用于冷却货物拖车内部体积的冷却系统和方法.pdf

本文公开了一种用于控制适合运输易腐货物的货物拖车的内部体积内的温度的系统。该系统包括流体分配组件和操作地耦接到流体分配组件的监视系统，流体分配组件用于有选择地引导低温冷却流体流入货物拖车的内部体积，以便调节内部体积内的温度。监视系统包括至少一个用于感测货物拖车的环境参数的传感器，和一个耦接到传感器和流体分配组件的控制器。控制器被配置成接收表示感测到的环境参数的监视信号，根据环境参数确定货物拖车的环境条件，以及如果确定的环境条件不同于预定的环境条件，则提供通知信号。

权利要求书
1.  一种用于控制适合运输易腐货物的货物拖车的内部体积内的温度 的系统，包括：
流体分配组件，其用于引导低温冷却流体的流进入货物拖车的内部体 积内，以便调节内部体积内的温度；
监视系统，其操作地耦接到流体分配组件，用于控制低温流体进入内 部体积的流量，该监视系统包括：
至少一个传感器，其用于感测货物拖车的环境参数；和
控制器，其耦接到传感器和流体分配组件，该控制器用来从至 少一个传感器接收表示感测的环境参数的监视信号，根据环境参数 确定货物拖车的环境条件，以及，如果确定的环境条件不同于预定 的环境条件，则提供通知信号。

2.  根据权利要求1所述的系统，其中内部体积包括多个监视区域， 控制器用于确定与该多个监视区域中的每一个相关的环境条件并提供表 示每个监视区域的确定的环境条件的通知信号。

3.  根据权利要求1所述的系统，其中监视系统还包括至少一个氧气 传感器，该氧气传感器用于感测内部体积内的氧气水平，控制器用于根据 感测的氧气水平确定环境条件。

4.  根据权利要求1所述的系统，其中控制器用于接收调节货车内部 体积内的温度的请求，并且如果确定的环境条件与预定的环境条件相同， 则操作流体分配组件以调节内部体积的温度。

5.  根据权利要求1所述的系统，其中监视系统包括用于感测内部体 积内的运动的运动传感器，控制器用于根据感测的运动确定内部体积内是 否存在操作员，并且在确定操作员不在内部体积内后操作流体分配组件。

6.  根据权利要求1所述的系统，还包括便于进入内部体积的货物存 取组件，监视系统耦接到货物存取组件，控制器用于接收调节内部体积内 的温度的请求，确定货物存取组件的操作条件，并且如果确定的操作功能 等于预定的操作功能，则操作流体分配组件。

7.  根据权利要求6所述的系统，控制器用于接收进入内部体积的请 求，并且，如果确定的环境条件等于预定的环境条件，则操作货物存取组 件以使操作员能进入内部体积。

8.  根据权利要求6所述的系统，其中货物拖车包括限定内部体积的 多个侧壁，货物存取组件包括：
耦接到多个侧壁之一上并且可在锁定位置和开锁位置之间操作的闩 锁组件；和
可拆卸地耦接到闩锁组件的安全锁定元件，安全锁定元件被配置成便 于防止操作员进入内部体积，其中安全锁定元件在锁定位置被耦接到闩锁 组件，而在开锁位置与闩锁组件解除耦接，控制器根据确定的环境条件， 在锁定位置和开锁位置之间操作闩锁组件。

9.  根据权利要求1所述的系统，还包括用于从货物拖车的内部体积 排出低温气体的通气组件，监视系统耦接到该通气组件，用于根据确定的 环境条件来操作通气组件。

10.  根据权利要求9所述的系统，其中控制器用于接收进入内部体积 的请求，并且在接收到请求后响应地操作通气组件。

11.  根据权利要求1所述的系统，其中监视系统包括：
耦接到流体分配组件的至少一个传感器，该传感器用于感测流体分配 组件的操作参数，控制器用来接收表示感测的流体分配组件的操作参数的 监视信号，根据该操作参数确定流体分配组件的操作条件，以及，如果确 定的操作条件不同于预定的操作条件，则提供通知信号。

12.  根据权利要求11所述的系统，其中流体分配组件包括：
耦接到货物拖车、用于储存一定体积的低温流体的低温流体供应箱；
至少一个喷嘴，该喷嘴位于内部体积内，用于将低温流体的流排入内 部体积；
耦接在低温流体供应箱和至少一个喷嘴之间的流体导管，该流体导管 用于引导低温流体从低温流体供应箱到达该至少一个喷嘴；和
至少一个控制阀，用于有选择地引导低温流体的流到达至少一个喷 嘴。

13.  根据权利要求12所述的系统，其中操作参数是下述中的至少一 个：从至少一个喷嘴排出的低温流体的感测的温度、流体导管的感测的温 度、至少一个控制阀两侧的感测的压差和流体分配组件内的感侧的流体压 力。

14.  根据权利要求1所述的系统，其中至少一个传感器被配置成感测 内部体积内的环境温度，控制器用于接收表示感测的内部温度的监视信 号，并根据感测的温度操作流体分配组件，以有选择地引导低温流体进入 内部体积。

15.  根据权利要求14所述的系统，其中内部体积包括多个监视区域， 控制器用于感测该多个监视区域中的每一个内的温度，并有选择地引导低 温流体的流到达每一个监视区域，以独立地调节每个监视区域的温度。

16.  根据权利要求14所述的系统，其中控制器用于：根据预定的冷 却速率和感测的内部温度，确定正在被引入内部体积的低温流体的流速； 以所确定的流速引导低温流体的流进入内部体积；根据在预定时段内监视 到的感测的内部温度，确定实际的冷却速率；以及，调节正被引入内部体 积的低温流体的流速，以减小实际的冷却速率和预定冷却速率之间的差 异。

17.  根据权利要求16所述的系统，其中控制器用于根据感测的内部 温度、拖车外部温度、货物拖车的隔热值中的一个，确定低温流体的流速。

18.  一种用于控制适合运输易腐货物的货物拖车的内部体积内的温度 的监视系统，货物拖车包括流体分配组件，用于引导低温冷却流体的流进 入货物拖车的内部体积，以便调节内部体积内的温度，监视系统包括：
用于感测货物拖车的环境参数的至少一个传感器；和
耦接到传感器和流体分配组件的控制器，该控制器用来从至少一个传 感器接收表示感测的环境参数的监视信号，根据环境参数确定货物拖车的 环境条件，以及，如果确定的环境条件不同于预定的环境条件，则提供通 知信号。

19.  根据权利要求18所述的监视系统，其中内部体积包括多个监视 区域，控制器用于确定与该多个监视区域中的每一个相关的环境条件，并 提供表示每个监视区域的确定的环境条件的通知信号。

20.  根据权利要求18所述的监视系统，其中监视系统还包括至少一 个氧气传感器，氧气传感器用于感测内部体积内的氧气水平，控制器用于 根据感测的氧气水平确定环境条件。

21.  根据权利要求18所述的监视系统，其中控制器用于接收调节货 车内部体积内的温度的请求，并且如果确定的环境条件与预定的环境条件 相同，则操作流体分配组件以调节内部体积的温度。

22.  根据权利要求18所述的监视系统，还包括用于感测内部体积内 的运动的运动传感器，控制器用于根据感测的运动确定内部体积内是否存 在操作员，并在确定操作员不在内部体积内后操作流体分配组件。

23.  根据权利要求18所述的监视系统，其中货物拖车包括便于进入 内部体积的货物存取组件，监视系统操作地耦接到该货物存取组件，控制 器用于接收调节内部体积内的温度的请求，确定货物存取组件的操作条 件，并且如果确定的操作功能等于预定的操作功能，则操作流体分配组件。

24.  根据权利要求23所述的监视系统，其中控制器用于接收进入内 部体积的请求，并且，如果确定的环境条件等于预定的环境条件，则操作 货物存取组件以使操作员能进入内部体积。

25.  根据权利要求18所述的监视系统，其中货物拖车包括用于从货 物拖车的内部体积排出低温气体的通气组件，监视系统操作地耦接到该通 气组件，控制器用于根据确定的环境条件操作通气组件。

26.  根据权利要求25所述的监视系统，其中控制器用于接收进入内 部体积的请求，并且在接收到请求后响应地操作通气组件。

27.  根据权利要求18所述的监视系统，包括耦接到流体分配组件的 至少一个传感器，该传感器用于感测流体分配组件的操作参数，控制器用 来接收表示感测到的流体分配组件的操作参数的监视信号，根据操作参数 确定流体分配组件的操作条件，并且，如果确定的操作条件不同于预定的 操作条件，则提供通知信号。

28.  根据权利要求27所述的监视系统，其中操作参数是下述中的至 少一个：从至少一个喷嘴中排出的低温流体的感测的温度、流体导管的感 测的温度、至少一个控制阀两侧的感测的压差和流体分配组件内的感测的 流体压力。

29.  根据权利要求18所述的监视系统，其中至少一个传感器被配置 成感测内部体积内的环境温度，控制器用于接收表示感测的内部温度的监 视信号，并且根据感测的温度操作流体分配组件，以有选择地引导低温流 体进入内部体积。

30.  根据权利要求29所述的监视系统，其中内部体积包括多个监视 区域，控制器用于感测该多个监视区域中的每一个内的温度，并且有选择 地引导低温流体的流到达每一个监视区域，以独立地调节每个监视区域的 温度。

31.  根据权利要求29所述的监视系统，其中控制器用于：根据预定 的冷却速率和感测的内部温度，确定正在被引入内部体积的低温流体的流 速；以所确定的流速引导低温流体流入内部体积；根据在预定时段内监视 到的感测的内部温度确定实际的冷却速率；以及调节正被引入内部体积的 低温流体的流速，以减小实际的冷却速率和预定的冷却速率之间的差异。

32.  根据权利要求31所述的监视系统，其中控制器用于根据感测的 内部温度、拖车外部温度、货物拖车的隔热值中的一个，来确定低温流体 的流速。

33.  一种控制货物拖车的内部体积内的温度的方法，货物拖车包括流 体分配组件，用于引导低温冷却流体的流进入货物拖车内部体积，该方法 包括如下步骤：
从传感器接收表示感测的环境参数的监视信号；
根据感测的环境参数确定货物拖车的环境条件；和
如果确定的环境条件不同于预定的环境条件，则给操作员提供通知信 号。

34.  根据权利要求33所述的方法，还包括如下步骤：
确定与限定在内部体积内的多个监视区域中的每一个相关的环境条 件；和
给操作员提供表示每个监视区域的确定的环境条件的通知信号。

