一种葡萄冷链物流跟踪与监测的方法技术

本发明专利技术公开了一种葡萄冷链物流跟踪与监测的方法，所述方法包括如下步骤：S1，确定葡萄冷链物流过程中需要跟踪与监测的环节，并根据葡萄的品质变化机理，分析并确定葡萄冷链物流过程中环境参数；S2，根据上述S1步骤中确定的环境参数来确定传感器模块的类型；S3，建立WSN平台，实现传感器模块对数据采集和传输；S4，对传感器模块的空间布局进行测试并优化；S5，通过WSN平台对葡萄冷链物流过程进行监测。本发明专利技术据葡萄冷链运输环境特点，采用多传感器集成技术，开发了完整的数据采集、传输系统，实现葡萄冷链物流全过程环境参数的无缝监测的创新，通过减少人为干预的连续自动数据采集，提高了葡萄冷链物流数据采集与监测的效率。

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及物流过程中的监控技木，特别涉及ー种葡萄冷链物流跟踪与监测的方法。
技术介绍
葡萄具有很高的营养价值和食疗价值，随着社会进步和人们生活水平的提高，对鲜食葡萄的需求量越来越大。然而由干葡萄柔软多汁、水分含量高，易受病菌侵染而腐烂变质，采摘后在常温下呼吸强度大，贮藏过程中会出现干梗、脱粒、褐变、腐烂等问题，严重影响葡萄的品质。我国葡萄毎年由于保鲜技术不完善造成的损失占葡萄总产量的20%以上，造成了很大的经济损失。因此，搞好葡萄的贮藏保鲜，对于满足市场需求，促进果农增收具 有重要的现实意义。葡萄的冷藏运输属于葡萄保鲜工程的一部分，对冷藏运输的监测是十分重要的。目前，毎年在冷藏运输过程中因产品腐烂变质而造成巨大损失，很多货物在运输途中因为监管不善而毁损。同时，消费者对冷冻冷藏产品的新鮮度也有了更高的要求，这些都在促进冷藏运输业的发展。现有的冷藏车内部监测系统存在着缺陷一是事后系统，即只是事情发生之后，用户才能发现产品已经腐烂变质，从而不能避免损毁的发生，只能确认事件的责任方；ニ是没有实时性，没有冷藏车内货物的状态信息，没有易腐货物的剰余寿命信息。实现葡萄冷链物流运输的实时监控既是生鲜农产品安全监瞀的要求，也是冷链物流技术的发展要求。ー些物流的国家标准、行业标准和地方标准先后颁布实施，重要法律法规逐步完善。农产品物流的重要性进ー步被消费者认识，全社会对“优质优价”农产品的需求不断增长。无线传感网络(WSN ffireless Sensor Network)是综合应用传感器、嵌入式计算技术和分布式信息处理技术，不需要对现场结构进行改动，不需要原先任何固定网络的支持，能够快速布置，方便调整，并且具有很好的可维护性和拓展性。可以在任何时间、地点和任何环境条件下采集海量数据，因此成为冷链物流设施装备的技术趋势，实现对物流对象环境的实时监測。
技术实现思路
(一 )要解决的技术问题针对上述物流过程中的不足，本专利技术采用传感器集成技术，提出了ー种葡萄冷链物流跟踪与监测的方法，对物流过程中的环境參数信息进行采集，以做到实时监測，从而实现对内部葡萄品质的监管，确保其安全。( ニ )技术方案ー种葡萄冷链物流跟踪与监测的方法，所述方法包括如下步骤SI，确定葡萄冷链物流过程中需要跟踪与监测的环节，井根据葡萄的品质变化机理，分析并确定葡萄冷链物流过程中环境參数；S2，根据上述SI步骤中确定的环境參数来确定传感器模块的类型；S3，建立WSN平台，实现传感器模块对数据采集和传输；S4，对传感器模块的空间布局进行测试并优化；S5，通过WSN平台对葡萄冷链物流过程进行监测。其中，所述需要跟踪与监测的环节包括葡萄预冷和仓储阶段以及葡萄冷藏运输阶段；所述环境參数包括温度、湿度和SO2浓度。 其中，所述传感器感知模块类型包括温湿度传感器模块和SO2传感器模块。其中，所述WSN平台包括传感器模块节点，网关节点，传感器模块节点程序和上位机管理软件；所述传感器模块节点在采集到数据后由传感器模块节点程序通过网关节点发送给上位机管理软件。其中，所述网关节点采用无线通信，工作在2400MHz 2483MHz的频段中，拥有ー个64位的Extended Address来卩隹ー标示所建立的网络,并在无线网络初始化完成后，接收未加入网络的传感器节点的加入请求信息以及将已加入网络的传感器节点的数据传送给上位机管理软件。其中，所述传感器节点周期性捜索网关节点，如果发现网关节点，则发送绑定请求信息，等待网关节点响应绑定成功。其中，所述传感器节点在绑定成功后，将环境參数数据发送给网关节点；如果传感器节点在超过阈值时间后没有收到网关节点的应答，则移除本次绑定操作并重新捜索和绑定网关节点。其中，所述传感器节点在绑定成功后，是选择否启动休眠模式；如果不启动休眠模式，则传感器节点会立即发送数据；如果启动休眠模式，则进入休眠状态。其中，所述休眠模式包括深度休眠模式和定时休眠模式；所述传感器节点在进入深度休眠模式后，立即发送数据，数据发送完毕后进入深度休眠状态，直到外部硬件中断或者系统复位才重新开启数据发送；所述传感器节点在进入定时休眠模式后，立即发送数据，数据发送完毕后，启动休眠定时器进入定时休眠模式，直到休眠时间到，节点自动退出休眠模式继续发送数据。