物流監控無線通訊組網系統的製作方法
2023-04-26 06:44:36
專利名稱：物流監控無線通訊組網系統的製作方法
技術領域：
本發明屬於長途運輸智能監控技術領域，具體涉及的是一種物流監控無線通訊組網系統。
背景技術：
物流運輸技術主要包括運輸設施和運輸作業兩大類,前者屬於運輸硬技術,後者屬於運輸軟技術。運輸硬技術主要包括運輸基礎設施，如公路，鐵路，海運，運輸車等基礎設施的完善，運輸軟技術則包括管理方法，物流技術，物流監控，物流人員素養等。目前中國與物流相關的年總支出有19，000億人民幣，物流成本佔⑶P的比重為20— 25%，我國與發達國家在物流成本方面、周轉速度方面以及產業化方面存在較大差距，服務水平和效率方面都比較低。我國目前每萬元⑶P產生的運輸量為4972噸公裡，而美國·和日本的這一指標分別為870噸公裡和700噸公裡。另外我國物流系統各環節的銜接也較差，運轉效率不高，反映為貨物在途時間、儲存時間、基礎設施勞動生產率等方面均有較大改善和提高的餘地。僅以貨運汽車的生產率水平為例，美國營運汽車的單車噸年產量約為66萬噸公裡，而中國這一指標僅為3萬噸公裡左右。二是速度慢，目前我國鐵路貨車的運營速度僅46. 4公裡左右，散裝、貨櫃等高效運輸方式比重較低，裝卸時間較長；公路貨車的運營速度也不足50公裡；內河航運速度更低；原材料、半成品及產成品的在庫周轉時間平均在3—6個月左右。此外，根據調研及有關資料分析，我國許多商品總成本中，物流費用已佔到20-40%，每年因包裝造成的損失約150億元，因裝卸、運輸造成的損失約500億元，保管不善造成的損失在30億元上下，公路貨運因缺乏合理的物流組織，空駛率多年來保持在50%左右；鐵路因能力不足，使相當數量的商品失去銷售機會或無法保證企業提供客戶滿意的服務；水運因運輸組織方式不能適應市場需求變化，使許多產品失去了低價運輸的途徑。可見長途包裝運輸市場潛力非常具大，不僅僅反映在從事長途包轉運輸的企業增長迅速，更為長途包轉運輸過程監控提供了巨大的市場空間。然而長途包裝運輸過程監控和管理技術卻尚處於起步階段，目前對於運輸包裝過程還沒有專門的智能監控和管理系列產品，這種現狀自然無法滿足當今高速發展的物流運輸包裝市場的需求。所以研發適用於當今長途運輸市場的智能監控和管理系列產品勢在必行。
發明內容
本發明的目的是克服現有技術的不足，為長途包裝運輸的整個過程提供全方位的立體式監控，實時掌握運輸過程中的各種信息，而提一種物流監控無線通訊組網系統。本發明的目的是通過以下技術手段實現的一種物流監控無線通訊組網系統，由終端伺服器部分、信號匯轉部分及信號採集部分所構成，所述終端伺服器部分通過無線GPRS網與信號匯轉部分連接，信號匯轉部分通過無線數傳模塊與信號採集部分連接。而且，所述終端伺服器部分包括中央處理伺服器、中央資料庫及WEB伺服器，中央處理伺服器與中央資料庫及WEB伺服器連接，WEB伺服器通過GPRS網與信號匯轉部分連接。而且，所述WEB伺服器通過GPRS網與N個信號匯轉部分實現相互通訊，其中N為I至128的任意整數。而且，所述信號匯轉部分包括GPS天線、射頻天線、視頻接口、GPS模塊、無線數傳模塊、GPRS模塊、主控模塊、視頻處理電路、電源電路及電源，GPS天線與GPS模塊連接、射頻天線與無線數傳模塊連接，視頻接口與視頻處理電路連接，所述主控模塊分別與GPS模塊、無線數傳模塊、GPRS模塊、視頻處理電路及電源電路連接，所述電源與電源電路連接。而且，所述信號匯轉部分的主控模塊為ARM晶片，ARM晶片對無線數傳模塊採集到的數據信息、GPS模塊採集到的定位信息及視頻接口採集到的圖像信息打包處理後通過GPRS模塊發送給終端伺服器部分。而且，所述信號匯轉部分中的GPS模塊採用NE0-6M模組，GPS天線採用四臂螺旋天線，NE0-6M模組通過四臂螺旋天線接收定位信息，並將定位信息通過RS232串口方式傳·送給主控模塊；所述無線數傳模塊採用APC240模組，APC240模組通過射頻天線與信號採集部分相互通訊，採集信號採集部分的數據信息，並將採集的數據信息通過RS232串口方式傳送給主控模塊，所述GPRS模塊採用的是U-BLOX公司的G-100模組，G-100模組通過GPRS網與終端伺服器部分進行數據交換。