用于控制气氛应用的压力控制货物集装箱

技术领域

示例性实施例涉及集装箱运输的领域，并且更具体地涉及一种压力控制货物集装箱。

背景技术

有时被称为油轮、货轮或集装箱船的货船可运载成千上万的控制气氛类型的货物集装箱，其备选地被称为集装箱柜。典型的集装箱柜为二十(20)英尺长和四十(40)英尺长。研究表明，全世界高达百分之九十(90)的非散装货物(散装货物为未包装的商品货物)通过集装箱柜运输。

在装运之前，可对各个集装箱柜进行人工气密性测试。气密性测试可包括将典型的集装箱柜加压到两个半英寸与三英寸水柱(WG)之间，并且对集装箱柜压力从两英寸WG下降至一英寸WG的持续时间进行计时。为了通过测试，针对四十英尺的集装箱柜的压力下降持续时间应当为至少八分钟，而针对二十英尺的集装箱柜的压力下降持续时间应当为至少四分钟。泄漏应当在集装箱柜为了装运而装载之前被发现并修理。典型的泄漏在集装箱柜的后帘中以及在与将接近面板固定到集装箱柜的前部相关联的多种工具中发现，这些工具包括周边垫片、外部垫片以及螺栓孔和周围垫圈。在装运之前人工地测试各个集装箱柜可为时间密集的，并且使劳动力的需求紧张。

发明内容

一种集装箱柜，包括：用于控制集装箱柜的集装箱控制器、设置在集装箱柜内的一个或多个压力变换器，一个或多个压力变换器操作性地连接到集装箱柜，其中集装箱柜配置成用于利用压力变换器监测集装箱柜内的压力，集装箱柜配置成执行气密性测试，包括：对集装箱柜加压，直到集装箱柜中的压力高于第一阈值；监测集装箱柜中的压力，以确定集装箱柜中的压力何时接近第一阈值；监测第一持续时间，在该第一持续时间期间，集装箱柜中的压力从第一阈值下降至第二阈值；确定第一持续时间是否在可接受的范围内，以及当持续时间在可接受的范围之外时，将警报传达至集装箱柜监测工具。

除了上文公开的特征中的一个或多个之外，或者作为备选方案，货物集装箱监测触发事件以启动气密性测试，其中触发事件为下者中的一个或多个：预确定时间段的消逝；运输循环中的预确定活动，其包括装载到运输交通工具上或者从运输交通工具上卸载、到达装载或卸载目的地或者从装载或卸载目的地出发、到达一个或多个预确定地理位置；以及泄漏测试的人工启动。

除了上文公开的特征中的一个或多个之外，或者作为备选方案，其中运输交通工具为基于公路的交通工具、基于铁路的交通工具以及基于水路的交通工具中的一个或多个。

除了上文公开的特征中的一个或多个之外，或者作为备选方案，集装箱柜包括压缩机和用于控制压缩机的压缩机控制器，集装箱控制器与压缩机控制器操作地通信，其中对集装箱柜加压包括：集装箱控制器控制压缩机，以对集装箱柜加压，直到集装箱柜中的压力高于第一阈值。

除了上文公开的特征中的一个或多个之外，或者作为备选方案，集装箱柜为货物集装箱，第一阈值为两英寸水柱，并且第二阈值为一英寸水柱。

除了上文公开的特征中的一个或多个之外，或者作为备选方案，集装箱柜为四十英尺的货物集装箱，并且可接受的持续时间范围大于八分钟。

除了上文公开的特征中的一个或多个之外，或者作为备选方案，集装箱柜为二十英尺的货物集装箱，并且可接受的持续时间范围大于四分钟。

除了上文公开的特征中的一个或多个之外，或者作为备选方案，集装箱柜监测工具为智能移动装置。

除了上文公开的特征中的一个或多个之外，或者作为备选方案，货物集装箱包括前端部和后端部，后端部包括用于将货物包封在货物集装箱内的后帘。

除了上文公开的特征中的一个或多个之外，或者作为备选方案，货物集装箱包括前端部和后端部，前端部包括将集装箱控制器容纳在其中的接近面板，接近面板由多个螺栓连接到货物集装箱的前部，并且接近面板由多个垫片流体地固定到货物集装箱。

一种用于对集装箱柜执行气密性测试的方法，其中方法包括上文公开的特征和/或步骤中的一个或多个。

附图说明

以下描述不应当被认为以任何方式进行限制。参考附图，相同的元件编号相同：

图1图示用于实践公开的实施例的生态系统；以及

图2图示用于实践公开的实施例的过程。

具体实施方式

参考附图，公开的设备和方法的一个或多个实施例的详细描述通过例示而非限制的方式来呈现在本文中。

转到图1，在港口92处停靠并从港口92出发的油轮90可运输包括第一集装箱柜104的多个集装箱柜。因为各个集装箱柜可为相同的，因此第一集装箱柜104将备选地在本文中被称为集装箱柜104。在装运之前和/或之后，集装箱柜104可在集装箱列车94、卡车96中的一个或多个上经受运输，并且可在存储仓库98处装载和/或卸载。如在下文中论述的公开的实施例的所有方面可同等地适用于这些形式的运输和存储中的各个。

