冷链运输发展概述与温湿度传感系统设计

◎方娟 蒋国平 陈中原 郑建国 周祥祥

冷链运输行业在我国近年来发展迅速，一方面市场逐年扩大，另一方面相关技术也在日益成熟。本文介绍了冷链运输发展的背景，归纳总结了冷链运输过程中温湿度检测的重要性，并提出了适用于冷链运输过程的温湿度传感系统。研究内容既具有科研意义，也具有一定的市场潜力。

引言：随着我国经济的飞速发展，同时伴随着传感器技术、单片机控制技术、无线通信技术等相关电子技术的发展，在很多行业中都出现了大量的新兴技术。在传统的农业、食品运输领域，传统的运输车难以保证食物和农产品的新鲜程度，大量的食品和农产品因存储环境不适宜而出现腐烂、变质等问题，给人们带来较大的经济损失。随着制冷技术的发展，农产品和食品的运输得到了重要的改善。近年来，人们对冷链运输中的温湿度检测技术更为重视，这是因为一方面实时有效的温湿度检测有利于及时报警，及时避免食物的腐烂，减少经济损失，另一方面可以更有效地对运输物进行温度控制，将不同食物和农产品保存在最佳温度区间，既能够避免腐烂，又能够最大程度的保证食物的新鲜程度。本文概述了冷链运输的需求和发展相关问题，随后又进一步提出了用于冷链运输的温湿度传感系统设计。

一、冷链运输概述

目前，在冷链技术方面，发达国家在冷链中应用了多种技术，不仅提高了效率，也有效的避免了经济损失。而中国一些中小公司为了降低成本经常产生"断链"的情况，没有使用智能化的监测系统。无线射频技术、实时智能的监测技术以及温湿度临界预警等技术在冷链中都发挥着重要的作用。图1为传统的冷链运输车。

二、我国冷链运输发展现状

我国在低温保险和冷藏运输的技术方面还落后于发达国家，冷链运输过程中的设备智能化水平不高，从而导致了食品品质容易变质、经济易受到损失等问题。中国与美国在冷链方面的比较如图所示，在冷链使用率方面，美国为95%，中国仅为19%；在农业总体投资成本中，美国在加工和运输方面的成本占了70%，而中国在这两个环节的投资要少得多，仅为10%；在人均冷库的占有量方面，美国人均占有量是中国的10倍以上，以美国为100%的基数计算，则中国仅为9%。中美两国加工和运输占农业总投资比如图2所示。

三、用于冷链运输的温湿度传感系统设计

研制用于冷链运输的温湿度传感系统，首先需要对温湿度传感器进行调试。目前，温湿度传感器主要分为集成型和独立型两种，一些集成型的温湿度传感器可以同时检测温度和湿度并将检测到的数据分别输出，通常为四线制或五线制。而独立型的温湿度传感器则需要分别控制，通常为三线制。通常主控制器可以使用单片机进行控制，如国产的STC系列单片机，或一些嵌入式芯片，如STM32等。主控制器可以通过传感器进行数据采集，并将采集到的数据通过串口发送至上位机，或将数据通过LCD显示器进行显示，常用的型号有LCD1602和LCD12864等。此外，还应该增加按键，便于对检测系统进行控制。设计框图如图3所示。

结论：本文归纳总结了冷链运输过程中温湿度检测的重要性，介绍了冷链运输发展的背景，并提出了适用于冷链运输过程的温湿度传感系统。研究内容既具有科研意义，也具有一定的商业价值。