冷鏈運輸發展概述與溫濕度傳感系統設計

◎方娟 蔣國平 陳中原 鄭建國 周祥祥

冷鏈運輸行業在我國近年來發展迅速，一方面市場逐年擴大，另一方面相關技術也在日益成熟。本文介紹了冷鏈運輸發展的背景，歸納總結了冷鏈運輸過程中溫濕度檢測的重要性，并提出了適用于冷鏈運輸過程的溫濕度傳感系統。研究內容既具有科研意義，也具有一定的市場潛力。

引言：隨著我國經濟的飛速發展，同時伴隨著傳感器技術、單片機控制技術、無線通信技術等相關電子技術的發展，在很多行業中都出現了大量的新興技術。在傳統的農業、食品運輸領域，傳統的運輸車難以保證食物和農產品的新鮮程度，大量的食品和農產品因存儲環境不適宜而出現腐爛、變質等問題，給人們帶來較大的經濟損失。隨著制冷技術的發展，農產品和食品的運輸得到了重要的改善。近年來，人們對冷鏈運輸中的溫濕度檢測技術更為重視，這是因為一方面實時有效的溫濕度檢測有利于及時報警，及時避免食物的腐爛，減少經濟損失，另一方面可以更有效地對運輸物進行溫度控制，將不同食物和農產品保存在最佳溫度區間，既能夠避免腐爛，又能夠最大程度的保證食物的新鮮程度。本文概述了冷鏈運輸的需求和發展相關問題，隨后又進一步提出了用于冷鏈運輸的溫濕度傳感系統設計。

一、冷鏈運輸概述

目前，在冷鏈技術方面，發達國家在冷鏈中應用了多種技術，不僅提高了效率，也有效的避免了經濟損失。而中國一些中小公司為了降低成本經常產生"斷鏈"的情況，沒有使用智能化的監測系統。無線射頻技術、實時智能的監測技術以及溫濕度臨界預警等技術在冷鏈中都發揮著重要的作用。圖1為傳統的冷鏈運輸車。

二、我國冷鏈運輸發展現狀

我國在低溫保險和冷藏運輸的技術方面還落后于發達國家，冷鏈運輸過程中的設備智能化水平不高，從而導致了食品品質容易變質、經濟易受到損失等問題。中國與美國在冷鏈方面的比較如圖所示，在冷鏈使用率方面，美國為95%，中國僅為19%；在農業總體投資成本中，美國在加工和運輸方面的成本占了70%，而中國在這兩個環節的投資要少得多，僅為10%；在人均冷庫的占有量方面，美國人均占有量是中國的10倍以上，以美國為100%的基數計算，則中國僅為9%。中美兩國加工和運輸占農業總投資比如圖2所示。

三、用于冷鏈運輸的溫濕度傳感系統設計

研制用于冷鏈運輸的溫濕度傳感系統，首先需要對溫濕度傳感器進行調試。目前，溫濕度傳感器主要分為集成型和獨立型兩種，一些集成型的溫濕度傳感器可以同時檢測溫度和濕度并將檢測到的數據分別輸出，通常為四線制或五線制。而獨立型的溫濕度傳感器則需要分別控制，通常為三線制。通常主控制器可以使用單片機進行控制，如國產的STC系列單片機，或一些嵌入式芯片，如STM32等。主控制器可以通過傳感器進行數據采集，并將采集到的數據通過串口發送至上位機，或將數據通過LCD顯示器進行顯示，常用的型號有LCD1602和LCD12864等。此外，還應該增加按鍵，便于對檢測系統進行控制。設計框圖如圖3所示。

結論：本文歸納總結了冷鏈運輸過程中溫濕度檢測的重要性，介紹了冷鏈運輸發展的背景，并提出了適用于冷鏈運輸過程的溫濕度傳感系統。研究內容既具有科研意義，也具有一定的商業價值。