冷鏈運輸發(fā)展概述與溫濕度傳感系統(tǒng)設(shè)計

◎方娟 蔣國平 陳中原 鄭建國 周祥祥

冷鏈運輸行業(yè)在我國近年來發(fā)展迅速，一方面市場逐年擴大，另一方面相關(guān)技術(shù)也在日益成熟。本文介紹了冷鏈運輸發(fā)展的背景，歸納總結(jié)了冷鏈運輸過程中溫濕度檢測的重要性，并提出了適用于冷鏈運輸過程的溫濕度傳感系統(tǒng)。研究內(nèi)容既具有科研意義，也具有一定的市場潛力。

引言：隨著我國經(jīng)濟的飛速發(fā)展，同時伴隨著傳感器技術(shù)、單片機控制技術(shù)、無線通信技術(shù)等相關(guān)電子技術(shù)的發(fā)展，在很多行業(yè)中都出現(xiàn)了大量的新興技術(shù)。在傳統(tǒng)的農(nóng)業(yè)、食品運輸領(lǐng)域，傳統(tǒng)的運輸車難以保證食物和農(nóng)產(chǎn)品的新鮮程度，大量的食品和農(nóng)產(chǎn)品因存儲環(huán)境不適宜而出現(xiàn)腐爛、變質(zhì)等問題，給人們帶來較大的經(jīng)濟損失。隨著制冷技術(shù)的發(fā)展，農(nóng)產(chǎn)品和食品的運輸?shù)玫搅酥匾母纳啤＝陙?，人們對冷鏈運輸中的溫濕度檢測技術(shù)更為重視，這是因為一方面實時有效的溫濕度檢測有利于及時報警，及時避免食物的腐爛，減少經(jīng)濟損失，另一方面可以更有效地對運輸物進行溫度控制，將不同食物和農(nóng)產(chǎn)品保存在最佳溫度區(qū)間，既能夠避免腐爛，又能夠最大程度的保證食物的新鮮程度。本文概述了冷鏈運輸?shù)男枨蠛桶l(fā)展相關(guān)問題，隨后又進一步提出了用于冷鏈運輸?shù)臏貪穸葌鞲邢到y(tǒng)設(shè)計。

一、冷鏈運輸概述

目前，在冷鏈技術(shù)方面，發(fā)達國家在冷鏈中應(yīng)用了多種技術(shù)，不僅提高了效率，也有效的避免了經(jīng)濟損失。而中國一些中小公司為了降低成本經(jīng)常產(chǎn)生"斷鏈"的情況，沒有使用智能化的監(jiān)測系統(tǒng)。無線射頻技術(shù)、實時智能的監(jiān)測技術(shù)以及溫濕度臨界預(yù)警等技術(shù)在冷鏈中都發(fā)揮著重要的作用。圖1為傳統(tǒng)的冷鏈運輸車。

二、我國冷鏈運輸發(fā)展現(xiàn)狀

我國在低溫保險和冷藏運輸?shù)募夹g(shù)方面還落后于發(fā)達國家，冷鏈運輸過程中的設(shè)備智能化水平不高，從而導(dǎo)致了食品品質(zhì)容易變質(zhì)、經(jīng)濟易受到損失等問題。中國與美國在冷鏈方面的比較如圖所示，在冷鏈?zhǔn)褂寐史矫妫绹鵀?5%，中國僅為19%；在農(nóng)業(yè)總體投資成本中，美國在加工和運輸方面的成本占了70%，而中國在這兩個環(huán)節(jié)的投資要少得多，僅為10%；在人均冷庫的占有量方面，美國人均占有量是中國的10倍以上，以美國為100%的基數(shù)計算，則中國僅為9%。中美兩國加工和運輸占農(nóng)業(yè)總投資比如圖2所示。

三、用于冷鏈運輸?shù)臏貪穸葌鞲邢到y(tǒng)設(shè)計

研制用于冷鏈運輸?shù)臏貪穸葌鞲邢到y(tǒng)，首先需要對溫濕度傳感器進行調(diào)試。目前，溫濕度傳感器主要分為集成型和獨立型兩種，一些集成型的溫濕度傳感器可以同時檢測溫度和濕度并將檢測到的數(shù)據(jù)分別輸出，通常為四線制或五線制。而獨立型的溫濕度傳感器則需要分別控制，通常為三線制。通常主控制器可以使用單片機進行控制，如國產(chǎn)的STC系列單片機，或一些嵌入式芯片，如STM32等。主控制器可以通過傳感器進行數(shù)據(jù)采集，并將采集到的數(shù)據(jù)通過串口發(fā)送至上位機，或?qū)?shù)據(jù)通過LCD顯示器進行顯示，常用的型號有LCD1602和LCD12864等。此外，還應(yīng)該增加按鍵，便于對檢測系統(tǒng)進行控制。設(shè)計框圖如圖3所示。

結(jié)論：本文歸納總結(jié)了冷鏈運輸過程中溫濕度檢測的重要性，介紹了冷鏈運輸發(fā)展的背景，并提出了適用于冷鏈運輸過程的溫濕度傳感系統(tǒng)。研究內(nèi)容既具有科研意義，也具有一定的商業(yè)價值。