35.  根据权利要求33所述的方法，还包括如下步骤：
接收表示内部体积内的感测的氧气水平的信号；和
根据感测的氧气水平确定环境条件。

36.  根据权利要求33所述的方法，还包括如下步骤：
接收调节货车内部体积内的温度的请求；和
如果确定的环境条件等于预定的环境条件，则操作流体分配组件以调 节内部体积的温度。

37.  根据权利要求33所述的方法，还包括如下步骤：
接收表示内部体积内的感测的运动的信号；
根据感测的运动确定内部体积内是否存在操作员；和
在确定操作员不在内部体积内后操作流体分配组件。

38.  根据权利要求33所述的方法，其中货物拖车包括便于进入内部 体积的货物存取组件，该方法还包括如下步骤：
接收调节内部体积内的温度的请求；
确定货物存取组件的操作条件；和
如果确定的操作功能等于预定的操作功能，则操作流体分配组件。

39.  根据权利要求38所述的方法，还包括如下步骤：
接收进入内部体积的请求；和
如果确定的环境条件等于预定的环境条件，则操作货物存取装置以使 操作员能进入内部体积。

40.  根据权利要求33所述的方法，其中货物拖车包括用于从货物拖 车的内部体积排出低温气体的通气组件，该方法还包括如下步骤：
接收进入内部体积的请求；和
在接收到该请求后响应地操作通气组件。

41.  根据权利要求33所述的方法，还包括如下步骤：
接收表示流体分配组件的操作参数的信号；
根据操作参数确定流体分配组件的操作条件；和
如果确定的操作条件不同于预定的操作条件，则提供通知信号。

42.  根据权利要求41所述的方法，其中操作参数是下述中的至少一 个：从至少一个喷嘴中排出的低温流体的感测的温度、流体导管的感测的 温度、至少一个控制阀两侧的感测的压差和流体分配组件内的感测的流体 压力。

43.  根据权利要求33所述的方法，还包括如下步骤：
接收表示内部体积内的环境温度的信号；和
根据感测的温度操作流体分配组件，以有选择地引导低温流体进入内 部体积。

44.  根据权利要求33所述的方法，还包括如下步骤：
根据预定的冷却速率和感测的内部温度，确定正在被引入内部体积内 的低温流体的流速；
以所确定的流速引导低温流体的流进入内部体积；
根据在预定的时段内监视到的感测的内部温度，确定实际的冷却速 率；和
调节正在被引入内部体积的低温流体的流速，以减小实际的冷却速率 和预定的冷却速率之间的差异。

