冷鏈物流車(chē)狀態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)

楊紅霞，曹麗婷，蔣蕭猛，林嘉皓，徐凡思，劉 碩

(北京聯(lián)合大學(xué) 城市軌道交通與物流學(xué)院，北京 100101)

1 引 言

冷鏈物流(Cold Chain Logistics)，指冷凍類(lèi)的食品，在生產(chǎn)、儲(chǔ)存、運(yùn)輸、銷(xiāo)售等環(huán)節(jié)中，確保它們始終在規(guī)定的低溫的條件下，以保證食品質(zhì)量，減少食品損耗的系統(tǒng)工程。它是隨著科學(xué)技術(shù)的進(jìn)步、制冷技術(shù)的發(fā)展起來(lái)的低溫物流工程。冷藏車(chē)作為冷鏈物流的重要裝備之一，是用于運(yùn)輸冷凍或冷藏貨物的封閉箱式車(chē)輛。它具有用于降低車(chē)廂的制冷裝置和保持低溫的聚氨酯隔熱箱。國(guó)內(nèi)的冷藏車(chē)行業(yè)近年來(lái)發(fā)展迅速，但與發(fā)達(dá)國(guó)家相比在技術(shù)上仍有一定差距。冷藏車(chē)對(duì)車(chē)廂溫度有著嚴(yán)格的要求，但是國(guó)內(nèi)還沒(méi)有成熟的冷藏車(chē)車(chē)廂溫度監(jiān)控技術(shù)，這制約了我國(guó)的冷藏車(chē)行業(yè)的發(fā)展。

本文根據(jù)冷鏈物流企業(yè)的實(shí)際需求，設(shè)計(jì)一套用于監(jiān)控冷鏈物流車(chē)運(yùn)輸過(guò)程中冷庫(kù)溫度的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，利用工業(yè)組態(tài)軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)冷鏈物流車(chē)運(yùn)行過(guò)程中狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。

2 監(jiān)控系統(tǒng)方案

本文設(shè)計(jì)的溫度監(jiān)控系統(tǒng)應(yīng)用于冷鏈物流車(chē)運(yùn)輸過(guò)程中，從裝車(chē)到運(yùn)輸送達(dá)目的地的過(guò)程。根據(jù)設(shè)計(jì)要求，采用分布式控制系統(tǒng)(DCS)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)，整個(gè)系統(tǒng)由管理層、監(jiān)控層、控制層三個(gè)層次構(gòu)成，如圖1所示。控制層位于冷藏車(chē)的冷庫(kù)內(nèi)完成冷藏環(huán)境的調(diào)節(jié)，由控制裝置(可編程控制器PLC)和現(xiàn)場(chǎng)設(shè)備(包括冷藏車(chē)的制冷裝置與溫度傳感器)構(gòu)成；監(jiān)控層采用組態(tài)王軟件進(jìn)行開(kāi)發(fā)監(jiān)控畫(huà)面，位于冷藏車(chē)的駕駛室內(nèi)，實(shí)現(xiàn)冷藏車(chē)的溫度監(jiān)視和報(bào)警。

圖1 冷藏車(chē)監(jiān)控系統(tǒng)架構(gòu)圖

3 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

系統(tǒng)硬件主要包括以下幾個(gè)部分：制冷用車(chē)載空調(diào)，控制用可編程控制器、顯示用觸摸屏、溫度傳感器、報(bào)警用蜂鳴器、穩(wěn)壓電源、控制系統(tǒng)開(kāi)關(guān)等。

3.1 冷鏈物流車(chē)控制原理

冷鏈物流車(chē)控制原理是，在控制部分設(shè)定設(shè)置溫度、制冷偏差、報(bào)警偏差。設(shè)定溫度：是指設(shè)置物流車(chē)?yán)洳厥覍⒁_(dá)到的溫度；制冷偏差：是指溫度高于設(shè)定溫度偏差值，空調(diào)開(kāi)始制冷，當(dāng)溫度達(dá)到設(shè)定溫度空調(diào)停止制冷；報(bào)警偏差：是指溫度高于設(shè)定溫度報(bào)警偏差值后，蜂鳴器開(kāi)始報(bào)警，提示操作人員查看空調(diào)制冷，排除故障。

3.2 冷鏈物流車(chē)監(jiān)控功能

接通電源控制系統(tǒng)上電后，手動(dòng)設(shè)置設(shè)定溫度、制冷偏差、報(bào)警偏差?？刂葡到y(tǒng)實(shí)時(shí)采集冷鏈物流車(chē)溫度，當(dāng)溫度高于偏差值時(shí)，空調(diào)自動(dòng)制冷，冷藏室溫度達(dá)到設(shè)定溫度，空調(diào)停止制冷。當(dāng)溫度達(dá)到報(bào)警偏差值時(shí)，蜂鳴器報(bào)警，提示操作人員設(shè)備有故障請(qǐng)及時(shí)修理。同時(shí)該金控系統(tǒng)對(duì)溫度進(jìn)行歷史數(shù)據(jù)儲(chǔ)存，屏幕以歷史表格的形式顯示，以便操作人員對(duì)運(yùn)輸過(guò)程的溫度進(jìn)行回查，如圖2所示。

圖2 冷藏車(chē)監(jiān)控系統(tǒng)溫度歷史數(shù)據(jù)庫(kù)

4 結(jié) 論

本文根據(jù)冷鏈物流企業(yè)的實(shí)際需求，設(shè)計(jì)一套用于監(jiān)控冷鏈物流車(chē)運(yùn)輸過(guò)程中冷庫(kù)溫度的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，利用工業(yè)組態(tài)軟件，實(shí)現(xiàn)對(duì)冷鏈物流車(chē)運(yùn)行過(guò)程中狀態(tài)的遠(yuǎn)程監(jiān)控。通過(guò)圖形化的方式在遠(yuǎn)程監(jiān)控中心的工程師站實(shí)時(shí)采集現(xiàn)場(chǎng)數(shù)據(jù)，動(dòng)態(tài)顯示在畫(huà)面上，并以文本、數(shù)字、棒圖、趨勢(shì)曲線(xiàn)等多種方式呈現(xiàn)，更加直觀，提高可視性。當(dāng)出現(xiàn)參數(shù)超限時(shí)，以閃爍的方式進(jìn)行超限報(bào)警，提醒司機(jī)注意。同時(shí)支持向冷藏車(chē)上的現(xiàn)場(chǎng)控制器發(fā)送遠(yuǎn)程控制指令，驅(qū)動(dòng)現(xiàn)場(chǎng)制冷裝置完成控制，保持良好的儲(chǔ)存環(huán)境。