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當今的社會是提倡全民安全衛(wèi)生飲食的社會，這就使得在冷藏車內的食品加工儲運過程中，及時掌握食物所處的環(huán)境情況是否有處在食品安全條件下顯得非常重要的。而在環(huán)境中，溫度與濕度的超標能直接導致食物變質。如果過低或者過高也會使食物口感變差降低品質。

 

由于食品儲運過程時間并不是一個短期問題，但食品保存中的相對平衡濕度又是保證食品安全的一項重要指標，相對平衡濕度直接影響菌落的生長。例如：在平衡相對濕度為95%RH至91%RH范圍內，易于滋生的菌落為沙門氏菌、波林特菌、乳酸菌、霉菌和酵母菌。而食物保存周期也與溫度、平衡相對濕度有關，平衡相對濕度值為81%RH的蛋糕，其保質期為27℃時14天、21℃時24天，如果平衡相對濕度提高到85%RH，這些指標將降低為27℃ 時8天、21℃ 時12天。吸濕物質的平衡相對濕度起到了決定性作用。平衡相對濕度定義為物質與空氣中水不進行交換情況下，由周圍空氣獲取的濕度值。這個定義很清楚，為了成功地儲存和保持這些產品，環(huán)境氣候的控制及包裝必須仔細指明。同時，很多食品的保存在過于干燥情況下，其口感都會有些變壞。針對這種情況，要求實時記錄溫濕度變化，保證食品安全進入消費者口中。

 

 當長途運輸或者海運冷凍冷藏食品時，如何在接收時證明貨物一直處于規(guī)定的溫濕度條件是件非常重要的事。解決爭議的做法就是在發(fā)貨的時候放入冷藏車中一個溫度傳感器，并啟動它，溫度傳感器忠實地記錄指定時間間隔的溫濕度數(shù)據，在取出時可以容易地利用電腦察看圖形文件及報警值，判斷是否超過容許值,什么時候及持續(xù)時間都能輕松獲得，承運方是否有責任也會立即知曉。目前采用上海正偉提供的GPRS無線溫度監(jiān)測系統(tǒng)就可以成功的解決這一難題，找到科學管理冷藏運輸?shù)挠辛�辦法。

 

由于我國社會發(fā)展過程中出現(xiàn)越來越多的食品安全問題，近年來國家已充分重視和加強對食品安全問題的治理。為了配合這項工作，改進水食品安全監(jiān)測手段和方法已顯得尤為重要。上海正偉數(shù)字技術有限公司在充分調研、考察、征詢客戶意見等基礎上，研制開發(fā)了集自動化、即時化、智能化于一體的經濟實用的GPRS無線冷藏車溫度監(jiān)測系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以對冷藏車溫度變化進行實時監(jiān)控，利用GPRS無線網絡把溫度值回傳到中心，并通過PC智能分析軟件對所記錄的數(shù)值以圖文表的形式輸出，方便管理員分析管理。并有自帶告警功能，當溫濕度超過設定的高低限時，報警器自動響應，及時提醒工作人員調節(jié)冷藏車環(huán)境中的溫濕度。使用該無線溫度監(jiān)測系統(tǒng)可以簡化您的工作，也將節(jié)約成本，并不受過多的人為因素的干擾，客觀真實得反映記錄過程。通過GPRS/CDMA無線終端將溫度值傳送到監(jiān)控中心和相關管理部門，工作人員就可以實時的在監(jiān)控中心或辦公室進行遠程監(jiān)測，隨時得到即時溫度數(shù)值的報告，實現(xiàn)遠端無人值守。同時當貨廂內溫度超出預設數(shù)值上限或低于下限時，自動向司機、網絡監(jiān)控中心和綁定的手機或電話報警；

 

 

