一種冷鏈運輸溫度監測與預警的方法及系統的製作方法
2023-07-31 08:04:26
一種冷鏈運輸溫度監測與預警的方法及系統的製作方法
【專利摘要】本發明公開了一種冷鏈運輸溫度監測與預警的方法及系統，通過ZigBee構建無線傳感網絡實時採集車廂內溫度數據，實現對冷鏈運輸過程的溫度監測與預警，預警模型是基於BP神經網絡實時對採集的溫度歷史數據進行學習得到的。系統利用預警模型實時分析監測的溫度數據，如果預測結果超過設置的報警閥值，系統自動進行簡訊預警，從而達到冷鏈溫度報警和預警的目的。
【專利說明】-種冷鏈運輸溫度監測與預警的方法及系統
【技術領域】
[0001] 本發明涉及冷鏈運輸【技術領域】，特別涉及一種冷鏈運輸溫度監測與預警的方法及 系統。
【背景技術】
[0002] 冷鏈運輸是保證易腐食品品質的重要手段，冰鮮雞肉作為一種新的雞肉類型，具 有營養豐富、安全衛生的特點。冰鮮雞肉作為一種高品質雞肉，其市場份額將逐步增加，北 京、上海、廣州等大城市正在大力推廣冰鮮雞肉。基於冰鮮雞肉冷鏈運輸對溫度有明確規 定，進行冰鮮雞肉冷鏈運輸時的溫度需要始終保持在0-4C，並且溫度劇烈波動會對雞肉的 品質產生不利的影響，因此冰鮮雞肉運輸人員需要實時掌握冷藏車車廂內溫度，但現行冷 鏈運輸監測系統難W滿足冰鮮雞肉冷鏈運輸實際的需要。
[0003] 目前冷鏈溫度監測系統實現對車廂溫度數據監測，缺乏相應的報警與預警機制。 冷藏車駕駛員得不到溫度報警和預警信息，不利於對冷藏車車廂內的溫度進行實時調節。 現W冰鮮雞肉運輸為例，冷藏車廂內溫度超過4C，影響冰鮮雞肉的品質，甚至造成其腐敗 變質；相反溫度低於〇°c，對冰鮮雞肉品質產生不利影響，並且造成能源過多的消耗，提高 了運輸成本。
【發明內容】
[0004] 本發明的目的是提供一種冷鏈運輸溫度監測與預警的方法及系統，實現對冷鏈運 輸過程溫度的實時監測、報警W及預警，使其冷鏈運輸過程中溫度保持在合適範圍，保證食 品品質在冷鏈運輸過程中安全和可靠。
[0005] 為實現上述目的，本發明提供了一種冷鏈運輸溫度監測與預警的方法，該方法包 括W下步驟：
[0006] SI,監測裝置獲取冷鏈運輸的車輛的監測數據，所述監測數據包括：車廂內溫度 監測數據W及車輛實時位置數據；
[0007] S2,數據匯聚裝置匯聚所獲取的監測數據，並將所匯聚的監測數據實時傳輸給遠 程數據伺服器；
[0008] S3,數據伺服器上的數據接收端根據數據傳輸協議實時解析監測數據；
[0009] S4,報警和預警模塊實時將解析後的車輛實時位置數據與當天最近時刻的車輛實 時位置數據進行比對，如果兩個車輛實時位置數據相同，則返回執行步驟SI,否則，執行步 驟S5 ;
[0010] S5,報警和預警模塊實時將解析後的溫度監測數據與預先設置的報警區間進行比 對，如果所述溫度監測數據位於所述報警區間內，則執行步驟S6 ;否則，執行簡訊報警操作 並返回執行步驟SI;
[0011] S6,對解析後的溫度監測數據進行預測，得出預測結果，並將所述預測結果與所述 報警區間進行比對；如果所述預測結果位於所述報警區間內，則返回執行步驟Sl;否則，執 行步驟S7 ;
[0012]S7,執行簡訊報警操作並返回執行步驟SI。
[0013] 較佳的，所述監測裝置包括；車廂內的監測裝置和車廂外的監測裝置；
[0014] 其中，所述車廂內的監測裝置用於獲取車廂內當前的溫度監測數據；
[0015] 所述車廂外的監測裝置用於獲取車輛實時位置數據。
