运输环境监测系统及方法

摘要

本发明公开了一种运输环境监测系统及方法，其中，该运输环境监测系统包括数据采集装置，该数据采集装置包括主控芯片以及与主控芯片相连的温湿度芯片、加速度计和压力机芯片，还可以包括：无线传输装置，与数据采集装置的主控芯片连接，在主控芯片与上位机之间建立通讯；转发设备，设置于无线传输装置与上位机之间，从无线传输装置获取主控芯片处理后的监测数据，并将该监测数据发送给上位机。通过本发明，能够实现环境监测系统实时的远程传输监测数据，同时可以实现提供手持机进行实时监测环境参数并更改相关设置。

权利要求

1.一种运输环境监测系统，包括数据采集装置，所述数据采集装置包括主控芯片以及与所述主控芯片相连的温湿度芯片、加速度计和压力机芯片，其特征在于，还包括：无线传输装置，与所述数据采集装置的所述主控芯片连接；

转发设备，所述转发设备为手持机，设置于所述无线传输装置与上位机之间，所述手持机向所述主控芯片发送控制信息，并从所述无线传输装置获取所述主控芯片处理后的监测数据，并将该监测数据发送给所述上位机，所述控制信息包括所述加速度计的量程参数；

其中，所述加速度计包括第一加速度计和第二加速度计，所述第一加速度计的量程小于所述第二加速度计的量程，当所述量程参数小于等于第一预定值时，所述主控芯片启动第一加速度计，当所述量程参数大于第一预定值时，所述主控芯片启动第二加速度计。

2.根据权利要求1所述的运输环境监测系统，其特征在于，所述无线传输装置是Zigbee芯片，所述手持机用于通过所述Zigbee芯片向所述主控芯片发送控制信息，所述控制信息还包括所述监测数据的参数设置。

3.根据权利要求2所述的运输环境监测系统，其特征在于，所述手持机包括：输入装置，提供一个用户界面，用于获取用户指令；

处理装置，获取并处理所述用户指令，生成所述控制信息；

传输装置，与所述Zigbee芯片建立通讯；

显示装置，显示所述监测数据。

4.根据权利要求1所述的运输环境监测系统，其特征在于，包括：所述转发设备是网关，所述无线传输装置是Zigbee芯片，所述网关用于将所述上位机的控制信息发送给所述Zigbee芯片，所述控制信息包括所述监测数据的参数设置。

5.根据权利要求1至4中任一项所述的运输环境监测系统，其特征在于，所述监测系统还包括：GPS装置，与所述主控芯片连接，获取定位信息；

GPRS/CDMA装置，与所述主控芯片连接，用于远程传输所述监测数据。

6.一种运输环境监测方法，其特征在于，包括：

手持机向所述主控芯片发送控制信息，所述控制信息包括加速度计的量程参数；

所述主控芯片根据所述加速度计的量程参数启动所述加速度计，其中，当所述量程参数小于等于第一预定值时，启动第一加速度计；

当所述量程参数大于所述第一预定值时，启动第二加速度计；

主控芯片获取监测数据，所述监测数据包括：温度监测数据、加速度、湿度监测数据以及压力监测数据；

转发设备通过无线传输装置获取所述主控芯片处理后的监测数据，其中，所述无线传输装置是Zigbee芯片；

所述转发设备发送所述监测数据至上位机。

7.根据权利要求6所述的运输环境监测方法，其特征在于，所述第一加速度计的量程包括±6g、±12g以及±24g，其中，当所述量程参数小于等于±6g时，启动所述第一加速度计，并设置所述第一加速度计的量程为±6g；

当所述量程参数大于±6g且小于等于±12g时，启动所述第一加速度计，并设置所述第一加速度计的量程为±12g；

当所述量程参数大于±12g且小于等于±24g时，启动所述第一加速度计，并设置所述第一加速度计的量程为±24g。

8.根据权利要求6或7所述的运输环境监测方法，其特征在于，在启动所述加速度计之后，所述方法还包括：判断所述加速度是否超过第二预定值，其中，

当所述加速度小于等于所述第二预定值时，读取所述第一加速度计的值；

当所述加速度大于所述第二预定值时，读取所述第二加速度计的值。

9.根据权利要求6所述的运输环境监测方法，其特征在于，在主控芯片获取监测数据之后，所述方法还包括：判断所述加速度是否大于加速度阈值，其中，当所述加速度大于所述加速度阈值时，所述主控芯片进入工作状态，否则，所述主控芯片进入待机状态。

