智能水產(chǎn)儲運(yùn)車的設(shè)計(jì)研究

陳金楚，金亦富，王文山，奚小波，沈 輝，陳安榮

（1.揚(yáng)州大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院；2.揚(yáng)州飛鴻電材有限公司，江蘇 揚(yáng)州 225000）

0 引 言

隨著信息產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，推陳出新了一批衍生的社會經(jīng)濟(jì)發(fā)展的新形態(tài)，互聯(lián)網(wǎng)+就是其中一員，它為與之聯(lián)系的傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)提供了網(wǎng)絡(luò)的服務(wù)平臺，達(dá)到進(jìn)一步優(yōu)化、集成的效果。提升生產(chǎn)力和一定的創(chuàng)造性。

“+”意為后者為附加屬性，既是整體又可相互區(qū)分。當(dāng)傳統(tǒng)行業(yè)遇到瓶頸可以通過一定的互聯(lián)網(wǎng)化來完成開發(fā)升級，通過互聯(lián)網(wǎng)開放、共享的特性來增強(qiáng)傳統(tǒng)經(jīng)濟(jì)發(fā)展的活力。增加客戶與商家之間的聯(lián)動(dòng)性，獲取信息的一致性。逐步滿足了不同消費(fèi)者各自的需求。

如何將互聯(lián)網(wǎng)的思維融入到水產(chǎn)品?；畋ｕr運(yùn)輸中去，隨著智能化的進(jìn)一步發(fā)展，以及人們的需求，也逐漸之成為熱點(diǎn)。

目前對于各類水產(chǎn)品活體運(yùn)輸裝備，國內(nèi)外都已經(jīng)有了很長的發(fā)展時(shí)期并取得了豐厚的成果，但還未見專門針對基于互聯(lián)網(wǎng)+的鮮活水產(chǎn)品運(yùn)輸方面的研究。

1 互聯(lián)網(wǎng)+運(yùn)輸?shù)拇蟓h(huán)境

1.1 產(chǎn)品的研究設(shè)計(jì)

本次產(chǎn)品的研究正是在此背景下開展的，基于互聯(lián)網(wǎng)+的運(yùn)輸環(huán)境與配送自動(dòng)化、智能化實(shí)時(shí)精準(zhǔn)監(jiān)控技術(shù)，為廠商及客戶提供便捷的貨物信息交互平臺。

基于互聯(lián)網(wǎng)+的終端，銷售配送統(tǒng)一監(jiān)控。運(yùn)輸過程中，工藝參數(shù)與效率不斷的自學(xué)習(xí)優(yōu)化。在整個(gè)電商模式下，整個(gè)水產(chǎn)品的運(yùn)輸過程更加透明化、智能化。

1.2 產(chǎn)品的實(shí)施途徑

本產(chǎn)品的實(shí)施途徑基于互聯(lián)網(wǎng)+ 集水產(chǎn)品捕撈、倉儲、分揀分銷及運(yùn)輸一體的智能化精準(zhǔn)監(jiān)控技術(shù)，利用電子技術(shù)、傳感器技術(shù)、計(jì)算機(jī)與網(wǎng)絡(luò)通信等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對水產(chǎn)品運(yùn)輸過程中水溫、溶氧量、pH值等各項(xiàng)基本參數(shù)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控與預(yù)警，同時(shí)利用水循環(huán)系統(tǒng)、增氧技術(shù)、恒溫技術(shù)對活體運(yùn)輸過程中的具體參數(shù)進(jìn)行控制。本產(chǎn)品的技術(shù)主要組成部分如圖1 所示：

2 今后發(fā)展的趨勢

建立PC 及手機(jī)APP 共同控制的水產(chǎn)品線上模式，不斷改進(jìn)軟硬件的功能性和穩(wěn)定性是今后發(fā)展的方向。運(yùn)用PID 控制算法和脈沖定時(shí)器共同建立PPI 通信網(wǎng)絡(luò)，對物流運(yùn)輸過程中產(chǎn)生的各參數(shù)變化情況，實(shí)現(xiàn)溫度、pH 值和DO 的自動(dòng)采集與控制，達(dá)到適應(yīng)不同情況需求的目的。基于互聯(lián)網(wǎng)+的運(yùn)輸環(huán)境與配送自動(dòng)化、智能化實(shí)時(shí)精準(zhǔn)監(jiān)控技術(shù)具體技術(shù)路線如圖2 所示：

精準(zhǔn)監(jiān)控裝置具體結(jié)構(gòu)如圖3 所示：通過水中溶解氧分量的測試，對控制器發(fā)送信號，控制曝氣裝置的參數(shù)從而進(jìn)行養(yǎng)殖水倉的合理供氧。