系統(tǒng)主要是由一個監(jiān)測中心，若干輛冷藏車，若干個溫度傳感器和專用GPRS無線終端組成。監(jiān)測中心對各輛冷藏車進行溫度監(jiān)測，溫度傳感器負責測量冷餐車內的溫度變化，兩者間的控制信號和溫度監(jiān)測數(shù)據通過GPRS/CDMA無線終端傳送完成。監(jiān)測中心既是各監(jiān)測站的指揮中心，又是各輛車內溫度的匯集、處理的存儲的數(shù)據庫。該GPRS無線監(jiān)測系統(tǒng)可設置為自動向監(jiān)測中心發(fā)送信息；也可設置為平時處于待機狀態(tài)，在收到監(jiān)測中心的指令后才開始啟動工作，將信息發(fā)送給監(jiān)控中心。同時，當冷藏車貨廂內溫度超出預設數(shù)值上限或低于下限時，自動向司機、網絡監(jiān)控中心和綁定的手機或電話報警；

監(jiān)測中心由功能較齊全的計算機外圍設備如顯示器、打印機、繪圖機等組成。監(jiān)測現(xiàn)場為各輛冷藏車，溫度傳感器和GPRS/CDMA無線終端組成。 

在冷凍食品的運輸過程中，常常需要對冷藏車內的溫度進行實時監(jiān)控實時監(jiān)測，大部分監(jiān)測的溫度數(shù)據需要實時發(fā)送到管理中心的后端服務器進行處理。由于冷藏車經常全國范圍的跑，運輸范圍廣，而且有些還在環(huán)境較惡劣的地區(qū)，通過電話線傳送數(shù)據往往事倍功半，通過GPRS無線網絡進行數(shù)據傳輸，成為冷凍食品監(jiān)測部門選擇的通信手段之一。車內溫度傳感器設備可將監(jiān)測到的溫度數(shù)據和告警信息通過GPRS/CDMA無線網絡同時發(fā)送到多個溫度監(jiān)測中心，實現(xiàn)對冷藏車內食品溫度的及時管理，可以大大提高監(jiān)測部門的工作效率，也可為相關糾紛提供強有力的調查證據及索賠證據。

3.2.1、溫度監(jiān)控中心

溫度監(jiān)控中心服務器通過ADSL或電話撥號接入Internet，或申請配置專線，通過光纖、DDN等數(shù)據專線直接和移動中心機房的GPRS/CDMA 網絡連接。監(jiān)控中心服務器上安裝相關溫度監(jiān)測系統(tǒng)軟件。

維護中心主要的功能是收集來自各使用中的溫度傳感器監(jiān)測溫度數(shù)據，處理采集的數(shù)據并保存，處理后的數(shù)據提供給溫度監(jiān)測管理人員、本公司的技術支持人員和設計人員，同時也可以擴展到建筑設計者，工程投標方，工程建設單位以及其他可能的用戶。

維護中心系統(tǒng)包括：

硬件：公網靜態(tài)IP地址，管理服務器，數(shù)據庫服務器

公網靜態(tài)IP地址用于接入互聯(lián)網

管理服務器響應機組的故障報警，并通知維護服務器及維護工程師進行檢查和維護。

 

 

 

3.2.2、GPRS無線傳輸終端

溫度傳感器通過RS232或RS485串口直接與正偉溫度監(jiān)測專用GPRS無線傳輸數(shù)傳設備（智能型GPRS調制解調器）連接，并由其建立無線數(shù)據連接與監(jiān)控中心進行雙向數(shù)據通信。溫度傳感器或者溫度記錄儀等測量儀可根據系統(tǒng)實際監(jiān)控冷藏車的需求選擇對應測量儀器。

 

 

 

采用西門子MC39i模塊，工業(yè)級產品
· 透明數(shù)據傳輸：ZWCOM GPRS 模塊內嵌完整的TCP/IP協(xié)議棧，提供RS-232/485接口，為用戶的數(shù)據設備提供透明傳輸通道
· 永遠在線：ZWCOM GPRS 模塊一開機就能自動附著到GPRS網絡上，并建立數(shù)據通信鏈路，隨時收發(fā)用戶數(shù)據設備的數(shù)據
· 組網簡單、靈活：在移動GPRS覆蓋的地區(qū)可以隨時隨地的構建虛擬移動數(shù)據通信專用網絡。

 

