铁路冷藏集装箱运输智能监控系统设计及应用

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工作人员及时处理制冷装置失灵等故障，从而减少货损。
1.1 智能监控终端
智能监控终端采用STM32系列单片机作为主控制器，主要组成部分包括通过串行总线连接的GPS、GPRS、WIFI、冷机i-box通信模块以及多通道数据采集模块（见图2）。监控终端上电后与监控中心建立实时通信和跟踪网络，将实时采集的各种信息传输到监控中心；同时，监控中心可以对智能监控终端进行远程设置和控制。
智能监控终端的主要功能如下。
（1）远程定位 系统采用GPS技术，选用追踪灵敏度极高的SkyNav GM25引擎模块，大大扩大定位覆盖面。例如，在狭窄的都市及密集的丛林环境等普通GPS接收模块不能定位的地方，SkyNav GM25均能高精度定位。只要SkyNav GM25接收模块处于工作状态，就能定时把接收并计算出的定位信息通过串口传送到主控制器。
（2）远程状态监测和控制 智能监控终端通过串口与冷机的i-box模块通信，以监控冷机送风温度、回风温度、运行状态、工作模式及报警等参数，同时通过8路12位模数转换通道实时监测供电蓄电池电压、油箱液位、润滑油压力等。监控中心可以根据需要，远程设置温控点和运行模式，消除报警并远程诊断冷机故障。
（3）数据双向传输 智能监控终端与监控中心采用GPRS方式传输数据，选用GE864模块，其采用球状引脚栅格阵列封装技术，是市场上最小的标准四频GSM/GPRS通信模块，内嵌TCP/IP协议栈，通过标准的AT指令进行通信控制。智能监控终端与手机采用无线通信方式，选用88W8686 WIFI模块，通过串行外设接口与控制器通信。
1.2 监控中心
监控中心的主要任务是接收冷藏集装箱监测状态信息以及分析和处理相关数据，以合理的形式展现给终端用户，并根据冷藏集装箱的运行状态向智能监控终端发布控制设置命令等。考虑到铁路冷藏集装箱运输系统容量需求不断增长以及用户访问量日益扩大，监控中心系统采用先进的分布式负载均衡系统设计（见图3）。监控中心系统主要由通信服务器子系统、应用服务器子系统、网页发布服务器子系统、地图发布子系统、接口服务子系统和无线网络、互联网等组成。
2 铁路冷藏集装箱运输智能监控系统应用
铁路冷藏集装箱运输智能监控系统应用多种新技术：双向远程无线通信技术的应用有利于实现对铁路冷藏集装箱运输的实时监控功能；GPS技术的应用便于实现冷藏集装箱定位和跟踪功能；GIS技术的应用便于实现冷藏集装箱信息显示和实时监管功能，使用户通过网页浏览器便能获知冷藏集装箱的实时位置、运行状态、报警信息、温度信息等。此外，铁路冷藏集装箱运输智能监控系统通过通信网络，可以远程设定冷机的工作温度和运行模式、消除报警并远程诊断冷机故障，实现冷藏集装箱在网络环境下的可视化，满足在铁路冷藏集装箱运输模式下监控冷藏集装箱，以保障其运输安全的需求。
（编辑：曹莉琼 收稿日期：2014-04-10）