45.  根据权利要求44所述的方法，还包括如下步骤：根据感测的内 部温度、拖车外部温度、货物拖车的隔热值中的一个，来确定低温流体的 流速。

说明书用于冷却货物拖车内部体积的冷却系统和方法
相关申请的交叉引用
本申请要求享有2012年6月25日提出的第61/664,075号美国临时申 请的优先权，其公开的内容通过引用被结合于此。
技术领域
本文公开的主题涉及冷藏货物拖车，特别地涉及用于冷却货物拖车内 部体积的冷却系统和方法。
背景技术
为了便于运输易腐货物，诸如例如卡车拖车和/或集装箱之类的货物运 载器包括拖车制冷单元(TRU)，以将货舱温度保持在要求的温度。会因 高环境温度而损坏的产品可以保持在“室温”(约20℃/68℉)，而冷藏货 物通常保持在稍高于冰点(1℃/35℉)，冷冻产品可以储存在介于-15℃/0 ℉和-30℃/-20℉之间的各个温度设定点。货物可以包括各种消费品，诸如 农产品，冷冻和冷藏肉类，乳品，糖果，药物，和花。
当代的带有柴油驱动的压缩机系统的拖车制冷单元(TRU)提供所需 的冷却性能，但从经济的观点来说，由于维护、燃油供给和标准执行的成 本，正变得缺乏吸引力。另外，社会也对拖车制冷单元的用户施加了相当 大的压力，要求其降低环境影响，尤其是在市区，在市区会觉得噪音和尾 气排放是特别大的问题。
为了提供环境弊端比柴油拖车制冷单元少的货物冷却替代方法，低温 冷却系统(CCS)利用液氮(LN2)的储存的热能来用于保持货物温度。 可以采用两种通用型的低温冷却系统——“直接”系统以及“间接”系统， 在“直接”系统中液氮被直接分散到货舱里，而“间接”系统使用蒸发器 (类似于压缩机型系统的蒸发器)和循环风扇将热从货物迁移到冷却介 质。
喷射液氮的直接方法是首选，由于其效率比间接系统高——冷却介质 的几乎所有的潜在的热能吸收都通过液氮和货物之间的直接相互作用来 实现，并且不需要除霜循环以从蒸发器除冰(每当蒸发器表面温度低于水 的冰点且空气中存在水气时，就会结冰)。由于燃料必然受液氮容器尺寸 的限制并且从而效率是对该系统效用最大化的重要参数，因此直接系统在 能量效率上可具有显著的优势。另外，由于直接液氮系统在冷却循环过程 中不需要使用循环风扇，因此它们在冷却循环过程中具有较低的电力消耗 (这很重要，因为在漫长的装载和分段运输过程中，拖车通常不连接牵引 机或者岸电)，其噪音排放显著降低，并且减轻食物变干。
有些冷藏车可以包括通过喷管装置并且同时通过蒸发器装置分配液 氮的直接液氮系统。液氮流过该蒸发器装置，并且被转变成气态氮，该气 态氮用于驱动风扇以将空气引到空间中，以实现环境控制。但是，将液氮 直接引到封闭的拖车空间中对操作员来说存在安全风险，因为可能进入包 含危险水平的气态氮的气氛中。例如，随着液氮在空间内的喷射，空气被 引到该空间内，但是，由于大量的气态氮占据了该空间，因此存在严重的 安全风险。
因此，需要新的特征来提高包含低温冷却系统的冷藏车的安全性和增 强对其的监视，以降低操作冷藏车和从冷藏拖车装卸产品时暴露给操作员 的潜在的健康风险。本发明旨在满足这些需要。
发明内容
就本发明的一个方面而言，提供了一种用于控制适合运输易腐货物的 货物拖车的内部体积内的温度的系统。该系统包括流体分配组件和操作地 耦接到流体分配组件的监视系统流体分配组件用于有选择地引导低温冷 却流体的流进入货物拖车的内部体积以便调节该内部体积内的温度。该监 视系统包括用于感测货物拖车的环境参数的至少一个传感器，和耦接到该 传感器和流体分配组件的控制器。控制器被配置成接收表示感测的环境参 数的监视信号、根据环境参数确定货物拖车的环境条件，并且如果确定的 环境条件不同于预定的环境条件则提供通知信号。
就本发明的另一方面而言，提供了一种用于适合运输易腐货物的货物 拖车的内部体积内的温度控制中的监视系统。该货物拖车包括流体分配组 件，用于引导低温冷却流体的流进入货物拖车的内部体积以便调节该内部 体积内的温度。该监视系统包括用于感测货物拖车的环境参数的至少一个 传感器，和耦接到该传感器和流体分配组件的控制器。该控制器被配置成 从至少一个传感器接收表示感测的环境参数的监视信号，根据环境参数确 定货物拖车的环境条件，并且如果确定的环境条件不同于预定的环境条件 则提供通知信号。
就本发明的又一个方面而言，提供了一种控制货物拖车的内部体积内 的温度的方法。该货物拖车包括流体分配组件，用于引导低温冷却流体的 流进入货物拖车的内部体积。该方法包括从传感器接收表示感测的环境参 数的监视信号，根据环境参数确定货物拖车的环境条件，并且如果确定的 环境条件不同于预定的环境条件则给操作员提供通知信号。
附图说明
容易理解本发明的其他优点，因为参考以下详细说明并结合附图能更 好地理解本发明，其中：
图1是根据本发明的实施方式的可用于控制货物拖车的内部体积内的 温度的示例性系统的透视图；
图2是图1所示的系统沿区域2截取的一部分的透视图；
图3是图1所示的系统沿区域3截取的一部分的透视图；
图4是根据本发明的实施方式的包括图1所示的系统的一部分的货物 拖车的内部体积的透视图；
图5是图4所示的货物拖车的另一透视图；
图6是根据本发明的实施方式的图1所示的系统的概要性展示；
图7是根据本发明的实施方式的可以与图1所示的系统一起使用的监 视系统的示意图；和
图8是根据本发明的实施方式的可以与图1所示的用于控制货物拖车 的内部体积内的温度的系统一起使用的方法的流程图。
在附图中，相应的附图标记表示相应的部件。
具体实施方式
参照附图和在操作中，本发明通过提供包括确定货物拖车的环境条件 的监视系统并且如果环境条件对操作员有危险则提供通知给操作员的系 统，克服了已知的拖车制冷系统的至少一些缺点。另外，该监视系统可以 根据确定的环境条件限制进入货物拖车。更具体地说，该监视系统会根据 感测的环境参数，例如温度、压力、氧气水平，和/或氮气水平，确定环境 条件，并且如果确定的环境条件不同于预定的环境条件则通知操作员。另 外，该系统包括流体分配组件，用于引导低温冷却流体的流进入货物拖车 的内部体积内以控制内部温度。该监视系统监视流体分配组件的操作，并 根据感测的环境参数调节低温冷却流体的流量。通过提供监视与控制低温 冷却流体分配组件的操作的系统，暴露给操作员的健康风险相比已知的制 冷系统显著降低。因此，操作拖车制冷系统的成本得以降低。
大体上，系统10包括用于运输在货物的运输过程中需要保持在特定 温度范围内的产品和/或货物的货物拖车。例如，系统10可适合运输包括 例如医药用品、食物、易腐货物、农产品、花、商业货物、和/或在运输过 程中需要温度受控环境的任何合适物件的冷藏产品。在展示的实施方式 中，系统10包括冷却流体分配组件，用于引导冷却流体进入货物拖车以 保持货物拖车的冷藏空间。系统10还包括适合监视货物拖车和/或冷却流 体分配组件的情况并通知操作员系统10的情况的监视系统。例如，在一 个实施方式中，监视系统可通知操作员流体分配组件的操作条件。监视系 统也可通知操作员存在于冷藏空间内的潜在的健康风险，例如，冷藏空间 内的升高的冷却流体的水平和/或降低的可呼吸空气的水平。此外，监视系 统也可以根据监视到的冷藏空间和/或流体分配组件的情况调节流体分配 组件的操作。在另一个实施方式中，系统10还可以包括加热空间，其中 监视系统适合监视该加热空间的情况并将监视到的情况通知给操作员。
下面会参照附图解释本发明的选择的实施方式。通过本公开文本，对 本领域技术人员来说，显而易见的是，对本发明的实施方式的以下描述仅 仅是为了说明，而非为了限制由所附的权利要求书及其等价物限定的发 明。
图1是可用于控制货物拖车14的内部体积12内的温度的系统10的 透视图。图2-5是系统10的透视图。图6是系统10的概要性展示。在展 示的实施方式中，系统10包括用于引导冷却流体的流进入内部体积12的 流体分配组件16，用于从内部体积12排出低温流体的通气组件18，有选 择地提供进入内部体积12的货物存取组件20，以及操作地耦接到流体分 配组件16、通气组件18和货物存取组件20的监视系统22。
在展示的实施方式中，货物拖车14包括主体24，该主体包括前壁26， 后壁28，顶壁30，底壁32，和一对在前壁26和后壁28之间以及在顶壁 30和底壁32之间延展的侧壁34。壁26-34都包括在其中限定内部体积12 的内表面36。另外，壁26-34中每个都包括具有隔热值的隔热材料(未示 出)，以便防止内部体积12和环境空气38之间的传热，从而将内部体积 12热隔离。货物拖车14还包括至少一个有选择地提供进入内部体积12的 存取门40，从而能将卸载的货物42装载到货物拖车14。在一个实施方式 中，内部体积12可以包括在前壁26和后壁28之间延展的多个热调节区 域44，并且在每个区域44内可以包括不同的环境温度。另外，货物拖车 14可以包括位于所述多个区域44中每两个之间的多个隔断46，从而在内 部体积12内限定出多个隔间48。在一个实施方式中，每个隔断46可以可 拆卸地耦接到内表面36上，从而能让操作员有选择地将每个隔断46耦接 在货物拖车14内，从而调节由每个隔间48限定的和/或限定在内部体积 12内的一定数量的隔间48的体积。在一个实施方式中，隔断46可以包括 隔热材料，以便对相邻的隔间48和/或区域44热隔离。在另一个实施方式 中，隔断46可以配置成在相邻区域44之间提供热差和/或气压差。另外， 隔断46可包括，但不局限于包括，壁，隔板(partition)，帘幕，栅栏(fence)， 和气帘，和/或能够让每个区域和/或隔间包括独立调节的环境温度的任何 合适的隔断。
在展示的实施方式中，货物拖车14被配置成耦接到用于运输货物拖 车14的诸如卡车(未显示)之类的车辆上。在另一个实施方式中，货物 拖车14可以与车辆形成一体。另外，货物拖车14可以配置成由船、轨道 车、飞机和/或用于运输货物拖车14的任何合适的车辆运输。
在展示的实施方式中，流体分配组件16被耦接到货物拖车14上并且 适合引导用箭头50表示的冷却流体的流进入货物拖车14的内部体积12， 从而有选择地调节内部体积12内的环境温度，以便保持货物42的温度。 在展示的实施方式中，流体分配组件16被配置成引导诸如液氮之类的低 温流体50的流。低温流体50可以呈液相、气相、和/或液-气相。在一个 实施方式中，流体分配组件16可以引导任何合适的冷却流体，例如或者 液态二氧化碳(CO2)和/或任何其他合适的液体致冷剂。在展示的实施方 式中，流体分配组件16包括耦接到货物拖车14上、用于储存一定体积低 温流体50的低温流体供应箱52，位于内部体积12内用于将低温流体50 的流排到内部体积12内的多个喷嘴组件54，以及耦接在低温流体供应箱 52和喷嘴组件54之间用于将低温流体50从低温流体供应箱52引导到每 个喷嘴组件54的至少一个流体导管56。多个控制阀58被耦接到流体导管 56和/或喷嘴组件54，用于有选择地引导低温流体50的流通过喷嘴组件 54达到内部体积12。在一个实施方式中，控制阀58可以位于每个喷嘴组 件54附近。在另一个实施方式中，控制阀58可以位于流体供应箱52附 近和/或位于货物拖车14内能让系统10起到此处描述的作用的任何位置。
