CN109253758A

CN109253758A - 全程实时电子秤式的油罐车智能监督管理系统

Info

Publication number: CN109253758A
Application number: CN201811151094.7A
Authority: CN
Inventors: 吴开拓; 刘亚青; 田志民; 刘武; 郑燕青; 张国新
Original assignee: Shanghai Jiayi Information Technology Co Ltd
Current assignee: Hangzhou Jialong Internet of things Technology Co., Ltd
Priority date: 2018-09-29
Filing date: 2018-09-29
Publication date: 2019-01-22

Abstract

本发明提供了全程实时电子秤式的油罐车智能监督管理系统，包括车载终端和监控平台，车载终端通过无线数据网络与监控平台连接，车载终端通过数据线路与油罐车上的监测单元连接，所述监测单元对油罐车液位、压力、阀门开关、位置及周边环境等数据进行监测；所述监控平台包括流媒体服务层、协议解析层、数据处理层和平台业务层，并通过应用接口API可分别与若干种类客户端连接，构成为客户与监控平台进行交互的应用服务层，实现现互联、互通、互控及其它多种应用。本发明实现对油罐车的液位、压力、泄漏、位置、阀门开关、车辆轨迹及车辆周边环境等状态的远程实时监控和分析，为危化品行业的调度配送、装备管理、决策运营提供信息化支持。

Description

全程实时电子秤式的油罐车智能监督管理系统

技术领域

本发明涉及油罐车技术领域，尤其涉及全程实时电子秤式的油罐车智能监督管理系统的技术领域。

背景技术

油罐车作为散装油品的公路运输工具，具有简便、灵活、投资少、见效快的特点。但是，油罐车运输途中，一方面，由于阳光暴晒或剧烈运动，使罐内的油品温度上升，从而存在起火、爆炸的潜在危险；另一方面，由于油罐车可能出现漏气、漏油等紧急状况，遇明火或强光照极易产生闪爆。针对油罐车危险品运输的安全问题，研究人员提出了一些监测方案，包括欧盟第六框架计划中的MTRA项目，Zajicek等在奥地利开展的SHAFT项目设计的监测系统等。但这些系统主要依赖于单一的传感器，缺乏在危险品运输过程中对油罐车罐体、危险品和环境等状态的全方位监测。

现有中国实用新型专利文件，专利名称：基于CAN总线多仓油罐车智能监测装置，CN201120475796.8公开了每个海底阀和人孔盖安装嵌入智能传感器的保护罩，总共四个保护罩和一个CAN总线控制器。使用CAN总线连接各个设备，采集的监视数据在控制器保存、分析，并可通过外加的GPRS无线通讯设备发送到中央控制室的计算机保存、分析和报警。因而随时获得该车各个部件的操作信息，连续记录操作信息数据，并对可疑操作及时报警，有效地防止在非正常情况下的油料放出行为。通过双向数据通讯，可对本检测和各传感器进行诊断。可及时发现故障，有效地防止人为破坏。

但上述油罐车智能监测装置仅仅监测海底阀和人孔盖开合状态信息，同时仅实现对可疑操作的及时报警功能。为实现危化品行业的调度配送、装备管理、决策运营提供信息化支持，保证油罐车的安全运输和防盗，使得监测简单、适用，需开发油罐车实时监控系统，通过对罐式车运输装卸过程液位、压力、急切断阀、行车轨迹及位置等参数数据及偷盗行为的实时监控及分析，实时反映运营状态，实现对在线车辆的跟踪管理及各类信息服务。

发明内容

本发明的目的是提供全程实时电子秤式的油罐车智能监督管理系统，实现对油罐车运输装卸过程中的液位、压力、泄漏、位置、阀门开关、车辆轨迹及车辆周边环境等状态的实时远程监控和分析，同时可将监控信息传输至不同权限的各个客户端，使各种客户端实时获取车辆的运行状态，为危化品行业的调度配送、装备管理、决策运营提供信息化支持，提高管理效果和效率。

本发明提供了全程实时电子秤式的油罐车智能监督管理系统，包括车载终端和监控平台，所述车载终端通过无线数据网络与所述监控平台连接，所述车载终端通过数据线路与设置在油罐车上的监测单元连接，所述监测单元对油罐车的液位、压力、阀门开关、位置及周边环境等数据进行监测；