说明书

运输环境监测系统及方法

技术领域

[0001] 本发明涉及一种运输环境监测系统及方法。

背景技术

[0002] 设备在经历运输和长期贮存后，其状态完好性和工作可靠性取决于所经历的环境剖面，典型环境剖面参数包括冲击振动、温度、湿度、压力等。人们通过环境监测系统来实现对这些参数的实时监测和记录、分析，以便对包装箱/货物做出状态鉴定并及时调整运输或者贮存方式。

[0003] 现有的环境监测系统通过温湿度芯片和加速度计实现货物在物流系统中的振动和所处的温湿度状态的记录和贮存，并通过USART模块进行数据传输。该现有技术采用USART串行口通信进行数据传输，产生了线路布局受限制、传输距离有限且不利于不开箱监测等问题，而且该现有技术未描述定位装置，无法得知事发地点，由于无法在运输过程中将环境状态参数直接上传至中心平台，该技术无法实时监测环境参数并更改相关设置。

[0004] 上述缺陷由美国Lansmont公司的SAVER 3M30 PLUS中得到一定改善，该设备实现了三轴加速度采集以及GPS定位，提供的SAVER 3M30 PLUS能够记录并存储温度、湿度以及大气压(高度)，并且在增加重要事件存储空间的同时，允许使用者进行采样速率滤波频率的设置，该系统通过USB接口进行数据传输，并采用可充电池供电，同时利用外部获取的GPS数据来确认事件发生的位置。但是，虽然该设备采用USB通信接口进行数据传输，但仍旧无法解决相关问题。

[0005] 针对相关技术中环境监测系统无法实现实时进行远距离传输监测数据的问题，目前尚未提出有效的解决方案。

发明内容

[0006] 本发明的主要目的在于提供一种运输环境监测系统及方法，以解决上述相关技术中环境监测系统无法实现实时进行远距离传输监测数据的问题。

[0007] 为了实现上述目的，根据本发明的一个方面，提供了一种运输环境监测系统。

[0008] 根据本发明的运输环境监测系统包括数据采集装置，数据采集装置包括主控芯片以及与主控芯片相连的温湿度芯片、加速度计和压力机芯片，还可以包括：无线传输装置，与数据采集装置的主控芯片连接；转发设备，设置于无线传输装置与上位机之间，从无线传输装置将获取主控芯片处理后的监测数据，并将该监测数据发送给上位机。

[0009] 进一步地，转发设备为手持机，无线传输装置是Zigbee芯片，手持机用于通过Zigbee芯片向主控芯片发送控制信息，控制信息包括监测数据的参数设置。

[0010] 进一步地，手持机包括：输入装置，提供一个用户界面，用于获取指令；处理装置，获取并处理用户指令，生成控制信息；传输装置，与Zigbee芯片建立通讯；显示装置，显示监测数据。

[0011] 进一步地，转发设备是网关，无线传输装置是Zigbee芯片，网关用于将上位机的控制信息发送给Zigbee芯片，控制信息包括监测数据的参数设置。

[0012] 进一步地，运输环境监测系统还包括：GPS装置，与主控芯片连接，获取定位信息；GPRS/CDMA装置，与主控芯片连接，用于远程传输监测数据。

[0013] 为了实现上述目的，根据本发明的另一方面，提供了一种运输环境监测方法。

[0014] 根据本发明的运输环境监测方法包括：主控芯片获取监测数据，监测数据包括：温度监测数据、加速度、湿度监测数据以及压力监测数据；转发设备通过无线传输装置获取主控芯片处理后的监测数据，其中，无线传输装置是Zigbee芯片；转发设备发送监测数据至上位机。

[0015] 进一步地，在主控芯片获取监测数据之前，方法还包括：手持机向主控芯片发送控制信息，控制信息包括加速度计的量程参数；主控芯片根据加速度计的量程参数启动加速度计，其中，当量程参数小于等于第一预定值时，启动第一加速度计；当量程参数大于第一预定值时，启动第二加速度计。

