冷藏车温湿度计量校准系统及校准方法

技术领域

本发明涉及冷链运输用的冷藏车校准检定技术领域，具体涉及一种冷藏车温湿度计量校准系统及校准方法。

背景技术

冷冻产品的供应链称为冷链(cold chain)；用于制造低温、低湿环境的设备，称为冷链设备。冷链是指某些食品原料、经过加工的食品或半成品、特殊的生物制品和药品在经过收购、加工、灭活后，在产品加工、贮藏、运输、分销和零售、使用过程中，其各个环节始终处于产品所必需的特定低温环境下，减少损耗，防止污染和变质，以保证产品食品安全、生物安全、药品安全的特殊供应链系统。冷链物流泛指冷藏冷冻类物品在生产、贮藏运输、销售，到消费前的各个环节中始终处于规定的低温环境下，以保证物品质量和性能的一项系统工程。它是随着科学技术的进步、制冷技术的发展而建立起来的，是以冷冻工艺学为基础、以制冷技术为手段的低温物流过程。

冷藏运输车辆是冷链物流中常见的冷链设备，冷藏冷冻类物品在冷藏车的车厢内低温环境下运输，为保证运输过程中车厢内的冷藏冷冻类物品始终处于规定的低温环境，必须对冷藏车的车厢的温度及湿度进行监控，现有的冷藏车通常是在车厢内设置温度及湿度传感器，利用温度及湿度传感器实时监控车厢内温度及湿度，并将车厢的温湿度信息传递给车载控制台或者远程物流控制中心，但是，在使用的过程中发现，车厢内温湿度并不一致，而通常温湿度传感器固定在车厢边缘位置，不能很好的对车厢中间位置进行检测，检测精度差，并不能真实反应车厢内的温湿度情况，致使冷链温湿度控制系统的温湿度控制能力差，影响冷链运输能力。而且，冷藏车在行进过程中振动较大，影响温湿度传感器的准确度，导致传感器易损坏，使用寿命短，进而影响对冷藏车车厢温湿度的监控，影响车厢内冷藏冷冻类物品品质。因此，有必要对冷藏车车厢温湿度进行校准检定，以保证冷藏车车厢内温湿度保持。

发明内容

综上所述，为了克服现有技术问题的不足，本发明提供了一种冷藏车温湿度计量校准系统及校准方法，它是在冷藏车的车厢内均匀布置多个温湿度采集器，在冷藏车的驾驶室布置校准控制装置，温湿度采集器采集车厢内的温湿度信息，并将温湿度信息通过sub1G无线通讯系统传递给校准控制装置，校准控制装置利用GPRS移动通信网络将接收的温湿度信息上传云服务器，远程数据分析显示装置内安装的数据采集运算程序从云服务器读取并显示温湿度信息，并对读取的温湿度信息进行数据分析存储，形成校准报告。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案为：