在油轮90上可存在物流监测器106，物流监测器106可为电子监测工具，其向油轮90提供监测功能，如本文中公开的。物流监测器106可为固定的计算装置106a(诸如视觉面板)或便携式计算装置106b(诸如智能移动装置)。智能移动装置可包括移动电话和/或平板电脑，它们执行适当的“应用程序”，该适当的“应用程序”能够经由应用程序商店(诸如通过Google (https://play.google.com/store/)、Microsoft (https://www.microsoft.com/en-us/store/)或Apple)获得。物流监测器106可配置成与全球定位系统(GPS) 107或其它全球导航卫星系统(GNSS)通信，以用于跟踪油轮90的位置。

集装箱柜104可具有前端部108和后端部112。后端部112可具有后帘116，以将货物120密封在其中。前端部108可具有设置在接近面板128内的集装箱控制器124。集装箱控制器124可用于控制集装箱柜104内的工具的功能，如本文中公开的。集装箱控制器124可为开利公司(总部位于美国康涅狄格州法明顿市的UTC(联合技术公司)气候、控制以及安全部门的品牌)的Carrier MicroLink控制器。

接近面板128可具有连接器工具132，其用于将接近面板连接到集装箱柜104。连接器工具132可包括螺栓孔136、螺栓140以及垫圈144。环绕接近面板128的可为周边垫片148和外部垫片152。这些工具中的许多工具以及集装箱柜104的围绕后帘116的区域可提供不合期望的水平的来自集装箱柜104的空气泄漏。

在集装箱柜104内可存在与集装箱控制器124操作地通信的一个或多个压力变换器，一个或多个压力变换器包括第一变换器156和第二变换器160。由于各个变换器可为相同的并且可被相同地使用，因此第一变换器可备选地在本文中被称为变换器156。

一个或多个压力变换器可使得集装箱控制器124能够确定集装箱柜102内的压力。例如，集装箱控制器124可装备有压力计量器172，诸如美国印第安纳州密歇根市的DwyerInstruments的差压计量器。与变换器156操作地通信的计量器172可能够指示如处于多个压力范围内的集装箱柜104内的压力。多个压力范围中的第一范围176可具有三英寸水柱(WG)的第一上范围和两英寸WG的第一下范围。出于本公开的目的，第一下范围可被称为第一阈值。多个压力范围中的第二范围180可具有可与第一阈值相同的第二上限以及一英寸WG的第二下限。出于本公开的目的，第二下限可被称为第二阈值。多个压力范围中的第三范围184可具有可与第二阈值相同的第三上限以及在零WG处的第三阈值下限(其为环境压力)。

压缩机164(其可为空气压缩机)可设置在集装箱柜104中或接近集装箱柜104。压缩机164可具有压缩机控制器168，其用于控制压缩机164的功能，如本文中公开的。压缩机164可操作地连接到集装箱控制器124。

物流监测器106、集装箱控制器124以及空气压缩机164可配置成通过网络188进行通信，网络188可为电子电信网络。网络188可应用无线电信协议(诸如可适用于电子短程通信(SRC)的协议)。例如，网络188可为包括蓝牙低功耗(BTLE)的私人区域网络(PAN)。BTLE为由蓝牙技术联盟(SIG)设计和销售的无线技术标准，其用于使用短波长无线电波在短距离内交换网络访问代码(凭证)。PAN技术还包括Zigbee，其为基于来自电气和电子工程师协会(IEEE)的802.15.4节的技术。更具体地，Zigbee代表用于利用小型低功率数字无线电创建个人区域网络以用于低功率低带宽需求的成套的高级通信协议，并且适合于使用无线连接的小规模项目。备选地，网络188可应用诸如WiFi的局域网(LAN)协议，该协议为基于来自IEEE的802.11节的技术。仍备选地，网络188可应用3G无线移动电信协议，该协议基于用于移动装置和移动电信使用服务和网络的成组的标准，该标准遵守国际电信联盟的国际移动电信-2000 (IMT-2000)规范。当然，这些协议为无线电信协议的非限制性示例。

转到图2，图示的是确认集装箱柜104的气密性的过程。在步骤S200处，集装箱控制器124可监测触发事件，以开始气密性测试。触发事件可为例如预确定时间段的消逝。备选地或另外，触发事件可在装运运输循环中的某些阶段处发生，诸如在初始或最终目的地仓库98处装载到货物卡车96或货物列车94上或者从货物卡车96或货物列车94上卸载、到达港口92或者从港口92出发，和/或开始装载到油轮90上或者从油轮90上卸载。

