冷鏈物流監控系統設計

作者：時間：2014-01-18 來源：網絡

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目前，中國食品工業協會指出，全國由于冷鏈物流管理缺失或存在問題，導致每年約1 200萬噸水果和1．3億噸蔬菜的浪費，總價值超過1 000億元人民幣。震驚全國的山西疫苗事件等，表明監管水平低下，直接影響食品安全和醫療安全。冷鏈物流監控系統的形成，將帶動一些相應產業，像速凍產業和蔬菜產業提高到一個新水平。本系統是針對冷鏈物流的監控進行的，系統包括終端設備與服務器，采用GPRS數據傳輸、終端低功耗技術、服務器數據管理，對冷鏈全過程實時監控。經過實際的測試，系統滿足了冷鏈物流業管理信息化的要求，促進了冷鏈物流、藥品運輸的發展。

1 系統設計
系統主要針對冷鏈的全過程進行實時監控，需要對溫、濕、光度及地理位置等信息進行采集并處理，通過GPRS數據分組的方式無線傳輸數據到服務器；系統設計綜合各種因素，提高了對環境的突變的響應速度；設計的服務器端是B／S模式，通過互聯網或手機實時監控物品的狀態，方便用戶隨時隨地地查看運輸途中物品的環境參數，以減小經濟損失。如圖1所示，是系統的構成框圖，包括終端設備、互聯網、B／S架構服務器。

1．1 終端硬件設計
系統終端硬件部分是以MSP430為核心設計，采集冷鏈的環境特征數據并處理，通過SIM300的GPRS數據分組功能接入互聯網服務器。終端電路包括電池管理部分、箱子開關狀態監測傳感器、工作位置監測傳感器、溫度傳感器、光度傳感器、濕度傳感器。終端硬件構成框圖如圖2所示。

1．1．1 硬件電路設計
設計選用美國TI公司MSP430F149芯片為控制核心，通過串口控制GPRS模塊數據傳輸；利用其內部集成的A／D模塊檢測濕度；利用其60 kB Flash存儲器存儲大量的數據，保證整個運輸過程數據可靠保存；利用其內部模擬比較器檢測外部光強度。系統設計以CN3063電池充電管理芯片為中心的電池管理電路，提供了充電狀態指示，提供電池溫度保護電路。采用低功耗LDO穩壓芯片TLV70033提供3．3 V供電，如圖3
所示。系統選用光敏電阻作為光強度檢測傳感器，檢測一定強度的光，如圖4所示，CA0與CA1為單片機內部模擬比較器正負輸入端子，調節W1可以調整檢測光照強度閾值。利用DS18B20測量環境溫度，其在穩定測量這測量中穩定精度高。電路在設計中還利用霍爾開關TP4913檢測工作位置和工作狀態，通過霍爾開關，使產品的整體封裝更簡單，成本更低。