一种冷藏车温湿度计量校准系统，其中：包括多个温湿度采集器、校准控制装置、云服务器及远程数据分析显示装置，多个温湿度采集器布置在冷藏车的车厢内，校准控制装置布置在冷藏车的驾驶室内，温湿度采集器通过sub 1G无线通讯系统与校准控制装置无线连接，所述的校准控制装置通过GPRS移动通信网络连接云服务器，所述的远程数据分析显示装置通过以太网连接云服务器，所述的远程数据分析显示装置为PC电脑或手持PC终端或为手机，所述的远程数据分析显示装置内安装有数据采集运算程序，所述的温湿度采集器采集冷藏车的车厢内的温湿度信息，并通过sub 1G无线通讯系统将温湿度信息传递给校准控制装置，校准控制装置通过GPRS移动通信网络将温湿度信息传递给云服务器，所述的远程数据分析显示装置内安装的数据采集运算程序从云服务器读取并显示温湿度信息，并对读取的温湿度信息进行数据分析存储，形成校准报告。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的校准控制装置包括外壳、设置在外壳内的主控制板，所述的主控制板上设置有主控制器、电源管理模块、存储模块、sub 1G无线通讯模块、GPRS通讯模块、USB通讯模块，所述的主控制器分别与电源管理模块、存储模块、sub 1G无线通讯模块、GPRS通讯模块、USB通讯模块电连接，所述的主控制器通过电源管理模块连接设置在外壳内的充电式锂电池，所述的GPRS通讯模块与GPRS通讯天线电连接。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的主控制器采用STM32F407VET6芯片，GPRS通讯模块采用M26芯片，所述的电源管理模块采用TP4056芯片。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的温湿度采集器包括壳体、设置在壳体内的温湿度传感器、电路板及电池，所述的电路板上设置有控制器、ADC转换模块、电源控制模块、灯光指示模块及sub 1G无线通信模块，所述的控制器与ADC转换模块电连接，ADC转换模块与温湿度传感器电连接，所述的控制器通过灯光指示模块连接设置在壳体上的指示灯，所述的控制器与电源控制模块电连接，控制器通过电源控制模块电连接设置在壳体内的电池，所述的控制器与sub 1G无线通信模块电连接，控制器通过sub 1G无线通信模块电连接sub 1G无线射频发送器。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的壳体上设置有散热孔。

本发明的技术方案还可以是这样实现的：所述的控制器采用 STM32F407VET6芯片、sub 1G无线通信模块采用移远M26芯片，所述的温湿度传感器采用SHT30传感器。

利用上述冷藏车温湿度计量校准系统对冷藏车进行温湿度校准用的校准方法，其中：包括以下步骤：

第一步、布置温湿度采集器

测量被检冷藏车车厢容积，根据车厢容积在车厢内布置检测点，然后将温湿度采集器布置在各个检测点上，并打开温湿度采集器的电源开关；

第二步、布置校准控制装置

将校准控制装置安放在被检冷藏车的驾驶室内，打开校准控制装置的电源开关，检查其剩余电量，确保其电量充足；

第三步、系统调试

打开作为远程数据分析显示装置使用的PC电脑，进入PC电脑内安装的数据采集运算程序，进行数据采集，如果数据采集运算程序能够正确采集被检冷藏车车厢内的温湿度信息，则说明冷藏车温湿度计量校准系统能够正常使用，如采集温湿度信息明显错误，或者采集不到温湿度信息，则，检查温湿度采集器及校准控制装置，重新连接；

第四步、数据采集

进入PC电脑内安装的数据采集运算程序，设定数据采集频率为每1~5分钟采集一次数据，启动被检冷藏车，设定被检冷藏车车厢内温度t

第五步、数据分析

数据采集完毕后， PC电脑内安装的数据采集运算程序对采集的被检冷藏车车厢内的温湿度数据进行数据分析：

（1）分析被检冷藏车车厢内的温湿度分布状况，确定车厢内温度最低区域和温度最高区域，

（2）根据公式（1）计算被检冷藏车车厢内的温度偏差∆t

∆

式中：

∆

（3）根据公式（2）计算被检冷藏车车厢内的温度均匀度∆

∆

式中：

∆

（4）根据公式（3）计算被检冷藏车车厢内的温度波动度∆

∆

式中：

∆

第六步、生成报告

根据数据分析结果判断被检冷藏车性能，并生成检测报告。

本发明的技术方案还可以是这样实现的，所述的第一步、布置温湿度采集器时，被检冷藏车车厢内布置的检测点的数量大于等于9个，当被检冷藏车车厢容积小于等于20m

本发明的有益效果为：

1、本发明是在冷藏车的车厢内均匀布置多个温湿度采集器，在冷藏车的驾驶室布置校准控制装置，温湿度采集器采集车厢内的温湿度信息，并将温湿度信息通过sub 1G无线通讯系统传递给校准控制装置，校准控制装置利用GPRS移动通信网络将接收的温湿度信息上传云服务器，远程数据分析显示装置内安装的数据采集运算程序从云服务器读取并显示温湿度信息，并对读取的温湿度信息进行数据分析存储，形成校准报告。