在展示的实施方式中，喷嘴组件54被安装到顶壁30的内表面36并 且位于内部体积12内。每个喷嘴组件54被配置成便于在低温流体50内 发生从液态低温流体到气态低温流体的低温流体相变，并且将气态低温流 体50排到内部体积12内，并且便于调节内部体积12内的环境温度。在 一个实施方式中，系统10可以包括位于每个区域44内的喷嘴组件54，以 通过有选择地引导低温流体50的流独立地到达每个区域44而独立调节每 个区域44内的环境温度。每个喷嘴组件54包括喷雾器杆60，结合到喷雾 器杆60上用于从喷雾器杆60排出低温流体50的多个喷嘴62，以及位于 喷雾器杆60附近以便于从喷嘴62排出的低温流体50在内部体积12内混 合的风扇64。喷嘴62优选按扇状阵列布置，从而将低温流体50喷向所有 水平方向。各个喷嘴组件54定位在整个内部体积12内，便于冷却内部体 积12。
在展示的实施方式中，低温流体供应箱52被安装到货物拖车14的外 表面，以便于接近流体供应箱52，从而能使操作员为流体供应箱52充填 和再充填低温流体50。在一个实施方式中，流体供应箱52还可以包括耦 接到流体供应箱52的排放控制阀(未显示)，以能让冷却流体在供应箱的 维护过程中从流体供应箱52中排出，和/或以便于降低供应箱的内部压力。 在另一个实施方式中，流体供应箱52可以设置在货物拖车壁26-34内。
在展示的实施方式中，通气组件18被配置成从内部体积12排放低温 气体50，并且包括风扇组件66和至少一个延伸通过货物拖车14的开口 68，以通过该开口68将内部体积12与环境空气38流体连通。舱口组件 70在开口68上延展，并且被配置成有选择地引导空气和/或低温流体50 通过开口68。风扇组件66被配置成将空气流引入内部体积12并通过开口 68，以将低温流体50从内部体积12吹扫到货物拖车14的外部。在一个 实施方式中，风扇组件66被耦接到货物拖车14的外部。可选地，风扇组 件66可以位于货物拖车14内能使通气系统18起此处描述的作用的任何 位置。在一个实施方式中，通气窗系统(未显示)可以耦接到风扇组件66， 以有选择地引导环境空气38通过风扇组件66并进入内部体积12。在展示 的实施方式中，通气组件18被配置成引导环境空气38的流从货物拖车外 部通过内部体积12，以在吹扫操作过程中让冷却流体50移动通过开口68， 通过环境空气的内流而从内部体积12中吹扫出气态低温流体50，从而在 内部体积12内产生可呼吸的气氛。在另一个实施方式中，通气系统18被 配置成从内部体积12通过货物存取门40排出低温流体50。在一个实施方 式中，通气组件18还可以包括以流体连通方式与风扇组件66耦接的空气 供给箱(未显示)和/或氧气箱(未显示)，用于引导空气和/或氧气的流进 入内部体积12，从而增加内部体积12内的氧气水平。另外，通气组件18 还可以包括耦接到流体分配组件16的蒸发器组件72，用于引导环境空气 38的流流过包含低温流体的多个导管(未显示)，以便冷却正被引入内部 体积12的环境空气38。在另一个实施方式中，通气组件18还可以包括用 于从内部体积12除去低温流体50的真空系统(未显示)。
货物存取组件20被耦接到货物拖车14上，以便进入内部体积12。在 展示的实施方式中，货物存取组件20包括安装到货物侧壁34上的闩锁组 件74和可拆卸地耦接到闩锁组件74上的安全锁定元件76以便防止操作 员进入内部体积12。闩锁组件74包括可操作地介于锁定位置和开锁位置 之间的机电闩锁。在锁定位置，安全锁定元件被耦接到闩锁组件74，以防 止操作员从闩锁组件74上除去安全锁定元件76。在开锁位置，安全锁定 元件与闩锁组件74分离，能让操作员从闩锁组件74上除去安全锁定元件 76而进入内部体积12。在展示的实施方式中，安全锁定元件76可以包括 在侧壁34之间延伸的线缆组件77。在一个实施方式中，安全锁定元件76 可以包括货物存取门40，以有选择地锁定和开启存取门40，提供通向内 部体积12的入口。在另一个实施方式中，安全锁定元件76可以包括闸、 门、臂、带、和/或可以防止进入内部体积12的任何合适的装置。另外， 货物存取组件20可以包括多个位于内部体积12的屏障(未显示)，并且 该屏障在内部体积12内限定出多个隔间48中的每一个。每个屏障可以包 括门和耦接到门上的闩锁组件74，从而有选择地提供到相应隔间48的入 口。
在展示的实施方式中，监视系统22包括多个传感器78，与多个传感 器78中的每一个通信耦接的控制器80，以及耦接到控制器80用于向操作 员显示信息的显示装置82。每个传感器78检测与流体分配组件16、通气 组件18、货物存取组件20的操作和货物拖车14的环境条件有关的各种参 数，并将表示感测的参数的信号传输到控制器80。传感器78可包括，但 不局限于仅仅是包括，位置传感器，振动传感器，加速度传感器，温度传 感器，压力传感器，流量传感器，运动传感器，和/或感测与系统10的操 作和货物拖车14的环境条件有关的各种参数的任何其他传感器。在本文 中，术语“参数”指的是物理特性，其值可用于限定流体分配组件16、通 气组件18、货物存取组件20、和/或货物拖车14的操作模式、定向、位置、 和操作条件，例如，而不是局限于，操作模式、内部体积温度、外部温度、 内部体积压力、大气压、供应箱压力、氧气水平、氮气水平、冷却流体温 度、流体供应压力、控制阀操作、限定的位置处的振动和加速度。
在展示的实施方式中，监视系统22包括一个或多个温度传感器84、 气体传感器86、位置传感器88、接近传感器90、压力传感器92、和/或流 量传感器94。温度传感器84被配置成感测内部体积12内的环境温度和/ 或货物42的温度。气体传感器86被配置成感测内部体积12内是否存在 气体和/或气体的量。感测的气体可包括，但不局限于包括，氧气，氮气， 二氧化碳和/或能让监视系统22如在此处描述的那样起作用的任何合适的 气体。位置传感器88感测流体控制阀58的位置、货物存取门40的位置、 和/或闩锁组件74的位置。接近传感器90感测内部体积12内的运动。压 力传感器92感测内部体积12内的压力、外部空气压力、流体分配组件16 内的流体压力、和/或流体供应箱52内的流体压力。流量传感器94感测正 被引导通过流体分配组件16的冷却流体的流量。
在展示的实施方式中，控制器80包括处理器96和存储装置98。处理 器96执行各种程序，从而根据从显示装置82接收到的用户指令和数据控 制系统10的其他部件。存储装置98储存由处理器96使用的程序和信息。 处理器96包括任何合适的可编程电路，该电路可以包括一个或多个系统 和微控制器、微处理器、简化指令集电路(RISC)、专用集成电路(ASIC)、 可编程序逻辑电路(PLC)、现场可编程门阵列(FPGA)、和能够执行此处 描述的功能的任何其他电路。上述实例仅仅是示范性的，因此不打算以任 何方式限制术语“处理器”的定义和/或意义。存储装置98包括计算机可 读介质，例如(而非限制)，随机存取存储器(RAM)，只读存储器(ROM)， 可擦除可编程序只读存储器(EPROM)，快闪存储器，硬盘驱动器，固态 驱动器，磁盘，快闪驱动器，光盘，数字视频盘，和/或能使处理器96储 存、检索、和/或执行指令和/或数据的任何合适的装置。
存储装置98还可以包括数据库100，它包含与各种内容有关的信息， 例如，环境参数，预定的环境条件，温度，压力，预定的操作条件，和/ 或用于产生视觉和/或听觉通知和/或显示在显示装置82上的警报的声音和 视觉图像数据。
在示范性的实施方式中，控制器80包括耦接到流体分配组件16、通 气组件18、和货物存取组件20的用于控制控制阀58、风扇64、风扇组件 66、和闩锁组件74的操作的控制接口模块102。另外，控制器80还包括 耦接到每个传感器78的传感器接口组件104，例如传感器84-94用于从每 个传感器78接收并向其传输数据。每个传感器78可以连续地、周期性地、 或者仅仅是一次地和/或以能使监视系统22起到此处描述的作用的任何其 他信号时序传递信号。此外，每个传感器78可以以模拟形式或数字形式 传递信号。
显示装置82被耦接到控制器80，用于向用户显示信息，并接收表示 用户的选择的用户选择输入，并将用户选择输入传输到控制器80，以能使 用户与系统10相互作用。显示装置82包括显示器106和用户输入装置108。 显示器106可位于货物拖车14的内部，货物拖车14的外部，车辆(未显 示)内和/或能使用户看到显示在显示器106上的信息的任何合适的位置。 显示器106包括(没有限制)，诸如阴极射线管显示器(CRT)、液晶显示 器(LCD)、发光二极管显示器(LED)、主动式矩阵有机发光二极管 (AMOLED)、等离子体显示器的平板显示器，和/或能够向用户显示图形 数据和/或文字的任何合适的视觉输出装置。此外，用户输入装置108包括 (没有限制)，键盘，小键盘，触敏屏，滚轮，指向装置，条型码阅读器， 磁卡阅读器，无线电频率识别(RFID)读卡器，利用语音识别软件的声音 输入装置，和/或能使用户将数据输入到控制器80和/或从控制器80检索 数据的任何合适的装置。可选地，例如触摸屏，电容式触摸屏，和/或非触 摸屏的单一部件可以既起显示器106的作用，又起用户输入装置108的作 用。
各种连接可以用在控制器80，显示装置82，传感器78，控制阀58， 风扇64，风扇组件66，和闩锁组件74之间。这些连接可以包括(没有限 制)，电导体，低级串行数据连接，例如推荐标准(RS)232或者RS-485， 高级串行数据连接，例如通用串行总线(USB)或者电气和电子工程师学 会(IEEE)1394(a/k/a火线)，并行数据连接，例如IEEE1284或者IEEE488， 短程无线电通信信道，例如蓝牙，和/或无论是有线还是无线的私人(例如， 系统10外部不能接入的)网络连接。
在系统10的操作过程中，液体供应箱52充有液氮，例如，约-196℃ 的液氮。在往内部体积12装载诸如食物之类的货物之前，监视系统22可 以通过操作一个或多个控制阀58，引导低温流体50(例如液氮)到喷嘴 62，在内部体积12内喷洒液氮，从而预冷却内部体积12。随着液氮被排 到内部体积12中，液氮蒸发并将内部体积12，货物拖车的内表面36和所 有内部元件预冷却到要求的温度。这可以在卡车转运至装载点或者在装载 点等候装载时进行。当达到要求的内部温度时，监视系统22将使控制阀 58完全或者部分关闭。在该操作过程中，在内部体积12内产生几乎是纯 气态氮的气氛，这可能产生对操作员潜在危险的区域。因此，在装载操作 之前，内部体积12必须用空气吹扫。监视系统22通过操作通气组件18 打开舱口组件70，并且操作风扇组件66引导空气通过内部体积12，并从 货物拖车14排出气态氮，来执行吹洗操作。在该操作过程中，内部体积 12的温度可以受到监视，以使监视系统22有选择地引导空气通过蒸发器 组件72，以便控制进入内部体积12的空气的温度。可选地，不冷却环境 空气，且内部体积12的温度被监视，以保证它保持在适当的温度范围内。
一旦冷冻空间已经充填空气且已产生合适的气氛，就执行食物装载操 作。在该操作期间，监视系统22操作货物存取组件20，以能使操作员进 入内部体积12装载货物42。在装载操作过程中，内部体积12的环境条件 受到监视，并且监视系统22根据需要操作流体分配组件16，以保持所要 求的内部温度。
