器發(fā)出請求,經(jīng)過所述以太網(wǎng)通訊模塊傳輸?shù)竭h程終端。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一體化冷鏈數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),其特征在于:所述的采集器還包括紅外線收發(fā)模塊;所述紅外線收發(fā)模塊連接到微控制器的相應接口,所述紅外線收發(fā)模塊接收外部紅外通訊設(shè)備輸入的數(shù)據(jù),所述微控制器將紅外線收發(fā)模塊接收的數(shù)據(jù)通過以太網(wǎng)通訊模塊傳輸?shù)竭h程終端。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一體化冷鏈數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),其特征在于:所述的采集器還包括用于顯示采集器采集到的最新一條數(shù)據(jù)記錄的LCD顯示屏和用于啟閉所述LCD顯示屏的顯示按鍵;所述LCD顯示屏和顯示按鍵分別連接到微控制器的相應接口,所述顯示按鍵通過微控制器控制LCD顯示屏開啟或者關(guān)閉,所述的微控制器設(shè)有定時時間,微控制器控制LCD顯示屏每次開啟所述定時時間后自動關(guān)閉。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的一體化冷鏈數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),其特征在于:所述的采集器還包括選擇按鍵;所述選擇按鍵連接到微控制器的相應接口,所述的微控制器設(shè)有若干個預設(shè)數(shù)據(jù)采集頻率,所述選擇按鍵通過微控制器選定其中一個預設(shè)數(shù)據(jù)采集頻率作為采集器運行時的數(shù)據(jù)采集頻率。
5.根據(jù)權(quán)利要求4所述的一體化冷鏈數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),其特征在于:所述工作電源為鈕扣電池。
專利摘要本實用新型公開了一種一體化冷鏈數(shù)據(jù)采集系統(tǒng),包括采集器和遠程終端;采集器包括微控制器、溫度采集單元、濕度采集單元、實時時鐘單元、數(shù)據(jù)存儲單元、以太網(wǎng)通訊模塊和工作電源;以太網(wǎng)通訊模塊通過以太網(wǎng)與遠程終端連接,遠程終端通過以太網(wǎng)通訊模塊向微控制器輸入采集頻率控制信號,微控制器以輸入的數(shù)據(jù)采集頻率控制溫度采集單元和濕度采集單元采集冷鏈物流環(huán)境的溫度信息和濕度信息,并將每次采集到的溫濕度數(shù)據(jù)和實時時鐘單元記錄的溫濕度數(shù)據(jù)采集時刻作為一條記錄存儲到數(shù)據(jù)存儲單元,數(shù)據(jù)存儲單元中存儲的數(shù)據(jù)記錄由遠程終端通過以太網(wǎng)通訊模塊向微控制器發(fā)出請求,經(jīng)過以太網(wǎng)通訊模塊傳輸?shù)竭h程終端,以對冷鏈物流過程進行實時監(jiān)控。
文檔編號G05B19/418GK202975779SQ20122072421
公開日2013年6月5日 申請日期2012年12月25日 優(yōu)先權(quán)日2012年12月25日
發(fā)明者詹宜巨, 黎和生, 黃江東, 羅永基, 賀星勝, 馮智, 李鍔 申請人:廣州中大百迅信息技術(shù)有限公司