一种基于Zigbee的远洋集装箱智能组网测控系统技术方案

本发明专利技术属于集装箱测控技术领域，公开了一种基于Zigbee的远洋集装箱智能组网测控系统，包括：远洋集装箱监测模块、Zigbee组网模块、船上监测终端、岸上监控终端、报警模块；远洋集装箱监测模块用于获取监测信息；Zigbee组网模块用于将监测信息通过Zigbee传输至船上监测终端；船上监测终端用于对监测信息进行分析处理，并将处理后的监测信息通过海上卫星传输至岸上监控终端；报警模块用于进行异常情况报警。本发明专利技术解决了现有技术中远洋集装箱网络不通畅、信息交流障碍，远洋集装箱测控系统结构复杂、成本较高、功耗较大的问题。

An intelligent measurement and control system for ocean container based on Zigbee

The invention belongs to the technical field of container measurement and control, and discloses an intelligent network measurement and control system for ocean container based on Zigbee, which includes: ocean container monitoring module, Zigbee networking module, ship monitoring terminal, shore monitoring terminal, alarm module, ocean container monitoring module for acquiring monitoring information; The network module is used to transmit the monitoring information to the ship monitoring terminal through Zigbee; the ship monitoring terminal is used to analyze and process the monitoring information, and the processed monitoring information is transmitted to the shore monitoring terminal through the offshore satellite; the alarm module is used to alarm the abnormal situation. The invention solves the problems of unobstructed ocean container network, information communication obstacle, complex structure, high cost and large power consumption in the prior art.

