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集装箱智能铅封系统的设计与实现
| 论文题名： | 集装箱智能铅封系统的设计与实现 |
| 关键词： | 集装箱;智能铅封;系统设计;功能模块 |
| 摘要： | 集装箱作为国际间物流运输的主要承载工具，因其产品的标准化而建立起的完整运输体系，在全球物流运输行业迅速发展。但在集装箱运输过程中存在着以下问题：在集装箱运输的过程中，集装箱信息的采集大多依靠人工记录或者摄像等方法采集，效率低，准确性差，制约着港口自动化的进程；在集装箱运输过程中，集装箱的流通管理与跟踪监控处于孤立状态，不能实时进行更新；集装箱采用的高保铅封功能单一，不法分子经常利用高保铅封存在的机械缺陷进行偷盗，使集装箱运输行业蒙受巨大损失。 针对集装箱运输过程中存在的问题，本文采用RFID、GPS、无线通信、传感采集等技术与传统铅封相结合的方法设计、实现了一套集装箱智能铅封系统的方案，实现对集装箱信息的存储、集装箱运输途中的状态信息采集与监控，同时能够与云平台进行数据传输，实时回传集装箱位置信息，进而对运输过程中出现的安全事故进行预警。主要工作如下： （1）完成了集装箱智能铅封系统的整体框架设计，分析了运输过程中存在的问题以及需要满足的功能需求，确定了以RFID与GPRS相结合的无线数据传输模式，以及霍尔传感器与GPS为基础的信息采集方案。采用模块化设计的思路，分别开发了智能铅封、智能铅封读写器两个子系统，完成了各个子系统的功能以及各个模块之间的通信协议。 （2）设计了智能铅封子系统，其利用RFID存储集装箱信息，霍尔效应和GPS实现了对集装箱信息的采集，随后将采集的数据进行A/D转换，最后通过无线通信网络传送给云平台。本系统完成了对智能铅封各个模块的硬件电路及工作程序的设计，能够实现对集装箱箱门状态和位置信息的实时采集与传输。 （3）设计了读写器子系统，其主要包括三个部分：读写器工作模式的确定，读写器与智能铅封之间的通信协议，电路和操作界面的设计，实现了对智能铅封的施封、查验及解封。 （4）完成了智能铅封系统的集成封装与功能测试，通过对测试结果的分析，智能铅封系统实现了预设功能需求，读写器与智能铅封之间可以稳定传输数据，智能铅封能够准确检测集装箱箱门开关状态以及定位集装箱位置。本系统具有体积小、使用简单、功耗低和稳定性好的优点，在自动化港口建设过程中具有很好的应用价值。 |
| 作者： | 蔡宏岩 |
| 专业： | 电子与通信工程 |
| 导师： | 王惠琴 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 兰州理工大学 |
| 学位年度： | 2020 |
| 正文语种： | 中文 |
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