一种基于北斗定位技术的物流检测及监控系统

1.本实用新型属于信息技术领域，具体是指一种基于北斗定位技术的物流检测及监控系统。


背景技术：

2.在民用物流方面，近年来，我国快递量持续增长，11月快递量表现强劲。每年的“双十一”是全国人民网购的高峰日，产生的快递数量庞大。而且由于“双十一”快递数量巨大，快递中也含有大量易燃商品，驾驶员工作量大导致劳累过度没有及时发现车内温度高引起快递着火。上述情况不仅造成消费者和快递公司的损失，还给驾驶员的生命带来威胁。
3.另外，在军用物流方面，物流监测系统虽有发展，但针对军事物流的配套的监测仪器设备和系统的建设发展较为缓慢。军事物流对比民用物流有以下几个特点：目标军事性、活动的消费性、流体的特殊性、行动保密性、发展需求的非线性等。军事危险品包括弹药、军用车辆、武器、油料等方面。当前军事物流主要依靠的运输途径是公路、铁路、航空等主要途径，铁路运输是当前军事物流运输的主要途径。当前的实际情况是，军事物流体系建设较为缓慢，军事危险品特别是军事弹药运输需要人员随车押送，确保物资安全。在漫长的铁路运输过程中，难免会发生一些不可预知的情况，那么监测整个运输流程，设计完善监测体系就是十分必要的。


