無線溫度監(jiān)測報警系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)

曹洋 吳振金 于本成 宋培森

摘要：隨著疫苗無效、冷鏈?zhǔn)称犯瘔膰?yán)重，冷鏈流通率過低等事件的發(fā)生，引起了社會各界的關(guān)注，無線溫度預(yù)警系統(tǒng)就此類問題進(jìn)行研發(fā)，從而保障用戶利益，提升社會誠信度，具有節(jié)約物資資源、節(jié)省能源消耗、保證醫(yī)療資源正常使用的意義。本文從受眾人群需求出發(fā)，進(jìn)行了數(shù)據(jù)監(jiān)測預(yù)警模塊、無線傳感網(wǎng)絡(luò)模塊、服務(wù)器數(shù)據(jù)存儲模塊和展示預(yù)警模塊的設(shè)計，主要包含溫濕度數(shù)據(jù)采集監(jiān)測功能、無線傳輸、組網(wǎng)迅捷功能、無差異智能網(wǎng)絡(luò)傳輸功能、數(shù)據(jù)存儲網(wǎng)絡(luò)服務(wù)器數(shù)據(jù)庫功能、車載電腦展示預(yù)警功能以及Android移動端展示預(yù)警功能。文提供的實時動態(tài)數(shù)據(jù)統(tǒng)計表功能嵌入在車載電腦展示預(yù)警功能，使系統(tǒng)具有數(shù)據(jù)范圍可控、數(shù)據(jù)溯源的功能。通過一系列測試表明，文符合開發(fā)邏輯與流程，界面簡潔，設(shè)計科學(xué)合理，業(yè)務(wù)穩(wěn)定高效，對平臺兼容性較高。

關(guān)鍵詞：冷鏈物流；智能溫度預(yù)警；傳感器監(jiān)測；近距離傳輸；移動互聯(lián)

中圖分類號：TP3 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1009-3044（2018）07-0187-02

Abstract：As the vaccine is ineffective， the cold chain food spoilage is serious， the cold chain circulation rate is too low and the occurrence of the event， has attracted the attention of the community， the wireless temperature warning system has been developed and developed， thus， it is necessary to protect the interests of users， improve social integrity， save material resources， save energy consumption， and ensure the normal use of medical resources. This project starting from the audience demand， the data monitoring and early warning module， the wireless sensor network data storage module， server module and display the design of the early warning module， mainly including temperature and humidity data acquisition monitoring function， wireless transmission and networking swift， no difference of intelligent network transmission， data storage network server database function， the on-board computer display warning function and Android mobile terminal display warning function. The real-time dynamic data statistical table function provided by the project is embedded in the on-board computer display warning function， which enables the system to have the function of data scope controllable and data traceability. Through a series of tests， the project conforms to the development logic and process， the interface is simple， the design is reasonable， the business is stable and efficient， and the compatibility of the platform is high.

Keywords： Cold Chain Logistics； Intelligent Temperature Warning； Sensor Monitoring； Proximity Transmission； Mobile Internet

1 概述

隨著社會的不斷發(fā)展，人民生活水平的提高，對于生活品質(zhì)尤其是物流運輸?shù)男史矫嬗辛烁叩囊蟆６壳袄锰烊焕湓?、人工冷源等方法無法有效控制冷鏈物流物品在規(guī)定條件下的運輸過程中的溫濕度變化，使得冷鏈運輸物品在運送中的質(zhì)量無法得到保證，嚴(yán)重影響了相關(guān)企業(yè)和用戶的合法利益以及冷鏈物流企業(yè)的市場競爭能力[1]。具體體現(xiàn)在冷鏈運輸?shù)墓愤\輸環(huán)境監(jiān)測方面。目前，由于我國在途冷鏈運輸車車廂溫濕度監(jiān)測系統(tǒng)功能不夠全面，使得冷鏈物品制造、深造以及運送途中的信息采集不能夠?qū)崟r通順的交互銜接，冷鏈運輸物品的保質(zhì)度無法得到保障，物流運輸成本和商品損耗因此也居高不下。故而使用傳感器進(jìn)行溫濕度監(jiān)測報警在冷鏈運輸中起到了尤其重要的作用，使用無線傳輸減少布線成本以及空間占用，使得在一定程度上減少資金開支以及后續(xù)費用[2]。