2、本发明的温湿度采集器通过sub 1G无线通讯系统将温湿度信息传递给校准控制装置，sub 1G无线通讯系统具有最长连接距离、最低功耗、连接可靠、信号穿透力强、抗干扰能力强等特点，能够保证温湿度采集器准确的将冷藏车车厢内的温湿度信息传递给校准控制装置，而且能耗低，常用的纽扣电池即可满足需要，无需频繁的充电或更换，能够有效的降低温湿度采集器的生产制造及使用成本。

3、本发明的校准控制装置通过GPRS移动通信网络将温湿度信息传递给云服务器，GPRS移动通信网络为常用通信网络，具有数据传输速度高、响应时间短、覆盖范围广等优势。

4、本发明校准方法简单、操作方便、校准检测效率高、结果准确，不仅适用于冷藏车车厢内温湿度的校准，还可对冷藏车移动运输过程中的实施监控，能够有效的保证冷藏物品在运输过程中始终处于冷藏状态，保证冷藏冷冻类物品运输过程中的质量。

附图说明

图1为本发明的结构示意图；

图2为本发明的校准控制装置的控制原理图；

图3为本发明的温湿度采集器的结构示意图；

图4为本发明的图3的A-A剖视结构图；

图5为本发明的温湿度采集器的原理图；

图6为冷藏车车厢内的检测点的分布示意图。

具体实施方式

下面结合附图对本发明作进一步的详细说明。

如图1所示，一种冷藏车温湿度计量校准系统，其中：包括多个温湿度采集器1、校准控制装置2、云服务器3及远程数据分析显示装置4，多个温湿度采集器1布置在冷藏车的车厢内，校准控制装置2布置在冷藏车的驾驶室内，温湿度采集器1通过sub 1G无线通讯系统与校准控制装置2无线连接，所述的校准控制装置2通过GPRS移动通信网络连接云服务器3，所述的远程数据分析显示装置4通过以太网连接云服务器3，所述的远程数据分析显示装置4为PC电脑或手持PC终端或为手机，所述的远程数据分析显示装置4内安装有数据采集运算程序，所述的温湿度采集器1采集冷藏车的车厢内的温湿度信息，并通过sub 1G无线通讯系统将温湿度信息传递给校准控制装置2，校准控制装置2通过GPRS移动通信网络将温湿度信息传递给云服务器3，所述的远程数据分析显示装置4内安装的数据采集运算程序从云服务器3读取并显示温湿度信息，并对读取的温湿度信息进行数据分析存储，形成校准报告。

如图2所示，所述的校准控制装置2包括外壳、设置在外壳内的主控制板，所述的主控制板上设置有主控制器21、电源管理模块22、存储模块23、sub 1G无线通讯模块24、GPRS通讯模块25、USB通讯模块26，所述的主控制器21分别与电源管理模块22、存储模块23、sub1G无线通讯模块24、GPRS通讯模块25、USB通讯模块26电连接，所述的主控制器21通过电源管理模块22连接设置在外壳内的充电式锂电池27，所述的GPRS通讯模块25与GPRS通讯天线电连接。所述的主控制器21采用STM32F407VET6芯片，GPRS通讯模块25采用M26芯片，所述的电源管理模块22采用TP4056芯片。

如图3、图4及图5所示，所述的温湿度采集器1包括壳体11、设置在壳体11内的温湿度传感器16、电路板13及电池15，所述的电路板13上设置有控制器18、ADC转换模块17、电源控制模块111、灯光指示模块110及sub 1G无线通信模块19，所述的控制器18与ADC转换模块17电连接，ADC转换模块17与温湿度传感器16电连接，所述的控制器18通过灯光指示模块110连接设置在壳体11上的指示灯10，所述的控制器18与电源控制模块111电连接，控制器18通过电源控制模块111电连接设置在壳体11内的电池15，所述的控制器18与sub 1G无线通信模块19电连接，控制器18通过sub 1G无线通信模块19电连接sub 1G无线射频发送器14，所述的壳体11上设置有散热孔12。所述的控制器18采用 STM32F407VET6芯片、sub 1G无线通信模块19采用移远M26芯片，所述的温湿度传感器16采用SHT30传感器。