[0016] 进一步地，第一加速度计的量程包括±6g、±12g以及±24g，其中，当量程参数小于等于±6g时，启动第一加速度计，并设置第一加速度计的量程为±6g；当量程参数大于±6g且小于等于±12g时，启动第一加速度计，并设置第一加速度计的量程为±12g；当量程参数大于±12g且小于等于±24g时，启动第一加速度计，并设置第一加速度计的量程为±24g。

[0017] 进一步地，在启动加速度计之后，方法还包括：判断加速度是否超过第二预定值，其中，当加速度小于等于第二预定值时，读取第一加速度计的值；当加速度大于第二预定值时，读取第二加速度计的值。

[0018] 进一步地，在主控芯片获取监测数据之前，方法还包括：判断加速度是否大于加速度阈值，其中，当加速度大于加速度阈值时，主控芯片进入工作状态，否则，主控芯片进入待机状态。

[0019] 通过本发明，采用数据采集装置；无线传输装置，与数据采集装置的主控芯片连接，主控芯片通过无线传输装置与上位机建立通讯；转发设备，设置于无线传输装置与上位机之间，通过无线传输装置将主控芯片处理后的监测数据发送给上位机，解决了相关技术中环境监测系统无法实现实时进行远距离传输监测数据的问题，进而达到了实现环境监测系统实时的远程传输监测数据的效果。同时可以实现提供手持机进行实时监测环境参数并更改相关设置。

附图说明

[0020] 此处所说明的附图用来提供对本发明的进一步理解，构成本申请的一部分，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

[0021] 图1是根据本发明实施例的监测系统的结构示意图；

[0022] 图2是根据本发明实施例的监测系统中的手持机的结构示意图；

[0023] 图3是根据本发明实施例的电池管理的方案示意图；

[0024] 图4是根据本发明实施例的监测方法的流程图；

[0025] 图5是根据本发明实施例的加速度量程的可调流程图；

[0026] 图6是根据本发明实施例的加速度测量流程图；

[0027] 图7是根据本发明实施例的电池电源管理的流程图。

具体实施方式

[0028] 需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。下面将参考附图并结合实施例来详细说明本发明。

[0029] 本发明提供了一种监测系统。图1是根据本发明实施例的监测系统的结构示意图。如图1所示，该监测系统可以包括：数据采集装置，数据采集装置可以包括主控芯片以及与所述主控芯片相连的温湿度芯片、加速度计和压力计芯片，还可以包括：无线传输装置，与数据采集装置的主控芯片连接，在主控芯片通过无线传输装置与上位机之间建立通讯；转发设备，设置于无线传输装置与上位机之间，从无线传输装置获取主控芯片处理后的监测数据，并将该监测数据发送给上位机。其中，转发设备可以为手持机，无线传输装置是Zigbee芯片，手持机通过Zigbee芯片向主控芯片发送控制信息，控制信息包括监测数据的参数设置。

[0030] 本发明上述实施例的目的在于提供一套环境监测系统，在实现冲击振动、温度、湿度、压力等参数的实施监测和记录、分析的同时，为保存和运输提出更合理的依据和要求，通过无线传输装置实现远距离通讯，将监测数据发送到上位机，也可以实现通过上位机或手持机进行远距离设置及控制环境参数。

[0031] 具体的如图1所示的本发明的实施例，该监测系统可以包括：具有湿度传感器和温度传感器功能的温湿度芯片1、压力计芯片2、加速度计3和4、高速ADC芯片5、CPU芯片6、Zigbee芯片7、NandFlash8、F.RAM9、电压转换模块10、电池保护模块11、网关13、手持机14和上位机15。其中，温湿度芯片1的湿度传感器和压力计芯片2通过高速ADC芯片
5与CPU芯片6的SPI模块193连接，温湿度芯片1的湿度传感器与CPU芯片6的AD模块
17相连；加速度计3通过高速ADC芯片与CPU芯片6的SPI模块193相连，其中上述高速ADC芯片5和AD模块17用于将接收到的模拟信号转换成CPU芯片可以识别的数字信号；加速度计4通过SPI模块191与CPU芯片建立连接；Zigbee芯片7与CPU芯片6的SPI模块
192相连；F.RAM9通过I2C模块18与CPU芯片6相连；NandFlash8通过并口线Nandflash Driver60与CPU芯片6相连，电池保护模块11对电池组提供过流，短路，欠压保护。各个芯片均由电压转换模块10供电，芯片的地线均接于电压转换模块10的地线。

