CN103455409A - 危险化学品运输实时安全监控系统及其监控方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种危险化学品运输实时安全监控系统及其监控方法，该系统包括传感器系统、车载智能终端和危险化学品运输监控中心，传感器系统连接车载智能终端，车载智能终端连接危险化学品运输监控中心。车载智能终端接收传感器系统传来的状态数据并实时显示危险化学品各种状态数据供驾驶员查看。危险化学品运输监控中心的数据计算分析专家系统对状态信息进行分析判断，若出现异常，则发出报警信号，及时提醒驾驶员处理异常。本发明能实时监控危险化学品及其运输车辆和驾驶员信息，尤其防止超速行驶和酒后驾驶，及时有效防止危险化学品在运输过程中因驾驶员酒后驾驶和超速行驶及危险化学品异常造成的事故，提高危险化学品运输的安全性。

Description

危险化学品运输实时安全监控系统及其监控方法

技术领域

　　本发明涉及化学领域和通信技术领域，尤其涉及一种危险化学品运输实时安全监控系统及其监控方法。

 

背景技术

目前我国公路运输的危险化学品每年约有2亿吨，占年货运量的30%以上。其中液氯、液氨每年运量分别达400万吨和300万吨，随着经济的发展危险化学品运输量越来越大，品种越来越多，参与道路危险化学品运输的车辆和从业人员也在逐年增加。

危险化学品由于其物质特殊性，其在运输过程中存在着许多不确定因素，实时对运输中的危险化学品进行状态监控是保障危险化学品安全运输的重要手段；另外，在危险化学品运输过程中能在危险化学品出现异常初期进行预警对避免事故发生有重要作用。

危险化学品运输实时监控不应只针对危险化学品本身，驾驶员超速行驶、酒后驾驶对危险化学品安全运输造成巨大的隐患，在危险化学品运输实时监控系统中增加对驾驶员的监控同样重要。

经过对现有技术的文献检索发现，第CN 102509137 A号“危险品物流智能监控系统”专利公开了车载监控系统，但其具有以下不足：

1.不能对危险化学品运输车辆驾驶员进行有效实时监控，不能对超速行驶、酒后驾驶进行实时监控，不能有效防止驾驶员不当行为引发的事故。

2.不能在车载智能终端实时显示危险化学品及危险化学品运输车辆的状态数据以便让驾驶员实时直观准确掌握车辆和危险化学品状态，不能提供手动紧急报警装置，在自动报警故障时不能保证事故被及时处理。

发明内容

本发明针对现有技术，提供了一种危险化学品运输实时安全监控系统，实现了对危险化学品运输过程的有效实时监控和管理，实现了危险化学品运输驾驶员对危险化学品状态的实时全面掌握，尤其能防止超速行驶和酒后驾驶，本系统具有更好的安全性、更人性的人机交互、成本低等优点。

为了实现上述目的，本发明采用以下技术方案：

危险化学品运输实时安全监控系统，该系统包括传感器系统、车载智能终端和危险化学品运输监控中心；传感器系统包括：温度传感器、湿度传感器、压力传感器、倾角传感器、振动传感器、速度传感器、酒精浓度传感器、GPS模块和信号传递模块，所述温度传感器、湿度传感器、压力传感器、倾角传感器、振动传感器、速度传感器、酒精浓度传感器和GPS模块分别与信号传递模块连接和双向通信；车载智能终端包括：数据采集模块、移动计算平台、3G模块、声光报警模块和紧急求助模块，所述声光报警模块、数据采集模块、紧急求助模块和3G模块分别与移动计算平台连接和双向通信；危险化学品运输监控中心包括：应用服务器、Web服务器和数据库服务器，所述应用服务器、Web服务器和数据库服务器相互连接和双向通信；所述车载智能终端与所述传感系统通过数据采集模块和信号传递模块连接和双向通信，所述危险化学品运输监控中心与车载智能终端通过Web服务器和3G模块经过3G网络进行连接和双向通信。

