具有环境监测功能的一体化智能包装箱制造技术

一种具有环境监测功能的精密仪器一体化智能包装箱,用于精密仪器运输过程中的环境一体化智能监控，包括包装箱本体和智能数据监控仪。智能数据监控仪实时监控包装箱内精密仪器的环境参数。设置监控摄像头用以实现开箱身份识别验证功能。多个智能包装箱之间通过各自的无线数据传输模块交互信息。每个智能包装箱均包括全球定位系统感测自身位置。当一个智能包装箱监控到环境不符合要求时，发出语音报警并将报警信息发送给管理中心和/或便携式智能终端，同时发送给其他智能包装箱，使得其他智能包装箱对环境状态改变进行提前预测并对环境参数加以控制。

【技术实现步骤摘要】
具有环境监测功能的一体化智能包装箱
本专利技术涉及一种智能包装箱，尤其涉及一种精密仪器运输过程中的环境监测一体化智能包装箱。
技术介绍
精密仪器在生产单位测试出厂后，通常需要通过公路、铁路或海运等方式运输后交付客户使用。精密仪器产品在运输过程中，经历的外部环境条件往往受到装卸、运输、运行过程中的意外情况、搬运等因素的影响，存在外部载荷或外部环境影响超过产品要求的工况，影响产品调试精度，甚至出现产品损坏的情况。在交付时，往往需要重新进行相关测试工作，确认产品性能完好。该项工作大大增加了精密仪器的使用准备时间，降低了使用效率。在运输过程中，如果能够有效记录环境参数，判断是否出现超出载荷阈值情况，若出现，则需要重新进行相关测试；若未出现，则不需要重新进行相关测试；如果能够有效根据环境参数调整运输条件则可以实现对精密仪器运输过程中的环境一体化智能监控，可以有效提高精密仪器的测试效率，减少不必要的重复性工作。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题在于，针对现有技术的缺陷，提高精密仪器的测试和使用效率，保证精密仪器安全性和可靠性问题，提出一体化智能包装箱的方案，将精密仪器安装在包装箱内实时监控其环境参数。本专利技术解决其技术问题所采用的技术方案如下：一种精密仪器运输过程中的环境监测一体化智能包装箱，其包括包装箱本体和智能数据监控仪。所述智能数据监控仪包括：壳体、主控模块、数据采集模块、加速度传感器、温/湿度传感器、串口调试接口、显示器、监控功能键和第一USB接口；所述智能数据监控仪集成在所述智能包装箱本体内；所述主控模块位于壳体内；所述显示器、监控功能键和第一USB接口嵌装在所述智能数据监控仪的壳体的表面；所述加速度传感器和/或所述温/湿度传感器与所述数据采集模块连接；所述数据采集模块与所述主控模块连接。所述智能数据监控仪集成在所述智能包装箱本体内。所述智能数据监控仪还包括无线数据传输模块、GPS模块、信号隔离和电平转换模块、第一输入/输出接口、第二输入/输出接口、充电保护模块、第一接口扩展模块、第二接口扩展模块和存储器。所述主控模块位于壳体内，所述主控模块包括微控制器及时钟模块。所述微控制器的型号为：STM32F103VE。所述微控制器功耗小，能够降低系统耗电量，以保证对运输过程的持续监控。所述显示器、监控功能键和第一USB接口嵌装在所述智能数据监控仪的壳体的表面。所述显示器、监控功能键通过所述第二输入/输出接口与所述主控模块连接。所述显示器优选地采用液晶显示屏。所述加速度传感器和所述温/湿度传感器通过所述第一输入/输出接口与所述数据采集模块连接。所述加速度传感器优选地采用三轴向加速度传感器、所述温/湿度传感器优选地采用集成式传感器。所述数据采集模块与所述主控模块连接。当使用所述监控功能键通过所述主控模块关闭所述加速度传感器和/或所述温/湿度传感器的采集工作时，所述加速度传感器和/或所述温/湿度传感器置于休眠状态。所述壳体内还安装一存储器，所述存储器通过所述第一输入/输出接口与所述数据采集模块连接。可充电电源安装在所述壳体内。所述可充电电源通过所述充电保护模块连接所述壳体上嵌装的所述第一USB接口，通过所述第一USB接口进行充电。