利用上述冷藏车温湿度计量校准系统对冷藏车进行温湿度校准用的校准方法，包括以下步骤：

第一步、布置温湿度采集器1

测量被检冷藏车车厢容积，根据车厢容积在车厢内布置检测点，然后将温湿度采集器1布置在各个检测点上，并打开温湿度采集器1的电源开关；

布置温湿度采集器1时，被检冷藏车车厢内布置的检测点的数量大于等于9个，当被检冷藏车车厢容积小于等于20m

本实施例以被检冷藏车车厢容积为20 m

第二步、布置校准控制装置2

将校准控制装置2安放在被检冷藏车的驾驶室内，打开校准控制装置2的电源开关，检查其剩余电量，然后将校准控制装置2的电源与被检冷藏车车载电源连接，确保校准控制装置2电量充足。

第三步、系统调试

打开作为远程数据分析显示装置4使用的PC电脑，进入PC电脑内安装的数据采集运算程序，进行数据采集，如果数据采集运算程序能够正确采集被检冷藏车车厢内的温湿度信息，则说明冷藏车温湿度计量校准系统能够正常使用，如采集温湿度信息明显错误，或者采集不到温湿度信息，则，检查温湿度采集器1及校准控制装置2，重新连接；

本实施例中，打开PC电脑内的数据采集运算程序后，读取的9个温湿度采集器1的温湿度信息如表1所示：

表1

由表1可看出，9个温湿度采集器1采集的温度信息及湿度信息均为正常，因此，说明冷藏车温湿度计量校准系统能够正常使用。

第四步、数据采集

进入PC电脑内安装的数据采集运算程序，设定数据采集频率为每5分钟采集一次数据，启动被检冷藏车，设定被检冷藏车车厢内温度t

本实施例9个温湿度采集器1每5分钟采集一次被检冷藏车车厢温度信息，被检冷藏车行驶5小时，每个温湿度采集器1共采集60个温度信息，统计如表2所示：

表2

第五步、数据分析

数据采集完毕后， PC电脑内安装的数据采集运算程序对采集的被检冷藏车车厢内的温湿度数据进行数据分析：

（1）分析被检冷藏车车厢内的温湿度分布状况，确定车厢内温度最低区域和温度最高区域，

对表2采集的被检冷藏车车厢温度信息，进行分析，可看出，被检冷藏车车厢内温度最低区位于检测点K2及K3附近区域，被检冷藏车车厢内温度最高区位于检测点K5及K6附近区域。

（2）根据公式（1）计算被检冷藏车车厢内的温度偏差∆t

∆

式中：

∆

本实施例中，温度设定值

根据GB/T34399—2017《医药产品冷链物流温控设备设备验证性能确认技术规范》，被检冷藏车车厢内的温度偏差应不高于±3℃，本实施例计算∆

（3）根据公式（2）计算被检冷藏车车厢内的温度均匀度∆

∆

式中：

∆

计算得出∆

根据GB/T34399—2017《医药产品冷链物流温控设备设备验证性能确认技术规范》，冷藏车车厢内的温度均匀度应不高于±3℃。

本实施例计算的∆

（4）根据公式（3）计算被检冷藏车车厢内的温度波动度∆

∆

式中：

∆

本实施例中，

根据GB/T34399—2017《医药产品冷链物流温控设备设备验证性能确认技术规范》，冷藏车车厢内的温度波动度应不高于±3℃。

本实施例计算的∆

第六步、生成报告

根据数据分析结果判断被检冷藏车性能，并生成检测报告。

根据第五步的数据分析结果，被检冷藏车车厢内的温度偏差∆

要说明的是，上述实施例是对本发明技术方案的说明而非限制，所属技术领域普通技术人员的等同替换或者根据现有技术而做的其它修改，只要没超出本发明技术方案的思路和范围，均应包含在本发明所要求的权利范围之内.。