一种分布式冷藏单元的智能监控系统控制设备技术方案

本发明专利技术公开了一种分布式冷藏单元的智能监控系统控制设备，包括交互界面、网关、门锁和多级单元管理器，网关通过以太网与交互界面通信连接，网关还通过RS485接口与多级单元管理器通信连接，门锁与网关无线通信连接并受控，多级单元管理器包括若干个通过RS485接口多级串联的单元管理器，每个单元管理器对应通信连接并控制8组冷藏单元。本发明专利技术与现有冷链终端管理技术相比，具有完善的监控能力和物联网连接、良好的货物管理、灵活的扩展控制能力以及高安全性等特点。

An Intelligent Monitoring and Control Equipment for Distributed Refrigeration Unit

【技术实现步骤摘要】
一种分布式冷藏单元的智能监控系统控制设备
本专利技术属于冷链及冷藏
，具体涉及一种分布式冷藏单元的智能监控系统控制设备的设计。
技术介绍
以现今的技术水平，冷链/冷藏技术在温度方向上，在制冷模式、恒温的精确性等功能方面，及其温度监控、报警等安全方面都能够实现较为智能化的管理。现有冷链终端的设备和货物管理一般以人工操作和标签标示为主，部分货物采用二维码等偏向物联网化的管理技术。安全方面以冷藏系统的温度传感装置和报警装置为准，处理预案以人工干预为准。对于存储一些对温度和时间较为敏感的货物时，现有技术采用和普通货物相同的传感-报警-干预的流程。现有冷链终端管理存在温度检测准确性低、管理方式繁杂、监控盲区多等缺点，具体而言，温度准确性方面，现有设备均采用冷藏室的温度监控，虽然为多点温度探测技术，但无法精确监控到每一个货物；货物管理方面，现一般采用人工分类储藏和标签标示法，此类方法在精确提取货物时有较大的障碍，人工存取和寻找的劳动强度比较高；此外对于每一个货物的信息，如来源、生产时间、仓储时间等信息的查询和获取较为困难，对仓储环境质量等更为重要的信息则完全为盲点。
技术实现思路
本专利技术的目的是为了解决现有冷链终端管理存在温度检测准确性低、管理方式繁杂、监控盲区多的问题，提出了一种分布式冷藏单元的智能监控系统控制设备。本专利技术的技术方案为：一种分布式冷藏单元的智能监控系统控制设备，包括交互界面、网关、门锁和多级单元管理器，网关通过以太网与交互界面通信连接，网关还通过RS485接口与多级单元管理器通信连接，门锁与网关无线通信连接并受控，多级单元管理器包括若干个通过RS485接口多级串联的单元管理器，每个单元管理器对应通信连接并控制8组冷藏单元。优选地，网关包括网关MCU、第一RS485收发器、第二RS485收发器、MACBEE模块、以太网/WiFi路由模块、温度监控模块、第一RJ45网口和第二RJ45网口，网关MCU通过UART接口分别与第一RS485收发器、第二RS485收发器以及以太网/WiFi路由模块连接，网关MCU通过SPI接口与MACBEE模块连接，以太网/WiFi路由模块分别与温度监控模块、第一RJ45网口以及第二RJ45网口通信连接。网关MCU包括ARMCORTEX-M0处理器芯片U5，芯片U5的VDD0引脚、VDDA0引脚、VDD1引脚、PF7引脚和VDD3引脚分别与3.3V电源连接，并与接地电容C59、接地电容C41、接地电容C60、接地电容C51、接地电容C36、接地电容C61、接地电容C38以及接地电容C35连接，芯片U5的VSSA0引脚、VSS1引脚、PF6引脚和VSS3引脚均接地，芯片U5的PC14引脚分别与晶体谐振器Y2的一端以及接地电容C52连接，芯片U5的PC15引脚分别与晶体谐振器Y2的另一端以及接地电容C53连接。优选地，MACBEE模块包括MACBEE芯片U4以及射频放大器芯片U1，芯片U4的CSB引脚、CLK引脚、SDO引脚以及SDI引脚分别与芯片U5的PB[12..15]引脚一一对应连接，芯片U4的IRQ引脚通过电阻R1与3.3V电源连接，芯片U4的VDD0引脚分别与接地电容C13、接地电容C14以及3.3V电源连接，芯片U4的VSS0引脚、NC0引脚、VSS1引脚、VSS2引脚、NC2引脚和GND引脚均接地，芯片U4的XTAL1引脚分别与电阻R8的一端、晶体谐振器Y1的第3引脚以及接地电容C7连接，芯片U4的XTAL2引脚分别与电阻R8的另一端、晶体谐振器Y1的第1引脚以及接地电容C8连接，晶体谐振器Y1的第2引脚和第4引脚接地，芯片U4的RFN引脚与电感L2的一端连接，芯片U4的RFP引脚与电感L2的另一端以及电容C21的一端连接，电容C21的另一端与接地电容C22连接，并通过电感L3与接地电容C19以及芯片U1的T/R引脚连接，芯片U4的VDD1引脚分别与接地电容C25以及3.3V电源连接，芯片U4的NC1引脚与接地电阻R17连接，芯片U4的VDD2引脚与3.3V电源连接，芯片U4的DVDD引脚分别与接地电容C29以及接地电容C30连接。