所述第一USB接口同时可以进行数据的交换。所述壳体表面安装有充电指示灯，所述第一USB接口与所述充电指示灯连接。所述主控模块还连接DC-DC电源转换模块，所述DC-DC电源转换模块与所述可充电电源连接。所述DC-DC电源转换模块能够输出12V、5V、3.3V等电压，以为所述智能数据监控仪内不同电压需求的各个部件供电。所述主控模块通过所述第一接口扩展模块连接所述串口调试接口，实现与调试设备的连接，以对所述智能数据监控仪进行调试。所述主控模块通过所述第二接口扩展模块与所述GPS模块连接，实时确定所述环境监测一体化智能包装箱的位置信息。所述主控模块还连接所述无线数据传输模块，所述无线数据传输模块采用3G、4G、WIFI、WLAN等任意一种通信方式进行无线数据的接收和发送。所述主控模块通过所述信号隔离和电平转换模块连接声音报警模块。所述声音报警模块包括扬声器。所述扬声器安装在所述壳体的表面，所述扬声器对报警信息进行语音播报，以提示现场搬运和拆箱人员。所述智能数据监控仪还包括视频数据处理模块。所述主控模块通过所述视频数据处理模块连接监控摄像头。所述监控摄像头嵌装在所述智能数据监控仪的壳体的表面，用以采集拆箱时的操作人员图像信息。所述包装箱本体安装有第二USB接口，所述第二USB接口与所述第一USB接口通过数据线连接，能够确保在完全不打开包装箱状态下完成对所述智能数据监控仪的充电和/或数据传输工作。所述一体化智能包装箱用于运输精密仪器，使用时，将精密仪器安装在所述一体化智能包装箱内。当产品在贮存、运输、装卸过程中由于碰撞、跌落等因素造成产品受到冲击时，加速度传感器即将该信号输送至主控模块的微控制器，通过微控制器内置的冲击、跌落指标分析程序进行分析，当检测数据超过安全设定的冲击、跌落值时，即对检测数据进行记录，同时对其发生时间进行记录。这些数据能够通过显示器进行显示，同时发出报警信息，所述报警信息通过无线数据传输模块传输给监控中心服务器和/或便携式智能终端，还可以通过所述第二USB接口进行数据传输，上述方式均能够实现运输过程中对可能引起产品损坏的事件及其时间进行记录和直接读取，快速方便地明确产品损坏所发生的时间及地点，便于物流环节的监管及明晰责任。另外，所述一体化智能包装箱所处环境温度、湿度也被实时记录，产品在贮存、运输过程中，当外界环境产生剧烈变化时，温/湿度传感器即将该信号输送至主控模块的微控制器，通过微控制器内置的温度、湿度指标分析程序进行分析。当检测数据超过设定的安全参数阈值时，即对检测数据进行记录，同时对其发生时间进行记录。这些数据能够通过所述显示器进行显示，同时发出报警信息，所述报警信息通过无线数据传输模块传输给监控中心服务器和/或便携式智能终端，还可以通过所述第二USB接口进行数据传输，上述方式均能够实现运输过程中对可能引起产品损坏的事件及其时间进行记录和直接读取，快速方便地明确产品损坏所发生的时间及地点，便于物流环节的监管及明晰责任。所述一体化智能包装箱为多个时，多个一体化智能包装箱之间通过各自的无线数据传输模块交互信息，当其中一个一体化智能包装箱监控到环境不符合要求时，发出报警信息，同时将报警信息通过无线数据传输模块发送给监控中心服务器和/或便携式智能终端，以及将报警信息通过无线数据传输模块发送给其他一体化智能包装箱，通知其他一体化智能包装箱，使得其他一体化智能包装箱可以对即将面对的环境状态改变进行提前预测和报警并提示运输人员加以控制。所述报警信息能够以声音报警信息的形式在所述监控到环境不符合要求的一体化智能包装箱上进行报警。进一步，所述声音报警信息为语音报警信息。所述语音报警信息通过所述监控到环境不符合要求的一体化智能包装箱的智能数据监控仪的扬声器进行语音播报。同时，所述语音报警信息通过监控到环境不符合要求的一体化智能包装箱的智能数据监控仪的无线数据传输模块发送给监控中心服务器和/或便携式智能终端和/或其他一体化智能包装箱的智能数据监控仪。