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面向冷藏箱箱温的智能化监控系统研究
凰应用技术
面向冷藏箱箱温的智能化监控系统研究
吕洁印 周受钦 曹广忠 ·
(1.深圳大学 自动化研究所 2.中国国际海运集装箱 (集团)股份有限公司)
摘要:针对冷藏箱监控系统的不足,提出一种箱温智能化监控系统。利用ZigBee无线传感器网络对箱内温
度环境进行分布式检测,利用CAN总线将 ZigBee网络、控制器、终端设备连接起来构成冷箱箱载系统,并选择
多级信息融合和一致性检验算法计算箱 内可靠温度数据,控制器采用模糊PID算法进行箱 内温控。
关键词:冷藏箱:监控系统;ZigBee;信息融合;一致性检验;模糊PID
0 引言 箱载系统包括 ZigBee网络、终端设备、控制器、
总线和制冷设备。ZigBee网络包括 ZigBee协调器和
冷藏集装箱 (冷藏箱)是一种具有 良好气密性、
ZigBee箱温检测节点。终端设备具有定位和 GPRS
隔热性且能保证一定低温要求和适用于各类易腐食
远距离通讯功能。
品的贮存、运输的特殊功能集装箱。随着我国对外开
该系统的工作原理:箱温检测节点和协调器节点
放的不断深入以及进出口关税的降低 ,药品、血液制
组成分布式树形 ZigBee网络,通过箱温检测节点检
品、冷冻冷藏保鲜食品所 占比例呈几何级数增长,而
测箱内特征点处温度,并对检测数据进行一级信息融
这些货物均需采用冷藏箱装运。为防止冷藏箱内的货
合,发送一级温度融合结果到ZigBee协调器;ZigBee
物在运输过程中腐败变质,必须监控冷藏箱的运行状
协调器接收各节点温度数据后,运行二级信息融合算
况 l【J。冷藏箱箱内温度的监控技术主要有人工、载波
法求出二级温度融合结果;ZigBee协调器把一级温度
法、芯线法和无线4种方式。随着国际冷藏运输业的
融合结果和二级温度融合结果发送到终端设备,同时
迅速发展,冷藏箱智能化监测和箱内环境控制技术的
把二级温度融合结果发送到控制器,进行下一步的调
研究,己成为集装箱行业广受重视的课题。
温控制操作;终端设备接收协调器发送来的二级温度
目前,冷藏箱温度控制系统主要在蒸发器冷风出
融合结果和采集定位数据,并通过GPRS发送到监控
口处和回风口处采集温度,进而控制箱内温度。但冷
藏箱送风 口温度和对角线温度相差
4~C左右,可见采用单点式冷藏箱测
温方法,不能准确真实地反映集装箱
内部的温度场 1。本文以物联网技术、
无线传感技术、控制理论、信息融合
理论、计算机技术为基础,提出了一
种面 向冷藏箱箱温的智能化监控系
统。
1 系统构成及原理
冷藏箱箱温智能化监控系统架
构如图1所示,包括箱载系统、卫星
图1 冷藏箱箱温智能化监控系统架构图
及GPRS通信网络、监控平台。
28 牢 基金项 目:广东省教育部产学研结合项目(2011A090200013);深圳市生物、互联网、新能源、新材料、产业发展专项资金项目
(JC201104210135A):深圳市重大产业技术攻关计划项 目(zD2叭O1O21o0
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