芯片U1的GND[0..9]引脚均接地，芯片U1的TXEN引脚与接地电阻R9连接，芯片U1的RXEN引脚分别与电阻R5的一端、电阻R6的一端以及接地电阻R7连接，电阻R5的另一端与3.3V电源连接，电阻R6的另一端与芯片U4的CE引脚连接，芯片U1的ANT引脚与电容C9的一端连接，电容C9的另一端与接地电容C6连接，并通过电感L1分别与接地电容C5、测试点TP4以及插接件J2的第1引脚连接，插接件J2的第2引脚、第3引脚和第4引脚均接地，芯片U1的VDD0引脚分别与接地电容C11、接地电容C16、接地电容C18、芯片U1的VDD1引脚以及3.3V电源连接。优选地，第一RS485收发器包括RS485收发芯片U8A，芯片U8A的RO引脚与芯片U5的PA10引脚、PA3引脚、PB11引脚、PA1引脚、PB4引脚或PA5引脚连接，芯片U8A的RE引脚和DE引脚均与芯片U5的PA6引脚连接，芯片U8A的DI引脚与芯片U5的PA9引脚、PA2引脚、PB10引脚、PA0引脚、PB3引脚或PA4引脚连接，并通过电阻R36与3.3V电源连接，芯片U8A的GND引脚接地，芯片U8A的A引脚分别与电阻R38的一端、电阻R41的一端、TVS二极管D5的一端、插接件J13A的第1引脚以及TVS二极管D10的一端连接，芯片U8A的B引脚分别与电阻R41的另一端、接地电阻R42、TVS二极管D5的另一端、插接件J13A的第2引脚以及TVS二极管D6的一端连接，TVS二极管D6的另一端与TVS二极管D10的另一端均接大地，芯片U8A的VCC引脚分别与电阻R38的另一端、接地电容C62以及3.3V电源连接，插接件J13A的第3引脚接大地。第二RS485收发器包括RS485收发芯片U9A，芯片U9A的RO引脚与芯片U5的PA10引脚、PA3引脚、PB11引脚、PA1引脚、PB4引脚或PA5引脚连接，芯片U9A的RE引脚和DE引脚均与芯片U5的PA8引脚连接，芯片U9A的DI引脚与芯片U5的PA9引脚、PA2引脚、PB10引脚、PA0引脚、PB3引脚或PA4引脚连接，并通过电阻R37与3.3V电源连接，芯片U9A的GND引脚接地，芯片U9A的A引脚分别与电阻R39的一端、电阻R43的一端、TVS二极管D7的一端、插接件J14A的第1引脚以及TVS二极管D9的一端连接，芯片U9A的B引脚分别与电阻R43的另一端、接地电阻R44、TVS二极管D7的另一端、插接件J14A的第2引脚以及TVS二极管D8的一端连接，TVS二极管D8的另一端与TVS二极管D9的另一端均接大地，芯片U9A的VCC引脚分别与电阻R39的另一端、接地电容C63以及3.3V电源连接，插接件J14A的第3引脚接大地。优选地，第一RJ45网口和第二RJ45网口结构相同，均包括网口转换芯片U7、网口TVS保护芯片U11和插接件J15，芯片U7的第1引脚分别与以太网/WiFi路由模块以及接地电容C46连接，芯片U7的第2引脚与接地电容C54连接，芯片U7的第3引脚分别与以太网/WiFi路由模块以及接地电容本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种分布式冷藏单元的智能监控系统控制设备，其特征在于，包括交互界面、网关、门锁和多级单元管理器，所述网关通过以太网与交互界面通信连接，所述网关还通过RS485接口与多级单元管理器通信连接，所述门锁与网关无线通信连接并受控，所述多级单元管理器包括若干个通过RS485接口多级串联的单元管理器，每个单元管理器对应通信连接并控制8组冷藏单元。

【技术特征摘要】
