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我國(guó)經(jīng)濟(jì)高速發(fā)展, 帶動(dòng)生活水平提升, 人們對(duì)于冷凍肉類(lèi)食品需求增大。因此, 生產(chǎn)至銷(xiāo)售過(guò)程低溫控制物流技術(shù)產(chǎn)生。在冷鏈物流體系中, 物流運(yùn)輸流程與生產(chǎn)及銷(xiāo)售息息相關(guān)。在研發(fā)冷鏈物流過(guò)程中需能夠做出實(shí)時(shí)監(jiān)控, 保障肉類(lèi)產(chǎn)品運(yùn)輸流程可控, 對(duì)保障消費(fèi)者利益有實(shí)際意義。物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)應(yīng)用后, 提出冷鏈物流車(chē)系統(tǒng)方案, 將GPS/GIS技術(shù)應(yīng)用于系統(tǒng)中, 可對(duì)冷鏈物流運(yùn)輸過(guò)程進(jìn)行控制, 可保障食品質(zhì)量安全。

冷鏈物流監(jiān)控系統(tǒng)起源于1990年后, 至今已經(jīng)應(yīng)用在多個(gè)領(lǐng)域。發(fā)達(dá)國(guó)家冷鏈物流車(chē)監(jiān)控系統(tǒng)已經(jīng)相對(duì)完善, 能夠?qū)崿F(xiàn)智能監(jiān)控、動(dòng)態(tài)支持、多準(zhǔn)則決策目的。并且這些系統(tǒng)定位于監(jiān)控方面存在相同點(diǎn), 便是精準(zhǔn)定位, 使調(diào)度穩(wěn)定性及可靠性提升。我國(guó)冷鏈物流車(chē)載監(jiān)控系統(tǒng)還不夠完善, 致使食品運(yùn)輸出現(xiàn)大量損失, 所以應(yīng)當(dāng)設(shè)計(jì)一套可行性較強(qiáng)的冷鏈物流車(chē)載系統(tǒng)。能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)貨物運(yùn)輸信息、貨物儲(chǔ)存環(huán)境、貨物到達(dá)地點(diǎn)等控制, 實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)消息反饋。保障冷鏈物流在運(yùn)輸過(guò)程中, 對(duì)貨物信息進(jìn)行調(diào)配。

在車(chē)載終端設(shè)備中GPS衛(wèi)星定位部分將衛(wèi)星數(shù)據(jù)接收后, 將車(chē)輛信息獲取時(shí)間及車(chē)輛所處經(jīng)緯度、行車(chē)速度反饋。ARM處理器會(huì)對(duì)信息進(jìn)行簡(jiǎn)要處理。并將信息顯示在物流車(chē)液晶顯示屏上, 在此過(guò)程中會(huì)利用溫度傳感網(wǎng)絡(luò)將信息溫度及其他相關(guān)信息采集, 并利用通信系統(tǒng)將信息發(fā)送至網(wǎng)絡(luò)中。監(jiān)控中心將接收信息與車(chē)輛位置等地理信息反饋于車(chē)載系統(tǒng), 車(chē)載系統(tǒng)顯示屏?xí)⑿畔@示。在此過(guò)程中, 監(jiān)控中心可將需要傳遞調(diào)度信息或其他指令發(fā)送至車(chē)載終端中。

車(chē)載監(jiān)控終端軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)、監(jiān)控中心服務(wù)端軟件設(shè)計(jì)為主要軟件設(shè)計(jì)內(nèi)容。在車(chē)載終端軟件結(jié)構(gòu)中包括:車(chē)載終端主界面, 界面之下分為四個(gè)部分:GPS定位系統(tǒng)、車(chē)廂監(jiān)控、信息傳遞、信息存儲(chǔ)。這四個(gè)項(xiàng)目之下分別連接:地理信息顯示、溫度顯示、GPRS通信連接、存儲(chǔ)設(shè)置項(xiàng)目, 后三項(xiàng)中分別包括溫度調(diào)節(jié)、車(chē)載終端控制信息交互、上傳監(jiān)控中心項(xiàng)目。