而且，所述信號匯轉部分同時與M個信號採集部分連接，M<=255。而且，所述信號採集部分包括主控晶片、溫溼度信號採集模塊、射頻天線、無線數傳模塊及電源電路，所述射頻天線與無線數傳模塊連接，主控晶片分別與溫溼度信號採集模塊、無線數傳模塊及電源電路連接。而且，所述溫溼度信號採集模塊採用SHTlX系列的SHTll晶片傳感器，用於採集運輸貨物的環境溫溼度，所述無線數傳模塊採用APC240模組，所述主控晶片採用STM32F103RCT6型號的晶片，STM32F103RCT6型號的晶片通過I2C信號方式與SHTll晶片傳感器互通信息，並將SHTll晶片傳感器採集到的數據信息處理後通過RS232串口發送給APC240模組，由APC240模組實現信號採集部分與信號匯轉部分的通訊。本發明的優點和積極效果是I、本發明採用終端伺服器部分、信號匯轉部分及信號採集部分進行組網，採用GPRS模塊實現終端伺服器部分與信號匯轉部分之間的通訊，採用APC240無線數傳模組實現信號匯轉部分與信號採集部分之間的通訊，組網結構合理，通訊速度快且穩定。2、本發明的終端伺服器部分構建有中央資料庫，將採集環境數據信息、圖像信息、GPS定位信息及組網硬體信息實時記錄存儲，便於用戶的調用分析。3、本發明的終端伺服器部分的中央處理伺服器提供優化的可視人機界面，方便客戶隨時操控。4、本發明採用了無線數傳模塊來實現信號採集部分和信號匯轉部分之間的數據傳輸，可以實現多個信號採集部分與一個信號匯轉部分之間的信息傳輸，這樣能夠為長途運輸監控提供更加廣泛的技術支持，使全方位的立體監控成為可能。5、本發明的信號匯轉部分引進了 GPS技術，信號匯轉部分安裝於運輸車輛上，實現了終端伺服器對於長途運輸車的位置監控。6、本發明產品的組網方法成本較低，監控內容豐富，整體組網系統信價比合理，適於物流運輸企業的推廣應用。
圖I是本發明的組網系統結構方框圖。
具體實施例方式以下結合附圖對本發明實施做進一步詳述需要強調的是，本發明的實施是說明性的，而不是限定性的，不能以本實施例作為對本發明的限定。一種物流監控無線通訊系統網，如圖I所示，由終端伺服器部分、信號匯轉部分及信號採集部分所構成，終端伺服器部分通過無線GPRS與信號匯轉部分連接，信號匯轉部分 通過無線數傳模塊與信號採集部分連接。下面對系統中的三個組成部分的構造分別進行說明終端伺服器部分由中央處理伺服器、中央資料庫、WEB伺服器三部分構成，中央處理伺服器與中央資料庫及WEB伺服器連接，WEB伺服器通過GPRS網與信號匯轉部分連接，其中，中央處理伺服器採用高性能計算機，具有速度快、存儲量大、數據處理能力強等特點，中央處理伺服器根據物流無線通訊系統組網的要求，經由WEB伺服器通過GPRS網與N個信號匯轉部分實現相互通訊，N為I至128的任意整數，中央處理伺服器對每一個信號匯轉部分提供特定的參數設置，並且通過信號匯轉部分與信號採集部分通訊，為每一個信號採集部分提供參數設定，同時，中央處理伺服器經由WEB伺服器通過GPRS網對每一個物流監控無線通訊系統網進行網關設定，對該網絡內每一個信號匯轉部分上傳的採集數據及圖像信息進行處理，將數據存儲到中央資料庫中，當監測到觸發預設值時，通過簡訊網關報警。中央資料庫包含物流監控無線通訊系統網的硬體構成參數，即一個物流監控無線通訊系統網有多少個信號匯轉部分和多少個信號採集部分，每個信號匯轉部分及信號採集部分所涉及車輛的構成記載，物流監控無線通訊系統網中每個信號匯轉部分及信號採集部分的參數設置，信號採集部分採集到的數據信息及信號匯轉部分採集到的圖像信息的處理及存檔，相應使用信號匯轉部分及信號採集部分的車輛的管理信息。用戶查詢網站可以方便用戶實時、快捷地查詢車輛運輸過程中的狀態，包括報警信息與車輛行駛路線。