所述移动计算平台包括数据转换单元、嵌入式数据库、导航定位模块、数据监测模块、实时显示模块和应急处理模块，所述数据转换单元与嵌入式数据库连接和双向通信，所述数据转换单元和嵌入式数据库分别与导航定位模块、数据监测模块、实时显示模块和应急处理模块连接和双向通信。

所述应用服务器包括数据计算分析专家系统、危险化学品定位跟踪单元、预警单元、GIS系统和通信与数据交互单元，数据计算分析专家系统、危险化学品定位跟踪单元、预警单元和GIS系统分别与通信与数据交互单元连接和双向通信。

所述危险化学品运输实时监控系统还包括企业级信息平台，所述车载智能终端与企业级信息平台连接和双向通信，所述企业级信息平台与危险化学品运输监控中心连接和双向通信。

危险化学品运输实时安全监控系统各部件的功能：

传感器系统用于采集危险化学品运输过程的状态数据，包括危险化学品温度、湿度、压力、倾角、振动、车辆速度、驾驶室酒精浓度和车辆GPS信息，通过信号传递模块将状态数据传给车载智能终端。

车载智能终端用于接收传感器系统传来的状态数据后，移动计算平台对所述状态数据进行处理，然后通过3G模块将处理后的状态信息发送至危险化学品运输监控中心；当危险化学品信息出现异常时，危险化学品运输监控中心通过3G模块向车载智能终端发出报警信号，触发声光报警模块发出声光报警，驾驶员查看异常信息后进行相应处理；驾驶员在危险化学品运输过程中发现异常时，通过车载智能终端的紧急求助模块向危险化学品运输监控中心和相关部门报警，同时发送车辆GPS信息至危险化学品运输监控中心。

移动计算平台主要负责传感器数据的车载智能终端实时显示和车辆导航定位。移动计算平台将步骤一中传感器系统传来的状态数据经过数据转换单元进行分析转换，存入嵌入式数据库，同时通过实时显示模块实时图形界面显示，保证驾驶员能实时掌握所述状态数据，数据监测模块对状态数据进行实时监测，发现异常状态数据时触发声光报警；移动计算平台通过导航定位模块为危险化学品运输的车辆提供导航定位服务；移动计算平台通过应急处理模块响应和处理紧急求助。

危险化学品运输监控中心主要负责危险化学品运输过程中状态信息的监控存储、分析判断、车辆调度、跟踪定位、优化路径、预警报警和联系救援等功能。Web服务器负责与车载智能终端的信息交互和联系救援；数据库服务器用来存储危险化学品运输相关数据，提供历史记录查询等功能。

应用服务器将接受到的数据送给数据计算分析专家系统进行分析判断，若有异常出现则调用预警单元向车载智能终端发出预警信息，并触动声光报警模块；危险化学品跟踪定位单元实时准确地定位每一辆危险化学品运输车辆，防止危险化学品运输车辆偏离预定路线，为事故救援提供准确的位置信息；GIS系统实时掌控所有危险化学品运输车辆运行状况，包括车辆位置信息、危险化学品状态和驾驶员信息。

危险化学品运输实时监控方法，包括以下步骤：

步骤一，传感器系统采集危险化学品运输过程的状态数据，所述状态数据包括危险化学品温度、湿度、压力、倾角、振动、车辆速度、驾驶室酒精浓度和车辆GPS信息的数据；通过信号传递模块将所述状态数据传给车载智能终端；

步骤二，车载智能终端接收步骤一中传感器系统传来的所述状态数据后，移动计算平台对所述状态数据进行处理，然后通过3G模块将处理后的状态信息发送至危险化学品运输监控中心；当危险化学品信息出现异常时，危险化学品运输监控中心通过3G模块向车载智能终端发出报警信号，触发声光报警模块发出声光报警，驾驶员查看异常信息后进行相应处理；驾驶员在危险化学品运输过程中发现异常时，通过车载智能终端的紧急求助模块向危险化学品运输监控中心和相关部门报警，同时发送车辆GPS信息至危险化学品运输监控中心；

