【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及冷链运输领域，具体涉及一种基于多链路压缩传输的船载冷链监控系统。
技术介绍
1、随着消费水平及社会发展的需要，海洋冷链实时、动态监控已成为新的技术热点。由于海鲜活性酶等含量较高，运输过程中很容易发生变质，船载冷链的全程溯源监控有助于提高海洋冷链的效率与品质。因此，建设一套海洋冷链全程溯源监测系统，具有十分重要的意义。
2、针对冷链环境监控，学者们进行了一系列研究，针对特殊环境，设计了特殊的无线传感器网路，针对冷链环境监控能耗较高的问题，设计了一种低功耗的无线传感网络，提出了智能化的医用冷链解决方案，给出了系统框架，但并没有具体如何实现，有学者从冷链物流路由策略方面进行了改进，现有技术从各方面对冷链物流监控提出了改进策略，针对海洋冷链监控，设计了一种基于iov-bds的北斗短消息通信方案，并基于蚁群优化算法对运输速度等方案进行了优化，基于北斗设计了海洋冷链监控方案，基于lora设计了无线监控系统。
3、综合上述研究，现有监控体系已实现了信息的传输，但还存在着由于船舱环境负责，终端到船载主机之间的信息传输不稳定，北斗信息传输字节有限制等问题。针对上述问题，本文实现终端到主机之间的信息自适应方式传输及北斗信息的压缩编码传输。
技术实现思路
1、本专利技术的目的是针对上述不足，提出了一种包含船载终端、船载主机、岸基主机、云平台四个部分，船载终端到主机的传输可根据无线信号的强弱自由切换，船载主机到云平台可根据5g信号的有无选择是否通过北斗短报文压缩传输的
2、本专利技术具体采用如下技术方案：
3、基于多链路压缩传输的船载冷链监控系统，包括船载终端、船载主机、岸基主机和云平台；
4、船载终端用于完成船舱信息的采集及传输，包括温湿度传感器、时钟模块、通信模组和电源模块；
5、首先进行控制器寄存器相关的初始化，随后进行传感器及无线通信模块波特率的配置，嵌入式控制器与无线通信模块、传感器建立通信连接，随后，控制器判断是否传感器有信息，如果有，对信息进行数据处理，转化为合适上报的格式；
6、数据的上报采用两种模式，一种为定时主动上报，一种为被动要求上报，主动定时上报按照设定好的时间，唤醒设备上报，被动要求上报由船载主机下发指令要求船载终端上报；上报过程如下：定时时间到时，未上报前，所有无线通信模块处于待机状态，上报时，首先唤醒433设备进行上报，正常情况下，终端会收到主机的确认信号，如果船载终端长时间收不到船载主机发回的确认信号，则切换为lora方式进行传输，同理，在lora传输不成功的情况下，切换为zigbee传输，直至本次传输成功，下次传输重复上次过程；
7、同时，船载终端根据主机要求的传输方式进行传输，传感器内部设置的默认分辨率为湿度12位和温度14位，输出数据有两个字节，高位在前，地位在后，在进行数据计算前，数据后两位需置为零，以湿度为例，需采用公式1进行换算，换算后的数据采用设计的编码传输；
8、
9、其中，srh为传感器输出值，rh为换算以后真实的湿度值，即传感器的输出数据需要进行换算，才能得到真实湿度值。
10、船载主机用于信息的汇聚及传输，包括控制器、无线通信模组、5g模块和北斗模块；船载主机对接云平台及终端，一方面，接受上位机的指令并进行对应操作，另一方面，通过多种传输协议接受终端传来的数据；
11、系统上电后，首先进行通信模块初始化，配置相关波特率参数，建立通信连接，随后进行显示系统及中断系统的初始化，配置好触摸屏及定时中断系统，初始化完成后，检测三种无线通信的信号幅度，如果信号均正常，则按照终端的上传顺序配置好接受信号，如果检测到某个信号强度较弱，则切换为信号强的通信网络并通知终端，采用信号强的网络进行上传，随后检测有无5g信号，如果有5g信号，则通过5g信号直接上传云平台，如果在无5g信号的地方，则数据传输采用北斗短报文模式，随后判断是否正确接收到信号，如果正确接收则同通过lcd进行显示并存储，参数超标启动报警，如果在规定的时间内未收到终端上传的信号，则将三种通信方式同时置于接收状态，等待终端变换上传方式上传数据；
12、当远端监控中心有指令发来时，船载主机执行对应的指令，岸基主机负责信息的转发，当收到船载主机通过北斗短报文发来的信息时，通过5g信号上传至云平台。
13、优选地，船载终端为星型网络，负责海洋冷链环境信息的采集，并将信息传送给船载主机，二者之间的通信有zigbee、433m、lora多种方式，但传输时仅采用一种方式，传输方式的切换依靠信号的幅度，在船载主机没有应答或信号幅度弱的情况下切换，船载主机具有5g/bds两种通信方式，当有5g信号存在时，通过5g信号将信息上传至云平台，5g信号不存在时，通过北斗短报文将信息传至岸基主机，岸基主机接收信号后将信息通过5g信号上传至云平台。
14、优选地，船载终端的通信模组包含但不限于433模块、zigbee模块及lora模块，嵌入式控制器选用stm32f103zet6型单片机。
15、本专利技术具有如下有益效果：
16、本方案能够实现海洋冷链信息的实时监控，布线简单，能够适用于多种场景，通过终端到船载主机的多协议传输，提升了传输的可靠性，通过编码传输，提升了船载主机到云平台的传输效率，系统集成性能好，可以很方便的跟其它上位机系统建立连接，具有较好的应用前景，可针对系统的低功耗设计、海洋冷链货物质量的人工智能预测开展进一步研究。
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1.基于多链路压缩传输的船载冷链监控系统，其特征在于，包括船载终端、船载主机、岸基主机和云平台；
2.如权利要求1所述的基于多链路压缩传输的船载冷链监控系统，其特征在于，船载终端为星型网络，负责海洋冷链环境信息的采集，并将信息传送给船载主机，二者之间的通信有ZigBee、433M、LoRa多种方式，但传输时仅采用一种方式，传输方式的切换依靠信号的幅度，在船载主机没有应答或信号幅度弱的情况下切换，船载主机具有5G/BDS两种通信方式，当有5G信号存在时，通过5G信号将信息上传至云平台，5G信号不存在时，通过北斗短报文将信息传至岸基主机，岸基主机接收信号后将信息通过5G信号上传至云平台。
3.如权利要求1所述的基于多链路压缩传输的船载冷链监控系统，其特征在于，船载终端的通信模组包含433模块、ZigBee模块及LoRa模块，嵌入式控制器选用STM32F103ZET6型单片机。
【技术特征摘要】
1.基于多链路压缩传输的船载冷链监控系统，其特征在于，包括船载终端、船载主机、岸基主机和云平台；
2.如权利要求1所述的基于多链路压缩传输的船载冷链监控系统，其特征在于，船载终端为星型网络，负责海洋冷链环境信息的采集，并将信息传送给船载主机，二者之间的通信有zigbee、433m、lora多种方式，但传输时仅采用一种方式，传输方式的切换依靠信号的幅度，在船载主机没有应答或信号幅度弱的情况下...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘培学，陈玉杰，李馨婵，闫东，刘昱，王姣，牛海春，陈会伟，孙铭泽，
申请(专利权)人：青岛黄海学院，
类型：发明
国别省市：
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