本次研究中將徐州新沂百世云倉(cāng)公司作為研究案例, 該公司在近年來(lái)發(fā)展勢(shì)頭迅猛, 并與新技術(shù)結(jié)合。新沂倉(cāng)與普通倉(cāng)區(qū)別便是作業(yè)流程自動(dòng)化及科學(xué)技術(shù)水平較高, 自接受訂單開(kāi)始出庫(kù)10分鐘即可, 效益相比其他倉(cāng)庫(kù)更加高效, 該企業(yè)智能物流系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對(duì)接、收貨上架、訂單接收、訂單打印、訂單處理, 并配備不同編號(hào), 訂單經(jīng)核對(duì)后便可打包出庫(kù), 智能管理團(tuán)隊(duì)為其中重要部分。所以應(yīng)在智能冷鏈物流車(chē)載中能夠?qū)崿F(xiàn)冷鏈車(chē)載需求, 實(shí)現(xiàn)GPS/GIS冷鏈物流車(chē)載監(jiān)控系統(tǒng)。

冷鏈物流主要功能為保障食品安全及質(zhì)量, 并減少食品損耗, 使容易腐蝕的肉類(lèi)及生鮮食品能夠在生產(chǎn)及銷(xiāo)售的各個(gè)環(huán)節(jié)保持在可控溫度下。物流各個(gè)環(huán)節(jié)應(yīng)處于低溫環(huán)境下, 保障食品供應(yīng)。

徐州新沂百世云倉(cāng)公司所設(shè)計(jì)的該系統(tǒng)設(shè)計(jì)功能為:

車(chē)載終端濕度傳感器模塊采集冷藏車(chē)廂環(huán)境濕度, 利用GPS定位模塊采集車(chē)輛經(jīng)緯度、海拔等信息;RFID射頻讀寫(xiě)器將貨物中轉(zhuǎn)信息記錄;車(chē)載終端安置LCD液晶屏觀(guān)察數(shù)據(jù);利用GPRS無(wú)線(xiàn)網(wǎng)絡(luò)技術(shù), 將所采集信息傳輸?shù)竭h(yuǎn)程監(jiān)控中心或移動(dòng)手機(jī)終端中, 對(duì)冷鏈車(chē)進(jìn)行追蹤查詢(xún);車(chē)廂環(huán)境溫度為影響冷鏈物流貨物是否達(dá)到品質(zhì)的關(guān)鍵;在冷鏈物流中, 運(yùn)輸產(chǎn)品不同, 溫度控制也存在較大差別, 所以應(yīng)當(dāng)做好不同食品溫度區(qū)分。車(chē)載監(jiān)控系統(tǒng)見(jiàn)圖1。

圖1 車(chē)載監(jiān)控系統(tǒng)   下載原圖

徐州新沂百世云倉(cāng)公司所設(shè)計(jì)智能冷鏈物流車(chē)載監(jiān)控系統(tǒng)結(jié)構(gòu)中包括運(yùn)輸車(chē)終端、中心數(shù)據(jù)接收、實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)及GIS/GPS系統(tǒng)。

徐州新沂百世云倉(cāng)公司的監(jiān)控中心為車(chē)載系統(tǒng)控制臺(tái), 可對(duì)整個(gè)監(jiān)控系統(tǒng)運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行檢測(cè), 對(duì)信息數(shù)據(jù)進(jìn)行處理, 并利用電子信息地圖將車(chē)載數(shù)據(jù)傳入至內(nèi)部調(diào)度系統(tǒng)中。具體流程為:開(kāi)始、獲取坐標(biāo)點(diǎn)、以坐標(biāo)點(diǎn)為圓心, d為半徑, 搜索路段、是否查找到路段、否d=d+5、是, 是否與上次路徑重復(fù)、否, 儲(chǔ)存路段、是, 讀取其他路段, 計(jì)算d、d是否最小?是, 標(biāo)記車(chē)輛位置點(diǎn)、否, 回到上一層、結(jié)束。地圖匹配流程見(jiàn)圖2。

