[发明专利]一种船舶运输危险品集装箱智能监测系统

说明书

技术领域

本发明涉及一种集装箱监测系统。

背景技术

随着国际上对集装箱运输的大力推进和对集装箱运输特别是危险货物集装箱运输安全、效率的重视程度的不断提升，国际上投入了大量的资金用于危险货物集装箱自身安全性、智能化的技术装备研究，国内也越来越认识到发展该领域的重要性，相关装备的研制具有一定的技术基础。

现有集装箱监测系统中前端安装在集装箱上的智能标签一般包含有传感器部分和无线传输部分，传感器部分包含用于感测诸如温度、湿度、振动等货物运输环境的集装箱箱内环境状态的传感器，无线传输部分用于主动或被动的将传感器部分感知的信号传送给安装在集装箱运输载体(轮船、火车)本地监控平台或远程监控中心。有的集装箱监测系统还带有位置获取模块，如GPS接收器。如美国Savi公司的有源标签含一个GPS接收器和几个感应器，分别追踪标签的位置和集装箱内部温湿度及箱门开启的时间。当标签位于GPRS/GSM蜂巢基站的信号范围内时，标签发送其位置和感应器数据到一个后端系统，顾客可登录该系统获取信息。德国Hellmann Worldwide Logistics开发的SecureSystem集装箱监控系统，其主体为信息通讯装置，内附监测设备，装设在每个集箱的正门内侧。所有数据经由通讯装置传送至人造卫星，然后直接传至保安中心。

然而，现有集装箱智能监控系统中安装在集装箱上的监控模块要么采用的是射频识别(RFID)技术，通过主动或被动方式将传感器模块感测到的集装箱状态信息传递给读写器，或者采用的是直接将数据经由GPRS/GSM基站或卫星传递给监控中心，因此不能实现集装箱之间的互联，当集装箱在堆场或者船舱内部堆叠，造成某些集装箱被其它集装箱遮蔽导致不在RFID读写器直接视线内，从而不能进行通讯；或者是GPRS/GSM信号、卫星信号被遮挡不能进行通讯。

发明内容

本发明的技术解决问题是：克服现有技术的不足，提供了一种可以实现集装箱箱与箱之间组网通信、具有GPRS/GSM与卫星通信自动切换功能从而实现高可靠性通信的船舶运输危险品集装箱智能监控系统。

本发明的技术解决方案是：一种船舶运输危险品集装箱智能监测系统，包括船上自动监测系统、远程传输系统和监控中心；所述的船上自动监测系统包括安装在集装箱箱门上的监测终端、布设在船舱中的中继终端以及负责数据汇聚的汇聚终端，监测终端实时感知船上集装箱的状态，汇聚终端直接从监测终端或者通过中继终端从监测终端获取船上集装箱的状态信息；汇聚终端通过网关和路由器将状态信息传输到船上的本地监控中心，本地监控中心进行状态信息的本地处理并根据处理结果在状态参数值超过预定值时报警；远程传输系统利用GPRS/GSM网络或者卫星信号将汇聚终端获取的状态信息传送至远程监控中心，远程监控中心对获取的状态信息进行本地处理，实时显示船上集装箱的状态，并根据处理结果在状态参数值超过预定值时报警。

所述的监测终端包括传感器、多通道ADC、RFID标签、ZigBee无线通信模块和监测终端主控单元；传感器感知集装箱内部的状态信息，多通道ADC将状态信息由模拟信号转换为数字信号，RFID标签内存储与手持式RFID读写器进行通信而获取的集装箱箱号以及集装箱箱内的货物信息，监测终端主控单元读取RFID标签中存储的信息，通过ZigBee无线通信模块发送到船上的本地监控中心，实现集装箱箱号与ZigBee无线通信模块的64位IEEE地址所代表的监测终端的设备编号的绑定，监测终端主控单元还定期地读取多通道ADC转换来的传感器数字信号，并通过ZigBee无线通信模块发送到船上的本地监测中心，实现集装箱状态的监测。

所述的中继终端包括ZigBee无线通信模块和中继终端主控单元；中继终端主控单元在中继终端系统启动并成功加入网络后，读取ZigBee无线通信模块接收的状态信息并按状态信息中所含目的地址通过ZigBee无线通信模块将接收到的状态信息进行转发。

所述的汇聚终端包含ZigBee无线通信模块、汇聚终端主控单元、TCP/IP网络接口或者RS232/485串口；汇聚终端主控单元读取ZigBee无线通信模块所接收的状态信息并将状态信息经过TCP/IP网络接口或RS232/485串口发送到本地监控中心。