專利名稱：一種貨物運輸安全監(jiān)測器的制作方法
技術(shù)領域：
本實用新型涉及一種貨物運輸?shù)闹悄芑O(jiān)測儀器，尤其是一種貨物運輸安全監(jiān)測器。
現(xiàn)有技術(shù)在運輸包裝領域，產(chǎn)品包裝物的設計者為了預防包裝件在流通過程中的損壞，在包裝物設計完成之后通常采用計算機模擬的方法掌握各種數(shù)據(jù)，或者采用在包裝動力學基礎之中的各種測試方法來獲得所需數(shù)據(jù)；主要有運輸包裝件的堆碼試驗、壓力實驗，溫濕度條件模擬等靜態(tài)實驗；還采用跌落實驗、水平?jīng)_擊試驗、振動實驗等動態(tài)實驗。
目前建立在單片微型計算機和微電子技術(shù)基礎上的存儲測試技術(shù)已廣泛地應用于兵器測試、石油測井等領域；其核心是將微測試系統(tǒng)直接放入被測體內(nèi)，直接測試被測體在工作過程中的各種主要參數(shù)變化，將數(shù)據(jù)存在存儲器中。而后將存儲器的數(shù)據(jù)通過計算機接口讀出，從而得到被測參數(shù)隨時間變化的曲線。
在商品流通過程中由于包裝不善造成的經(jīng)濟損失每年約100多億元，但因裝卸運輸工具、線路、地域條件、倉儲設備的不同，各種環(huán)境負荷有很大的隨機性，很難預測和模擬；而產(chǎn)品包裝的設計者由于缺少相應的影響包裝件損壞的各種真實數(shù)據(jù)，其設計很難保證合理、可靠。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的在于通過包裝件流通全過程的溫度、濕度、加速度三個參數(shù)的實時監(jiān)測，找到包裝件損壞的影響因素，為包裝件的設計者提供可靠的數(shù)據(jù)，使產(chǎn)品的包裝物設計更加合理，同時監(jiān)測運輸包裝企業(yè)是否按操作規(guī)程操作。
本實用新型的目的采用以下技術(shù)方案實現(xiàn)本實用新型包括有單片機、USB接口專用芯片、存儲器、USB接口、溫度傳感器、濕度傳感器以及加速度傳感器，其中，單片機的第18引腳AD0、第17引腳AD1和第16引腳AD2分別與溫度傳感器、濕度傳感器連接和加速度傳感器連接，單片機的第8引腳INT1與USB接口專用芯片的第8引腳INT-N相連、單片機的第9引腳SDA和第10引腳SCL分別和USB接口專用芯片的第9引腳SDA和第10引腳SCL相連，微機系統(tǒng)通過USB接口由USB連接線與USB接口專用芯片連接；該安全監(jiān)測器還包括有時鐘/日歷芯片，所說的時鐘/日歷芯片和存儲器通過第5引腳SDA和第6引腳SCL連在一起，時鐘/日歷芯片的第3引腳INT與單片機的第13引腳T0連接。
本實用新型的貨物運輸安全監(jiān)測器，可以記錄從商品從包裝開始至交付顧客這一流通的全過程溫度、濕度、加速度隨時間變化的數(shù)據(jù)，從而確定包裝件損壞的具體時刻，根據(jù)流通過程的記錄找到是哪個環(huán)節(jié)使包裝件損壞，從而為包裝件的設計者提供可靠的數(shù)據(jù)，使產(chǎn)品的包裝物設計更加合理。


圖1為本實用新型的結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)圖。
具體實施方式
參照圖1的結(jié)構(gòu)聯(lián)結(jié)圖，其中，單片機4的第18引腳AD0、第17引腳AD1和第16引腳AD2分別與溫度傳感器5、濕度傳感器6連接和加速度傳感器7連接，單片機4的第8引腳INT1與USB接口專用芯片3的第8引腳INT-N相連、單片機4的第9引腳SDA和第10引腳SCL分別和USB接口專用芯片3的第9引腳SDA和第10引腳SCL相連，微機系統(tǒng)1通過USB接口2由USB連接線與USB接口專用芯片3連接，時鐘/日歷芯片8和存儲器9通過第5引腳SDA和第6引腳SCL連在一起，時鐘/日歷芯片8的第3引腳INT與單片機4的第13引腳T0連接。