正偉GPRS終端的外形示意圖如圖2所示。

 

圖表 2

 

透明數(shù)據傳輸
支持雙頻GSM/GPRS
符合ETSI GSM Phase 2+標準
永遠在線
按流量計費
支持虛擬數(shù)據專用網
支持點對點、點對多點、中心對多點對等數(shù)據傳輸
短消息數(shù)據備用通道
支持RS-232/485接口
系統(tǒng)配置和維護接口
支持遠程喚醒功能
支持動態(tài)域名解析功能
自診斷與告警輸出
抗干擾設計，適合電磁環(huán)境惡劣的應用需求

 

設備參數(shù)：
· 采用5V,3A的外接電源，低功耗
· 天線接口為50Ω SMA（陰頭）
· SIM卡3V/5V自動檢測
· 512K DRAM，512K字節(jié)Flash
· 工作溫度：-20℃～60℃，工作濕度≤90%

 

終端工作過程：
在GPRS無線通訊中， 作為用戶數(shù)據傳輸目的地的數(shù)據中心計算機在INTERNET上的IP地址有2種形式，一種是使用固定IP，由于國內固定IP數(shù)量有限，所以多數(shù)使用動態(tài)域名作為數(shù)據中心計算機的IP地址。GPRS_DTU在參數(shù)配置時，需要將數(shù)據中心計算機的固定IP或者動態(tài)域名輸入到GPRS_DTU。對于動態(tài)域名，需要在GPRS_DTU內部通過域名服務器將動態(tài)域名解析成數(shù)據中心計算機的IP地址。當GPRS_DTU在進行數(shù)據通訊時時，用戶數(shù)據USER_DATA通過RS232串口傳輸?shù)紾PRS_DTU, USER_DATA與數(shù)據中心計算機IP地址經過TCP/IP協(xié)議轉換生成包含USER_DATA 的TCP/IP包，該TCP/IP包由GPRS無線模塊發(fā)射到移動GPRS網絡上。

 

按接入方式可分為三種組網方式：
1.GPRS無線接入: 數(shù)據中心采用GPRS無線數(shù)模塊進行GPRS無線數(shù)據接入, 在模塊上設置移動內網固定IP, 這種接入方式需要當?shù)氐腉PRS網絡支持APN功能。

2．INTERNET互聯(lián)網接入方式：數(shù)據中心采用INTERNET 接入，第一種是數(shù)據中心計算機采用公網固定IP；另一種是采用動態(tài)域名方式，動態(tài)域名方式需要為數(shù)據中心計算機申請一個動態(tài)域名動態(tài)域名可以從動態(tài)域名服務商（如www.dns0755.net）申請得到, 公網動態(tài)域名是免費的，局域網內動態(tài)域名需要少量付費。INTERNET接入，用戶數(shù)據經過公網傳輸，數(shù)據安全性可以通過策略和其他方式加以提高。

3．專線接入方式：從移動公司用專線直接接入，這種方式速度快，保密性強，但費用高，適合于保險，銀行金融，警務等保密性要求高的行業(yè)。

 

3.2.3、溫度記錄儀

超限報警溫度記錄儀（液晶單路）

 

技術指標

◆ 測量范圍： -40℃～100℃
◆ 測量精度： ±0.5℃
◆ 分 辨 率： 0.1℃
◆ 記錄容量： 14800～30900組
◆ 記錄間隔： 2秒～24小時連續(xù)可調
◆ 通訊接口： RS-232或USB
◆ 軟 件： 中、英文兩種版本

 

 

