一种冷链车温湿度监测系统及方法技术方案

本发明专利技术提出的一种冷链车温湿度监测系统及方法，包括：MCU、多个温湿度传感器、WIFI传输单元、手机APP、电池管理单元和充电单元；所述MCU、温湿度传感器、WIFI传输单元、电池管理单元和充电单元均设在冷链车厢内部，所述温湿度传感器设在冷链车厢内预设的温湿度测点上，所述MCU分别与温湿度传感器、WIFI传输单元、电池管理单元连接，电池管理单元与充电单元连接，MCU通过WIFI传输单元与手机APP建立WIFI网络连接。本发明专利技术采用无线通信方式，完全免布线，能够避免因为线缆故障带来的数据错误，保证了温湿度监测的准确性。

A temperature and humidity monitoring system and method for cold chain car

【技术实现步骤摘要】
一种冷链车温湿度监测系统及方法
本专利技术涉及冷链运输
，更具体的说是涉及一种冷链车温湿度监测系统及方法。
技术介绍
对于大多数医用血液、生物制剂、疫苗、药品而言，在货物运输过程中由于其所含蛋白质成分易受环境温度变化的影响导致变质现象发生，而温度敏感性药品的流通安全是药品安全的重要组成部分，因此需要非常严格的温度和湿度监控。目前的方法是将温湿度显示主机放到驾驶室，在玻璃钢车厢开孔，将温湿度探头通过线缆引入冷链车厢进行有线传输。该方法需要破坏玻璃钢车厢壁，影响保温效果，并且需要走比较长的温湿度传感器线缆。现在亦有无线温湿度传输的产品，多采用ISM通用频段433M或315M,该频段存在信道拥挤，并且设备均没有载波冲突检测功能，易造成数据丢失。驾驶室内的温湿度主机，多采用工业级MCU、数传模块、无线模块、彩色显示屏等部分组成，造价高，功能简单。
技术实现思路
针对以上问题，本专利技术的目的在于提供一种冷链车温湿度监测系统及方法，采用无线通信方式，完全免布线，避免了因为线缆故障带来的数据错误。本专利技术为实现上述目的，通过以下技术方案实现：一种冷链车温湿度监测系统，包括：MCU、多个温湿度传感器、WIFI传输单元、手机APP、电池管理单元和充电单元；所述MCU、温湿度传感器、WIFI传输单元、电池管理单元和充电单元均设在冷链车厢内部，所述温湿度传感器设在冷链车厢内预设的温湿度测点上，所述MCU分别与温湿度传感器、WIFI传输单元、电池管理单元连接，电池管理单元与充电单元连接，MCU通过WIFI传输单元与手机APP建立WIFI网络连接；所述手机APP用于通过WIFI网络接收不大于8个温湿度传感器的湿度，并进行数据存储，当发现温湿度传感器的数据超过预设阈值时，进行限值报警。进一步，还包括环境监测云平台，所述手机APP通过蜂窝网络与环境监测云平台进行TCP连接，上传温湿度传感器的数据；所述环境监测云平台，用于温湿度数据的实时远程查看、历史数据的查看导出、并对手机APP账号进行分级权限管理。进一步，所述手机APP包括WIFI热点控制模块、数据传输模块、设备管理模块、报警控制模块、数据管理模块和蓝牙控制模块；所述WIFI热点控制模块，用于控制手机打开WIFI热点，释放WIFI网络供设备接入，同时采用WPA/WPA2PSK加密方式、采用AES加密算法鉴别接入的设备是否为合法的温湿度设备，若为合法设备则允许接入，若为非法设备则强制下线禁止接入；所述数据传输模块，用于借助手机的蜂窝网络，与环境监测云平台进行TCP连接，并保持长连接，上传温湿度传感器的数据；同时，通过TCP连接接收环境监测云平台下发的控制指令及设置信息；所述设备管理模块，用于通过手机扫描添加温湿度传感器，进行温湿度传感器的删除和名称修改；所述报警控制模块，用于当在线的温湿度设备数据超限和温湿度传感器离线时，控制APP界面进行变色提醒，同时语音播报报警信息；所述数据管理模块，用于手机APP本地记录的历史数据查询、曲线查询，超限的报警记录查询、温湿度传感器离线记录查询；所述蓝牙控制模块，用于驱动手机蓝牙功能，与蓝牙设备进行连接。进一步，还包括蓝牙打印机，所述蓝牙打印机与手机APP蓝牙连接，用于打印运输过程的温湿度记录数据。进一步，所述数据传输模块，还用于通过手机获得的GPS信息及速度、加速度信息作为车辆的速度、加速度及位置信息，并将车辆的速度、加速度及位置信息上传至环境监测云平台。