步骤三，移动计算平台将步骤一中传感器系统传来的状态数据经过数据转换单元进行分析转换，存入嵌入式数据库，同时通过实时显示模块实时图形界面显示，保证驾驶员能实时掌握所述状态数据，数据监测模块对状态数据进行实时监测，发现异常状态数据时触发声光报警；移动计算平台通过导航定位模块为危险化学品运输的车辆提供导航定位服务；移动计算平台通过应急处理模块响应和处理紧急求助；

步骤四，危险化学品运输监控中心对步骤二中车载智能终端发来的危险化学品运输过程中的状态信息进行监控存储和分析判断，实现车辆调度、跟踪定位、预警报警和联系救援功能；当认定车辆超速行驶时，危险化学品运输监控中心及时向车载智能终端发出超速警报，提醒驾驶员控制车速；当驾驶员出现酒后驾驶情况时，危险化学品运输监控中心向车载智能终端发出终止驾驶命令，并派专人赴现场进行处理；

步骤五，应用服务器将接受到的状态信息送给数据计算分析专家系统进行分析判断，若有异常出现则调用预警单元对车载智能终端发出预警信息，并触动声光报警模块；危险化学品跟踪定位单元实时准确地定位每一辆危险化学品运输车辆，防止危险化学品运输车辆偏离预定路线，为事故救援提供准确的位置信息；GIS系统实时监控所有危险化学品运输车辆运行状况，包括车辆位置信息、危险化学品状态和驾驶员信息。

与现有技术相比，本发明具有以下有益效果：

1、本发明能实时监控危险化学品及其运输车辆和驾驶员信息，尤其防止超速行驶和酒后驾驶，及时有效防止危险化学品在运输过程中因驾驶员酒后驾驶和超速行驶及危险化学品异常造成的事故，提高了危险化学品运输的安全性；

2、在车载智能终端实时显示危险化学品及危险化学品运输车辆的状态数据以便让驾驶员实时直观准确掌握车辆和危险化学品状态，能提供手动紧急报警装置，在自动报警故障时也能保证事故被及时处理。

附图说明

 

图1是危险化学品运输实时安全监控系统的结构示意框图；

图2是本发明施例的移动计算平台结构框图；

图3是本发明施例的应用服务器的结构框图；

图中：1、传感器系统；2、温度传感器；3、湿度传感器；4、压力传感器；5、倾角传感器；6、振动传感器；7、速度传感器；8、酒精浓度传感器；9、GPS模块；10、信号传递模块；11、车载智能终端；12、声光报警模块；13、数据采集模块；14、移动计算平台；15、导航定位模块；16、数据监测模块；17、实时显示模块；18、应急处理模块；19；数据转换单元；20、嵌入式数据库；21、3G模块；22、紧急求助模块；23、危险化学品运输监控中心（简称危化品运输监控中心，下同）；24、应用服务器；25、数据计算分析专家系统；26、危险化学品跟踪定位单元（简称危化品跟踪定位单元，下同）；27、预警单元；28、GIS系统；29、通信与数据交互模块；30、Web服务器；31、数据库服务器；32、企业级信息平台。

 

具体实施方式

 

下面结合附图和实施例对本发明的技术方案进一步说明。但是本领域人员应该理解，下列实施例仅用于说明本发明，而不应该视为限定本发明的范围，实施例中未具体注明的条件，按照常规条件或者制造商建议的条件进行。所用仪器未注明生产厂商者，均为可以通过市购获得的常规产品。

如图1、2和3所示：危险化学品运输实时安全监控系统，该系统包括传感器系统1、车载智能终端11和危险化学品运输监控中心23，所述传感器系统1的信号连接车载智能终端11，所述车载智能终端11的信号连接危险化学品运输监控中心23；传感器系统1包括：温度传感器2、湿度传感器3、压力传感器4、倾角传感器5、振动传感器6、速度传感器7、酒精浓度传感器8和GPS模块9，所述温度传感器2、湿度传感器3、压力传感器4、倾角传感器5、振动传感器6、速度传感器7、酒精浓度传感器8和GPS模块9分别与信号传递模块10连接和双向通信；危险化学品运输过程的状态数据包括危险化学品温度、湿度、压力、倾角、振动、车辆速度、驾驶室酒精浓度和车辆GPS信息，所述状态数据分别通过相对应的温度传感器2、湿度传感器3、压力传感器4、倾角传感器5、振动传感器6、速度传感器7、酒精浓度传感器8和GPS模块9进行采集，采集到的危险化学品运输过程的状态数据通过信号传递模块10传给车载智能终端11。