其中所采用的單片機4為P87LPC768單片機；所采用的USB接口專用芯片3為PDIUSBD11芯片；所采用的存儲器9為AT24C1024存儲器；所采用的時鐘/日歷芯片8為PCF8563時鐘/日歷芯片；安全監(jiān)測器用電池供電。
在使用時將本實用新型置入包裝件內(nèi)，該安全監(jiān)測器采用同MCS-51系列單片機相兼容的LPC768為核心芯片，配合PCF8563時鐘/日歷芯片8提供采集時刻，自動采集濕度、溫度、加速度三個參數(shù)，將所采集的三個量和一個時間參數(shù)存入AT24C1024存儲器9中，待包裝件被打開時，取安全監(jiān)測器，通過USB接口2連接到微型計算機1上，微型計算機1與該監(jiān)測器進行通訊，取出以時間為基準的三個參數(shù)數(shù)據(jù)，并通過軟件輸出三個參數(shù)隨時間變化的曲線，該曲線可為包裝物設計者提供真實過程參數(shù)，作為其設計是否可靠的依據(jù)，亦可提供給運輸管理部門作為其管理的技術(shù)數(shù)據(jù)。
工作時，首先用微型計算機系統(tǒng)中的程序通過USB接口2向貨物運輸安全監(jiān)測器寫入采樣間隔、包裝日期等參數(shù)。系統(tǒng)內(nèi)的USB接口專用芯片PDIUSBD11芯片3向P87LPC768單片機4發(fā)出中斷，P87LPC768單片機4響應中斷通過I2C總線將微型計算機寫入的數(shù)據(jù)放在At24C1024存儲器9中；此時將USB連接線斷開，將監(jiān)測器置入到包裝件中，貨物運輸安全監(jiān)測器在接收完微機系統(tǒng)的數(shù)據(jù)之后，轉(zhuǎn)入正常工作模式，工作時，P87LPC768單片機4首先從At24C1024存儲器9中取出由微型計算機寫入的采樣時間間隔數(shù)據(jù)和包裝日期數(shù)據(jù)，通過I2C總線設置PCF8563時鐘/日歷芯片8計時起始時間，以及每隔多長時間發(fā)出一次中斷。之后P87LPC768單片機4進入中斷等待，PCF8563時鐘/日歷芯片8按采樣時間間隔發(fā)出中斷，P87LPC768單片機4響應中斷，通過P87LPC768單片機4內(nèi)部的8位A/D轉(zhuǎn)換器采集溫度、濕度、加速度數(shù)據(jù)，并將時間和上述三個數(shù)據(jù)存儲到At24C1024存儲器9。PCF8563時鐘/日歷芯片8每發(fā)一次中斷，P87LPC768單片機4完成一次上述操作，無限循環(huán)，這樣，就可以將與時間對應的溫度、濕度、加速度數(shù)據(jù)存儲起來。
當運輸件被打開時，取出貨物運輸安全監(jiān)測器，用USB連接線和微型計算機連接起來，微型計算機通過軟件向監(jiān)測器讀取采集到的數(shù)據(jù)，這時PDIUSBD11芯片3向P87LPC768單片機4發(fā)出中斷，P87LPC768單片機4不再響應PCF8563時鐘/日歷芯片8發(fā)出的中斷，轉(zhuǎn)而將At24C1024存儲器9中存儲的數(shù)據(jù)通過USB接口2交給微型計算機。
本實用新型的最主要特點是采用了PCF8563時鐘/日歷芯片，為貨物運輸?shù)娜^程及整個數(shù)據(jù)的采集提供了一個時間基準，其運用可給包裝物的設計者提供包裝件在各種真實流通情況下的溫度、濕度、加速度數(shù)據(jù)，使包裝物的設計更合理，避免包裝過度；在運輸過程中使用本實用新型，可以記錄從商品從包裝開始至交付顧客這一流通的全過程溫度、濕度、加速度隨時間變化的數(shù)據(jù)，從而確定包裝件損壞的具體時刻，根據(jù)流通過程的記錄找到是哪個環(huán)節(jié)使包裝件損壞，從而為包裝件的設計者提供可靠的數(shù)據(jù)，使產(chǎn)品的包裝物設計更加合理；同時也為商品制造者提供索賠的依據(jù)，以及為運輸管理部門提供其管理漏洞所在，促使其改進管理。
