智能水产储运车的设计研究
2020-04-26陈金楚金亦富王文山奚小波陈安荣
陈金楚,金亦富,王文山,奚小波,沈 辉,陈安荣
(1.扬州大学机械工程学院;2.扬州飞鸿电材有限公司,江苏 扬州 225000)
0 引 言
随着信息产业的发展,推陈出新了一批衍生的社会经济发展的新形态,互联网+就是其中一员,它为与之联系的传统产业提供了网络的服务平台,达到进一步优化、集成的效果。提升生产力和一定的创造性。
“+”意为后者为附加属性,既是整体又可相互区分。当传统行业遇到瓶颈可以通过一定的互联网化来完成开发升级,通过互联网开放、共享的特性来增强传统经济发展的活力。增加客户与商家之间的联动性,获取信息的一致性。逐步满足了不同消费者各自的需求。
如何将互联网的思维融入到水产品保活保鲜运输中去,随着智能化的进一步发展,以及人们的需求,也逐渐之成为热点。
目前对于各类水产品活体运输装备,国内外都已经有了很长的发展时期并取得了丰厚的成果,但还未见专门针对基于互联网+的鲜活水产品运输方面的研究。
1 互联网+运输的大环境
1.1 产品的研究设计
本次产品的研究正是在此背景下开展的,基于互联网+的运输环境与配送自动化、智能化实时精准监控技术,为厂商及客户提供便捷的货物信息交互平台。
基于互联网+的终端,销售配送统一监控。运输过程中,工艺参数与效率不断的自学习优化。在整个电商模式下,整个水产品的运输过程更加透明化、智能化。
1.2 产品的实施途径
本产品的实施途径基于互联网+ 集水产品捕捞、仓储、分拣分销及运输一体的智能化精准监控技术,利用电子技术、传感器技术、计算机与网络通信等技术,实现对水产品运输过程中水温、溶氧量、pH值等各项基本参数进行实时监控与预警,同时利用水循环系统、增氧技术、恒温技术对活体运输过程中的具体参数进行控制。本产品的技术主要组成部分如图1 所示:
2 今后发展的趋势
建立PC 及手机APP 共同控制的水产品线上模式,不断改进软硬件的功能性和稳定性是今后发展的方向。运用PID 控制算法和脉冲定时器共同建立PPI 通信网络,对物流运输过程中产生的各参数变化情况,实现温度、pH 值和DO 的自动采集与控制,达到适应不同情况需求的目的。基于互联网+的运输环境与配送自动化、智能化实时精准监控技术具体技术路线如图2 所示:
精准监控装置具体结构如图3 所示:通过水中溶解氧分量的测试,对控制器发送信号,控制曝气装置的参数从而进行养殖水仓的合理供氧。
精准监控系统界面如图4 所示:设定水体温度,保证合理的温差范围;对增氧设备和水循环设备的相关量的设置,控制开关,以及保持一定的功率;对水产品的存放时间以及运输时间的计量。
3 具体方法措施
鲜活水产品的运输环境:车载终端(数据采集、处理、传输)和数据中心(上位机接收程序、Web 应用程序、数据库)、物联网识别标签(通过RS-232 串口与单片机通讯)、无线传感器网络融合技术,通过单片机用AT 指令控制GPRS 进行相关数据发送和接收,将水产品运输过程中的各种参数信息发送到监控平台,方便工作人员进行调控管理,用户也可以通过手中的终端查询货物的相关信息。同时,利用GPS(全球定位系统)对正在工作的运输车进行实时的定位跟踪,结合GIS(地理信息系统)对车辆的信息进行实时监控。鲜活水产品运输信息收集与传输监控方案如图5 所示。
通过对运输过程中产生参数的测量进行采集,然后上传至服务器,利用相关的设施进行信息的处理与反馈,形成一个信息流。
接下来,对车载终端的相关数据处理作详细的描述:采集过程中,通过读写器定时的对RFID 和上述的各类传感器进行信息的读取。通过I/O 接口与单片机进行串行方式的通讯,以帧为通讯单位,采用串行协议TCP/IP 协议的结构。最终的实现可以通过计数器的时间值以及指令所具备的域值来确定。当然,读写器设备带有的函数是实时开放的,方便用户编程时的自定义,提供多样性的选择。然后,全球定位系统通过卫星获得的多帧数据信息,推荐定位信息(GPRMC)就包含了12 种状态信息,其中时间、经纬度对我们的帮助极大。除了数据信息的获得,还需要获得一定的图像信息,来看出水产品活动的生命状态。我们通过单独供电的摄像头进行图像的采集,与内置单片机的异步收发传输器互联,发往联网的客户端,供用户下载使用查看。
接收的数据在上传的同时并存入数据库管理系统,用来存放货物的一系列状态。使用Socket 技术与GPRS 终端交互。获得请求连接的客户端IP 地址和端口号,建立连接;数据到达指定端口时,接收并存入缓冲数组;后期根据自定义协议解析数据,存入数据库。仅需管理维护服务器,提高了工作效率。这样,所需要运输中的水产品的数据位置信息和图片就可以同时显示在创建的服务器上。
当车载终端采集到的货物温度超过允许的范围时,触发蜂鸣器工作。同时,上位机软件给系统管理员发送电子邮件。在网站订单查询页面,输入货物编号后,点击位置查询,在打开的地图页面中显示货物的GPS 坐标,可查看详细信息。
4 结 语
随着水产品出口量多年居全国前列,为提高产量和延长水产品的市场供应时间,基于互联网+的鲜活水产品运输环境与配送精确监控系统的设备就尤为重要。近期都会处于高回报产品、附加值较高产品。相信其经济和社会效益十分巨大,为我国经济发展做出贡献。