车载智能终端11包括：数据采集模块13、移动计算平台14、3G模块21、声光报警模块12和紧急求助模块22，所述声光报警模块12、数据采集模块13、紧急求助模块22和3G模块21与移动计算平台14连接和双向通信，车载智能终端11接收传感器系统1传来的状态数据后，移动计算平台14对状态数据进行处理后通过3G模块21将处理后的状态信息经过3G网络发送至危险化学品运输监控中心23的Web服务器30；当危险化学品信息出现异常时，危险化学品运输监控中心23依次经过通过Web服务器30、3G网络和3G模块21向车载智能终端11发出报警信号，触发声光报警模块12发出声光报警；在危险化学品运输过程中发生异常时，驾驶员可以通过紧急求助模块22及时向危险化学品运输监控中心23和相关部门报警，同时发送GPS模块9提供的车辆GPS信息至危险化学品运输监控中心23。

危险化学品运输监控中心23包括：应用服务器24、Web服务器30和数据库服务器31；所述应用服务器24、Web服务器30和数据库服务器31相互连接和双向通信。

移动计算平台14包括数据转换单元19、嵌入式数据库20、导航定位模块15、数据监测模块16、实时显示模块17和应急处理模块18，所述数据转换单元19连接嵌入式数据库20，所述数据转换单元19和嵌入式数据库20分别与导航定位模块15、数据监测模块16、实时显示模块17和应急处理模块18连接和双向通信。

应用服务器24包括数据计算分析专家系统25、危险化学品定位跟踪单元26、预警单元27、GIS系统28和通信与数据交互单元29；应用服务器24将接受到的状态信息送给数据计算分析专家系统25进行分析判断，若有异常出现则调用预警单元27对车载智能终端11发出预警信息，并触动声光报警模块12；危险化学品跟踪定位单元26实时准确地定位每一辆危险化学品运输车辆，防止危险化学品运输车辆偏离预定路线，为事故救援提供准确的位置信息；GIS系统28实时监控所有危险化学品运输车辆运行状况，包括车辆位置信息、危险化学品状态及驾驶员信息。

所述车载智能终端11与所述传感系统1通过数据采集模块13和信号传递模块10连接和双向通信，所述危险化学品运输监控中心23与车载智能终端11通过Web服务器30和3G模块21经过3G网络进行连接和双向通信

危险化学品运输实时监控系统还包括企业级信息平台32，所述车载智能终端11通过3G模块21经过3G网络与企业级信息平台32连接和双向通信，所述企业级信息平台32通过Web服务器30与危险化学品运输监控中心23连接和双向通信。

采用以上危险化学品运输实时监控系统进行危险化学品实时监控的方法，包括以下步骤：

步骤一，传感器系统采集危险化学品运输过程的状态数据，所述状态数据包括危险化学品温度、湿度、压力、倾角、振动、车辆速度、驾驶室酒精浓度和车辆GPS信息；通过信号传递模块将所述状态数据传给车载智能终端；

步骤二，车载智能终端接收步骤一中传感器系统传来的所述状态数据后，移动计算平台对所述状态数据进行处理，然后通过3G模块将处理后的状态信息发送至危险化学品运输监控中心；当危险化学品信息出现异常时，危险化学品运输监控中心通过3G模块向车载智能终端发出报警信号，触发声光报警模块发出声光报警，驾驶员查看异常信息后进行相应处理；驾驶员在危险化学品运输过程中发现异常时，通过车载智能终端的紧急求助模块向危险化学品运输监控中心和相关部门报警，同时发送车辆GPS信息至危险化学品运输监控中心；