精準(zhǔn)監(jiān)控系統(tǒng)界面如圖4 所示：設(shè)定水體溫度，保證合理的溫差范圍；對增氧設(shè)備和水循環(huán)設(shè)備的相關(guān)量的設(shè)置，控制開關(guān)，以及保持一定的功率；對水產(chǎn)品的存放時(shí)間以及運(yùn)輸時(shí)間的計(jì)量。

3 具體方法措施

鮮活水產(chǎn)品的運(yùn)輸環(huán)境：車載終端（數(shù)據(jù)采集、處理、傳輸）和數(shù)據(jù)中心（上位機(jī)接收程序、Web 應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)庫）、物聯(lián)網(wǎng)識別標(biāo)簽（通過RS-232 串口與單片機(jī)通訊）、無線傳感器網(wǎng)絡(luò)融合技術(shù)，通過單片機(jī)用AT 指令控制GPRS 進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)發(fā)送和接收，將水產(chǎn)品運(yùn)輸過程中的各種參數(shù)信息發(fā)送到監(jiān)控平臺，方便工作人員進(jìn)行調(diào)控管理，用戶也可以通過手中的終端查詢貨物的相關(guān)信息。同時(shí)，利用GPS（全球定位系統(tǒng)）對正在工作的運(yùn)輸車進(jìn)行實(shí)時(shí)的定位跟蹤，結(jié)合GIS（地理信息系統(tǒng)）對車輛的信息進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控。鮮活水產(chǎn)品運(yùn)輸信息收集與傳輸監(jiān)控方案如圖5 所示。

通過對運(yùn)輸過程中產(chǎn)生參數(shù)的測量進(jìn)行采集，然后上傳至服務(wù)器，利用相關(guān)的設(shè)施進(jìn)行信息的處理與反饋，形成一個(gè)信息流。

接下來，對車載終端的相關(guān)數(shù)據(jù)處理作詳細(xì)的描述：采集過程中，通過讀寫器定時(shí)的對RFID 和上述的各類傳感器進(jìn)行信息的讀取。通過I/O 接口與單片機(jī)進(jìn)行串行方式的通訊，以幀為通訊單位，采用串行協(xié)議TCP/IP 協(xié)議的結(jié)構(gòu)。最終的實(shí)現(xiàn)可以通過計(jì)數(shù)器的時(shí)間值以及指令所具備的域值來確定。當(dāng)然，讀寫器設(shè)備帶有的函數(shù)是實(shí)時(shí)開放的，方便用戶編程時(shí)的自定義，提供多樣性的選擇。然后，全球定位系統(tǒng)通過衛(wèi)星獲得的多幀數(shù)據(jù)信息，推薦定位信息（GPRMC）就包含了12 種狀態(tài)信息，其中時(shí)間、經(jīng)緯度對我們的幫助極大。除了數(shù)據(jù)信息的獲得，還需要獲得一定的圖像信息，來看出水產(chǎn)品活動(dòng)的生命狀態(tài)。我們通過單獨(dú)供電的攝像頭進(jìn)行圖像的采集，與內(nèi)置單片機(jī)的異步收發(fā)傳輸器互聯(lián)，發(fā)往聯(lián)網(wǎng)的客戶端，供用戶下載使用查看。

接收的數(shù)據(jù)在上傳的同時(shí)并存入數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)，用來存放貨物的一系列狀態(tài)。使用Socket 技術(shù)與GPRS 終端交互。獲得請求連接的客戶端IP 地址和端口號，建立連接；數(shù)據(jù)到達(dá)指定端口時(shí)，接收并存入緩沖數(shù)組；后期根據(jù)自定義協(xié)議解析數(shù)據(jù)，存入數(shù)據(jù)庫。僅需管理維護(hù)服務(wù)器，提高了工作效率。這樣，所需要運(yùn)輸中的水產(chǎn)品的數(shù)據(jù)位置信息和圖片就可以同時(shí)顯示在創(chuàng)建的服務(wù)器上。

當(dāng)車載終端采集到的貨物溫度超過允許的范圍時(shí)，觸發(fā)蜂鳴器工作。同時(shí)，上位機(jī)軟件給系統(tǒng)管理員發(fā)送電子郵件。在網(wǎng)站訂單查詢頁面，輸入貨物編號后，點(diǎn)擊位置查詢，在打開的地圖頁面中顯示貨物的GPS 坐標(biāo)，可查看詳細(xì)信息。

4 結(jié) 語

隨著水產(chǎn)品出口量多年居全國前列，為提高產(chǎn)量和延長水產(chǎn)品的市場供應(yīng)時(shí)間，基于互聯(lián)網(wǎng)+的鮮活水產(chǎn)品運(yùn)輸環(huán)境與配送精確監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)備就尤為重要。近期都會處于高回報(bào)產(chǎn)品、附加值較高產(chǎn)品。相信其經(jīng)濟(jì)和社會效益十分巨大，為我國經(jīng)濟(jì)發(fā)展做出貢獻(xiàn)。