[0032] 本发明实施例的温湿度芯片1具有高可靠性和长期稳定性以及加速度计的量程互换性，本发明实施例中包括量程为24g的三轴向数字输出加速度计4，以及量程为50g的X、Y轴向模拟输出加速度计3-XY和量程为50g的Z轴向模拟输出加速度计3-Z各一片的组合加速度计3，加速度计3和/或4实现包装箱三向加速度值的采集以及事件触发功能，从而实现加速度量程的设置和量程等级软件可调的功能，加速度计3和/或4与主控芯片连接，将监测到的振动事件数据发送至主控芯片；压力计芯片2为在较宽温度范围有较高精度的绝对压力计；高速ADC芯片5具有高达100KHz的采样速率，低信噪比和低功耗的特点；NandFlash8用来存储采集到的数据；R.RAM9用来存储配置数据；电压转换模块10将电池电压转换为个芯片所需的稳定电压；电池保护模块11对电池组提供过流，短路，欠压保护。关键的，本发明的CPU芯片6通过Zigbee芯片7与数据传输网关13建立连接，用来实现将监测数据转发出去以实现远程传输监测数据；手持机14用来进行参数设置以及数据的读取和存储，同时手持机14也可以用于与Zigbee芯片7连接后将监测数据转发出去以实现远程传输监测数据；上位机15用来实时监控和数据存储；GPS58记录事故地点信息。

[0033] 本发明实施例的CPU芯片6包括：CPU模块16，AD模块17，I2C模块18，SPI模块19，USART模块61，定时器模块20。加速度计3的输出信号与高速ADC芯片5相连，高速ADC芯片5的输出信号与SPI模块19相连，温湿度芯片1的温度传感器输出信号与AD模块17的共用数字I/O口相连，Zigbee芯片7与SPI模块19相连，预留开关采集电路与CPU芯片
6的通用数字I/O模块59相连，GPS58与USART模块611连接、GPRS/CDMA与USART模块
612相连。

[0034] 具体的CPU芯片6是中央处理器，可以采用CortexTM-M3内核ARM芯片，该芯片具体参数为：32位ARM，最高72MHz的工作频率，512K字节的闪存程序存储器以及64K字节的SRAM，3个12位模数转换器，80个快速I/O端口，3个16位定时器，2个看门狗。该芯片功能强大，能够满足所有需求，并未今后产品的平台化提供了良好的基础。

[0035] 压力计芯片2采用MPX2202。该芯片为一款绝对压力传感器，该传感器工作温度达到：-40℃～125℃，并在全工作温度范围内能够进行温度补偿。

[0036] 温湿度芯片1采用HTG3513CH，该芯片具有长时间的可靠性和稳定性、全量程互换性等特点；湿度测量范围5～95％RH，湿度测量精度±3％RH，湿度误差漂移±0.5％RH/yr，湿度测量稳定时间5S；温度测量范围-40～85℃，温度测量精度±0.25℃，温度测量稳定时间10S；工作电压：3V～3.46V DC；输出：845mV～2400mV。温湿度芯片1中的温度传感器模块与CPU模块16的AD模块17相连接，湿度传感器模块与高速ADC芯片5相连接。

[0037] 加速度计3由一个X，Y轴双向加速度传感器和一个Z轴向加速度传感器构成，量程均为±50g，当用户设定的加速度测量量程大于20g时，或有事件发生时，可以利用这两个加速度计测量X、Y和Z轴向加速度。由于加速度计3的量程较大，因此相对的测量精度较低。