1、本機體積小，軟件操作簡單，性能可靠，記錄時間間隔可根據需要從2秒至24小時任意設置，有延時啟動、定時啟動，定時關機、實時顯示等功能。
2、全程跟蹤顯示、記錄冷庫中溫度變化，記錄時間長（15分鐘記錄一次數(shù)據，可記錄長達5個月甚至更長的時間），數(shù)據記錄在記錄儀自帶的存儲片中，具有掉電保護功能（斷電情況下數(shù)據還是保存在記錄儀中）。
3、帶超限報警功能，設定報警溫度后，記錄儀會在任何一個冷庫超過報警上下限溫度時報警（聲光報警），提醒用戶溫度超標了。
4、整機功耗小，使用內置鋰電池供電，電池壽命可達一年以上。
5、記錄溫度數(shù)據無法修改，能在藥品、食品等方面出現(xiàn)問題時提供強有力的調查證據及索賠證據。
6、軟件功能強大，數(shù)據查看方便，數(shù)據圖表和列表可任意切換查看，記錄儀連接電腦可以實時查看冷庫溫度的變化情況，數(shù)據拼接功能強大，將文件保存為Access格式可將每次下載的數(shù)據添加到原來保存的文件中，以保證數(shù)據的完整性（利用這一功能可保存冷庫幾年的溫度數(shù)據）。

3.2.3、冷藏車

本系統(tǒng)的的應用范圍及廣，在冷藏食品的物流運送上的應用更是恰到好處。一般來說，超市冷藏肉類、奶類等食品以及麥當勞、肯德基等快餐店的冷藏食品的運送十分麻煩，因為超市和快餐店方生怕食品運送過程中溫度過高不達標，導致食品運送過來后出現(xiàn)問題，而承運方對食品最終出現(xiàn)的問題也難以說清，畢竟沒有運送過程中的溫度記錄，對出現(xiàn)的問題難辭其咎，如此導致雙方尷尬的境地。這時只要在冷藏車上裝上一個溫度傳感器，同時接一個無線傳輸模塊，即可隨時把冷藏車的溫度數(shù)據送往超市或快餐店方面以及承運方，這樣既可監(jiān)督承運方低溫運送冷藏食品，又可解除超市或快餐店方的后顧之憂，也沒有了彼此之間糾纏不清的問題了。

對冷藏車內的食品溫度情況進行實時監(jiān)控，并以人性化的界面顯示有關數(shù)據；

數(shù)據接收方式有兩種，一種是冷藏車內的通信控制器定時向中心返回監(jiān)測溫度數(shù)據（一般按1個小時返回，也可以通過用戶設置）；一種是通過中心向監(jiān)測點通信控制器發(fā)送查詢指令，監(jiān)測點通信控制器返回當前監(jiān)測的實時溫度數(shù)據；

當監(jiān)測到車廂內溫度超出預設數(shù)值上限或低于下限時，軟件能自動識別事故類型，并及時自動向司機、網絡監(jiān)控中心和綁定的手機或電話報警；，記錄的溫度數(shù)據無法修改，可為相關糾紛提供強有力的調查證據及索賠證據。

對所選擇冷藏車的監(jiān)測溫度數(shù)據進行各種分析，以曲線圖、直方圖和表格等形式進行

顯示�？蛇x擇行業(yè)、區(qū)域、時間段等條件。

本設備能自動監(jiān)測、記錄、存儲、傳送數(shù)據，實時采集各類溫度傳感器的輸出信號，并將測量數(shù)據通過無線遠程發(fā)送至溫度監(jiān)測中心，同時將數(shù)據保存在本機大容量數(shù)據存儲器中。

1、可按照設置的時段采集一組數(shù)據，并實時發(fā)送至溫度監(jiān)測中心。GPRS/CDMA 網絡是全球分布最廣的無線網絡，使用GPRS/CDMA 的優(yōu)勢在于實時、無線、遠程、誤碼率極低、安裝簡便無需布線等特點。

2、可按照設置的時段采集一組數(shù)據，并保存在本機內部大容量數(shù)據存儲器中；

3、可以通過串行接口對系統(tǒng)各項運行參數(shù)進行設置。對每個通道的采樣數(shù)據進行物理量的換算對應，從而使終端保存或發(fā)送的數(shù)據都是符合現(xiàn)場測量指標的數(shù)據；

4、可通過串行接口訪問機內大容量存儲器中的數(shù)據。將終端保存數(shù)據保存到計算機數(shù)據庫中，以備分析備案；

5、可按照條件設置系統(tǒng)各通道的報警條件，觸發(fā)報警，并可實時將報警信號發(fā)送至監(jiān)控中心。

 

