集装箱远程监控系统设计与关键技术研究

发布时间：2020-06-08 16:43

【摘要】：集装箱是物流运输的重要载体,推动了物流和贸易的发展。在运输过程中如果对集装箱监管不足容易导致各种安全事故的发生,造成经济损失和不良的社会影响,因此对集装箱进行远程实时监控至关重要。本文结合传感器检测技术、卫星定位技术、动态口令认证技术、视频监控技术、无线通信技术、Web技术,研究和设计一种智能集装箱监控系统。主要研究内容如下:(1)集装箱监控系统整体方案研究针对集装箱在运输过程中空间跨度大、运输时间长、运输环境复杂、涉及利益主体多等特点,设计包括嵌入式集装箱检测设备、无线通信和B/S架构监控平台的系统整体方案,满足运输过程中的运输监管和安全保障的需要。(2)集装箱的定位和分布式环境监测技术研究采用基于RS485总线的分布式温湿度传感器采集集装箱内的温湿度数据,数据通信协议采用Modbus,监测到温湿度异常后报警,北斗/GPS双模定位实时采集集装箱的位置、运行速度等信息。实现了对集装箱在运输过程中的实时位置和集装箱内环境的监控。(3)集装箱在运输过程中的安全保障方法研究采用动态密码电子锁结合热释电传感器检测非法侵入等异常事故,基于动态口令认证技术的动态密码电子锁降低了钥匙丢失、密码被套取等风险,还可监控开锁操作和开锁记录,防止集装箱被非法开箱。温湿度监控可以检测环境异常,对起火、浸水等事故进行报警。将异常情况监控与视频图像采集相结合,实现异常情况的记录,保障物流运输过程中集装箱的安全。(4)监控系统的通讯方案实现采用GPRS和3G通信结合的方式传输数据,根据数据量、所处地域、通讯方式的信号质量、带宽选用合适的通讯方式传输数据,如无法发送数据则本地存储,待有通讯条件时再进行发送,极大的保障通讯的可靠性。最后模拟集装箱运输环境对系统各项功能进行测试,测试表明系统单点定位误差小于5m,温度误差1℃,湿度误差1%RH,动态密码电子锁安全可靠,系统能实现非法侵入检测和报警。通信网关运行正常,数据发送可靠稳定。系统各项功能稳定可靠,较好的实现了对集装箱物流运输的信息化管理,在物流运输行业具有一定的应用推广前景。
【图文】：

集装箱监控系统架构图

集装箱监控系统子系统模块构成
【学位授予单位】：长沙理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TP277;U169.6

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本文编号：2703359