[0038] 加速度计4采用的是24g数字输出式三轴向加速度计。该芯片能够通过软件设置量程，并能设置测量阀值产生中断，由于加速度计4量程较小，因此测量精度较高。本方案中，当用户设定的加速度测量量程小于20g时，可以利用此加速度计测量加速度。同时用户设定的加速度阀值也将被写入此加速度计，以实现加速度阀值触发功能。该芯片还用来判断物体是否处于静止状态。

[0039] 高速ADC芯片5采用ADS8344。该芯片为同步串行接口的8通道16位ADC，100KHz采样速率，5V供电时的典型功耗为10mW。参考电压可从500mV到Vcc；该芯片包括关断模式，能够减少功耗至低于15uW。低压，高速和在线多路复用使得该芯片非常适用于电池操作系统。

[0040] Zigbee芯片7采用TI公司生产的内嵌ZigBee协议栈芯片级模块CC2480。该模块运行于成熟稳定的ZigBee2006协议栈，拥有SPI或UART接口，支持全ZigBee API，可配置成任何类型的ZigBee设备：协调器，路由器，终端设备；宽的电压支持范围(2.0V～3.6V)；低电流消耗(接收：27mA，发送27mA)和快速的转换时间。

[0041] Nandflash8 采 用 K9F1G08U0M。 该 芯 片 内 部 存 储 结 构 为 (2K+64)Byte×64Pages×1024Blocks，芯片的工作电流为10mA。

[0042] F.RAM9采用FM24C512。当系统需要存储数据时，首先保存在该芯片中，当保存2Kbyte数据后进行转存，将数据转存入Nandflash8中。

[0043] 图2是根据本发明实施例的监测系统中的手持机的结构示意图。如图3所示，手持机14包括：输入装置，提供一个用户界面，用于获取指令；处理装置，获取并处理用户指令，生成控制信息；传输装置，与Zigbee芯片建立通讯；显示装置，显示监测数据。

[0044] 本发明实施例中手持机结构主要可以包括Zigbee、USB、按键模块、显示屏模块以及其他电路，按键模块为一种输入装置，可以是用户界面式的键盘或触摸屏式的输入，用户可以利用手持机的输入装置输入用户指令，即设置参数的数据，该设置通过手持机上的Zigbee通讯装置传输给下位机的Zigbee芯片，最终主控芯片通过Zigbee芯片接收该用户指令，并进行相应的处理过程得到控制信息，同时，可以实现将主控芯片采集到的监测数据信息通过Zigbee芯片传输到手持机，一方面可以存储在手持机内部，用户可随时调出查看，另外一方面可通过USB将数据信息上传至上位机以供分析，该上位机可以是地面站。

[0045] 图3是根据本发明实施例的电池管理的方案示意图。如图3所示的电池的电源管理及供电方案图。整个系统供电设计为6V～10V供电，电池保护模块11对电池组提供过流，短路，欠压保护。同时通过开关可以将各种传感器彻底关闭，以满足低功耗要求。为达到省电的目的，监控模块即工作的主控芯片有3种工作模式，待机模式、时间触发模式和事件触发模式。待机模式是指监控模块处于低功耗待机状态；时间触发模式是指定时时间到，监控模块需要进行气压、温度、湿度的采集存储；事件触发模式是指监控模块监测到了加速度信息后进入工作状态。模块大部分时间处于低功耗待机状态。

[0046] 图4是根据本发明实施例的监测方法的流程图。如图4所示，该监测方法包括如下步骤S101至步骤S105：

[0047] 步骤S101，通过图1中的主控芯片6获取监测数据，监测数据可包括：温度监测数据、加速度、湿度监测数据以及压力监测数据；

[0048] 步骤S103，图1中的转发设备通过无线传输装置获取主控芯片6处理后的监测数据，其中，无线传输装置是可以是Zigbee芯片7，主控芯片通过Zigbee芯片7与上位机建立通讯，转发设备包括网关13或者手持机14；

[0049] 步骤S105，转发设备发送监测数据至上位机，本发明实施例的转发设备可以是网关13或者手持机14。

[0050] 本发明实施例中，手持机14通过Zigbee7发送参数设置信号到主控芯片6，主控芯片即CPU芯片6通过SPI模块19接收将设置指令存入F.RAM9中，并进行相应设置。上述过程也可以通过上位机15、网关13以及Zigbee芯片7实现。同时CPU芯片6将监测数据通过Zigbee芯片7发送至手持机14，手持机14转发监测数据到上位机15进行相应处理，或者通过网关13转发监测数据到上位机15，实现了远距离传输数据，以及远距离控制环境参数的设置以及监控过程。