信號匯轉部分包括GPS天線、射頻天線、視頻接口、GPS模塊、無線數傳模塊、GPRS模塊、主控模塊、視頻處理電路、電源電路及電源，GPS天線與GPS模塊連接、射頻天線與無線數傳模塊連接，視頻接口與視頻處理電路連接，所述主控模塊分別與GPS模塊、無線數傳模塊、GPRS模塊、視頻處理電路及電源電路連接，所述電源與電源電路連接，所述GPS模塊採用NE0-6M模組，GPS天線採用四臂螺旋天線，NE0-6M模組通過四臂螺旋天線接收定位信息，並將定位信息通過RS232串口方式傳送給主控模塊，所述無線數傳模塊採用APC240模組，APC240模組通過射頻天線與信號採集部分相互通訊，採集信號採集部分的數據信息，並將採集的數據信息通過RS232串口方式傳送給主控模塊，所述GPRS模塊採用的是U-BLOX公司的G-100模組，G-100模組通過無線網絡與終端伺服器部分進行數據交換，所述信號匯轉部分同時可與M個(M〈=255)信號採集部分連接，信號匯轉部分的主控模塊為ARM晶片(型號STM32F103RC T6)，ARM晶片對無線數傳模塊採集到的數據信息、GPS模塊採集到的定位信息及視頻接口採集到的圖像信息打包處理後通過GPRS模塊發送給終端伺服器部分。
信號採集部分由主控晶片、溫溼度信號採集模塊、射頻天線、無線數傳模塊及電源電路所構成，所述射頻天線與無線數傳模塊連接，主控晶片分別與溫溼度信號採集模塊、無線數傳模塊及電源電路連接，所述溫溼度信號採集模塊採用SHTlX系列的SHTll晶片傳感器，用於採集運輸貨物的環境溫溼度，所述無線數傳模塊採用APC240模組，所述主控晶片採用STM32F103RCT6型號的晶片，主控晶片通過I2C信號方式與SHTll晶片傳感器互通信息，並將SHTll晶片傳感器採集到的數據信息處理後通過RS232串口發送給APC240模組，由APC240模組實現信號採集部分與信號匯轉部分的通訊。本發明的具體工作流程是( I)終端伺服器部分的中央處理伺服器啟動，客戶通過中央處理伺服器的人機互動界面對組網系統內的信號採集部分和信號匯轉部分進行工作狀態設定，設定信息存儲到中央資料庫。(2)信號匯轉部分和信號採集部分啟動，向終端伺服器部分中央處理伺服器申請設置信息，中央處理伺服器向信號匯轉部分發出參數設置指令，信號匯轉部分根據設置指 令修改自身配置參數，並且向信號採集部分發送參數設置信息，信號採集部分根據參數設置信息進行自身參數設置，設置結束整個系統正常工作。(3)根據參數設置，多個信號採集部分定時把採集到的溫溼度信息發送給同一信號匯轉部分。(4)信號匯轉部分把相應的溫溼度信息和GPS定位信息以及圖像信息打包發送給終端伺服器部分的中央處理伺服器。(5)用戶通過中央處理伺服器的用戶界面調看相應的數據信息及圖像信息，實時監控信號匯轉部分和信號採集部分。為了防止相互之間的信號幹擾，本系統為客戶提供兩種信道，即公共信道為出廠設置的統一信道和私有信道為不同客戶根據自身條件更改的信道，公共信道和私有信道的選擇都是在無線數傳模塊規定的範圍內選擇。另外通過終端伺服器的人機互動界面可以進行組網設置，包括自動組網即信號匯轉部分通過無線數傳模塊自動呼喚同一信道內的信號採集部分和手動組網也就是客戶通過終端伺服器部分的人機互動界面設置信號匯轉部分接收相應的信號採集部分信息。具體組網流程如下(I)自動組網①信號匯轉部分通過GPRS接收自動組網指令；②信號匯轉部分通過公共廣播信道呼叫未知ID的信號採集部分；③信號匯轉部分與信號採集部分連接成功後獲取信號採集部分ID；④信號匯轉部分與信號採集部分共同設定通信信道、溫溼度上下限和數據傳送周期；⑤信號採集部分和信號匯轉部分修改自身的網絡配置表；⑥信號匯轉部分向終端伺服器部分上傳網絡配置表。(2)手動組網①信號匯轉部分通過GPRS接收終端伺服器部分的手動組網指令與網絡配置表；②信號匯轉部分通過公共廣播信道與指定ID的信號採集部分連接；③信號匯轉部分與信號採集部分共同設定通信信道、溫溼度上下限和數據傳送周期；④信號採集部分和信號匯轉部分修改自身的網絡配置表；⑤信號匯轉部分向終端伺服器部分上傳網絡配置表。·