在食物已经装载后，就闭合门40，并且卡车被调运到其第一目的地。 在调运期间，监视系统22监视内部体积12并操作流体分配组件16，以调 节内部体积12内的内部温度。当货物拖车14达到目的地时，有必要从内 部体积12吹扫气态氮，并重复吹扫操作。
重复上述操作，以能使货物拖车14行进到许多卸载点，同时确保货 物42被保持在适当的温度。
图7是根据本发明的实施方式的控制器80的示意图。在展示的实施 方式中，控制器80包括流分配模块110，货物存取模块112，通气控制模 块114，显示模块116，和环境监视模块118。流分配模块110从传感器78 接收表示低温流体50通过流体分配组件16的流量的数据，并根据感测的 流量监视流体分配组件16的状况。流分配模块110还根据从环境监视模块 118接收的数据和来自用户的输入，操作流体分配组件16。货物存取模块 112根据用户输入和从环境监视模块118接收的数据，操作货物存取组件 20。通气控制模块114根据用户输入和从环境监视模块118接收的数据， 操作通气组件18。
显示模块116被耦接到显示装置82，以从显示装置82接收信息，并 经显示装置82将信息显示给操作员。显示模块116还接收表示用户选择的 信号，并将数据传输到流分配模块110、货物存取模块、通气控制模块114 和环境监视模块118。显示模块116还产生视听警报，以通知用户货物拖 车14的环境条件。
环境监视模块118从传感器78接收表示环境参数的数据，并根据接收 的环境参数确定货物拖车14的环境条件。另外，环境监视模块118还接收 表示流体分配组件16、通气组件18和货物存取组件20的操作的数据，并 将数据传输到流分配模块110、货物存取模块112和通气控制模块114，以 分别控制流体分配组件16、通气组件18和货物存取组件20的操作。
在展示的实施方式中，在系统10的操作期间，控制器80被配置成从 至少一个传感器78接收表示感测的环境参数的监视信号，并根据环境参 数确定货物拖车14的环境条件。控制器80还被配置成如果确定的环境条 件不同于预定的环境条件，则经由显示装置82提供通知信号。例如，在 一个实施方式中，控制器80可以接收操作员要求进入内部体积12的请求， 作为响应地，确定内部体积12的环境条件，并且向操作员提供表示确定 的环境条件的通知。通过向操作员提供内部体积12的环境条件的通知， 系统10可以在操作员进入内部体积12的区域之前通知操作员内部体积12 内的任何潜在危险的区域。
在一个实施方式中，控制器80从氧气传感器86接收表示内部体积12 内的氧气水平的信号。控制器80可以根据感测的氧气水平确定环境条件。
另外，在展示的实施方式中，控制器80被配置成接收调节货物内部 体积12内的温度的请求，并且如果确定的环境条件与预定的环境条件相 同，则操作流体分配组件16以调节内部体积的温度。例如，环境监视模 块118可以接收来自流分配模块110的请求，以操作流体分配组件16降低 内部体积12内的温度。环境监视模块118根据感测的环境参数确定环境条 件，并根据确定的环境条件操作流体分配组件16。在一个实施方式中，控 制器80可以接收操作流体分配组件16的请求，作为响应地感测内部体积 12内的运动，以根据感测到的运动，确定内部体积12内是否存在的操作 员/用户，并且在确定操作员不在内部体积12内后，操作流体分配组件16。 另外，控制器80还可以确定货物存取组件20的操作条件，并且如果确定 的操作功能与预定的操作功能相同，则操作流体分配组件16。例如，控制 器80可以确定货物存取组件20是否处于锁定位置以防止进入内部体积 12，并且只有在货物存取组件20锁定时才操作流体分配组件16。
在另一个实施方式中，控制器80可以接收操作员操作货物存取组件 20的请求，以提供对内部体积12的进入。控制器80可以确定感测的内部 体积的环境条件是否等于预定的条件，并且如果确定的环境条件等于预定 的环境条件，则操作货物存取组件20以使操作员能进入内部体积12。例 如，控制器80可以在操作货物存取组件20之前确定感测的氧气水平是否 在预定的氧气水平内，以确保内部体积12含有足量的可呼吸的空气。另 外，控制器80可以在操作货物存取组件20之前确定内部体积12内的环 境温度是否高于预定温度，以确保内部体积处于可安全进入的温度。另外， 在操作货物存取组件20之前，控制器80可以通知操作员内部体积12的 氧气水平和/或环境温度。另外，控制器80可能连续地监视货物存取组件 20处于开锁位置的内部体积12，并通知操作员一个或多个环境参数方面 的改变，例如温度的改变和/或氧气水平的改变。
在一个实施方式中，控制器80还可以根据确定的环境条件操作通气 组件18。例如，控制器80可以接收操作员进入内部体积12的请求，并作 为响应地，在接收到请求后即操作通气组件18。另外，控制器80可在感 测到货物存取门40和/或货物存取组件被开启后，即操作通气组件18。
在展示的实施方式中，控制器80被配置成监视流体分配组件16的操 作。此外，控制器80被配置成从一个或多个传感器78接收表示流体分配 组件16的操作参数的监视信号，并根据感测的操作参数确定流体分配组 件16的操作条件。在一个实施方式中，如果确定的操作条件不同于预定 的操作条件，则控制器还可以提供通知信号。例如，控制器80可以接收 表示正在从至少一个喷嘴组件54排出的低温流体的温度的信号，并在感 测的温度不同于预定温度时提供通知。另外，控制器80可以接收表示感 测到的流体导管56的温度，感测到的至少一个控制阀58两侧的差压，和 /或感测到的流体分配组件16内的流体压力的信号，并在感测的参数不同 于预定参数时向操作员提供通知。
在展示的实施方式中，控制器80还可以接收表示内部体积12内的环 境温度的信号，并且根据感测的温度操作流体分配组件16以有选择地引 导低温流体50进入内部体积12。在一个实施方式中，控制器80根据预定 的冷却速率和感测的内部温度，确定正被引导进入内部体积12的低温流 体50的流速，并且以确定的流速引导低温流体50的流进入内部体积12。 控制器80还根据在预定时段内监视到的感测的内部温度确定实际的冷却 速率，并且调节正在被引入内部体积12的低温流体50的流速，以减小实 际冷却速率和预定冷却速率之间的差异。在一个实施方式中，控制器80 根据感测的内部温度、拖车外部温度、和/或货物拖车14的隔热值来确定 低温流体50的流速。
在展示的实施方式中，控制器80还被配置成确定与限定在内部体积 12内的多个区域44中的每一个相关的环境条件，并提供表示区域44中的 每个区域的确定的环境条件的通知信号。控制器80还被配置成感测区域 44中的每个区域内的温度，并操作流体分配组件16以有选择地引导低温 流体50的流到达区域44中的每个区域，以独立调节各个区域44的温度。
图8是根据本发明的实施方式的可以与用于控制货物拖车14的内部 体积12内的温度的系统10一起使用的方法200的流程图。每个方法步骤 可以独立进行，或者与其他方法步骤组合进行。方法200的各部分可以由 系统10的任何一个部件或者任意的部件组合进行。在展示的实施方式中， 方法200包括如下步骤：接收202表示感测的环境参数的监视信号，根据 感测的环境参数由系统10确定204货物拖车的环境条件，并且如果确定 的环境条件不同于预定的环境条件则提供206通知信号给操作员。系统10 还可以确定与限定在内部体积内的多个监视区域中的每一个有关的环境 条件，并向操作员提供表示每个监视区域的确定的环境条件的通知信号。
在展示的实施方式中，方法200还包括接收208表示内部体积内的感 测的氧气水平的信号并根据感测的氧气水平确定环境条件的步骤。另外， 该方法还包括如下步骤：接收210调节货车内部体积内的温度的请求，以 及，如果确定的环境条件与预定的环境条件相同则操作212流体分配组件 以调节内部体积的温度。
方法200还包括根据感测的运动确定214内部体积内是否存在操作员 并且在确定操作员不在内部体积内后即操作流体分配组件的步骤。另外， 方法200还包括如下步骤：确定216货物存取组件的操作条件，并且如果 确定的操作功能与预定的操作功能相同则操作流体分配组件。方法200还 可以包括如下步骤：接收218进入内部体积的请求，以及，如果确定的环 境条件等于预定的环境条件，则响应地操作货物存取组件以使操作员能进 入内部体积。系统10还可以接收进入内部体积的请求，并且在接收到请 求后，即响应地操作通气组件。
方法200还可以包括如下步骤：根据操作参数确定220流体分配组件 的操作条件，以及如果确定的操作条件不同于预定的操作条件，则提供通 知信号。另外，系统10还可以接收表示内部体积内的环境温度的信号， 并且根据感测的温度操作流体分配组件，以有选择地引导低温流体进入内 部体积。系统10还可以根据预定的冷却速率和感测的内部温度确定正在 被引入内部体积的低温流体的流速；以确定的流速引导低温流体的流进入 内部体积；根据在预定时段内监视到的感测的内部温度确定实际的冷却速 率，并且调节正被引入内部体积的低温流体的流速，以减小实际的冷却速 率和预定冷却速率之间的差异。系统10还可以根据感测的内部温度、拖 车外部温度、货物拖车的隔热值中的一个来确定低温流体的流速。
再次参看图1-7，在一个实施方式中，系统10可以包括半拖车的货物 温度控制单元，该控制单元包括将液氮(LN2)分配到半拖车的货舱内以 用于冷却货物的装置，调整液氮流速以将温度保持在用户限定的设定点的 电子控制系统，测量货舱内的一个或多个环境条件并提供听觉和/或视觉警 告给操作员的安全系统，测量货舱内的一个或多个环境条件并保护操作员 免受潜在危险状态的安全系统，使用来自一个或多个货舱门的空气供给并 且用管道引导空气流而将新鲜空气通入货舱的方法，为操作员提供发布系 统指令和接收有关系统行为的信息的装置的人机界面(HMI)，以及当未连 接到牵引机或者固定能源上时允许操作冷却系统的自备电能存储系统。系 统10还可以包括货物温度控制单元，该控制单元包括适合用在“直卡车” 上的元件。
系统10还可以包括一个系统，该系统并入了将货舱分成两个或更多 个区域一个或多个方法，其中每个区域都有独立于相邻区域保持其温度的 能力，并且该系统包括用于每个喷雾器出口的单独控制和设定点。
系统10还可以包括安全系统，该系统包括至少两个独立的氧气测量 装置，该测量装置具有用以相互比较每个装置的输出以提供诊断检查的装 置，将货车的氧气水平通知给用户的装置，用于警告功能的基于微处理器 的控制子系统，不利用软件的用于保护功能的离散电子控制子系统，比较 警告子系统和保护子系统的计算状态并且如果状态不认同时防止操作员 进入的装置，紧急停止(E-stop)按钮和低温阀之间的离散机电或者电子 互锁装置，其中在紧急停止激活之后，该互锁装置即导致阀门电源被断开， 通过离散信号和/或串行通信总线向各系统元件提供电动指令的紧急停止 按钮构件，保护构件和低温阀之间的离散机电或者电子互锁装置，其中每 当保护构件未被锁定到位时，该互锁装置就导致阀门电源被断开，以及通 过离散信号和/或串行通信总线向各系统元件提供电动指令的保护构件。