另外或备选地，触发事件可为在行进时到达一个或多个预确定地理位置(使用GPS107识别)。例如，与用于油轮90的物流监测器106通信，集装箱控制器124可能够从物流监测器106上的GPS 107功能获得地理位置数据，以识别用作触发事件的地理点。另外或备选地，触发事件可为在任何时间气密性测试的人工启动。只要没有发生触发事件，在步骤S204处，集装箱控制器就可循环回到步骤S200。

如果发生触发事件，则在步骤S204处，集装箱控制器124可前进至命令压缩机164对集装箱柜104加压的步骤S208。在步骤S212处，集装箱控制器124可监测集装箱柜104中的压力读数，以确定压力何时高于第一阈值。监测可由集装箱控制器124执行，集装箱控制器124在集装箱柜104的加压期间与一个或多个压力变换器操作地通信。只要压力保持低于第一阈值，在步骤S216处，集装箱控制器124就可循环回到步骤S212。

当压力上升到高于第一阈值时，则在步骤S216处，集装箱控制器124可前进至步骤S220，以命令压缩机164停止。在步骤S224处，集装箱控制器124可监测集装箱柜104中的压力何时降低至大约第一阈值。只要集装箱柜104中的压力保持高于第一阈值，在步骤S228处，集装箱控制器124就可循环回到步骤S224。

当集装箱柜中的压力下降至大约第一阈值时，则在步骤S228处，集装箱控制器124可前进至起动计时器的步骤S232。在步骤S236处，集装箱控制器124可监测集装箱柜104中的压力何时降低至大约第二阈值。只要集装箱柜104中的压力保持高于第二阈值，在步骤S240处，集装箱控制器124就可循环回到步骤S236。

当集装箱柜中的压力下降至大约第二阈值时，则在步骤S240处，集装箱控制器可前进至停止计时器并记录代表所记录的时间的第一持续时间的步骤S244。在步骤S248处，集装箱控制器124可确定第一持续时间是否在可接受的范围内。即，如果集装箱柜104为四十英尺的集装箱柜，则可接受的范围可大于八分钟。如果集装箱柜104为二十英尺的集装箱柜，则可接受的范围可大于四分钟。如果第一持续时间在可接受的范围内，则在步骤S256处，集装箱控制器124可循环回到步骤S200。

如果第一持续时间在可接受的范围之外，则在步骤S260处，集装箱控制器可传达警报，并且然后可前进至步骤S200。警报可为命令油轮物流监测器106发出声音或视觉警报，从而指示集装箱柜102没有通过气密性测试。此后，通过返回至步骤S200，集装箱控制器124可在随后的触发事件处继续对油轮90中的剩余集装箱柜执行气密性测试。

如上文公开的，集装箱控制器可具有装备有一个或多个压力变换器的能力，从而实现在装运操作期间而不是在下一次行程之前执行压力测试。根据实施例，集装箱柜可利用压力软管人工地加压，或者使用附接到集装箱柜的加压缸或压缩机自动地加压。任一方法可产生开始集装箱柜的气密性测试所需的两个半到三(2.5-3.0)英寸WG。识别的泄漏区域中的一些可在后帘、接近面板垫片以及接近面板螺栓孔处。如果接近面板在运送期间由于对集装箱柜的维护需要而被移除并更换，则可损害集装箱柜的原始气密性。

集装箱控制器可能够监测多个压力变换器。这可为运送中的空气压力测试提供机会，以评估在下一次装运之前对集装箱柜进行成功的预装载测试的可能性。另外，集装箱控制器可用于自动地进行预装载测试并记录结果。

用语“大约”旨在包括与基于在提交本申请时可获得的设备来对特定量进行的测量相关联的误差度。本文中使用的术语仅出于描述特定实施例的目的，而不旨在限制本公开。如本文中使用的，除非上下文另外清楚地指示，否则单数形式“一”、“一种”和“该”旨在也包括复数形式。将进一步理解，用语“包括(comprises)”和/或“包含(comprising)”在用于本说明书中时表示存在陈述的特征、整体、步骤、操作、元件和/或构件，但不排除存在或添加一个或多个其它特征、整体、步骤、操作、元件构件和/或其组合。

虽然已参考一个或多个示例性实施例而描述了本公开，但是本领域技术人员将理解的是，在不脱离本公开的范围的情况下，可作出多种改变，并且可用等同体来替代其元件。另外，在不脱离本公开的实质范围的情况下，可作出许多修改，以使特定的情形或材料适于本公开的教导。因此，意图的是，本公开不限于作为针对实施本公开而设想的最佳模式来公开的特定实施例，而是本公开将包括落入权利要求书的范围内的所有实施例。