權利要求
1.一種物流監控無線通訊組網系統，其特徵在於由終端伺服器部分、信號匯轉部分及信號採集部分所構成，所述終端伺服器部分通過無線GPRS網與信號匯轉部分連接，信號匯轉部分通過無線數傳模塊與信號採集部分連接。
2.根據權利要求I所述的物流監控無線通訊組網系統，其特徵在於所述終端伺服器部分包括中央處理伺服器、中央資料庫及WEB伺服器，中央處理伺服器與中央資料庫及WEB伺服器連接，WEB伺服器通過GPRS網與信號匯轉部分連接。
3.根據權利要求I所述的物流監控無線通訊組網系統，其特徵在於所述WEB伺服器通過GPRS網與N個信號匯轉部分實現相互通訊，其中N為I至128的任意整數。
4.根據權利要求I所述的物流監控無線通訊組網系統，其特徵在於所述信號匯轉部分包括GPS天線、射頻天線、視頻接口、GPS模塊、無線數傳模塊、GPRS模塊、主控模塊、視頻處理電路、電源電路及電源，GPS天線與GPS模塊連接、射頻天線與無線數傳模塊連接，視頻接口與視頻處理電路連接，所述主控模塊分別與GPS模塊、無線數傳模塊、GPRS模塊、視頻處理電路及電源電路連接，所述電源與電源電路連接。
5.根據權利要求4所述的物流監控無線通訊組網系統，其特徵在於所述信號匯轉部分的主控模塊為ARM晶片，ARM晶片對無線數傳模塊採集到的數據信息、GPS模塊採集到的定位信息及視頻接口採集到的圖像信息打包處理後通過GPRS模塊發送給終端伺服器部分。
6.根據權利要求4或5所述的物流監控無線通訊組網系統，其特徵在於所述信號匯轉部分中的GPS模塊採用ME0-6M模組，GPS天線採用四臂螺旋天線，ME0-6M模組通過四臂螺旋天線接收定位信息，並將定位信息通過RS232串口方式傳送給主控模塊；所述無線數傳模塊採用APC240模組，APC240模組通過射頻天線與信號採集部分相互通訊，採集信號採集部分的數據信息，並將採集的數據信息通過RS232串口方式傳送給主控模塊，所述GPRS模塊採用的是U-BLOX公司的G-100模組，G-100模組通過GPRS網與終端伺服器部分進行數據交換。
7.根據權利要求4所述的物流監控無線通訊組網系統，其特徵在於所述信號匯轉部分同時與M個信號採集部分連接，M〈=255。
8.根據權利要求I所述的物流監控無線通訊組網系統，其特徵在於所述信號採集部分包括主控晶片、溫溼度信號採集模塊、射頻天線、無線數傳模塊及電源電路，所述射頻天線與無線數傳模塊連接，主控晶片分別與溫溼度信號採集模塊、無線數傳模塊及電源電路連接。
9.根據權利要求8所述的物流監控無線通訊組網系統，其特徵在於所述溫溼度信號採集模塊採用SHTlX系列的SHTll晶片傳感器，用於採集運輸貨物的環境溫溼度，所述無線數傳模塊採用APC240模組，所述主控晶片採用STM32F103RCT6型號的晶片，STM32F103RCT6型號的晶片通過I2C信號方式與SHTll晶片傳感器互通信息，並將SHTll晶片傳感器採集到的數據信息處理後通過RS232串口發送給APC240模組，由APC240模組實現信號採集部分與信號匯轉部分的通訊。
全文摘要
本發明涉及一種物流監控無線通訊系統網，該系統網由終端伺服器部分、信號匯轉部分及信號採集部分所構成，所述終端伺服器部分通過GPRS網與N個信號匯轉部分實現相互通訊，其中N為1至128的任意整數，信號匯轉部分通過無線數傳模塊與M個信號採集部分連接，其中為M<=255的任意整數，本發明產品所組成的無線通訊系統網有效實現了物流運輸中各個運輸單體的時時運輸狀況，並且組網方式靈活。本發明的組網結構合理，通訊速度快且穩定，監控內容豐富，整體組網系統信價比合理，適於物流運輸企業的推廣應用。
文檔編號H04W84/18GK102905395SQ201210334298
公開日2013年1月30日 申請日期2012年9月11日 優先權日2012年9月11日
發明者徐煒峰, 王剛, 張子漢, 趙麗麗, 許萍萍, 王仰東, 黃巍, 李志恆 申請人:中國包裝科研測試中心