【技术实现步骤摘要】
一种基于Zigbee的远洋集装箱智能组网测控系统
本专利技术涉及集装箱测控
，尤其涉及一种基于Zigbee的远洋集装箱智能组网测控系统。
技术介绍
随着国际物流行业的飞速发展，远洋集装箱运以其高效便捷安全的特点成为交通运输现代化的重要形式。因此，作为物流运输装备的核心的远洋集装箱，在现代快速物流，货源安全，货源监管等行业需求下，迫切需要智能化，信息化，及实现远洋集装箱在供应链和物联网下的可视，可监测和可控制。由于远洋集装箱箱体内各类的物理状态信号的传感器测试信号源多，同时，在远洋集装箱运输过程中，由于运输环境的不确定性和远洋集装箱的高移动性决定了如果需要对远洋集装箱信息进行及时，准确的测控，一种良好的测控系统是必不可少的，由于远洋集装箱的数量相当庞大，所以成本问题也是一个不可忽视的问题，然而，现在的远洋集装箱的测控系统存在着系统结构复杂，成本高，功耗大等缺点，亟待解决。
技术实现思路
本申请实施例通过提供一种基于Zigbee的远洋集装箱智能组网测控系统，解决了现有技术中远洋集装箱网络不通畅、信息交流障碍，远洋集装箱测控系统结构复杂、成本较高、功耗较大的问题。本申请实施例提供一种基于Zigbee的远洋集装箱智能组网测控系统，包括：远洋集装箱监测模块、Zigbee组网模块、船上监测终端、岸上监控终端、报警模块；所述远洋集装箱监测模块用于获取监测信息；所述Zigbee组网模块用于将所述监测信息通过Zigbee传输至所述船上监测终端；所述船上监测终端用于对所述监测信息进行分析处理，并将处理后的监测信息通过海上卫星传输至所述岸上监控终端；所述报警模块用于进行异常情况报警。优选的，所述远洋集装箱监测模块包括传感器子模块、处理控制子模块、显示子模块、电源子模块；所述传感器子模块用于采集远洋集装箱内的监测信息；所述处理控制子模块用于对监测信息进行数据处理；所述显示子模块用于显示监测信息；所述电源子模块用于对所述传感器子模块、所述处理控制子模块、所述显示子模块供电。优选的，所述电源子模块包括供电电源、微型低输入电压升压转换器。优选的，所述处理控制子模块采用CC2530模块的51单片机对所述监测信息进行数据处理。优选的，所述报警模块采用蜂鸣器，所述蜂鸣器与所述处理控制子模块连接；若所述处理控制子模块根据所述监测信息进行初步处理后判断为异常情况，则控制所述蜂鸣器鸣响；若所述船上监测终端对所述监测信息进行分析处理后判断为异常情况，则所述船上监测终端通过Zigbee逆传输路径传输报警信息至异常远洋集装箱的处理控制子模块，所述处理控制子模块控制所述蜂鸣器鸣响。优选的，所述传感器子模块包括设置在远洋集装箱内部的温湿度传感器、光敏传感器；所述温湿度传感器采用集成温湿度传感器SHT11。优选的，所述传感器子模块的布置方式为：第一温湿度传感器设置在远洋集装箱前截面的左上方，第二温湿度传感器设置在远洋集装箱前截面的右下方，第三温湿度传感器设置在远洋集装箱后截面的左下方，第四温湿度传感器设置在远洋集装箱后截面的右上方，第五温湿度传感器设置在远洋集装箱中间截面的右侧中部，第六温湿度传感器设置在远洋集装箱中间截面的左侧中部；所述光敏传感器设置在远洋集装箱前截面的顶端中部。优选的，所述Zigbee组网模块包括集装箱节点、汇聚节点、ARM模块；所述集装箱节点用于发送来自远洋集装箱监测模块的监测信息或接受来自其他集装箱节点发送的监测信息，所述汇聚节点用于汇聚处理并转发监测信息，所述ARM模块用于将所述汇聚节点转发的监测信息进行处理，然后将监测信息转发至所述船上监测终端。优选的，所述集装箱节点、所述汇聚节点、所述ARM模块均采用CC2530模块的通讯子模块进行Zigbee通讯；所述CC2530模块的通讯子模块采用定时唤醒模式。优选的，所述汇聚节点根据监测信息运行一级信息融合算法得到一级融合结果并发送至所所述ARM模块；所述ARM模块根据监测信息运行二级信息融合算法得到二级融合结果；所述ARM模块将所述一级融合结果、所述二级融合结果分别乘上各自的参考权重系数，得到三级融合结果；所述ARM模块将原始的监测信息、所述一级融合结果、所述二级融合结果、所述三级融合结果均发送至所述船上监测终端。本申请实施例中提供的一个或多个技术方案，至少具有如下技术效果或优点：在本申请实施例中，通过设置在远洋集装箱内部的温湿度传感器采集温度、湿度数据，通过设置在远洋集装箱内部的光敏传感器检测远洋集装箱是否正常启闭，传感器采集的数据通过IIC协议方式传输到集装箱节点的CC2530模块，使用Zigbee组网技术将传感器采集到的数据以及经过汇聚节点和ARM模块处理后的数据均上传到船上监控终端和岸上监控终端，并设置有报警模块，实现对远洋集装箱的监控与警示。本专利技术针对远洋集装箱，船上通过Zigbee信息传输管理，后通过卫星将信息传输至地面，岸船信息交流同步，解决了远洋集装箱网络不通畅，信息交流障碍的问题。本专利技术提供的远洋集装箱智能组网测控系统中远洋集装箱监测模块的处理控制子模块采用CC2530模块的51单片机实现，Zigbee组网模块中的集装箱节点、汇聚节点、ARM模块均采用CC2530模块的通讯子模块实现Zigbee通讯，且CC2530模块的通讯子模块采用定时唤醒模式，因此，本专利技术提供的远洋集装箱智能组网测控系统的结构简单、成本较低、功耗较小。附图说明为了更清楚地说明本实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作一简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本专利技术的一个实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1为本专利技术实施例提供的一种基于Zigbee的远洋集装箱智能组网测控系统的整体示意图；图2为远洋集装箱监测模块中传感器布置的截面示意图；图3为远洋集装箱监测模块中传感器布置的整体示意图；图4为本专利技术实施例提供的一种基于Zigbee的远洋集装箱智能组网测控系统中报警模块的工作流程示意图；图5为本专利技术实施例提供的一种基于Zigbee的远洋集装箱智能组网测控系统中船上监测终端的工作流程示意图；图6为船上监测终端中软件系统的工作流程示意图。其中，1-第一温湿度传感器、2-第二温湿度传感器、3-第三温湿度传感器、4-第四温湿度传感器、5-第五温湿度传感器、6-第六温湿度传感器、7-光敏传感器。具体实施方式为了更好的理解上述技术方案，下面将结合说明书附图以及具体的实施方式对上述技术方案进行详细的说明。本实施例提供了一种基于Zigbee的远洋集装箱智能组网测控系统，包括远洋集装箱监测模块、Zigbee组网模块、船上监测终端、岸上监控终端、报警模块。所述远洋集装箱监测模块用于获取监测信息；所述Zigbee组网模块用于将所述监测信息通过Zigbee传输至所述船上监测终端；所述船上监测终端用于对所述监测信息进行分析处理，并将处理后的监测信息通过海上卫星传输至所述岸上监控终端；所述报警模块用于进行异常情况报警。其中，所述Zigbee组网模块包括集装箱节点、汇聚节点、ARM模块；所述集装箱节点用于发送来自远洋集装箱监测模块的监测信息或接受来自其他集装箱节点发送的监测信息，所述汇聚节点用于汇聚处理并转发监测信息，所述ARM模块用本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于Zigbee的远洋集装箱智能组网测控系统，其特征在于，包括：远洋集装箱监测模块、Zigbee组网模块、船上监测终端、岸上监控终端、报警模块；所述远洋集装箱监测模块用于获取监测信息；所述Zigbee组网模块用于将所述监测信息通过Zigbee传输至所述船上监测终端；所述船上监测终端用于对所述监测信息进行分析处理，并将处理后的监测信息通过海上卫星传输至所述岸上监控终端；所述报警模块用于进行异常情况报警。