其他一体化智能包装箱的智能数据监控仪的本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种运输环境监测一体化智能包装箱，其特征在于：包括包装箱本体(1)和智能数据监控仪(100)；所述智能数据监控仪(100)包括：壳体(2)、主控模块(3)、数据采集模块(4)、加速度传感器(5)、温/湿度传感器(6)、串口调试接口(7)、显示器(9)、监控功能键(10)和第一USB接口(11)；所述主控模块(3)位于壳体(2)内；所述显示器(9)、监控功能键(10)和第一USB接口(11)嵌装在所述智能数据监控仪(100)的壳体(2)的表面；所述加速度传感器(5)和/或所述温/湿度传感器(6)与所述数据采集模块(4)连接；所述数据采集模块(4)与所述主控模块(3)连接；所述智能数据监控仪(100)集成在所述智能包装箱本体(1)内。

【技术特征摘要】
1.一种运输环境监测一体化智能包装箱，其特征在于：包括包装箱本体(1)和智能数据监控仪(100)；所述智能数据监控仪(100)包括：壳体(2)、主控模块(3)、数据采集模块(4)、加速度传感器(5)、温/湿度传感器(6)、串口调试接口(7)、显示器(9)、监控功能键(10)和第一USB接口(11)；所述主控模块(3)位于壳体(2)内；所述显示器(9)、监控功能键(10)和第一USB接口(11)嵌装在所述智能数据监控仪(100)的壳体(2)的表面；所述加速度传感器(5)和/或所述温/湿度传感器(6)与所述数据采集模块(4)连接；所述数据采集模块(4)与所述主控模块(3)连接；所述智能数据监控仪(100)集成在所述智能包装箱本体(1)内。2.如权利要求1所述的运输环境监测一体化智能包装箱，其特征在于：所述智能数据监控仪(100)包括无线数据传输模块(8)、GPS模块(12)、信号隔离和电平转换模块(13)、第一输入/输出接口(14)、第二输入/输出接口(15)、充电保护模块(16)、第一接口扩展模块(17)、第二接口扩展模块(18)和存储器(19)；所述主控模块(3)包括微控制器(31)及时钟模块(32)；所述显示器(9)、监控功能键(10)通过所述第二输入/输出接口(15)与所述主控模块(3)连接；所述加速度传感器(5)和所述温/湿度传感器(6)与所述数据采集模块(4)的连接是通过所述第一输入/输出接口(14)进行的；所述显示器(9)、监控功能键(10)通过所述第二输入/输出接口(15)与所述主控模块(3)连接；所述壳体(2)内安装一可充电电源(22)；所述可充电电源(22)通过所述充电保护模块(16)与所述壳体(2)上嵌装的所述第一USB接口(11)连接；所述第一USB接口(11)同时能够进行数据的交换；所述存储器(19)通过所述第一输入/输出接口(14)与所述数据采集模块(4)连接；所述主控模块(3)还连接DC-DC电源转换模块(20)，所述DC-DC电源转换模块(20)与所述可充电电源(22)连接。3.如权利要求2所述的运输环境监测一体化智能包装箱，其特征在于：当加速度传感器(5)或温/湿度传感器(6)的检测数据超过设定的安全参数阈值时，主控模块(3)控制记录所述检测数据，同时记录发生时间；所述检测数据通过所述显示器(9)进行显示；同时发出报警信息，所述报警信息通过无线数据传输模块(8)传输给监控中心服务器和/或便携式智能终端，和/或通过所述第二USB接口(25)进行数据传输。4.如权利要求2所述的运输环境监测一体化智能包装箱，其特征在于：所述加速度传感器(3)采用三轴向加速度传感器、所述温/湿度传感器(4)采用集成式传感器；当使用所述监控功能键(10)通过所述主控模块(3...

【专利技术属性】
技术研发人员：张锐，程海龙，冉迎春，赵婉，胡彭炜，金柏冬，王蕴，刘岩，周倜，李福秋，张桅，
申请(专利权)人：中国航天标准化研究所，
类型：发明
国别省市：北京,11