2 研究內(nèi)容

經(jīng)調(diào)查研究表明，在長時間的冷鏈運輸中，服務(wù)主體與管理客體都無法滿足其根本需求，具體是，物流運輸人員無法實時監(jiān)控運輸物品的溫度狀態(tài)，監(jiān)督、管理人員及用戶不能對產(chǎn)品在途運輸環(huán)境狀況信息不能實時了解[3-4]。

冷鏈運輸常見問題：

1）運輸物品需求的溫濕度不能得到保證；

2）監(jiān)管人員、用戶不能全程監(jiān)控；過程信息不透明；

3）缺少長期冷鏈運輸信息數(shù)據(jù)分析與預(yù)測。

經(jīng)過調(diào)查研究，文章設(shè)計的系統(tǒng)將使用以下技術(shù)改善這些問題：

1）構(gòu)筑冷鏈物流管理信息化平臺。

2）應(yīng)用物聯(lián)網(wǎng)創(chuàng)新技術(shù)，加快冷鏈物流信息化建設(shè)。

3）實時同步物品溫度監(jiān)測、時間監(jiān)測、報警系統(tǒng)、搭建移動客戶端。

3 系統(tǒng)的總體設(shè)計

3.1 系統(tǒng)整體設(shè)計方案

3.2 系統(tǒng)功能模塊設(shè)計

智能無線溫度預(yù)警系統(tǒng)提供以下功能模塊：

1）數(shù)據(jù)采集監(jiān)測功能模塊；

2）無線傳感網(wǎng)絡(luò)功能模塊；

3）服務(wù)器數(shù)據(jù)存儲功能模塊；

4）數(shù)據(jù)展示預(yù)警功能模塊。

4 測試

通過一系列測試表明，系統(tǒng)符合開發(fā)邏輯與流程，界面簡潔，設(shè)計科學(xué)合理，業(yè)務(wù)穩(wěn)定高效，對平臺兼容性較高，具有全方位、多平臺、可溯源、可統(tǒng)籌的功能。

5 結(jié)論

經(jīng)過本文的探究與思考，對系統(tǒng)設(shè)計做出了理論分析和具體設(shè)計，設(shè)計將系統(tǒng)硬件框架分為五個模塊：ZigBee模塊選型及設(shè)計、溫度傳感器選型及電路設(shè)計、報警器選型及電路設(shè)計、服務(wù)器選型及設(shè)計、Android移動端選型及設(shè)計。系統(tǒng)的軟件設(shè)計也進(jìn)行了最完善的考究，系統(tǒng)所需要編寫的程序可分為ZigBee程序和監(jiān)控管理軟件程序。程序監(jiān)控管理系統(tǒng)方面，使用簡單方便的C# winform程序開發(fā)系統(tǒng)提供上位機(jī)監(jiān)控[4]，移動端使用Android軟件開發(fā)，程序擁有獨立完整的工作結(jié)構(gòu)，能夠自動完成系統(tǒng)的監(jiān)控管理。

參考文獻(xiàn)：

[1] 丁瑋. 基于無線ZigBee網(wǎng)絡(luò)的隧道監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計[D]. 長安大學(xué)， 2013.

[2] 孫安全. 基于ZigBee的學(xué)生宿舍防火系統(tǒng)[J]. 電腦知識與技術(shù)， 2014（2）.

[3] 沈勇. 基于Zigbee和Labview的高校宿舍火災(zāi)無線報警系統(tǒng)[J]. 電子技術(shù)， 2012（7）.

[4] 梁玉. 基于C#的數(shù)據(jù)采集上位機(jī)軟件設(shè)計[D]. 西安電子科技大學(xué)， 2014.