 

     中國移動或者中國聯(lián)通GPRS/CDMA系統(tǒng)可提供廣域的無線IP連接。在移動或聯(lián)通通信公司的GPRS/CDMA業(yè)務平臺上構建溫度監(jiān)測采集傳輸系統(tǒng)，實現(xiàn)溫度監(jiān)測采集點的無線數(shù)據傳輸具有可充分利用現(xiàn)有網絡，縮短建設周期，降低建設成本的優(yōu)點，而且設備安裝方便、維護簡單。經過比較分析，我們選擇中國移動的GPRS/CDMA系統(tǒng)作為溫度監(jiān)測采集傳輸系統(tǒng)的數(shù)據通信平臺。 
GPRS/CDMA無線冷藏車溫度監(jiān)測系統(tǒng)具備如下優(yōu)勢：  
1、實時性強：  

GPRS/CDMA具有實時在線特性，系統(tǒng)無時延，無需輪巡就可以同步接收、處理多個或所有監(jiān)測點的各種數(shù)據。可很好的滿足系統(tǒng)對數(shù)據采集和傳輸實時性的要求。  
2、可對各車輛溫度測量儀器設備進行遠程控制：

通過GPRS/CDMA雙向系統(tǒng)還可實現(xiàn)對溫度測量儀器設備進行反向控制，如：時間校正、狀態(tài)報告、開關等控制功能，并可進行系統(tǒng)遠程在線升級。 
3、建設成本少低： 

由于采用GPRS/CDMA公網平臺，無需建設網絡，只需安裝好設備就可以，建設成本低。 
4、監(jiān)控范圍廣：  

構建溫度監(jiān)測采集傳輸系統(tǒng)要求數(shù)據通信覆蓋范圍廣，擴容無限制，接入地點無限制，能滿足山區(qū)、鄉(xiāng)鎮(zhèn)和跨地區(qū)的接入需求。由于冷藏車輛，分布在全省范圍內，部分地點位于偏僻地區(qū)，而且地理位置分散，選用通信覆蓋范圍廣的GPRS網絡是最佳的選擇。

5、具有良好的可擴展性: 

由于目前GPRS網絡已覆蓋省內絕大部分地區(qū)，基本不存在盲區(qū)，可實現(xiàn)大范圍的在線監(jiān)控，滿足溫度信息采集傳輸系統(tǒng)對覆蓋范圍的要求。 
6、系統(tǒng)的傳輸容量大：

溫度監(jiān)測中心要和每一輛冷藏車實現(xiàn)實時連接。由于溫度信息采集點數(shù)量眾多，系統(tǒng)要求能滿足突發(fā)性數(shù)據傳輸?shù)男枰�，而GPRS技術能很好地滿足傳輸突發(fā)性數(shù)據的需要。

7、數(shù)據傳送速率高： 

每個溫度信息采集點每次數(shù)據傳輸量在10Kbps之內。GPRS網絡傳送速率理論上可達171.2kbit/s，目前GPRS實際數(shù)據傳輸速率在40Kbps左右，完全能滿足本系統(tǒng)數(shù)據傳輸速率（≥10Kbps）的需求。 
8、通信費用低： 

采用包月計費方式，運營成本低。據中國移動上海公司(下稱“上海移動”)公告稱，自2009年1月1日零時起調整現(xiàn)行的GPRS標準資費，從5元包月30MB起共有5檔套餐可選。不區(qū)分CMWAP和CMNET 可國內漫游，上海移動五檔GPRS新套餐為：5元/30MB、20元/150MB、50元/500MB、100元/2GB、200元/5GB；超過部分流量費0.01元/k字節(jié)，500元封頂