1.一种分布式冷藏单元的智能监控系统控制设备，其特征在于，包括交互界面、网关、门锁和多级单元管理器，所述网关通过以太网与交互界面通信连接，所述网关还通过RS485接口与多级单元管理器通信连接，所述门锁与网关无线通信连接并受控，所述多级单元管理器包括若干个通过RS485接口多级串联的单元管理器，每个单元管理器对应通信连接并控制8组冷藏单元。2.根据权利要求1所述的智能监控系统控制设备，其特征在于，所述网关包括网关MCU、第一RS485收发器、第二RS485收发器、MACBEE模块、以太网/WiFi路由模块、温度监控模块、第一RJ45网口和第二RJ45网口，所述网关MCU通过UART接口分别与第一RS485收发器、第二RS485收发器以及以太网/WiFi路由模块连接，所述网关MCU通过SPI接口与MACBEE模块连接，所述以太网/WiFi路由模块分别与温度监控模块、第一RJ45网口以及第二RJ45网口通信连接；所述网关MCU包括ARMCORTEX-M0处理器芯片U5，所述芯片U5的VDD0引脚、VDDA0引脚、VDD1引脚、PF7引脚和VDD3引脚分别与3.3V电源连接，并与接地电容C59、接地电容C41、接地电容C60、接地电容C51、接地电容C36、接地电容C61、接地电容C38以及接地电容C35连接，所述芯片U5的VSSA0引脚、VSS1引脚、PF6引脚和VSS3引脚均接地，所述芯片U5的PC14引脚分别与晶体谐振器Y2的一端以及接地电容C52连接，所述芯片U5的PC15引脚分别与晶体谐振器Y2的另一端以及接地电容C53连接。3.根据权利要求2所述的智能监控系统控制设备，其特征在于，所述MACBEE模块包括MACBEE芯片U4以及射频放大器芯片U1，所述芯片U4的CSB引脚、CLK引脚、SDO引脚以及SDI引脚分别与芯片U5的PB[12..15]引脚一一对应连接，所述芯片U4的IRQ引脚通过电阻R1与3.3V电源连接，所述芯片U4的VDD0引脚分别与接地电容C13、接地电容C14以及3.3V电源连接，所述芯片U4的VSS0引脚、NC0引脚、VSS1引脚、VSS2引脚、NC2引脚和GND引脚均接地，所述芯片U4的XTAL1引脚分别与电阻R8的一端、晶体谐振器Y1的第3引脚以及接地电容C7连接，所述芯片U4的XTAL2引脚分别与电阻R8的另一端、晶体谐振器Y1的第1引脚以及接地电容C8连接，所述晶体谐振器Y1的第2引脚和第4引脚接地，所述芯片U4的RFN引脚与电感L2的一端连接，所述芯片U4的RFP引脚与电感L2的另一端以及电容C21的一端连接，所述电容C21的另一端与接地电容C22连接，并通过电感L3与接地电容C19以及芯片U1的T/R引脚连接，所述芯片U4的VDD1引脚分别与接地电容C25以及3.3V电源连接，所述芯片U4的NC1引脚与接地电阻R17连接，所述芯片U4的VDD2引脚与3.3V电源连接，所述芯片U4的DVDD引脚分别与接地电容C29以及接地电容C30连接；所述芯片U1的GND[0..9]引脚均接地，所述芯片U1的TXEN引脚与接地电阻R9连接，所述芯片U1的RXEN引脚分别与电阻R5的一端、电阻R6的一端以及接地电阻R7连接，所述电阻R5的另一端与3.3V电源连接，所述电阻R6的另一端与芯片U4的CE引脚连接，所述芯片U1的ANT引脚与电容C9的一端连接，所述电容C9的另一端与接地电容C6连接，并通过电感L1分别与接地电容C5、测试点TP4以及插接件J2的第1引脚连接，所述插接件J2的第2引脚、第3引脚和第4引脚均接地，所述芯片U1的VDD0引脚分别与接地电容C11、接地电容C16、接地电容C18、芯片U1的VDD1引脚以及3.3V电源连接。4.根据权利要求2所述的智能监控系统控制设备，其特征在于，所述第一RS485收发器包括RS485收发芯片U8A，所述芯片U8A的RO引脚与芯片U5的PA10引脚、PA3引脚、PB11引脚、PA1引脚、PB4引脚或PA5引脚连接，所述芯片U8A的RE引脚和DE引脚均与芯片U5的PA6引脚连接，所述芯片U8A的DI引脚与芯片U5的PA9引脚、PA2引脚、PB10引脚、PA0引脚、PB3引脚或PA4引脚连接，并通过电阻R36与3.3V电源连接，所述芯片U8A的GND引脚接地，所述芯片U8A的A引脚分别与电阻R38的一端、电阻R41的一端、TVS二极管D5的一端、插接件J13A的第1引脚以及TVS二极管D10的一端连接，所述芯片U8A的B引脚分别与电阻R41的另一端、接地电阻R42、TVS二极管D5的另一端、插接件J13A的第2引脚以及TVS二极管D6的一端连接，所述TVS二极管D6的另一端与TVS二极管D10的另一端均接大地，所述芯片U8A的VCC引脚分别与电阻R38