[发明专利]基于无线传感网络的集装车辆运输智能安全监控系统

说明书

技术领域

本发明涉及无线自组传感网络的集装车辆运输的状态监测和安全监控技术，特别涉及一种基于无线传感网络的集装车辆运输智能安全监控系统。

背景技术

集装，是一种将同类或异类的多件物品，通过一定的技术措施组合成尺寸规格相同、重量相近的大型标准组合体。集装的货物一般包括原材料产品，技术加工产品，危险化学产品等。随着当代经济的高速发展和市场需求的刺激之下，货物的运输更趋向于集装化和一体化，促进了集装技术和集装车辆的高速发展，使物流行业中不断出现更大规模和体积的集装车辆。因此，在集装运输货物过程中对货物进行状态信息的获知和有效的管理以及对集装车辆在运输过程中安全监控显得尤为重要。在集装货物运输过程中，安全监控系统负责实时得获取车辆的信息，通过无线网络技术与司机以及后台管理人员进行通信和信息交互，实现对运输过程中的集装车辆的安全监控。例如，冷藏集装车辆中冷藏柜内的温度的实时监控，危化品集装车辆中对危化品的实时安全监测等。

目前，货物状态信息的获知通常是通过在集装容器内部的固定位置设置特定的传感器，以有线的方式连接到系统的控制终端。受制于固定位置的放置，使得传感节点不能灵活得部署和放置，而且需要对现有的集装容器进行改造，因此大大提高了开发成本而且不具有足够的灵活性及可拓展性。集装车辆运输的安全监控系统的控制终端通常使用低集成，无操作系统的微控制器(例如MCU单片机)，受制于MCU微控制器的性能和可靠性不高，无法保证系统的可靠运行，也很难保证很高的实时性需求；受制于MCU微控制器的没有足够的内部硬件资源来运行操作系统，因此不具有在操作系统上开发所特有的高效性，灵活性，可移植性；受制于MCU微控制器的没有足够的能力驱动和使用大容量的外部硬件资源(例如NAND FLASH，SDRAM等)，无法缓存大容量的数据的信息，而且在无法保证可靠的实时性的情况下会造成数据的丢失，无法保证可靠性和拓展性。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的缺点与不足，提供一种基于无线传感网络的集装车辆运输智能安全监控系统，该安全监控系统实现了集装容器完全或非完全屏蔽环境下的无线传感自组织网络以及信号传输，并实现以Soc为核心的嵌入式系统，实现了集装车辆运输过程中的实时安全监控。

本发明的目的通过下述技术方案实现：一种基于无线传感网络的集装车辆运输智能安全监控系统，其包括：安全监控系统终端，手持终端，服务器及无线传感网络。

所述的安全监控系统终端包括嵌入式系统模块，显示和交互模块，GPS模块，GPRS模块，蓝牙模块，数据备份模块以及无线传感网络主节点。

所述的嵌入式系统模块包括Soc中央微控制器，嵌入式操作系统，嵌入式应用软件三大块。

进一步地，所述中央处理微控制器包括ARM处理器，内存管理单元(MMU)，NAND FLASH控制器，SDRAM控制器，UART控制器，USB控制器，LCD控制器，SPI控制器。

进一步地，所述嵌入式操作系统包括操作系统内核，设备驱动，应用软件开发程序库。其中操作系统为Linux操作系统，WinCE操作系统，uC/OS-II操作系统中任意一种。而相应的设备驱动，应用软件开发程序库与所选择的操作系统内核密切相关。

进一步地，所述嵌入式应用软件负责控制其他模块(显示和交互模块，GPS模块，GPRS模块，蓝牙模块，数据备份模块以及无线传感网络)并实现与所述其他模块的数据通信，嵌入式应用软件需根据所选择的嵌入式操作系统来选择相应的开发环境。

所述的显示和交互模块包括TFT LCD显示屏，触摸控制器，LCD控制器，所述LCD控制器控制TFT LCD显示屏的显示，司机等用户通过TFT LCD显示屏显示的信息可实时得了解集装容器(包括集装箱，液罐等)，集装货物以及车辆的各种状态信息，并可通过所述触摸屏进行指令输入，以对该集装车辆运输安全监控系统。

所述的数据备份模块包括数据备份接口，数据存储器，所述数据备份接口由所述中央处理微控制器提供或者与所述中央处理微控制器进行电气连接，以实现将动态的集装容器(包括集装箱，液罐等)，集装货物以及车辆的各种状态信息等数据存储到所述数据存储器以做备份。所述数据备份接口为USB接口、SD卡接口中任意一种，所述数据存储器为U盘等以USB为接口的存储器，SD卡中任意一种。