冷链物流监控系统设计

作者：时间：2014-01-18来源：网络收藏

目前，中国食品工业协会指出，全国由于冷链物流管理缺失或存在问题，导致每年约1 200万吨水果和1．3亿吨蔬菜的浪费，总价值超过1 000亿元人民币。震惊全国的山西疫苗事件等，表明监管水平低下，直接影响食品安全和医疗安全。冷链物流监控系统的形成，将带动一些相应产业，像速冻产业和蔬菜产业提高到一个新水平。本系统是针对冷链物流的监控进行的，系统包括终端设备与服务器，采用GPRS数据传输、终端低功耗技术、服务器数据管理，对冷链全过程实时监控。经过实际的测试，系统满足了冷链物流业管理信息化的要求，促进了冷链物流、药品运输的发展。

1 系统设计
系统主要针对冷链的全过程进行实时监控，需要对温、湿、光度及地理位置等信息进行采集并处理，通过GPRS数据分组的方式无线传输数据到服务器；系统设计综合各种因素，提高了对环境的突变的响应速度；设计的服务器端是B／S模式，通过互联网或手机实时监控物品的状态，方便用户随时随地地查看运输途中物品的环境参数，以减小经济损失。如图1所示，是系统的构成框图，包括终端设备、互联网、B／S架构服务器。

1．1 终端硬件设计
系统终端硬件部分是以MSP430为核心设计，采集冷链的环境特征数据并处理，通过SIM300的GPRS数据分组功能接入互联网服务器。终端电路包括电池管理部分、箱子开关状态监测传感器、工作位置监测传感器、温度传感器、光度传感器、湿度传感器。终端硬件构成框图如图2所示。

1．1．1 硬件电路设计
设计选用美国TI公司MSP430F149芯片为控制核心，通过串口控制GPRS模块数据传输；利用其内部集成的A／D模块检测湿度；利用其60 kB Flash存储器存储大量的数据，保证整个运输过程数据可靠保存；利用其内部模拟比较器检测外部光强度。系统设计以CN3063电池充电管理芯片为中心的电池管理电路，提供了充电状态指示，提供电池温度保护电路。采用低功耗LDO稳压芯片TLV70033提供3．3 V供电，如图3
所示。系统选用光敏电阻作为光强度检测传感器，检测一定强度的光，如图4所示，CA0与CA1为单片机内部模拟比较器正负输入端子，调节W1可以调整检测光照强度阈值。利用DS18B20测量环境温度，其在稳定测量这测量中稳定精度高。电路在设计中还利用霍尔开关TP4913检测工作位置和工作状态，通过霍尔开关，使产品的整体封装更简单，成本更低。