在使用中，將本實用新型置于運送糧食的包裝物內(nèi)，可以監(jiān)測其溫度、濕度、加速度的變化情況，若到達目的地時，發(fā)生霉變，則可從貨物運輸安全監(jiān)測系統(tǒng)記錄的溫度、濕度隨時間變化的數(shù)據(jù)知道是何時、在哪里受到了雨淋，由此可以追究運輸企業(yè)的責任。同樣對水泥、原油等的運輸亦可采用。
還可將本實用新型置入精密儀器的包裝物內(nèi)，可以監(jiān)測其溫度、濕度、加速度變化等情況，還可以檢驗包裝物設計是否合適，從而給包裝物的設計者提供真實的數(shù)據(jù)。
權(quán)利要求1.一種貨物運輸安全監(jiān)測器，包括有單片機(4)、USB接口專用芯片(3)、存儲器(9)、USB接口(2)、溫度傳感器(5)、濕度傳感器(6)以及加速度傳感器(7)，其中，單片機(4)的第18引腳AD0、第17引腳AD1和第16引腳AD2分別與溫度傳感器(5)、濕度傳感器(6)連接和加速度傳感器(7)連接，單片機(4)的第8引腳INT1與USB接口專用芯片(3)的第8引腳INT-N相連、單片機(4)的第9引腳SDA和第10引腳SCL分別和USB接口專用芯片(3)的第9引腳SDA和第10引腳SCL相連，微機系統(tǒng)(1)通過USB接口(2)由USB連接線與USB接口專用芯片(3)連接，其特征在于該安全監(jiān)測器還包括有時鐘/日歷芯片(8)，所說的時鐘/日歷芯片(8)和存儲器(9)通過第5引腳SDA和第6引腳SCL連在一起，時鐘/日歷芯片(8)的第3引腳INT與單片機(4)的第13引腳T0連接。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的貨物運輸安全監(jiān)測器，其特征在于所說的時鐘/日歷芯片(8)提供采集時刻，自動采集濕度、溫度、加速度三個參數(shù)，將所采集的三個量和一個時間參數(shù)存入存儲器(9)中。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的貨物運輸安全監(jiān)測器，其特征在于所說的單片機(4)為P87LPC768單片機。
4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的貨物運輸安全監(jiān)測器，其特征在于所說的USB接口專用芯片(3)為PDIUSBD11芯片。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的貨物運輸安全監(jiān)測器，其特征在于所說的存儲器(9)為AT24C1024存儲器。
6.根據(jù)權(quán)利要求1所述的貨物運輸安全監(jiān)測器，其特征在于所說的時鐘/日歷芯片(8)為PCF8563時鐘/日歷芯片。
專利摘要本實用新型提供了一種貨物運輸安全監(jiān)測器，包括有單片機、芯片存儲器、USB接口、溫度傳感器、濕度傳感器以及加速度傳感器和時鐘/日歷芯片；單片機與溫度傳感器、濕度傳感器連接和加速度傳感器連接，同時單片機與USB接口專用芯片相連；微機系統(tǒng)通過USB接口由USB連接線與USB接口專用芯片連接，時鐘/日歷芯片和存儲器相連，并與單片機連接在一起。本實用新型可對運輸全過程進行監(jiān)測，對流通過程中包裝件的加速度、溫度、濕度進行監(jiān)測并記錄在存儲器中；然后通過對系統(tǒng)所記錄數(shù)據(jù)的讀取，取得損害原因數(shù)據(jù)，從而確定損壞原因，以便采取相應的技術(shù)和管理手段，使損壞降低到最低程度。
文檔編號G01D21/02GK2663932SQ20032010992
公開日2004年12月15日 申請日期2003年12月11日 優(yōu)先權(quán)日2003年12月11日
發(fā)明者趙慶海, 顧桓, 孫中勝, 蔣磊, 黃穎為, 于江 申請人:西安理工大學