相应的，本专利技术还公开了一种冷链车温湿度监测方法，包括如下步骤：S1：将MCU、温湿度传感器、WIFI传输单元、电池管理单元和充电单元均设置在冷链车厢内部，并将温湿度传感器放置在预设的温湿度测点上；S2：手机安装预设的手机APP后放置在驾驶室，并将温湿度传感器和手机APP通过WIFI连接；S3：温湿度传感器通过WIFI向手机APP传输温湿度数据；S4：手机APP通过驱动手机的GPS功能获得位置信息及速度、加速度信息；S5：手机APP通过2G/3G/4G蜂窝数据上网功能，将温湿度数据、位置信息及速度、加速度信息实时更新到环境监测云平台；S6：冷链车到达目的地后，手机APP驱动手机蓝牙功能连接蓝牙打印机并打印整个运输过程的温湿度记录。进一步，所述步骤S2还包括：通过手机APP提前扫描温湿度传感器的唯一ID，完成温湿度传感器的添加，并根据需求进行温湿度传感器的删除及名称修改。进一步，所述步骤S3具体包括：温湿度传感器通过I2C总线连接MCU，MCU每隔1.5S读取一次温湿度数值；MCU与WIFI传输单元通过串口连接，MCU通过串口控制WIFI传输单元连接到手机的WIFI网络；若连接手机WIFI网络成功，则传输温湿度数据，若MCU中有缓存的数据，则先续传缓存数据再上传实时数据，数据传输完毕之后断开WIFI网络并且进行休眠；若连接手机WIFI网络失败，则MCU继续缓存温湿度数据，等通信恢复后续传温湿度数据。进一步，所述步骤S2中，湿度传感器和手机APP通过WIFI连接具体包括：手机作为WIFI的AP释放WIFI网络，MCU作为WIFIStation连接手机并传输数据。对比现有技术，本专利技术有益效果在于：1、本专利技术采用无线通信方式，完全免布线，避免了因为线缆故障带来的数据错误，保证了温湿度监测的准确性。2、本专利技术利用WIFI传输技术及CSMA/CA机制，确保每帧数据可靠传输，通过WIFI的WPA/WPA2PSK加密方式及AES加密算法，确保数据传输的安全性，防止被监听。3、本专利技术使用手机作为通信主机，比原有主机比，手机更易获得，并且手机最基本的GPS硬件、2G/3G/4G蜂窝通信硬件、蓝牙打印硬件都是必备的，同样硬件配置成本更低，通过开发手机APP方式可以把功能做的非常人性化及易用话。通过这种方式省去了主机的硬件成本，提升了经济效益，降低了开发风险。由此可见，本专利技术与现有技术相比，具有突出的实质性特点和显著的进步，其实施的有益效果也是显而易见的。附图说明为了更清楚地说明本专利技术实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本专利技术的实施例，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，还可以根据提供的附图获得其他的附图。附图1是本专利技术的系统结构图。附图2是本专利技术的系统拓扑结构图。附图3是本专利技术的方法流程图。具体实施方式下面结合附图对本专利技术的具体实施方式做出说明。实施例一：如图1、图2所示的一种冷链车温湿度监测系统，包括：MCU、多个温湿度传感器、WIFI传输单元、手机APP、电池管理单元、充电单元、环境监测云平台、蓝牙打印机。MCU、温湿度传感器、WIFI传输单元、电池管理单元和充电单元均设在冷链车厢内部，所本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种冷链车温湿度监测系统，其特征在于，包括：MCU、多个温湿度传感器、WIFI传输单元、手机APP、电池管理单元和充电单元；/n所述MCU、温湿度传感器、WIFI传输单元、电池管理单元和充电单元均设在冷链车厢内部，所述温湿度传感器设在冷链车厢内预设的温湿度测点上，所述MCU分别与温湿度传感器、WIFI传输单元、电池管理单元连接，电池管理单元与充电单元连接，MCU通过WIFI传输单元与手机APP建立WIFI网络连接；/n所述手机APP用于通过WIFI网络接收不大于8个温湿度传感器的湿度，并进行数据存储，当发现温湿度传感器的数据超过预设阈值时，进行限值报警。/n