其中，所述S4步骤中测试和优化的步骤如下S401，采集监控空间的数据；S402，将传感器节点的采集的数据进行分析，对采集的数据不符合要求的传感器节点重新布局；S403，返回S401重新采集监控空间的数据，直到所有监控器节点采集的数据满足要求。(三)有益效果本专利技术据葡萄冷链运输环境特点，采用多传感器集成技术，开发了完整的数据采集、传输系统，实现葡萄冷链物流全过程环境參数的无缝监测的创新，通过减少人为干预的连续自动数据采集，提高了葡萄冷链物流数据采集与监测的效率。附图说明图I为本专利技术ー种葡萄冷链物流跟踪与监测方法的流程示意图。图2为葡萄冷链物流监控环节示意图。图3为冷藏车厢物理结构及货物摆放示意图。图4为无线传感网络系统结构图。图5为SO2模块监控测试结果6为系统传输性能测试结果7为传感器节点硬件连接图。图8为网关节点程序设计流程图。图9为终端节点程序设计流程图。 图10-12为系统上位机软件实现界面图。具体实施例方式下面结合附图和实施例，对本专利技术的具体实施方式作进ー步详细描述。以下实施例用于说明本专利技术，但不用来限制本专利技术的范围。本实施例以我国葡萄冷链物流链类为研究对象，对其冷链物流仓储和运输过程进行质量监測。本专利技术所述方法的步骤具体实施例如下(SI)葡萄存储环境感知參数识别。对葡萄冷链物流全过程进行监控管理，进行葡萄品质变化机理分析，建立品质变化记录。该葡萄存储环境感知參数识别过程主要分为以下步骤SlOl :将已知葡萄冷链物流过程分为仓储过程和运输过程两类(如图2所示)，并以此确定需要跟踪与监测的冷链物流环节如下监测环节I :葡萄预冷和仓储阶段。采收的葡萄，仍然是活体，在呼吸作用等代谢活动中要释放大量的热量，同时采收时气温较高，果穗自身也带有田间热，如果对葡萄进行采收后装箱装车运输，这热量会汇聚并且温度不断升高，如运输时间过长，再加上运输中的机械伤，将加大“伤热”程度，使葡萄的耐贮藏性下降并且导致病害程度加重。因此，葡萄采收后应采取及时预冷措施。监测环节2 :葡萄冷藏运输阶段。在葡萄由仓库到销售地的运输过程中，由于运输时间较长，导致环境温度变化幅度较大，因而需采取必要的保温措施。实际运输中常使用棉被或冷藏车保证稳定的运输温度，因此该应对该环节采取跟踪与监控措施。S102 :依据葡萄品质变化机理，分析葡萄冷链物流过程环境參数需求。温度是影响葡萄果实呼吸作用和酶活性的主要因素。低温贮藏不仅能够有效地抑制浆果的呼吸作用，还能降低こ烯的生成和释放量，抑制浆果内过氧化物酶的活性，維持超氧化物歧化酶活性，在一定水平上可清除组织内产生的有害物质，同时可以抑制病菌的生长繁殖，避免褐变腐烂，有利干葡萄的保鲜。随着贮藏温度的降低，葡萄的贮藏期延长，但超过葡萄的冰点则容易形成冻害。相対湿度。相対湿度越大，果粒、果梗就越新鮮。但相对湿度过大，会给病菌活动创造条件，导致腐烂。相対湿度越小，虽然可控制病菌的危害，但果粒和果梗易失水，形成果皮皱缩、果粒本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种葡萄冷链物流跟踪与监测的方法，其特征在于，所述方法包括如下步骤 Si，确定葡萄冷链物流过程中需要跟踪与监测的环节，并根据葡萄的品质变化机理，分析并确定葡萄冷链物流过程中环境参数； S2，根据上述SI步骤中确定的环境参数来确定传感器模块的类型； S3，建立WSN平台，实现传感器模块对数据采集和传输； S4，对传感器模块的空间布局进行测试并优化； S5，通过WSN平台对葡萄冷链物流过程进行监测。2.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述需要跟踪与监测的环节包括葡萄预冷和仓储阶段以及葡萄冷藏运输阶段；所述环境参数包括温度、湿度和SO2浓度。3.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述传感器感知模块类型包括温湿度传感器模块和SO2传感器模块。4.如权利要求I所述的方法，其特征在于，所述WSN平台包括传感器模块节点，网关节点，传感器模块节点程序和上位机管理软件；所述传感器模块节点在采集到数据后由传感器模块节点程序通过网关节点发送给上位机管理软件。5.如权利要求4所述的方法，其特征在于，所述网关节点采用无线通信，工作在2400MHz 2483MHz的频段中，拥有一个64位的Extended Address来唯一标示所建立的网络，并在无线网络初始化完成后，接收未加入网络的传感器节点的加入请求信息以及将已加入网络的传感器节点的数据传送给上位机管理软件...

【专利技术属性】
技术研发人员：张小栓，张雷，张健，齐林，肖新清，
申请(专利权)人：中国农业大学，
类型：发明
国别省市：