技术实现要素：

4.为了解决上述难题，本实用新型提供了一种基于北斗定位技术的物流检测及监控系统。
5.为了实现上述功能，本实用新型采取的技术方案如下：一种基于北斗定位技术的物流检测及监控系统，包括检测系统和远程监控系统，所述检测系统和远程监控系统通过无线通信连接相连，所述检测系统包括ds18b20模块、gprs通信模块、报警模块、北斗定位um220模块、stm32f4单片机控制模块和显示模块，所述北斗定位um220模块与显示模块电相连；所述ds18b20模块与报警模块电相连；所述gprs通信模块与北斗定位um220模块电相连；所述gprs通信模块与远程监控系统信号相连；所述gprs无线通信模块与stm32微控制器电相连，stm32微控制器对数据信息进行采集、判断、处理，检测系统安装在物流车内采集物资的温度以及地理位置信息，由ds18b20模块采集车内温度，北斗定位um220模块与北斗导航卫星通信，获取对物流车的位置信息，并显示在显示模块上，当温度达到30℃时报警模块进行报警，gprs无线通信模块负责检测系统与远程监控系统的相互通信，实时将物流车的位置和温度送入到远程监控系统，以便远程监控系统能够实时获取物资的运输情况。
6.进一步地，所述远程监控系统包括手机端和监控平台，所述gprs无线通信模块与手机端和监控平台相连。
7.进一步地，所述报警模块包括led灯和蜂鸣器，当温度达到30℃时报警模块中的led灯闪烁，并且蜂鸣器响。
8.进一步地，所述gprs无线通信模块采用sim800c芯片。
9.本实用新型采取上述结构取得有益效果如下：本实用新型提供的一种基于北斗定位技术的物流检测及监控系统操作简单，设计合理；同时具备定位与通讯功能，不需要其他通讯系统支持，解决了gps只能定位的难题；同时北斗系统覆盖范围大，没有通讯盲区，不仅可为中国服务，也可为周边国家服务，特别适合于集团用户大范围监控管理；同时北斗自主系统，安全、可靠、稳定，保密性强，适合关键部门应用；将物流车内物资温度检测和位置信息采集于一体，避免因快递量庞大而引起着火的情况，更加确保物资安全，有效的减少消费者与物流公司的损失；采用gprs模块进行通信，该模块属于分组交换技术，数据传输速率最高，实现接收与发送消息的双向通信，并且成本低，低功耗；报警模块能够在驾驶员过度劳累而没有注意到物流车内温度过高时，起到提醒警示的作用，同时也保障了物流司机自身的安全。
附图说明
10.图1为本实用新型一种基于北斗定位技术的物流检测及监控系统的流程图；
11.图2为本实用新型一种基于北斗定位技术的物流检测及监控系统的车载终端硬件连接图；
12.图3为本实用新型一种基于北斗定位技术的物流检测及监控系统的gprs无线通信模块电路原理图。
13.图4为本实用新型一种基于北斗定位技术的物流检测及监控系统的um220北斗卫星定位模块电路原理图；
14.图5为本实用新型一种基于北斗定位技术的物流检测及监控系统的告警模块硬件电路图；
15.图6为本实用新型一种基于北斗定位技术的物流检测及监控系统的串口电路原理图；
16.图7为本实用新型一种基于北斗定位技术的物流检测及监控系统的车载终端主流程图；
17.图8为本实用新型一种基于北斗定位技术的物流检测及监控系统的蓝牙模块程序程序设计流程图；
18.图9为本实用新型一种基于北斗定位技术的物流检测及监控系统的um220北斗卫星定位模块数据接收流程图；
19.图10为本实用新型一种基于北斗定位技术的物流检测及监控系统的gprs模块通信流程图；
20.图11为本实用新型一种基于北斗定位技术的物流检测及监控系统的货物状态信息采集终端主程序流程图。
具体实施方式
21.下面对本实用新型的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本实用新型一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本实用新型中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本实用新型保护的
范围。
22.如图1
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11所示，本实用新型一种基于北斗定位技术的物流检测及监控系统，包括检测系统和远程监控系统。所述检测系统和远程监控系统通过无线信号进行通信。所述检测系统包括ds18b20模块、gprs无线通信模块、报警模块、北斗定位um220模块、stm32微控制器和显示模块。所述北斗定位um220模块与显示模块电相连；所述ds18b20模块与报警模块电相连；所述gprs无线通信模块与北斗定位um220模块电相连；所述gprs无线通信模块与stm32微控制器电相连；所述gprs无线通信模块与远程监控系统信号相连。
23.所述远程监控系统包括手机端和监控平台，所述检测系统通过gprs无线通信模块与手机端和监控平台相连。
24.所述报警模块包括led灯和蜂鸣器。
25.所述gprs无线通信模块采用sim800c芯片。
26.采用ds18b20温度传感器实时采集环境温度，ds18b20的工作电压在3伏～5.5伏，温度测量范围是
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55度～+125度,可以通过内部编程实现9位、10位、11位或12位四种温度检测分辨率,精度最高达到0.0625度，能够满足系统对温度精度的要求。ds18b20采用独特的单总线接口方式，在与微控制器连接时仅需要一条总线即可实现微控制器与ds18b20的双向通讯，大大提高了系统的抗干扰性。
27.gprs无线通信模块的电路原理图如图3所示，本系统采用的gprs无线通信模块是sim800c模块，sim800c内嵌tcp/ip协议，可以低功耗的实现数据的传输。用户可以使用at指令对其进行控制，该模块对环境要求较低，故大量应用在定位跟踪装置、电力系统通信、车载装置、无线通信设备中。本系统利用gprs sim800c连接网络实现车载终端与后台pc远程监控平台相互通信。gprs sim800c是整个系统的核心模块，车载终端的stm32微控制器将货物状态信息采集终端发送的状态信息和um220北斗卫星定位装置的位置信息借助此模块通过tcp/ip协议发送给后台pc远程监控平台。同时该模块还将收到由后台pc远程监控平台发来的调度信息反馈给物流车辆驾驶员，为驾驶员提供合理的路况信息，使物流运输更加高效。由图可知，本芯片供电电压为5v，模块具有mic咪头、耳机座、sim卡座等多个外围电路，可支持电话、短信、网络通信等多种工作模式。本系统主要是借助串口利用该模块的网络通信模式实现物流车辆与后台pc远程监控平台进行通信的。
28.um220北斗卫星定位模块电路原理图如图4所示，本系统采用的是um220北斗卫星定位模块，该模块是国内尺寸最小的完全国产化得的定位装置，具有超低功耗、集成度高、精度高等特点。该模块采用了卡尔曼滤波等多种优化算法，在多种恶劣环境中仍能保持出色的跟踪捕获能力和精确地定位，大量应用于车载装置以及智能通信设备中。利用um220北斗卫星定位模块获取当前地理位置信息，借助串口将位置数据信息传输给车载终端的stm32微控制器，车载终端的stm32微控制器通过nmea
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0183协议对数据信息进行解码，得到当前物流车辆的位置坐标。微控制器再将坐标信息通过gprs通信模块传递给后台pc远程监控平台，后台pc远程监控平台通过特定软件将位置信息在地图上表现出，就能直观看到当前车辆位置。由图可得知该芯片由3.3v的电源进行供电，当电源接通时led指示灯会亮起，该芯片支持串口通信和iic通信两种方式，本系统采用的是串口通信方式，只需将微控制器的rxd和txd管脚与芯片rxd和txd管脚的外接排针header5反接上即可获取到当前位置信息。
29.告警模块硬件电路图如图5所示，本系统将采用蜂鸣器与led灯作为告警信号。当stm32微控制器接收到货物状态信息采集终端发出的告警信息，蜂鸣器和led灯将会闪烁，并且根据货物状态采集终端判断的不同的情况，蜂鸣器声音以及led灯闪烁的频率将会不同。led灯控制电路和蜂鸣器控制电路，vcc为5v的电源，gnd为地，p1为单片机的一个管脚，q1和q2为两个三极管。当车载终端的stm32微控制器接收到告警信息，微控制器将根据不同的告警信息输出不同频率的pwm波来控制蜂鸣器发出不同声音和led进行不同频率的闪烁。
30.以上对本实用新型及其实施方式进行了描述，这种描述没有限制性，实际的结构并不局限于此。总而言之如果本领域的普通技术人员受其启示，在不脱离本实用新型创造宗旨的情况下，不经创造性的设计出与该技术方案相似的结构方式及实施例，均应属于本实用新型的保护范围。