监控货物集装箱的状态的监控设备和方法技术

一种与货物集装箱连接的监控设备（１０），该监控设备包括：计时器（２８）、气压计（２６）、控制器（３０）、定位模块（２４）和无线通信模块（３２，３４，３６）。气压计（２６）在由所述计时器（２８）确定的预定时间窗口上按预定时间间隔提供气压测量。控制器（３０）将定时的压力测量处理成升降概况，然后对升降概况采用算法以确定是否向运输装置装载或从运输装置卸载货物集装箱。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】
本专利技术涉及监控货物集装箱领域，更具体地，涉及向运输装置上对于 货物集装箱的装载事件以及从运输装置对货物集装箱的卸载事件的检测。
技术介绍
在全球集装箱M网络中，需要在货物集装箱的行程中对货物集装箱 进行识别、跟踪和监控，包括集装箱何时存储在航运港。在集装箱行程中 的主要事件是在航运港对集装箱的装栽和卸载。这种装载和卸栽事件可用 于触发航运Z〉司内部的相关商务处理。在全球贸易通道之间跟踪货物集装箱已知的是使用与货物集装箱连接的有源设备，其使用全球定位系统GPS来检测集装箱的位置，以及使用无 线通信装置定期向中心控制器发送集装箱的位置。与这种有源设备相关的 问题是它们的连续功率消耗，同样地，存在一种持续性的安全需求，以知 道在存储时以及在行程期间集装箱的位置。美国专利申请2003/0193433公开一种集装箱跟踪系统，其包括具有图 形用户界面和数据库的分配工作站。它们用于跟踪在存储和中转货场中航 运集装箱的去向。在货场中，移动单元连接到集装箱处理设备，并监控锁 定机构。当锁定集装箱用于移动时，移动单元开始通过无线电信道向分配 工作站报告位置和速度。从GPS卫星导航接收器方案、惯性导航和本地信 标标记的组合计算这些位置和解决方案。当才艮据集装箱来解锁集装箱处理 设备时，才艮告停止。然后，数据库更新对于该集装箱的新位置，并且图形 用户界面可用于"观察"在货场地图上的集装箱。在这种集装箱跟踪系统 中，在船载行程期间没有提供与集装箱的位置相关的信息。本专利技术的目的在于提供一种系统，用于确定集装箱是处于装载状态或 卸载状态，从而能够将监控设备的运行模式修改为取决于集装箱处于装载 状态或卸载状态的适当模式。其他目的是在不构成附加设施的情况下实现 该目的。
技术实现思路
根据本专利技术的第一方面，提供一种用于货物集装箱的监控设备，该监控设备包括计时器；气压计，在由所述计时器确定的预定时间窗口上按 预定时间间隔提供气压测量；控制器，处理定时的压力测量，以确定是否 发生装载/卸栽事件。优选地，所述监控设备还包括定位模块，确定所述监控设备是否处 于允许发生装载/卸栽事件的装栽/卸载区域中。此外，所述控制器可被设计为，将定时的压力测量转换成升降概况， 然后对所述升降;f既况采用算法以确定是否发生装载/卸载事件。优选地，所述监控设备还包括无线通信模块，经由互联网向后端服 务器传送监控设备数据。其中所述无线通信模块可以是卫星收发器、蜂窝 调制解调器或无线个人局域网模块。根据是否发生装载事件或卸载事件改变设施监控设备的运行模式。例 如，在所述运行才莫式是装载运行模式的情况下，使所述监控设备能够暂时 减少监控行为。可选择地，在所述运行模式是装载运行模式的情况下，使 所述监控设备能够利用在上面装载所述货物集装箱的运输装置的服务分配 功能。在其他实施例中，所述监控设备还可包括加速计、陀螺仪或获得用于 计算升降概况的测量数据的其他运动检测器。优选地，所述定位模块是全球定位系统模块。根据本专利技术的第二方面，提供一种监控货物集装箱以确定发生装载/ 卸栽事件的方法，该方法包括在预定时间窗口上按预定时间间隔获得气 压测量；处理定时的压力测量，以确定是否发生装载/卸载事件。优选地，所述方法还包括提供定位数据，以确定所述货物集装箱是 否处于允许发生装载/卸载事件的装载/卸载区域中。所述方法还包括将所述定时的压力测量处理成升降概况，然后对所 述升降概况采用算法以确定是否发生装栽/卸载事件。此外，所述方法还可包括经由互联网向后端服务器传送所获得的装 载/卸载事件数据。