在一个实施方式中，系统10可以包括用于低温货物冷却单元的的安 全系统，其中如上所述该安全系统利用三个或更多的氧气测量装置和多数 表决技术，以便在一个或多个传感器出故障时仍提供连续操作，以及用于 低温货物冷却单元的安全系统，其中如上所述该安全系统利用了用于向警 告和保护子系统通知有关氧气水平的信息的冗余和独立的装置。另外，系 统10可以包括用于低温货物冷却单元的安全系统，其中如上所述在所述 安全系统中冗余和独立的装置包括串行通信总线和硬连线的离散信号线， 以及用于低温货物冷却单元的安全系统，其中如上所述，该安全系统提供 一个或多个下述装置：通过该装置对发生故障而使得LN2进入货舱的低温 阀进行监测并向操作员提供适当的警告。
在另一个实施方式中，系统10可以包括测量阀的低温线路的下游中 的温度的装置，测量阀两侧的差压的装置，和测量货舱中的喷嘴的排出温 度的装置。
系统10还可以包括一个安全系统，该安全系统利用货物区域外部的 备选排出开口和控制该开口的阀，以用于在低温阀出故障时将氮气安全排 到货物区域外部。
另外，系统10还可以包括对人占用货舱进行检测并在货舱被人占用 时阻止注入液氮的装置的利用，包括对带有一个或多个检测区域的被动红 外感应的利用，对主动红外感应的利用，对使用处于可见光或者红外线范 围内的波长的自动光学检测的利用，对射频检测和测距技术的利用。
系统10还可以包括用于低温货物冷却单元的安全系统，该系统给在 拖车入口处的用户提供警惕与安全有关的故障或者错误的装置，沿着拖车 门框的内周边的可视的警示灯，以及安装到拖车外部入口的响音警报器， 以便从一般的装运设施(或者装卸站台(dock))内能听到该警报器。系统 10还可以包括用于低温货物冷却单元的安全系统，该系统在释放氮气进入 货舱之前要求特定的顺序事件，包括以要求操作员检查货舱中是否存在其 他乘员的方式在货舱的内部或者外部操作一个以上的开关。这还可以包括 要求该操作事件发生在指定的时段内。
在一个实施方式中，系统10还可以包括用于冷藏或者冻结货物运输 的低温冷却系统，该系统利用前馈和反馈控制技术的组合来调节货物温 度，利用红外感应器或者摄像机来确定货舱和其内容物的温度以提供反馈 信号的控制器，利用对液氮流速的估算来估计当前冷却速率的控制器，其 包括对容器和货舱之间的压差的测量的利用，利用来自货舱内部和外部的 温度信息以及货舱隔热值的估计值来估算当前升温速率的控制器，利用升 温速率的估计值来形成给成冷却系统的前馈指令的控制器，和利用温度反 馈来修改其对货舱隔热值的估计值的控制器。
系统10还可以包括货物温度控制系统，该系统利用位于货舱通气孔 (实施例：底板排放口)内或其附近的温度测量来获得与排出拖车的气体 的状况(温度)有关的信息，以用于优化能量消耗。另外，系统10还可 以包括可由冷却系统自动确定在多区域系统内区域特定的模块的物理位 置的装置，使用线束内的离散连接以提供多路插销的位置特定的配置的硬 件解决方案，和使用系统激励和模块行为来确定一个或多个模块的位置的 软件解决方案。
在一个实施方式中，系统10还可以包括低温货物温度控制系统，该 系统利用多路串行通信总线，包括至少一个仅仅用于冷却系统控制模块之 间的(“专用的”)通信的串行通信总线，和至少一个用于冷却系统和外部 附件之间的(“公用的”)通信的串行通信总线，所述外部附件例如数据采 集和远程信息处理设备。另外，系统10还可以包括如上所述的氧气测量 系统，该系统利用大气压力的综合测量或者借助诸如全球定位系统(GPS) 之类的装置的对大气压力的估计，对不同的大气条件提供气体分压补偿。 另外，系统10还可以包括如上所述的氧气测量系统，该系统使用货物温 度测量技术，对不同的大气条件提供气体分压补偿。
在一个实施方式中，系统10还可以包括如上所述的液氮分配系统， 该系统利用集成阀体或者总管以将液氮从低温容器头部通过流量控制阀 引导到一个或多个独立区域，和额外地集成一个或多个测量装置以检测出 故障的低温阀的集成阀体。另外，系统10还可以包括安全系统，该系统 利用测量货舱气压的一个或多个方法(包括利用大气压力传感器)来警告 操作员货舱压力已经超过大气压级别，利用测量容器斜度以及容器差压来 确定容器适当“液位”测量结果的装置的液位测量系统，和利用多轴加速 度计作为测量容器斜度的设备液位测量系统。
在另一个实施方式中，系统10还可以包括构造有一个或多个遥控阀 的货舱，其中当系统不工作时，遥控阀可以被打开以清洁和保养拖车，但 在正常冷却模式期间，遥控阀是关闭的，以提高货舱的隔热性能，以及如 果环境气温低于货舱内部温度则允许周围空气进入拖车的装置，以及在货 舱温度达到环境气温后即关闭该入口的装置。
另外，系统10还可以包括利用沿着拖车长度以与标准托盘的长度匹 配的间隔安装的许多安全闭锁装置(保护部件)来产生多区域拖车的装置， 以便允许操作员根据货物组成在许多位置安装可拆卸的舱壁，以及利用在 权利要求27中描述的分区的装置的系统，其中温度控制系统利用与可拆 卸的舱壁的位置有关的信息，根据货舱区域的封闭体积建立适当的冷却调 节参数。在一个实施方式中，系统10还可以包括利用单独的安全防护装 置的各个位置中的许多离散插头产生多区域拖车的装置，从而允许操作员 在许多位置安装可拆卸的舱壁，以及实施可拆卸舱壁的装置，其中一侧被 机械地闩入侧壁，而相对侧借助机电安全闭锁装置被固定到位。
在一个实施方式中，系统10还可以包括使用利用磁性条固定就位的 挠性闭合装置排出货物区域中的空气的方法，其中该装置根据循环风扇的 操作自动打开和关闭。另外，系统10还可以包括充填站，该填充站利用 有关车辆位置的信息和与冷却系统通信的装置在停于填充站时自动将该 系统置于填充模式，其中车辆位置的装置借由全球定位系统(GPS)提供， 而通讯装置是无线格式，诸如蓝牙或者WiFi，利用有关车辆位置的信息的 冷却系统，该冷却系统在车辆到达目的地时自动进行通气处理，以及利用 全球定位系统(GPS)形成虚的“地理围栏(geo-fence)”以便确定目的地 位置并自动开始货舱通气的冷却系统。
在另一个实施方式中，系统10还可以包括一个低温冷却系统，该低 温冷却系统利用一个装置来检测车辆的旋转和/或快速减速，以检测潜在的 危险碰撞或者翻转事件，以便自动操作通气阀，以减少储存容器中储存的 机械能，以及一个利用碰撞检测功能的低温冷却系统，该碰撞检测功能利 用多轴加速度计和陀螺偏航传感器的任何组合来检测碰撞或者翻转事件。 另外，系统10还可以包括经由其通过在拖车的两相对侧上的装载紧固机 构(“E轨带(E tracks)”)之间施加电势而为可拆卸舱壁上的机电闩锁机 构提供动力的装置，以及经由其通过将电化学蓄电池放在舱壁中而为可拆 卸的舱壁上的机电闩锁机构提供动力的构件。
在另一个实施方式中，系统10还可以包括保护卷帘门并警告操作员 拖车内的情况的装置，ODP障碍灯塔，可以储存在内嵌于侧壁以使它不成 为装卸工序的障碍的可封闭的“储物柜”内的防护机构，以及门开关的安 装方法，以保护它并允许看到。
目的和功能
此处描述的系统10可以包括用于绝热的货物拖车的直接液氮低温冷 却系统(CCS)。它包括需要用来保持操作员安全并控制货物温度的电子和 机械元件。附加元件会被提供用来与用户交互，以便传递有关冷却系统操 作的信息，设置操作模式，并允许系统维护。
已经认识到利用直接注射技术的系统的固有设计、操作和维护也可能 将操作员暴露于各种危险之中。将开发安全对策以将操作员危害的风险降 低到可接受的低水平。
系统接口：以下是物件和其周围环境之间的一列接口。
拖车车身/底盘–系统会被安装到由车辆厂商制造的拖车内。它包括拖 车顶，侧壁，底板，和车架。拖车货舱为货物提供绝缘环境，以及供穿设 缆索和管线的路径。各种系统元件依靠拖车车身和底盘提供机械安装位 置。
牵引车脐带缆(umbilical)–物件会通过标准的7路连接而连接到牵 机车，并且额外地可以利用专用的动力和数据连接。通过与牵引车的连接， 拖车会接收+12V的电力，接地，和制动信号，以及辅助功能(诸如远程 信息处理和数据采集)可能需要的任何其他信号。当拖车连接到牵引车时， +12V的电力供应会允许对系统电池组充电。制动信号可用来减少在制动 事件过程中从+12V的供电汲取电流，因为拖车防抱死制动系统(ABS)可 能需要从该线路汲取大量电流。
太阳能电池板–物件可以从安装在拖车顶上的太阳电池板得到电力。 这些供应的目的是当拖车未连接到牵引车或者岸电时，保持电池的充电水 平。
岸电–当插进“岸电”的固定源时，物件可以从110V/220V供电汲取 电力。这会允许系统电池组充电。
电池组-物件会利用一个或多个位于拖车车身或者底盘上的化学蓄电 池。该供电的额定电压是12V。系统目前打算利用铅酸电池化学，不过随 着先进技术变得更经济，其他电池技术也可以用在未来的改型中。
加注口–物件会连接到加注口，以允许操作员再充填液氮容器。
热界面–容器会从其环境接收热，以便通过储存的氮气从液体到蒸气 的相变建立内部压力。该压力会驱动液氮通过阀、管道、和喷雾器杆。拖 车车身也会从环境接收热能，潜在的影响是改变呈现给TRU的热负荷。
容器通气–容器会将过量的氮气蒸气排放到其周围环境中，以保持安 全的系统压力。
液氮分配–物件会将氮气(作为液体、蒸气、或者混相流)分配到货 舱中。
信息–系统通过视觉和听觉装置提供信息给操作员。
物件的元件
液氮储存容器。这是用不锈钢部件构造的双壁真空绝热容器。该容器 包含建立并调节其内部压力的装置。液氮容器还会包含测量燃料液面高度 的装置。
阀组件。阀系统与容器位于同一处，其中阀系统调节来自容器的液氮 的流量以便进行冷却、通气和加燃料。机电阀被用于根据物件的电子控制 系统的直接指令运行，同时可以使用手动阀，用于维护、修理和紧急事件 响应的目的。
喷雾器组件。一个或多个喷雾器组件(“喷雾器杆”)会被用于向货舱 提供氮气。这些装置被由铝挤出或者装配式结构构建而成，并包括当液氮 被喷入货舱中时使其快速蒸发为气态形式的设计特征。
管道。会提供金属或者复合管，以便于液氮从容器到喷雾器组件的传 送。通常，该管道的线路规划会沿着拖车底部，通过拖车壁，以及在拖车 内部内。管道必须能够抵抗内部包含的液氮提供的热负荷，而且能与拖车 的制造工艺兼容。
通气风扇。位于喷雾器杆附近的通气风扇的任务是将新鲜空气循环送 入货舱，以便将氧浓度恢复到对操作员安全的水平。
外部控制面板(ECP)。该模块通过电子显示器(诸如液晶显示面板) 将HMI呈现给操作员，并将用户请求传递到冷却系统。操作员应能对系统 操作模式进行编程，对与冷却参数有关的设定点进行编程，并且接收与系 统操作有关的信息。还可以获得系统诊断信息，以便进行故障检修和修复。 数据接口(诸如USB连接)会被提供，以允许数据检索和模块软件的重编 程。
氧气显示面板(ODP)。该电子控制单元向用户呈现界面，以便传递 与货舱中的氧气水平有关的信息。ODP还包括用于门闭锁装置的电子器件 和机构。
动力控制单元(PCU)。该电子控制单元的任务是管理系统的各种电源， 以便保持适当的电池充电状态(SOC)，从系统电池为其他电子控制单元提 供电力，控制机电阀，CAN总线监视，并根据传感器数据和用户指令做出 操作决定。
喷嘴单元(SNU)。这是从温度传感器获得数据并在通气循环过程中 启动风扇的电子控制单元。该模块位于喷杆组件中的其中一个附近。