[0051] 根据上述实施例可知本发明的监测数据传输流程可以包括如下5类传输情况：

[0052] 对于导向用户的来说，存在三条通路：(1)温湿度芯片1的湿度传感器和压力计芯片2采集的数据通过高速ADC模块5由CPU模块16接收，温湿度芯片1的温度传感器采集的数据通过AD模块17传输给CPU模块16，加速度计3的模拟信号先通过高速ADC芯片5转换为数字信号，再通过SPI模块191由CPU模块16所接收；CPU模块16处理后的监测数据，通过并口存储到F.RAM9中；(2)CPU模块16处理后的监测数据，通过SPI模块19传送到Zigbee芯片7，Zigbee芯片7再将监测数据传送到手持机14，手持机14再通过USB数据线传送到上位机；(3)Zigbee芯片7通过网关13将监测数据直接传送到上位机。

[0053] 对于用户导向CPU的数据流程来说，存在另外的两条通路：(4)手持机14/上位机15发出的参数设置指令到达Zigbee芯片7，再通过SPI模块192由CPU模块16所接收并进行相关参数设置；(5)地面站/上位机发出的参数设置指令通过网关13到达Zigbee芯片，再通过SPI模块192由CPU模块16所接收。

[0054] 需要说明的是，在附图的流程图示出的步骤可以在诸如一组计算机可执行指令的计算机系统中执行，并且，虽然在流程图中示出了逻辑顺序，但是在某些情况下，可以以不同于此处的顺序执行所示出或描述的步骤。

[0055] 系统运行过程当中，在初始阶段CPU芯片6处于睡眠状态，24g三轴向数字输出加速度计4对当前振动状况进行采集，转换为数字信号的数据通过SPI模块19发送给CPU模块16，若高于预定的值，则启动另外两个加速度计3，对当前振动进行三轴向加速度采集，该数据通过高速ADC芯片5转换为数字信号，并通过SPI模块19向CPU模块16发送；同时，CPU芯片6的定时器模块20预定一个值的时间并每隔预定值的时间，启动温湿度芯片1和气压计芯片2，对环境的温湿度、压力进行采集，温湿度芯片1和气压计芯片2采集到的数据传送到CPU芯片6的AD模块17，AD模块17转换完毕的数据为CPU模块16所接收；CPU模块16对所接收到的数据进行处理，并通过并口存储到F.RAM9；在手持机14或者上位机15发出取数据指令时，再通过并口将数据取出并通过Zigbee传输给手持机14，进而通过USB数据线传送到上位机15，或者再通过网关13传输给上位机15；CPU模块16将处理得出的数据与预定的相关值比较，若超出正常范围，则记录下当前事发位置，并将该数据传送到手持机14或者上位机15。

[0056] 图5是根据本发明实施例的加速度量程的可调流程图。如图5所示，该方法包括如下步骤：在主控芯片获取监测数据之前手持机14向主控芯片6发送控制信息，控制信息包括加速度计的量程参数，控制信息即用户发出的指令；主控芯片6根据加速度计的量程参数启动加速度计3或4，其中，当量程参数小于等于第一预定值时，启动第一加速度计4；当量程参数大于第一预定值时，启动第二加速度计3。第一加速度计4是24g三轴向数字式加速度计，第二加速度计3是由两只50g加速度计构成。

[0057] 其中，第一加速度计4的量程可以包括±6g、±12g以及±24g，其中，当量程参数小于等于±6g时，启动第一加速度计4，并设置第一加速度计4的量程为±6g；当量程参数大于±6g且小于等于±12g时，启动第一加速度计4，并设置第一加速度计4的量程为±12g；当量程参数大于±12g且小于等于±24g时，启动第一加速度计4，并设置第一加速度计4的量程为±24g。

