简介

当前，粮食安全受到政府以及全社会的关注。而在粮食长时间的运输过程中，由于外部空气温湿度不稳定，导致车箱内部环境会发生过温、过湿的现象，如果没能及时发现指标异常变化并采取进一步的防范措施，粮食发生霉变概率就会大大增加，最终致使全车箱内粮食各项指标的不合格产生无谓的浪费，甚至或引发粮食安全等严重问题

针对各大粮库在粮食运输过程中进行环境数据实时监测的迫切需求，我们提出了一种粮食运输车辆的专用车载设备的设计和实现方案。这套设备结合粮食运输车的自身结构和运输特点，能够同时监测、收集车箱内部多个位置的温度和湿度数据，并上传至远程服务器。不仅其可对运输过程中粮食内部重要的温、湿度数据进行远程观测，而且利用当前流行的车辆定位管理手段加强对粮食运输车的监管，提高了车辆的利用率，降低了车辆使用的能耗。更进一步地，通过车箱内部图像的实时采集，有效的避免了粮食在运输过程中被盗行为的发生。
运粮车车载设备总体方案

图1 粮食运输车车载设备部署图

首先粮食运输车的车箱较长，从6米到12米不等。由于空间较大，粮食在运输过程中往往会出现局部霉变的现象，一个温湿度传感器无法探知箱体内部所有关键位置的温湿度数值，而因此在箱体内需要部署多个温湿度传感器。经过长期测试，6米车箱需要部署至少4个温湿度传感器，而12米的车箱需要至少部署6个传感器。传感器一般采用对称放置。

其次，由于粮食运输车运输方式的特点，车头与车箱经常会根据粮库不同任务单分配情况而分离，即，一个车箱卸货，车头带着另一个车箱装货。因此，在结构上考虑专用车载设备分开部署的方式，分为车头的GPS终端主机以及车箱的外设数据中继器两个部分。两者采用接插件进行连接。这样做的另一个好处就是可根据客户的需求可以随意增加传感器数量。主机用于定位以及与远程服务器进行数据交互。而外设数据中继器设备则与车箱内所有外设（摄像头、传感器等）进行通信，其起着承上启下的作用。一方面将收集到的实时数据发送到GPS终端主机上，另一方面接收GPS终端主机的命令数据并分配下发给各个外设。

基本原理框图及硬件方案

本文分别从部署在粮食运输车车头的GPS终端主机和车箱内的外设数据中继器这两个方面介绍整套车载设备的设计方案。