驾驶员灯面板(DLP)。该模块使用一系列LED指示灯，其中LED指 示灯放置成在驾驶员后视镜中可见。有关系统操作状态的信息可以使用 LED行为(颜色，闪烁相对一致的照明，发光的灯的各种组合，等等)的 组合来传递。
O2M。该模块从一组氧气传感器采集数据，进行补偿、过滤和诊断， 并经过CAN总线和离散信号线将计算值传递到ODP。
氧气传感器。氧气传感器会被用来测量货舱内包含的空气的实际的氧 气水平。传感器输出可能需要对于环境温度和大气压力的补偿，并且在传 感器的使用期限内通常需要在几个点处再校准。在每个电力循环开始时， 这些传感器需要预热时间，以便稳定在控制温度处。
温度传感器。每个区域都会具有温度传感器，以测量货舱的温度。可 以提供附加传感器，来测量喷雾器杆出口附近的温度，以检验合适的液氮 流量。也可以测量外部温度，以便建立合适的冷却功能。
大气压力传感器对于不同的环境压力，为了补偿氧气传感器，以及 为了提供有关氮气流速的附加信息，可以使用大气压力传感器。
CAN总线。系统内的模块会通过控制器区域网(CAN)而连接，以便 传递数据和指令。
门传感器。门传感器用来测量货舱门的状态。
紧急停止(E-stop)。如果在冷却循环操作过程中有人，紧急停止或者 E停止按钮用于立即停止液氮分配，并激活外部警报。
安全锁电磁线圈。安全锁电磁线圈是一种机电装置，当ODP内的模 块发出指令时，其释放安全锁定元件并允许进入货舱。它包括多组机械开 关触点，以确定锁定元件的状态。
操作。经由EPC HMI用操作员指令将系统置于冷却模式。如果通过 一系列自测，并且货舱门是闭合的且门锁定装置正确地可靠，系统就会开 始冷却操作。温度设定点以及要求的冷却缓变率和预设曲线，可以由操作 员通过ECP而控制。如果冷却功能由于任何数量的可能的原因被禁止，那 么ECP就会尝试传递该信息给操作员，以便排除故障或者检修。
冷却功能包括分配液氮到货舱，以保持经编程的温度设置点。在该操 作模式中，阀工作周期会改变，以便提供所需体积的氮气，从而提供足够 的能量来冷却货物并补偿通过拖车壁的热损失。反馈和前馈技术都可以用 来确定阀工作周期，并且可以利用拖车型号和冷却系统性能来进一步服务 该目的。在多区域情况下，将使用合适的信息独立地控制每个区域的温度。
一打开货舱门，液氮的分配就会停止，并且如果氧气水平低于最小安 全阈值，那么通气风扇会通过货舱门将新鲜空气循环到货舱中。直到确定 货舱的氧气水平高于最小安全阈值，ODP会通过听觉和视觉警告指示存在 可能不安全的氧气水平，并且门锁不会按请求解除。通气会继续，直到与 环境互换了足够的空气。一旦氧气水平回到安全状态，通气风扇会停止操 作，ODP会指示已经达到安全的氧气水平，并且门锁会依据操作员指令解 除。
通过再次紧固缆索门锁并关闭货舱门，冷却功能可以再开始。
在冷却系统的正常操作过程中可以连续监视氧气水平。
补给燃料。补给燃料功能模式通过补充液氮的水平而有助于低温冷却 系统的操作。该模式可以在储存或者冷却模式期间通过激活液氮加注口附 近的瞬时开关并连接燃料源(通常为定制设置的燃料供应站，不过在开发 或者保养期间可能需要从流动的卡车补给燃料)而使用。
在加燃料期间，操作员的任务是在燃料源和低温冷却系统之间建立物 理连接，监视加燃料过程的进程，停止加燃料后即与站点断开连接，并记 录与低温冷却系统操作有关(通常与操作时间和消耗的燃料的体积有关) 的指标。
储存。在储存模式中，目标是让一段时间(通常表示为几天或几周的 停机时间)没有使用的拖车的功耗最小化。在该操作模式中，拖车应该被 置于安全状态，并且不需要保持安全状态的所有系统都应该断电，直到系 统得到指令进入不同的功能模式。
维护/检修。维护/检修模式会用于检索任何当前的或者储存的诊断故 障代码(DTC)，并评定系统或者系统元件的性能。可以假设检修技师可 能至少需要访问传感器数据，并且手动激活诸如通气风扇，警告装置，和 阀之类的负荷。
可预见的误用。在低温冷却系统的设计和开发中应该考虑以下情形：
人寻求凉爽环境。操作员或者在场的人常常会利用制冷拖车来让个人 舒适一些，尤其在较温暖的气候中。对于现有的柴油机拖车制冷单元，这 对操作员来说存在最小的危险。在低温直接注射系统中，以这种方式利用 该系统的人很可能暴露于氧气空竭的环境。
超量填料。操作员有可能设法故意对系统进行超量填料，以求获得更 大的可用的最大行程。
辅助制冷。操作员可能设法使用低温冷却系统来补充或者接替拖车停 泊的建筑物的暖通空调(HVAC)系统。该情形的例子将是在配送中心或 者杂货店停电的情况下企图使用拖车的冷却系统。这种使用可能导致产生 氧气空竭的环境。
安全目标的概括–下面的列表是安全目标的概括，必须满足该安全目 标以规避使系统用户暴露于一个或多个危险的不可接受的风险。必须防止 操作员进入氧气空竭的货舱。系统决不能允许在有操作员存在时货舱氧气 空竭。必须为操作员提供通过其抑制液氮释放的装置。系统决不能允许在 正常使用期间机械能从容器快速释放。系统决不能允许在交通事故期间机 械能从容器快速泄漏。必须避免在正常操作期间机械能从货舱快速释放。
对于操作员可进入氧气空竭的货舱的情形，没有安全特征的低温冷却 系统将根据操作员的能力来确定货舱是否可以安全进入。由于氧气不足的 影响可能使操作员丧失能力，并且可能不加警告而出现，这明显不是切实 可行的解决方案，即便是对训练有素的操作员来说。决定需要用附加安全 机构来防止操作员进入氧气空竭的货舱。
对于涉及到将液氮排入以前处于安全氧气水平的使用中的货舱的情 形，也许有理由预期在没有其他干扰的情况下操作员会留心氧气不足的影 响。考虑到一般的工作环境在拖车内和其周围存在大量活动，因此仅仅依 靠用户来避免这一危险是不合理的。决定需要额外的安全机构来防止将液 氮排入以前处于安全氧气水平的使用中的货舱。
对于涉及将液氮排入带有锁定的门的使用中的货舱的情形，操作员可 能不能对门闩锁机构进行定位并在故障容许的时间间隔内正确地对其进 行操作。结果会是操作员可能暴露于氧气空竭的环境。决定需要额外的安 全机构来防止将液氮排入带有锁定的门的使用中的货舱。
与机械能在门打开期间从货舱释放相关的情形可通过非E/E装置来解 决。货舱通气可以防止氮气积聚和随之而来的压力上升。对于带有外摆门 的拖车，可以在货舱门闩锁附近提供标记来警告操作员这一危险，并指示 操作员在未闩锁期间不要站在门口。如果实施所描述的非E/E措施，则决 定不需要附加的安全机构。
潜在的安全机构
氧气监视。在有理由预期操作员可能存在或者可能希望进入货舱的时 间期间，可以监视货舱的氧气水平。这一技术在商业上可以以合理的成本 获得。有关氧气水平的信息可以通过串行总线或者离散信号路径传输。这 些技术可以使用电信号或者光信号。监视氧气含量的做法本身不是完整的 安全机制，因为还需要将信息提供给操作员，或者采取行动防止潜在不安 全的操作员活动。
阀监视。通过监视低温控制阀的状态，可以确定环境是否有变得对乘 员不安全的风险。如下所述，多种监视技术是潜在可行的。直接监视阀枢 轴位置是可能的。这一技术会允许系统确定阀是否正在被驱动到开启位 置，或者即使当没有施加动力时，阀是否因机械问题而保持开启。对低温 阀的枢轴位置监视未被广泛应用。直接监视阀的电源是可能的。这将允许 ECU确定电力是否被无意中正施加到阀上并因此允许液氮的无意排放。其 不解决可能造成液氮排放的机械问题。阀电源的电监视通过典型的ECU 诊断技术容易实现。阀还可以通过测量温度或者氧气水平而间接监视。温 度可以在阀的下游(要么在分配管道内，要么通过放在喷雾器杆排放位置 附近的温度探针)测量。当系统不应该主动冷却时，显著降温可能表明液 氮的无意排放。另外，当系统不应该主动冷却货舱时，液氮的无意释放可 以通过氧气水平的降低来推断。有关阀操作的信息可以通过串行总线或者 离散信号路径传输。这些技术可以使用电信号或者光信号。监视氧气含量 的做法本身不是完整的安全机制，因为还需要将信息提供给操作员，或者 采取行动防止潜在不安全的操作员活动。
乘员检测。可以监视货舱是否存在操作员。技术包括利用可见光或者 红外光谱中的信号的被动检测系统，以及利用超声波或者激光发射器和检 测器的主动检测系统。由于货物通常是固定的并且通常比人体冷很多，因 此如果操作员在移动，应该可以确定那个人是否存在。潜在的缺点包括因 货物移动而假触发，以及货物可能遮断机构“看见”乘员的能力。紧急停 止(E-stop)开关可被考虑为乘员检测装置。这将取决于操作员察觉危险 状况潜在存在的能力。在系统正常操作期间，货舱门的检测可能被认为是 乘员检测措施，因为如果门是开着的，那么可以假定货舱在使用中。做出 相反的假定(即，如果门闭合，则货舱未在使用中)将依赖于在关门之前 操作员对货舱的检查。有关乘员状态的信息可以通过串行总线或者离散信 号路径传输。这些技术可以使用电信号或者光信号。检测乘员的做法本身 不是完整的安全机制，因为还需要将信息提供给操作员，或者采取行动防 止潜在不安全的操作员活动。
氧气不安全的警告。随着氧气监视、阀监视、和乘员检测的某组合就 位，可使用足够的信息给操作员提供警告：环境要么不安全，要么有变得 不安全的风险。警告可以采取主动的听觉或者视觉指示、以及标记物和布 告牌的形式。听觉警告，诸如警报，可以为视觉警告的视线受遮挡或者有 视力问题可能妨碍正确解释视觉警告的操作员提供有效的警告。这种警报 可能需要有合适的声压级(SPL)，以引起操作员注意，但不能太大声，以 免对邻近的工人造成烦恼或者健康危害。警报的频率应该确定为允许操作 员确定警报发射器的位置，因为附近可能有若干拖车。可以使用视觉警告， 诸如灯和数字显示，给操作员有关货舱环境的信息。简单的指示器可用于 表示货舱是安全还是不安全；这种指示器应该同时使用颜色(例如红色和 绿色)和位置(指示器的两种颜色不应该共用相同的位置)，以允许有正 常的视觉灵敏度的用户或者色觉缺失的用户正确地解释警告。字母数字信 息也可以呈现给操作员，不过可能需要训练才能正确地解释数据。虽然不 是E/E安全机构，标记物和布告牌可以成为通知操作员潜在危害的有效措 施。有关警告功能的信息可以通过串行总线或者离散信号路径传输。这些 技术可以使用电信号或者光信号。错误的警告应该避免，因为它们可能引 起操作员忽视由系统提供的信息并且从而引起该机构的有效性退化。
防备不安全的氧气。随着氧气监视、阀监视、和乘员检测的某组合就 位，可以提供保护以防止操作员进入潜在不安全的环境。防备的一种形式 包括商业上可以获得的电磁致动器与缆索(或者织物网)的组合。缆索跨 越货舱入口，一端锚固到货舱结构上，而另一端由致动器紧固。当无动力 时，致动器防止缆索松开，从而不允许训练有素的操作员进入。只有当货 舱门打开、测量的氧气水平被认为安全、且氮气电磁阀无动力驱动且确定 为闭合时，系统才会驱动电磁线圈，以松开缆索。标准的机械门锁也可以 充当人工操作的防备的一种形式。该防备需要如此构造：在必要时允许受 困的操作员离开货舱。这可以通过防备装置的机械设计，或者在激活紧急 停止(E-stop)或者乘员检测装置后即电子地释防备装置来实现。如果该 任务是通过E/E装置实现的，那么该功能必须通过带有合适的ASIL的系 统来提供。有关防备功能的信息可以通过串行总线或者离散信号路径传 输。这些技术可以使用电信号或者光信号。误操作应该避免，因为它们可 能引起操作员忽视由系统提供的安全功能并且因而引起该机构有效性的 退化。