[0058] 上述实施例中，首先主控芯片6确定是否收到用户的设置命令，即是否收到用户通过手持机14发送的控制信息，在确定主控芯片6在接收到软件量程设置指令之后，对相应的加速度计3或4进行量程配置。例如，若量程设置为±10g，那么将启用24g三轴向数字式加速度计4，并将其量程设置为±12g(因为24g三轴向数字式加速度计可以包括三种可选量程，分别为：±6g、±12g、±24g)；若量程设置为±20g，仍然启用24g三轴向数字式加速度计4，并将其量程设置为±24g；若量程设置为±50g，那么将启用另外两只50g模拟输出加速度计3。这样上述过程即可实现加速度量程软件可调。

[0059] 图6是根据本发明实施例的加速度测量流程图。如图6所示，该方法包括如下步骤：在启动所述加速度计之后，所述方法还包括：判断所述加速度是否超过第二预定值，其中，当所述加速度小于等于所述第二预定值时，读取所述第一加速度计4的值；当所述加速度大于所述第二预定值时，读取所述第二加速度计3的值。本发明实施例中，第二预定值可以是20g，该值由用户设定。

[0060] 本发明上述实施例可以实现在初始情况下，24g三轴向数字式加速度计4处于常开状态，而另外两只50g加速度计3处于低功耗状态，当24g三轴向数字式加速度计检测到振动事件时，即检测到的加速度已经超过预先设定的阈值(该阈值用户可自己设定)。24g三轴向数字式加速度计进一步判断加速度是否超过20g(本方案当前设定值)，若是，则读取两只50g加速度计值并存储；反之，则读取24g加速度计值并存储。从而实现加速度测量以及事件触发功能。

[0061] 图7是根据本发明实施例的电池电源管理的流程图。相应的如图7所示，该流程实现了在主控芯片6获取监测数据之前，可以判断加速度是否大于加速度阈值，其中，当加速度大于加速度阈值时，主控芯片6进入工作状态，否则，主控芯片进入待机状态。具体为24g加速度计检测到振动事件之后，即将处于低功耗待机状态的监控模块唤醒进入工作模式，反之监控模块保持低功耗的待机状态，由此实现系统低功耗。

[0062] 综上可知，本发明采用了多颗加速度计组合应用(包括型号组合，位置设计，功能分配等)，实现了对包装箱/货物三轴向的加速度采集，并利用24g三轴向数字输出加速度计4做到了量程软件可调，提高了采集精度；将环境参数采集和无线传送结合到一起，实现了实时监控以及免拆卸监控；利用GPS确定事件发生位置，记录中包含定位信息，能够确定事件发生位置；通过Zigbee进行大包数据传送，保证数据传输可靠性；利用GPRS/CDMA进行远程数据传输，实现远程监控；开发了专用手持设备，具备参数设置、数据存取，可随时监测环境参数；同时，通过开关可以将各种传感器关闭，达到低功耗的要求。

[0063] 从以上的描述中，可以看出，本发明实现了如下技术效果：可按设定的模式对环境参数进行多点实时监测和记录；能通过手持机或网关以无线方式抄收各点数据，集中存储；能对数据进行分析和利用，建立全寿命周期健康状态档案，为保存和运输提出更合理的依据和要求；在环境变化超过设定的门限时，主动发出告警指示，便于使用维护人员迅速进行处理，预防事故发生。

[0064] 本发明监测系统产品在实现以上技术效果的同时具备以下功能：具备温度、湿度、压力和开关量测量功能；具备正交三轴加速度、振动测量功能；具备冲击检测功能，并记录冲击波形(波形长度不小于1秒)；具备计时功能；具备数据记录、分析功能；具备无线数传通讯功能；具备工作模式以及参数可设置具备休眠/唤醒功能。

[0065] 显然，本领域的技术人员应该明白，上述的本发明的各模块或各步骤可以用通用的计算装置来实现，它们可以集中在单个的计算装置上，或者分布在多个计算装置所组成的网络上，可选地，它们可以用计算装置可执行的程序代码来实现，从而，可以将它们存储在存储装置中由计算装置来执行，或者将它们分别制作成各个集成电路模块，或者将它们中的多个模块或步骤制作成单个集成电路模块来实现。这样，本发明不限制于任何特定的硬件和软件结合。

[0066] 以上仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。