1系统结构
车厢环境信息感知系统考虑到冷藏车车厢环境信息感知系统模块的多用户性和可扩展性,本系统采用B/S体系结构,终端服务器为系统数据接收、处理和发布的中心,可由数据通信软件和基于Web的数据分析显示软件系统组成。
远程信息控制模块可以为用户提供设备远程控制、信息浏览、数据查询及记录下载等服务,包括设备管理、远程预警、数据实时显示、信息查询等功能。在冷藏车微环境的管理中,对车厢的储藏环境实行品质安全预警,也就是对影响冷藏车车厢内的货物品质质量安全的环境中的温湿度进行实时监测,以便实时提出预警信息,给出纠偏建议,提醒冷藏车管理者。
远程预警是通过对比设定的冷藏车车厢中的标准储藏参数来实现的。将车厢内温湿度含量按照货物的储藏标准设置为标准数据,可在检测到车厢微环境内含量超标或者低于标准数据时发送预警信号,传送给管理员提示信息,提示需要采取增加氧气或者降温,同时将实时信息数据传送给服务器,并保存至数据库,实现对果品储藏期的品质安全质量监控。
针对以往监测系统中信息采集参数不易更改,缺乏控制的情况,本系统设计了远程参数设置模块。各传感器节电的工作模式、数据采样时间等系统参数的设置,都可通过客户端远程设置页面完成。服务器后台处理程序可以从数据库读取设置的参数值,并通过GPRS网络以短信方式发送至网关节点,再经底层传感器网络完成对传感器节点的参数设置。这样,通过与服务器数据库的交互,就可实现Web方式下客户端对传感器节点的远程参数设置功能。
数据管理模块包括数据接收、解析、存储和处理等功能。通过监听服务器端口和创建控件数组,可同时接受多个连接请求,将网关节点通过GPRS发来的数据按照自定义的数据帧协议解析后存入数据库。
3系统性能测试
本系统于2012年8月份在中集车辆(山东)有限公司的型号为JG5045XLCD冷藏车辆上进行了测试,其货箱内部尺寸(长×宽×高)为:4200mm×1800mm×2000mm。冷藏车车厢的厚度为82mm。其中,车厢两侧采用内外2.5mm的玻璃钢板,中间夹77mm厚的新型无氟聚氨酯发泡材料。在环境温度0℃、湿度90%的环境中进行了信息采集传输模块的性能测试,即包接收率(PRR)实验。本实验中包接收率(PRR)等于协调器接收到并通过GPRS传输到数据库中的包的数量与环境信息采集节点总发出包的数量之比。测试过程中使用的电池为2节普通华太7号电池,采集间隔时间为10s,共测5000个数据包,花费时间约为850min。
由于冷藏车车厢采用双面玻璃钢聚氨酯夹芯保温板材料,对无线信号存在一些阻挡与吸收,因此在其通信过程中产生了一些丢包隋况。另外,12h以后,由于电池质量原因,发送信号也受到一些干扰,但总体测试结果仍能保证85%以上包接收率,所示是其温度收包率测试结果。可见,在企业应用过程中,其实时监测密度下的结果可以满足使用要求。