[0016] 較佳的，所述車廂內的監測裝置包括6個溫度傳感器；所述車廂外的監測裝置為 GI^採集模塊；
[0017] 所述數據匯聚裝置為Zi濁ee無線傳感網的匯聚節點；
[0018] 所述車輛實時位置數據為；GI^數據、北鬥衛星定位數據或移動通信信號定位數 據。
[0019] 較佳的，所述步驟S3包括：
[0020] 所述遠程數據伺服器上的數據接收端在接收到數據匯聚裝置所發送的監測數據 後，檢查所接收的監測數據是否符合數據傳輸協議；
[0021] 如果所接收的監測數據不符合數據傳輸協議，則丟棄該監測數據；
[0022] 如果所接收的監測數據符合數據傳輸協議，則根據數據傳輸協議解析所接收的 監測數據，並將解析後的監測數據，存入SQLServer2000資料庫並緩存到內存資料庫 Memcached。
[002引較佳的，所述報警區間為；（4, + -)和（-c?，0)。
[0024] 較佳的，所述對解析後的溫度監測數據進行預測，得出預測結果包括：
[00巧]使用BP神經網絡作為溫度預測模型，根據解析後的溫度監測數據的歷史數據對 下一個時刻的溫度監測數據進行預測，W得到預測結果。
[0026] 較佳的，所述溫度預測模型中所使用的公式包括：
[0027] 輸出值計算公式為：
【權利要求】
1. 一種冷鏈運輸溫度監測與預警的方法，其特徵在於，該方法包括以下步驟： S1，監測裝置獲取冷鏈運輸的車輛的監測數據，所述監測數據包括：車廂內溫度監測 數據以及車輛實時位置數據； 52, 數據匯聚裝置匯聚所獲取的監測數據，並將所匯聚的監測數據實時傳輸給遠程數 據伺服器； 53, 數據伺服器上的數據接收端根據數據傳輸協議實時解析監測數據； 54, 報警和預警模塊實時將解析後的車輛實時位置數據與當天最近時刻的車輛實時 位置數據進行比對，如果兩個車輛實時位置數據相同，則返回執行步驟S1，否則，執行步驟 S5 ； 55, 報警和預警模塊實時將解析後的溫度監測數據與預先設置的報警區間進行比對， 如果所述溫度監測數據位於所述報警區間內，則執行步驟S6 ;否則，執行簡訊報警操作並 返回執行步驟Sl ; 56, 對解析後的溫度監測數據進行預測，得出預測結果，並將所述預測結果與所述報警 區間進行比對；如果所述預測結果位於所述報警區間內，則返回執行步驟Sl ;否則，執行步 驟S7 ; 57, 執行簡訊報警操作並返回執行步驟S1。
2. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述監測裝置包括：車廂內的監測裝置和 車廂外的監測裝置； 其中，所述車廂內的監測裝置用於獲取車廂內當前的溫度監測數據； 所述車廂外的監測裝置用於獲取車輛實時位置數據。
3. 根據權利要求2所述的方法，其特徵在於： 所述車廂內的監測裝置包括6個溫度傳感器；所述車廂外的監測裝置為GPS採集模 塊； 所述數據匯聚裝置為ZigBee無線傳感網的匯聚節點； 所述車輛實時位置數據為：GPS數據、北鬥衛星定位數據或移動通信信號定位數據。
4. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述步驟S3包括： 所述遠程數據伺服器上的數據接收端在接收到數據匯聚裝置所發送的監測數據後，檢 查所接收的監測數據是否符合數據傳輸協議； 如果所接收的監測數據不符合數據傳輸協議，則丟棄該監測數據； 如果所接收的監測數據符合數據傳輸協議，則根據數據傳輸協議解析所接收的監 測數據，並將解析後的監測數據，存入SQL Server 2000資料庫並緩存到內存資料庫 Memcached0
5. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於， 所述報警區間為：（4, +…）和（-?，〇)。
6. 根據權利要求1所述的方法，其特徵在於，所述對解析後的溫度監測數據進行預測， 得出預測結果包括： 使用BP神經網絡作為溫度預測模型，根據解析後的溫度監測數據的歷史數據對下一 個時刻的溫度監測數據進行預測，以得到預測結果。
7. 根據權利要求6所述的方法，其特徵在於，所述溫度預測模型中所使用的公式包括：
其中，a』表不輸入層第j個節點輸入；bj表不隱含層第j層輸出值；Cj表不輸出層第j 層輸出值；Sj表不隱含層第j層輸入值；Ij表不輸出層第j層輸入值；Wij表不輸入層與隱 含層間權值；Vik表不隱含層與輸出層間權值；Ok表不輸出層第k個節點的閥值；0 i表不隱 含層第i個節點閥值。
8. -種冷鏈運輸溫度監測與預警的系統，其特徵在於，該系統包括：監測裝置、數據匯 聚裝置、數據伺服器、報警和預警模塊； 其中，所述監測裝置，用於獲取冷鏈運輸的車輛的監測數據，並將獲取的監測數據發送 給所述數據匯聚裝置；其中，所述監測數據包括：車廂內溫度監測數據以及車輛實時位置 數據； 所述數據匯聚裝置，用於匯聚所獲取的監測數據，並將所匯聚的監測數據實時傳輸給 遠程數據伺服器； 所述數據伺服器，用於根據數據傳輸協議實時解析所述監測數據，並將解析後的監測 數據發送給所述報警和預警模塊； 所述報警和預警模塊，用於實時將解析後的車輛實時位置數據與當天最近時刻的車輛 實時位置數據進行比對，如果兩個車輛實時位置數據相同，則指示所述監測裝置繼續獲取 冷鏈運輸的車輛的監測數據；否則，將解析後的溫度監測數據與預先設置的報警區間進行 比對；如果所述溫度監測數據位於所述報警區間之外，則執行簡訊報警操作後指示所述監 測裝置繼續獲取冷鏈運輸的車輛的監測數據；如果所述溫度監測數據位於所述報警區間 內，則對解析後的溫度監測數據進行預測，得出預測結果，並將所述預測結果與所述報警區 間進行比對；如果所述預測結果位於所述報警區間內，則指示所述監測裝置繼續獲取冷鏈 運輸的車輛的監測數據；如果所述預測結果位於所述報警區間之外，則執行簡訊報警操作 後指示所述監測裝置繼續獲取冷鏈運輸的車輛的監測數據。
9. 根據權利要求8所述的系統，其特徵在於，所述監測裝置包括：車廂內的監測裝置和 車廂外的監測裝置； 其中，所述車廂內的監測裝置，用於獲取車廂內當前的溫度監測數據； 所述車廂外的監測裝置，用於獲取車輛實時位置數據。
10.根據權利要求8所述的系統，其特徵在於： 所述遠程數據伺服器上的數據接收端，還用於在接收到數據匯聚裝置所發送的監測數 據後，檢查所接收的監測數據是否符合數據傳輸協議；如果所接收的監測數據不符合數據 傳輸協議，則丟棄該監測數據；如果所接收的監測數據符合數據傳輸協議，則根據數據傳輸 協議解析所接收的監測數據，並將解析後的監測數據，存入SQL Server 2000資料庫並緩存 到內存資料庫Memcached。
【文檔編號】G06Q10/08GK104359565SQ201410552844
【公開日】2015年2月18日 申請日期:2014年10月17日 優先權日:2014年10月17日
【發明者】劉雪, 鍾蒙蒙, 李亞妹, 劉嬌, 陳雪瑞, 張領先, 李鑫星 申請人:中國農業大學