步骤三，移动计算平台将步骤一中传感器系统传来的状态数据经过数据转换单元进行分析转换，存入嵌入式数据库，同时通过实时显示模块实时图形界面显示，保证驾驶员能实时掌握所述状态数据，数据监测模块对状态数据进行实时监测，发现异常状态数据时触发声光报警；移动计算平台通过导航定位模块为危险化学品运输的车辆提供导航定位服务；移动计算平台通过应急处理模块响应和处理紧急求助；

步骤四，危险化学品运输监控中心对步骤二中车载智能终端发来的危险化学品运输过程中的状态信息进行监控存储和分析判断，实现车辆调度、跟踪定位、预警报警和联系救援功能；当认定车辆超速行驶时，危险化学品运输监控中心及时向车载智能终端发出超速警报，提醒驾驶员控制车速；当驾驶员出现酒后驾驶情况时，危险化学品运输监控中心向车载智能终端发出终止驾驶命令，并派专人赴现场进行处理；

步骤五，应用服务器将接受到的状态信息送给数据计算分析专家系统进行分析判断，若有异常出现则调用预警单元对车载智能终端发出预警信息，并触动声光报警模块；危险化学品跟踪定位单元实时准确地定位每一辆危险化学品运输车辆，防止危险化学品运输车辆偏离预定路线，为事故救援提供准确的位置信息；GIS系统实时监控所有危险化学品运输车辆运行状况，包括车辆位置信息、危险化学品状态和驾驶员信息。

本发明并不局限于上述具体实施方式，根据上述说明书的揭示和指导，本发明所属领域的技术人员还可对上述实施方式进行适当的变更和修改，其变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。

Claims (5)

1.危险化学品运输实时监控系统，其特征在于：包括传感器系统、车载智能终端和危险化学品运输监控中心；传感器系统包括：温度传感器、湿度传感器、压力传感器、倾角传感器、振动传感器、速度传感器、酒精浓度传感器、GPS模块和信号传递模块，所述温度传感器、湿度传感器、压力传感器、倾角传感器、振动传感器、速度传感器、酒精浓度传感器和GPS模块分别与信号传递模块连接和双向通信；车载智能终端包括：数据采集模块、移动计算平台、3G模块、声光报警模块和紧急求助模块，所述声光报警模块、数据采集模块、紧急求助模块和3G模块分别与移动计算平台连接和双向通信；危险化学品运输监控中心包括：应用服务器、Web服务器和数据库服务器，所述应用服务器、Web服务器和数据库服务器相互连接和双向通信；所述车载智能终端与所述传感系统通过数据采集模块和信号传递模块连接和双向通信，所述危险化学品运输监控中心与车载智能终端通过Web服务器和3G模块经过3G网络进行连接和双向通信；

所述传感器系统用于采集危险化学品运输过程的状态数据，所述状态数据包括危险化学品温度、湿度、压力、倾角、振动、车辆速度、驾驶室酒精浓度和车辆GPS信息的数据，通过信号传递模块将状态数据传给车载智能终端；

所述车载智能终端用于接收传感器系统传来的状态数据后，移动计算平台对所述状态数据进行处理，然后通过3G模块将处理后的状态信息发送至危险化学品运输监控中心，当危险化学品信息出现异常时，危险化学品运输监控中心通过3G模块向车载智能终端发出报警信号，触发声光报警模块发出声光报警，驾驶员查看异常信息后进行相应处理；驾驶员在危险化学品运输过程中发现异常时，通过车载智能终端的紧急求助模块向危险化学品运输监控中心和相关部门报警，同时发送车辆GPS信息至危险化学品运输监控中心；

所述危险化学品运输监控中心用于负责危险化学品运输过程中状态信息的监控存储、分析判断、车辆调度、跟踪定位、优化路径、预警报警和联系救援等功能；Web服务器负责与车载智能终端的信息交互和联系救援；数据库服务器用来存储危险化学品运输相关数据，提供历史记录查询。

2.如权利要求1所述危险化学品运输实时监控系统，其特征在于：所述移动计算平台包括数据转换单元、嵌入式数据库、导航定位模块、数据监测模块、实时显示模块和应急处理模块，所述数据转换单元与嵌入式数据库连接和双向通信，所述数据转换单元和嵌入式数据库分别与导航定位模块、数据监测模块、实时显示模块和应急处理模块连接和双向通信；