【技术特征摘要】
1.一种基于Zigbee的远洋集装箱智能组网测控系统，其特征在于，包括：远洋集装箱监测模块、Zigbee组网模块、船上监测终端、岸上监控终端、报警模块；所述远洋集装箱监测模块用于获取监测信息；所述Zigbee组网模块用于将所述监测信息通过Zigbee传输至所述船上监测终端；所述船上监测终端用于对所述监测信息进行分析处理，并将处理后的监测信息通过海上卫星传输至所述岸上监控终端；所述报警模块用于进行异常情况报警。2.根据权利要求1所述的基于Zigbee的远洋集装箱智能组网测控系统，其特征在于，所述远洋集装箱监测模块包括传感器子模块、处理控制子模块、显示子模块、电源子模块；所述传感器子模块用于采集远洋集装箱内的监测信息；所述处理控制子模块用于对监测信息进行数据处理；所述显示子模块用于显示监测信息；所述电源子模块用于对所述传感器子模块、所述处理控制子模块、所述显示子模块供电。3.根据权利要求2中任一所述的基于Zigbee的远洋集装箱智能组网测控系统，所述电源子模块包括供电电源、微型低输入电压升压转换器。4.根据权利要求2所述的基于Zigbee的远洋集装箱智能组网测控系统，其特征在于，所述处理控制子模块采用CC2530模块的51单片机对所述监测信息进行数据处理。5.根据权利要求4所述的基于Zigbee的远洋集装箱智能组网测控系统，其特征在于，所述报警模块采用蜂鸣器，所述蜂鸣器与所述处理控制子模块连接；若所述处理控制子模块根据所述监测信息进行初步处理后判断为异常情况，则控制所述蜂鸣器鸣响；若所述船上监测终端对所述监测信息进行分析处理后判断为异常情况，则所述船上监测终端通过Zigbee逆传输路径传输报警信息至异常远洋集装箱的处理控制子模块，所述处理控制子模块控制所述蜂鸣器鸣响。6.根据权利要求2所述的基于Zigbee的远洋集装箱智能组网测控系统，其特征在于，所述传感器子模块包括设...

【专利技术属性】
技术研发人员：罗齐汉，詹博，李弘靖，陈卓，吕群英，何真云，刘梦蝶，
申请(专利权)人：武汉理工大学，
类型：发明
国别省市：湖北,42