根据本专利技术的第三方面，提供一种包括计算机可读介质的计算机程序 产品，所述计算机可读介质具有程序指令，所述程序指令可通过至少一个 处理器执行以实现根据本专利技术第二方面的方法。附图说明现在参照附图，仅通过实例，描述本专利技术的实施例，其中图1M控设备平台的示图2是根据本专利技术的监控设备的框图3a和3b示出根据本专利技术的监控设备的操作方法的流程图。 具体实施例方式首先，参照图l，监控设备10可在一种或多种通信网络上支持通信。 图l示出三种通信网络，包括卫星通信网络12 14、蜂窝通信网络16 (例 如GSM/GPRS通用分组无线业务)、以及无线个>^局域网WPAN通信网 络18，例如ZigBee/802.15.4。每个通信网络提供互联网20，用以访问后端 设施22。与监控i殳备构成整体的至少一个通信网络模块也已知为无线通信 模块。卫星通信网络提供对卫星12和路基通信基站14的访问，蜂窝通信 网络提供对移动交换中心MSC 16的访问，WPAN通信网络提供对边缘服 务器18的访问。转到图2，监控设备10包括全球定位系统GPS模块24、气压计26 和计时器28,它们都连接至控制器30。监控设备10还包括至少一个通信 模块。本实施例的通信模块是卫星收发器32、蜂窝式调制解调器34和WPAN无线电36;每个都连接到控制器30。至少一个通信;f莫块32、 34、 36的角色是险控GPS模块和气压计，并且收集和处理由它们测量的数据， 以及管理与后端设施的通信。每个通信模块32、 34、 36以及GPS模块24 具有天线。GPS模块还称为定位才莫块。电池(未示出)可连接至监控i殳备 10，以对监控设备的运行提供电力。在运行中，通过监控设备10中的GPS模块24确定位置数据，并经由 卫星12 14、或蜂窝通信网络16、或WPAN通信网络18周期性发送到后 端服务器22。监控设备10还操作为，自动检测向运输装置上对集装箱的 装载以及从运输装置对集装箱的卸载。装载和卸载事件仅可发生在具体预 定地理区域中，已知为装载/卸栽区域。例如，装载/卸栽区域可以是用于向 航船装载以及从航船卸载集装箱的起重机所在的航运港中的区域。具体地， 当监控设备10确定其位于装栽/卸栽区域中时，监控设备10激活气压计26 ， 并收集气压测量的取样，所述取样是在计时器28确定的预定时间窗口上按 规定时间间隔提取。通过控制器30处理压力测量。首先将其转换成升降概况(lift profile )， 即监控设备在时间窗口上经过的高度变化。然后，对升降概况采用假设检 验算法，以判断其是否对应于装载/卸载事件。在确定已经发生装载/卸载事 件的情况下，将该信息发送到后端服务器22。可认为装载/卸载区域的绝对气压随着装栽/卸载操作的持续时间恒定。 由于升降概况仅取决于气压的差，所以其独立于绝对气压。升降概况同样 不受到温度改变所引起的压力变化的影响，因为这种情况发生的速率太慢 从而在装载/卸栽操作的持续时间期间没有影响。在本专利技术中，提出两个可选择的方法，用于检测监控设备是否在已知 的装载/卸载区域中。在优选方法中，监控设备10在存储器中存储与特定 集装箱行程相关的一组装载/卸载区域。每次GPS模块24确定更新位置时， 在控制器30上运行处理，以确定所述新位置是否在所存储的装载/卸载区 域之一中。在可选择的方法中，在监控设备中的控制器可在一个通信信道 上向后端服务器发送每个更新位置，然后后端服务器22检查该位置是否在后端服务器的数据库中所存储的装载/卸载区域之一中，并且向监控设备发送回结果。在所述第二方法中，每次从GPS模块获取新位置时，监控设备 必须与后端服务器本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种用于货物集装箱的监控设备（１０），该监控设备包括：　计时器（２８）；　气压计（２６），在由所述计时器（２８）确定的预定时间窗口上按预定时间间隔提供气压测量；　控制器（３０），处理定时的压力测量，以确定是否发生装载／卸载 事件。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】...

【专利技术属性】
技术研发人员：C宾丁，F多利沃，R赫尔曼，D胡泽曼，
申请(专利权)人：国际商业机器公司，
类型：发明
国别省市：US[美国]