【技术特征摘要】
1.一种冷链车温湿度监测系统，其特征在于，包括：MCU、多个温湿度传感器、WIFI传输单元、手机APP、电池管理单元和充电单元；
所述MCU、温湿度传感器、WIFI传输单元、电池管理单元和充电单元均设在冷链车厢内部，所述温湿度传感器设在冷链车厢内预设的温湿度测点上，所述MCU分别与温湿度传感器、WIFI传输单元、电池管理单元连接，电池管理单元与充电单元连接，MCU通过WIFI传输单元与手机APP建立WIFI网络连接；
所述手机APP用于通过WIFI网络接收不大于8个温湿度传感器的湿度，并进行数据存储，当发现温湿度传感器的数据超过预设阈值时，进行限值报警。


2.根据权利要求1所述的冷链车温湿度监测系统，其特征在于，还包括环境监测云平台，所述手机APP通过蜂窝网络与环境监测云平台进行TCP连接，上传温湿度传感器的数据；
所述环境监测云平台，用于温湿度数据的实时远程查看、历史数据的查看导出、并对手机APP账号进行分级权限管理。


3.根据权利要求2所述的冷链车温湿度监测系统，其特征在于，所述手机APP包括WIFI热点控制模块、数据传输模块、设备管理模块、报警控制模块、数据管理模块和蓝牙控制模块；
所述WIFI热点控制模块，用于控制手机打开WIFI热点，释放WIFI网络供设备接入，同时采用WPA/WPA2PSK加密方式、采用AES加密算法鉴别接入的设备是否为合法的温湿度设备，若为合法设备则允许接入，若为非法设备则强制下线禁止接入；
所述数据传输模块，用于借助手机的蜂窝网络，与环境监测云平台进行TCP连接，并保持长连接，上传温湿度传感器的数据；同时，通过TCP连接接收环境监测云平台下发的控制指令及设置信息；
所述设备管理模块，用于通过手机扫描添加温湿度传感器，进行温湿度传感器的删除和名称修改；
所述报警控制模块，用于当在线的温湿度设备数据超限和温湿度传感器离线时，控制APP界面进行变色提醒，同时语音播报报警信息；
所述数据管理模块，用于手机APP本地记录的历史数据查询、曲线查询，超限的报警记录查询、温湿度传感器离线记录查询；
所述蓝牙控制模块，用于驱动手机蓝牙功能，与蓝牙设备进行连接。


4.根据权利要求3所述的冷链车温湿度监测系统，其特征在于，还包括蓝牙打印机，所述...

【专利技术属性】
技术研发人员：杨垒，张朝，周在伟，赵汝浜，胡周，潘迪，
申请(专利权)人：山东仁科测控技术有限公司，
类型：发明
国别省市：山东;37