抑制液氮释放。抑制液氮释放的系统机制可通过确保机电电磁阀不被 驱动来实施。为了确保这一点，可以使用高侧(high-side)和低侧(low-side) 电力的多个源来提供额外的保证：阀没用被无意中驱动。液氮的释放还可 以通过手动阀抑制。在此情况下，可能需要操作员干预，以便激活安全机 构。可以使用通过使系统停止工作而抑制液氮释放的手动启动机构来允许 受困的操作员避免伤害。该机构应该容易操作(诸如通常由紧急停车开关 使用的大按钮)，并且应该是背光式，以允许用户在漆黑的拖车内快速定 位到它。发光(“夜光(glow-in-the-dark)”)标记物可有助于定位紧急停止 开关。
安全机构。尽管系统能够产生氧气潜在地空竭的环境，但是可以在故 障容许的安全间隔内周期性地监视氧气水平。
氧气监视功能可以被分解并分配给两个独立的模块或者子系统。
氧气值的通讯可以被分解并分配给两个独立的构件，诸如CAN总线 (或者类似的串行通信总线)和离散的数字或者模拟I/O线路。至少一种 方法可以将氧气值配置到CAN总线(或者类似的串行通信总线)上。
如果氧气监视功能用功能相同的传感器来实施，那么可以每个区域使 用最少三个传感器。如果它们避免共同原因的故障，可以使用最少两个传 感器。
氧气监视功能的故障可以在1/3的故障容许时间间隔时段内诊断，以 便允许系统利用故障容许的时间间隔作出反应。对于传感器数为N的系统， 如果确定每个区域有小于(N/2)+0.5的传感器正在正确地操作，那么氧 气监视系统可以默认为安全状态(氧气水平假定为不安全)。
氧气监视功能的故障可以通过用于已经检测到故障的模块的通讯装 置传输。
如果检测到氧气监视故障，系统可以通过外部控制面板人机界面和 DLP显示该信息。如果可能的话，可以传递故障的结果(以可靠性水平降 低进行操作，或者操作受抑制)。
如果确定气压补偿对于正确的氧气感应是必要的，那么该功能可以通 过安全完整性等级与氧气监视系统相同的系统来实施。
气压补偿功能可以被分解并分配给两个独立的装置(每个氧气监视装 置各一个)。
如果需要氧气预热，那么监视功能可假定在预热间隔期间氧气值不安 全。
操作员保护机构可以包括防备系统和警告系统。该功能可以在这两个 机构之间分解，使之适应视力或者听用力不足的用户，以及在通常使用期 间可以合理预期的干扰或者障碍。
可以提供防备系统，以防止操作员在氧气水平不安全时进入货舱。当 货舱被确定为安全可进入时，防备可以依据用户请求解禁。
防备机构可以提供其状态的离散输出信号给警告机构，以便提供合理 性检查。
防备机构可以从警告机构接收离散的输入信号，以便提供合理性检 查。如果警告系统的输出与防备系统的状况不相关，防备可以不解除。
提供警告操作员的装置。
该机构可以具有足够大声以便在通常的使用环境(诸如仓库装载站) 中能听到的听觉警告。该功能可以用没有评价功能安全等级的系统实施， 因为认为这不是向操作员提供警告的主要手段。当货舱门闭合时，门开关 可用于停止该系统的作用。
可以实施使用颜色和位置两者来提供“安全”(绿灯)或者“不安全” (红灯)的清楚指示的视觉警告系统。可以提供对灯的标记物，以帮助色 觉缺失的操作员。每当系统能够产生氧气潜在地空竭的环境时，该系统可 以生效，而当货舱门闭合时，该系统可以不被无效。
警告机构可以提供其状态的离散输出信号给防备机构，以便提供合理 性检查。
警告机构可以从防护机构接收离散的输入信号，以便提供合理性检 查。如果警告系统的输出与防护系统的状况不相关，警告系统可指示潜在 不安全环境，且指示该错误存在的消息可以通过CAN总线(或者类似的 串行通信总线)传输。
警告系统的内部故障可导致警告系统指示氧气水平潜在不安全。指示 该错误存在的消息可以通过CAN总线(或者类似的串行通信总线)传输。
如果警告故障发生，该系统可通过外部控制面板人机界面和DLP显示 该信息。如果可能的话，可以传递故障的结果(以降低的可靠性水平操作， 或者操作受抑制)。
防备和警告功能可以分别使用接收氧气信息的独立装置。
可以提供CAN总线(或者类似的串行通信总线)，以便从氧气感测系 统传递氧气值给警告系统。
可以在货舱入口附近和门锁机构(缆索)上提供标记物和布告牌，以 警告操作员该危险。
可以提供防止系统分配液氮进入使用中的货舱的装置。
可以周期性地监视门开关功能，并且每当不结论性地确定门闭合时， 可以抑制液氮分配。
任何门开关故障都可以检测，并且系统在故障容许的时间间隔内回到 安全状态。
可以周期性地监视防备系统功能，并且每当不结论性地确定防备装置 被锁定就位时，可以抑制液氮分配。
任何防备装置故障都可以检测，并且系统在故障容许的时间间隔内回 到安全状态。
阀控制功能可以由该系统监视。任何故障都可以检测，并且系统在故 障容许的时间间隔内回到安全状态。
可以提供防止系统操作的装置(诸如可锁定的主电源开关或者可锁定 的手动阀)，以防止系统在储存或者维护期间无意中操作。
当系统处于备用模式时，可以周期性地监视温度传感器。显著降温可 能导致系统退出备用模式。
可以提供通过使阀机构或者紧急停止停止工作而抑制液氮释放的手 动启动机构。
紧急停止机构可以包括一组常闭(N/C)触点，该触点在激活后打开 并中断到阀门的电力。紧急停止机构可以包括一组可以由警告系统(ASIL A)周期性地监视的触点。
在接收到指示紧急停止启动的CAN消息(或者通过类似的串行通信 总线的消息)后，阀操作就可以立即停止。该系统将使外部警报发出声响 并显示消息。
紧急停止机构可以是背光式，便于由未经训练的操作员定位。发光的 (“夜光”)标记物可以提供在紧急停止机构附近，便于由未经训练的操作 员定位。该紧急停止机构可以通过闩锁按钮(latching pushbutton)实施， 其尺寸做成易于由未经训练的操作员操作。按钮可以陷入拖车侧壁中，以 防止损坏或者意外操作。该紧急停止机构可以由警告系统诊断故障。多组 触点之间相关性的任何相关损失都可能导致消息通过CAN总线(或者类 似的串行通信总线)发送。该错误可导致系统回到安全状态，且系统可以 显示该信息。
货舱门闩可以实施成允许门从拖车内部被开锁和打开的方式。
标记物或者布告牌可以提供在货舱开口附近，以警告操作员该危险， 并指示操作员在关闭货舱门之前检查货舱是否存在其他乘员。
可以使用符合适用的地理和行业标准的容器，以将正常使用期间断裂 的风险降低并将维护减少到合理的水平。
可以提供手动截止阀，以允许经训练的维修技师将容器与其他系统元 件隔离。该阀可以具有锁定阀的装置。
标记物或者布告牌可以提供在容器附近，以警告操作员与通气功能有 关的危险和因破裂或者断裂而造成损害的可能性。
系统可以监视阀的压力水平。这一测量可以通过系统CAN总线(或 者类似的串行通信总线)传递。
系统可警告操作员不安全的容器压力水平。
可以使用人机界面来提供视觉警告。
如果超过最大容器压力水平，则外部警报可以发出声响。
可以提供手动截止阀，以允许紧急应对人员将容器与其他系统元件隔 离。
可以提供“防爆盘(burst disk)”。可以没有将防爆盘与容器隔离的装 置(自动的或者手动的)。
拖车车身可以提供使货舱与外部环境以足以防止压力不可接受的上 升的速度通气的装置。
对于装备有外摆门的拖车，标记物或者布告牌可以放在门的外部闩锁 附近，以警告该潜在危害。
增味剂：操作员察觉液氮无意释放的能力可以通过额外的增味剂诸如 二氧化硫(SO2)来提高。
以上详细描述了用于冷却货物拖车的内部体积的系统和方法的示例 性实施方式。该系统和方法不局限于此处描述的具体实施方式，而是，系 统的部件和/或步骤的方法可以独立于此处描述的其他部件和/或步骤分别 使用。例如，该系统还可以与其他温度控制系统和方法一起组合使用，不 局限于仅仅具有此处描述的冷却系统的实践。而是，示例性实施方式可以 针对许多其他温度控制应用实施和使用。
诸如此处描述的控制器、计算装置、或者计算机包括至少一个或多个 处理器或者处理单元和系统存储器。控制器通常还包括至少某种形式的计 算机可读介质。举例而非限制，计算机可读介质可包括计算机存储介质和 通信介质。计算机存储介质可包括以能够储存信息(例如计算机可读指令， 数据结构，程序模块，或者其他数据)的任何方法或者技术实施的易失的 和非易失的、可擦除的和不可擦除的介质。通信介质通常体现计算机可读 指令，数据结构，程序模块，或者调制的数据信号中的其他数据，调制的 数据信号例如有载波或者其他传送机构，并且包括任何信息递送介质。本 领域技术人员应该熟悉调制的数据信号，其具有一个或多个特征，特征经 设置或者改变以在信号内对信息编码。任何上述组合也被包括在计算机可 读介质的范围内。
在此处描述和展示的本发明的实施方式中，除非另作说明，操作的执 行或者操作的进行的顺序是不重要的。也就是说，此处描述的操作可以以 任何顺序进行，除非另作说明，并且本发明的实施方式可以包括额外的或 者比这里公开的少的操作。例如，可以预料到，在另一操作之前、或与之 同时、或者在其之后执行或者进行一特定操作是在本发明各个方面的范围 内。
在某些实施方式中，此处描述的处理器包括任何可编程的系统，该可 编程系统可以包括各种系统和微控制器、精简指令集电路(RISC)、专用 集成电路(ASIC)、可编程序逻辑电路(PLC)、和能够执行此处描述的功 能的任何其他电路或处理器。上述实施例仅仅是示范性的，因此不打算以 任何方式限制术语“处理器”的定义和/或意义。
在某些实施方式中，此处描述的数据库包括任何数据集合，包括分级 数据库，关系数据库，扁平文件数据库，目标-关系数据库，面向对象的数 据库，和储存在计算机系统内的任何其他结构化记录或者数据集合。上述 实施例仅仅是示范性的，因此不打算以任何方式限制术语“数据库”的定 义和/或意义。数据库的例子包括，但不局限于，仅仅包括，数据 库，MySQL，DB2，SQL Server，，和Postgre SQL。 但是，能使此处描述的系统和方法工作的任何数据库都可以使用。(Oracle 是加利福尼亚Redwood Shores的Oracle公司的注册商标；IBM是纽约 Armonk的国际商业机器公司的注册商标；Microsoft是华盛顿Redmond的 微软公司的注册商标；而Sybase是加利福尼亚都柏林的赛贝斯公司的注册 商标)。
该书面描述使用实施例来公开本发明，包括最佳方式，并且能使所属 技术领域的任何技术人员实施本发明，包括制造和使用任何设备或者系 统，并执行任何实施方法。本发明的可取得专利的范围由权利要求限定， 可以包括本领域技术人员想到的其他实施例。本发明的其他方面和特征可 以从对附图、说明书和所附的权利要求书的研究中获得。除特别描述的之 外，本发明可以在附加的权利要求书的范围内实施。也应注意到，尽管其 步骤的顺序和/或功能被列在那里，但附加的权利要求书列出的步骤和/或 功能不局限于任何特定的操作顺序。
虽然本发明的各种实施方式的特定的特征可以表示在有些附图中，而 不在其他附图中，但是这仅仅是为了方便起见。根据本发明的原理，一幅 附图的任何特征都可以参照任何其他附图的任何特征，和/或要求与其一起 保护。