的另一端、接地电容C62以及3.3V电源连接，所述插接件J13A的第3引脚接大地；所述第二RS485收发器包括RS485收发芯片U9A，所述芯片U9A的RO引脚与芯片U5的PA10引脚、PA3引脚、PB11引脚、PA1引脚、PB4引脚或PA5引脚连接，所述芯片U9A的RE引脚和DE引脚均与芯片U5的PA8引脚连接，所述芯片U9A的DI引脚与芯片U5的PA9引脚、PA2引脚、PB10引脚、PA0引脚、PB3引脚或PA4引脚连接，并通过电阻R37与3.3V电源连接，所述芯片U9A的GND引脚接地，所述芯片U9A的A引脚分别与电阻R39的一端、电阻R43的一端、TVS二极管D7的一端、插接件J14A的第1引脚以及TVS二极管D9的一端连接，所述芯片U9A的B引脚分别与电阻R43的另一端、接地电阻R44、TVS二极管D7的另一端、插接件J14A的第2引脚以及TVS二极管D8的一端连接，所述TVS二极管D8的另一端与TVS二极管D9的另一端均接大地，所述芯片U9A的VCC引脚分别与电阻R39的另一端、接地电容C63以及3.3V电源连接，所述插接件J14A的第3引脚接大地。5.根据权利要求2所述的智能监控系统控制设备，其特征在于，所述第一RJ45网口和第二RJ45网口结构相同，均包括网口转换芯片U7、网口TVS保护芯片U11和插接件J15，所述芯片U7的第1引脚分别与以太网/WiFi路由模块以及接地电容C46连接，所述芯片U7的第2引脚与接地电容C54连接，所述芯片U7的第3引脚分别与以太网/WiFi路由模块以及接地电容C45连接，所述芯片U7的第6引脚分别与以太网/WiFi路由模块以及接地电容C44连接，所述芯片U7的第7引脚与接地电容C56连接，所述芯片U7的第8引脚分别与以太网/WiFi路由模块以及接地电容C43连接，所述芯片U7的第9引脚分别与芯片U11的第4引脚、第5引脚以及插接件J15的第6引脚连接，所述芯片U7的第11引脚分别与芯片U11的第3引脚、第6引脚以及插接件J15的第3引脚连接，所述芯片U7的第14引脚分别与芯片U11的第2引脚、第7引脚以及插接件J15的第2引脚连接，所述芯片U7的第16引脚分别与芯片U11的第1引脚、第8引脚以及插接件J15的第1引脚连接，所述插接件J15的第9引脚、第13引脚和第14引脚均接地，所述插接件J15的第10引脚通过电阻R40与3.3V电源连接。6.根据权利要求1所述的智能监控系统控制设备，其特征在于，每个所述单元管理器结构相同，均包括单元管理器MCU以及分别与单元管理器MCU通信连接的第三RS485收发器、第四RS485收发器、辅助风扇控制电路、单元锁控制电路、LF发射控制电路以及单元指示灯控制电路，所述辅助风扇控制电路对应连接并控制8组冷藏单元中的辅助冷却风扇，所述单元锁控制电路对应连接并控制8组冷藏单元中的单元锁，所述LF发射控制电路对应连接并控制8组冷藏单元中的LF发射天线，所述单元指示灯控制电路对应连接并控制8组冷藏单元中的单元指示灯；所述单元管理器MCU包括ARMCORTEX-M0处理器芯片M1，所述芯片M1的VBAT引脚、VDD引脚、和VDD1引脚均与电源连接，并分别与接地电容C16、接地电容C27和接地电容C28连接，所述芯片M1的VSSA引脚、VSS引脚和VSS1引脚均接地，所述芯片M1的VDDA引脚分别与接地电容C21和接地电容C24连接，并通过磁珠FB5与电源连接，所述芯片M1的PB15引脚与测试点TP连接，所述芯片M1的VSS/PF6引脚与接地电阻R38连接，所述芯片M1的VDD/PF7引脚通过电阻R37与电源连接，所述芯片M1的PA13引脚与烧写器J17的第3引脚连接，所述芯片M1的PA14引脚与烧写器J17的第2引脚连接，所述烧写器J17的第1引脚连接电源，其第4引脚接地，所述芯片M1的nRST引脚与接地电容C17连接，并通过电阻R33与电源连接，所述芯片M1的OSC32IN引脚与晶体谐振器Y3的一端以及接地电容C25连接，所述芯片M1的OSC32OUT引脚与晶体谐振器Y3的另一端以及接地电容C23连接，所述芯片M1的OSCIN引脚与晶体谐振器Y4的一端以及接地电容C19连接，所述芯片M1的OSCOUT引脚与晶体谐振器Y4...

【专利技术属性】
技术研发人员：黄昊原，李鹏飞，万勇，杨鹏，
申请(专利权)人：深圳市银河风云网络系统股份有限公司，
类型：发明
国别省市：广东,44