移动计算平台用于负责传感器数据的车载智能终端实时显示和车辆导航定位；

移动计算平台将传感器系统传来的状态数据经过数据转换单元进行分析转换，存入嵌入式数据库，同时通过实时显示模块实时图形界面显示，保证驾驶员能实时掌握所述状态数据，数据监测模块对状态数据进行实时监测，发现异常状态数据时触发声光报警；移动计算平台通过导航定位模块为危险化学品运输的车辆提供导航定位服务；移动计算平台通过应急处理模块响应和处理紧急求助。

3.如权利要求1所述危险化学品运输实时监控系统，其特征在于：所述应用服务器包括数据计算分析专家系统、危险化学品定位跟踪单元、预警单元、GIS系统和通信与数据交互单元，数据计算分析专家系统、危险化学品定位跟踪单元、预警单元和GIS系统分别与通信与数据交互单元连接和双向通信；

应用服务器用于将接受到的数据送给数据计算分析专家系统进行分析判断，若有异常出现则调用预警单元向车载智能终端发出预警信息，并触动声光报警模块；危险化学品跟踪定位单元实时准确地定位每一辆危险化学品运输车辆，防止危险化学品运输车辆偏离预定路线，为事故救援提供准确的位置信息；GIS系统实时掌控所有危险化学品运输车辆运行状况，包括车辆位置信息、危险化学品状态和驾驶员信息。

4.如权利要求1所述危险化学品运输实时监控系统，其特征在于：所述危险化学品运输实时监控系统还包括企业级信息平台，所述车载智能终端与企业级信息平台连接和双向通信，所述企业级信息平台与危险化学品运输监控中心连接和双向通信。

5.危险化学品运输实时监控方法，其特征在于：包括以下步骤：

步骤一，传感器系统采集危险化学品运输过程的状态数据，所述状态数据包括危险化学品温度、湿度、压力、倾角、振动、车辆速度、驾驶室酒精浓度和车辆GPS信息的数据；通过信号传递模块将所述状态数据传给车载智能终端；

步骤二，车载智能终端接收步骤一中传感器系统传来的所述状态数据后，移动计算平台对所述状态数据进行处理，然后通过3G模块将处理后的状态信息经过3G网络发送至危险化学品运输监控中心；当危险化学品信息出现异常时，危险化学品运输监控中心经过3G网络和3G模块向车载智能终端发出报警信号，触发声光报警模块发出声光报警，驾驶员查看异常信息后进行相应处理；驾驶员在危险化学品运输过程中发现异常时，通过车载智能终端的紧急求助模块向危险化学品运输监控中心和相关部门报警，同时发送车辆GPS信息至危险化学品运输监控中心；

步骤三，移动计算平台将步骤一中传感器系统传来的状态数据经过数据转换单元进行分析转换，存入嵌入式数据库，同时通过实时显示模块实时图形界面显示，保证驾驶员能实时掌握所述状态数据；移动计算平台通过导航定位模块为危险化学品运输的车辆提供导航定位服务；移动计算平台通过应急处理模块响应和处理紧急求助；

步骤四，危险化学品运输监控中心对步骤二中车载智能终端发来的危险化学品运输过程中的状态信息进行监控存储和分析判断，实现车辆调度、跟踪定位、预警报警和联系救援功能；当认定车辆超速行驶时，危险化学品运输监控中心及时向车载智能终端发出超速警报，提醒驾驶员控制车速；当驾驶员出现酒后驾驶情况时，危险化学品运输监控中心向车载智能终端发出终止驾驶命令，并派专人赴现场进行处理；

步骤五，应用服务器将接受到的状态信息送给数据计算分析专家系统进行分析判断，若有异常出现则调用预警单元对车载智能终端发出预警信息，并触动声光报警模块；危险化学品跟踪定位单元实时准确地定位每一辆危险化学品运输车辆，防止危险化学品运输车辆偏离预定路线，为事故救援提供准确的位置信息；GIS系统实时监控所有危险化学品运输车辆运行状况，包括车辆位置信息、危险化学品状态和驾驶员信息。

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