由于溫度監(jiān)測系統(tǒng)的特殊性，本系統(tǒng)需要極高的系統(tǒng)安全保障和穩(wěn)定性。安全保障主要是防止來自系統(tǒng)內外的有意和無意的破環(huán)，網絡安全防護措施包括信道加密、信源加密、登錄防護、訪問防護、接入防護、防火墻等。穩(wěn)定是指系統(tǒng)能夠7×24小時不間斷運行，即使出現(xiàn)硬件和軟件故障，系統(tǒng)也不能中斷運行。 以GPRS為例，數(shù)據中心可通過公網使用VPN接入到移動GPRS網，采用VPN方式成本比較低，企業(yè)不用租用專線，還可以利舊使用原有的VPN設備，移動終端需要安裝具有VPN二次虛擬撥號的功能的軟件。通過VPN方式，客戶端在連接應用服務器前，要經過Radius服務器的認證整個數(shù)據傳送過程得到了加密保護，安全性比較高，可充分保障速度和網絡服務質量。另外，數(shù)據中心也可以采用APN接入方式，租用專線接入到移動公司的GGSN設備上，這種成本高，安全性高、穩(wěn)定可靠。對于安全性要求非常高的系統(tǒng)，可考慮在專用APN接入的基礎上再加上VPN接入方式的混合接入方式，進一步提高系統(tǒng)的安全性。

1、VPN虛擬專網模式：企業(yè)內部網絡中配置VPN服務器，移動終端加載具有VPN二次虛擬撥號的功能的客戶端軟件。采用VPN安全技術，用戶通過接入企業(yè)內部虛擬專網的方式與Internet進行隔離，可對整個數(shù)據傳送過程進行加密保護，有效避免非法入侵。

2、用SIM卡的唯一性：對用戶SIM卡手機號碼進行鑒別授權，在網絡側對SIM卡號和APN進行綁定，劃定用戶可接入某系統(tǒng)的范圍,只有屬于指定行業(yè)的SIM卡手機號才能訪問專用APN，移動終端與數(shù)據中心采用中國移動分配的專門的APN進行無線網絡接入，普通手機的SIM卡號無法呼叫專門的APN。 

3、對于特定用戶：可通過數(shù)據中心分配特定的用戶ID和密碼， 其他沒有數(shù)據中心分配的用戶ID和密碼的用戶將無法登錄進入系統(tǒng)，系統(tǒng)的安全性進一步增強。

4、數(shù)據加密：通過VPN對整個數(shù)據傳送過程進行加密保護。

5、網絡接入安全鑒定機制：采用防火墻軟件，設置網絡鑒權和安全防范功能，保障系統(tǒng)安全。 

一套完整系統(tǒng)的所有設備和軟件及建設成本列表如下。

  按照20個輛冷藏車計算。

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

本系統(tǒng)中由上海正偉數(shù)字技術有限公司提供的產品，由上海正偉數(shù)字技術有限公司實行三月包換，一年免費維修的服務。

其他產品由產品供應商進行服務承諾，至少保證一個月包換，三個月免費維修。

信息終端的SIM卡費用由移動公司收取，如同手機使用一樣，用戶需要自行控制使用費用

運行維護不是本方案的責任事項，我公司提供產品保修，如果需要日常維護，費用另行協(xié)商

 

 

    采用有線方式，租用靜態(tài)IP目前費用比較高約800~1500元/月。采用GPRS無線方式，系統(tǒng)流量費用目前有包月制和按數(shù)據量兩種收費方式，GPRS按流量計算0.01元K，而包月制5元/月有50M流量，可滿足有關企業(yè)目前溫度數(shù)據采集系統(tǒng)的實際數(shù)據量，估計日后其費用會逐步降低。對于溫度監(jiān)測用戶來說，由于通信費用較低，享受到了實惠。另外，由于接入設備可以移動，當公司搬遷時設備可隨之遷移并可繼續(xù)使用，可以保護用戶原有投資，適合于溫度信息采集工作的特點。 
    采用GPRS構建冷藏車溫度數(shù)據采集系統(tǒng)，不僅能很好地滿足溫度信息采集監(jiān)測的需求，而且，做為網絡運營商的移動通信公司也將因此獲得業(yè)務穩(wěn)定的集團用戶，隨著用戶數(shù)量的增加，移動通信公司的營收也隨之增加，調動了運營商的積極性，符合網絡建設和網絡應用同步發(fā)展的要求。