圖2 地圖匹配流程   下載原圖

為保障徐州新沂百世云倉(cāng)公司智能冷鏈物流車(chē)載監(jiān)控系統(tǒng)中監(jiān)控中心數(shù)據(jù)管理功能, 利用SQL數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)將所接收的信息儲(chǔ)存、管理。

在GIS技術(shù)基礎(chǔ)上, 利用Windows系統(tǒng)Visual C++2008構(gòu)建平臺(tái)。在Mapinfo企業(yè)的GSI分析軟件Map X上進(jìn)行二次開(kāi)發(fā), 將ODBC數(shù)據(jù)庫(kù)訪(fǎng)問(wèn)技術(shù)應(yīng)用, 實(shí)現(xiàn)對(duì)車(chē)輛的遠(yuǎn)程監(jiān)控, 將收集信息儲(chǔ)存, 根據(jù)道路情況向車(chē)載終端發(fā)送調(diào)度消息。不同路況需采取不同信息傳輸方式。研究主要采取車(chē)輛運(yùn)行軌跡變周期信息傳遞方式, 若運(yùn)輸車(chē)輛運(yùn)行軌跡為平行軌跡, 那么監(jiān)控中心發(fā)送命令頻率需要減少, 在車(chē)輛進(jìn)入多拐點(diǎn)路段后, 可正常發(fā)送調(diào)度指令。監(jiān)控中心具體工作流程為:打開(kāi)監(jiān)控中心系統(tǒng), 點(diǎn)擊連接終端請(qǐng)求, 利用通信技術(shù)將終端連接, 觀(guān)察數(shù)據(jù)是否連接成功, 將接收的數(shù)據(jù)儲(chǔ)存于數(shù)據(jù)庫(kù)中, 觀(guān)察車(chē)輛所顯示的軌跡, 并根據(jù)道路情況, 對(duì)數(shù)據(jù)及傳輸頻率進(jìn)行優(yōu)化, 將調(diào)度指令發(fā)出后, 將連接終止, 操作結(jié)束。

將該冷鏈物流車(chē)載監(jiān)控系統(tǒng)建設(shè)完成后應(yīng)用于徐州地區(qū)生鮮超市, 超市主要營(yíng)銷(xiāo)牛奶、果蔬、海鮮等產(chǎn)品。在徐州地區(qū)有18家門(mén)店, 遍布街道廣泛, 運(yùn)輸途中需要不同倉(cāng)庫(kù)配送。產(chǎn)品自其它地區(qū)向徐州地區(qū)輸送過(guò)程中也應(yīng)用GPS/GIS冷鏈物流車(chē)載監(jiān)控系統(tǒng)能夠保障運(yùn)輸貨物保鮮, 不會(huì)出現(xiàn)腐爛、變質(zhì)。對(duì)此系統(tǒng)應(yīng)用調(diào)查顯示, 在120次輸送貨物過(guò)程中, 貨物耗損量?jī)H為2.5%, 為徐州新沂百世云倉(cāng)公司節(jié)省大量成本, 提升經(jīng)濟(jì)效益。所以該系統(tǒng)設(shè)計(jì)的冷鏈物流車(chē)具有實(shí)際應(yīng)用價(jià)值, 可以大范圍推廣。

徐州新沂百世云倉(cāng)公司將冷鏈物流車(chē)載監(jiān)控系統(tǒng)作為研究對(duì)象, 利用嵌入式技術(shù)及GPS技術(shù)、GIS技術(shù), 并根據(jù)公司實(shí)際需求構(gòu)建車(chē)載監(jiān)控終端, 利用GIS地理信息系統(tǒng)及數(shù)據(jù)庫(kù)管理技術(shù)開(kāi)發(fā)監(jiān)控中心管理系統(tǒng), 對(duì)車(chē)輛所在地理位置及車(chē)廂溫度實(shí)施遠(yuǎn)程監(jiān)控, 實(shí)踐證明通過(guò)技術(shù)使運(yùn)輸過(guò)程中的食品質(zhì)量得到保障, 并減少運(yùn)輸過(guò)程中產(chǎn)生的經(jīng)濟(jì)損失, 為保障事前預(yù)警、事中控制及事后追溯提供可靠依據(jù)。