所述监控平台包括流媒体服务层、协议解析层、数据处理层和平台业务层，其中，

所述流媒体层接收由所述车载终端传输来的油罐车的音视频数据，并传输至所述协议解析层；

所述协议解析层对由所述车载终端传输来的油罐车实时监测数据进行通讯报文解析，并以Netty方式传输至所述数据处理层；

所述数据处理层将从所述协议解析层传输层接收的数据进行存储与处理，并将经所述数据处理层处理后的数据传输至所述平台业务层；

所述平台业务层对从所述数据处理层接收的数据进行分析和评估处理，并形成报告数据，包括九大功能模块，分别为监控对象模块、监控管理模块、设备管理模块、报表管理模块、信息列表模块、企业管理模块、应用管理模块、报警中心模块及系统管理模块。

进一步地，所述监测单元包括

压力液位传感器，用于采集油罐内压力值；

智能感应人孔盖，用于监测人孔盖的开合状态；

智能感应紧急切断阀，用于监测紧急切断阀的开合状态；

智能感应装卸阀，用于监测装卸阀的开合状态；

防爆摄像头，用于记录车辆周边环境状态；

其中，所述压力液位传感器、智能感应人孔盖、智能感应紧急切断阀、智能感应装卸阀采集的数据与所述防爆摄像头的实时动态数据通过信号转换器，经CAN总线技术处理，最终由数据采集器逻辑运算后传输至所述车载终端。

进一步地，所述压力液位传感器包括上压力传感器和下压力传感器，所述上压力传感器设置在油罐内部的顶端，所述下压力传感器设置在油罐内部的底端。

进一步地，所述车载终端包含微处理器、北斗/GPS定位模块、数据存储模块和通讯模块，

所述微处理与所述数据采集器通过数据线路连接；

所述北斗/GPS定位模块与所述微处理器连接,通过北斗或GPS对车辆进行定位；

所述通讯模块与所述微处理器连接，将所述微处理器接收到的数据传输至所述监控平台；

所述数据存储模块与所述微处理器连接，对所述微处理器接收到的数据进行存储。

进一步地，所述数据处理层还用于接收所述平台业务层的下行指令，对所述下行指令进行数据处理，并将所述下行指令传输至所述协议解析层，所述协议解析层通过通讯服务器将所述下行指令无线传输至所述车载终端。

进一步地，所述车载终端还包括显示模块，用于显示监测数据以及所述监控平台发送的下行指令。

进一步地，所述监控平台还包括作为客户与监控平台进行交互的应用服务层，通过应用接口API分别与若干种类客户端连接，不同种类客户端根据不通权限获取相应类型的监控信息和向所述车载终端发出相应类型的下行指令。

本发明的有益效果：

1.本发明能够实现对油罐车的液位、压力、泄漏、位置、阀门开关、车辆轨迹及车辆周边环境等状态的远程实时监控和分析，并可将监控信息传输至不同权限的各个客户端，使各种客户端实时获取油罐车监测数据。

2.本发明中液位压力传感器包括上下两个压力传感器，根据上压力传感器和下压力传感器的压力差和油密度可计算出油罐内的液位高度，再根据油罐的横截面积得出油罐内的具体油量，实现油罐车全程电子秤式的监控。

3.本发明中车载终端定位包含有GPS/北斗双重定位，通过4G网络和北斗短信息功能实现通信，4G网络传输速度快，能做到监控的实时性，在无手机信号的地方，基于北斗信号在亚太地区已经做到全覆盖，系统自动切换为北斗短信息功能，向后台传输数据，同时车载终端还具有盲区补传功能，当进入GSM盲区时，数据自动保存，一旦进入服务区，车载终端自动向监控平台补传盲区数据，从而为实时监控建立车辆与监控平台间迅速、准确、有效的信息传递通道。

4.本发明的能够整合油罐车运行时的状态信息，可确保车辆的高效安全运行，同时为油罐车调度配送、装备管理、决策运营提供信息化支持，提高管理效果和效率。

附图说明

为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明的总体架构示意图；

图2为本发明的上行数据传输框图；

图3为本发明的下行数据传输框图；

图4为本发明的平台业务层的框图。

具体实施方式

下面结合实施例及附图对本发明作进一步详细的描述，但本发明的实施方式不限于此。

本实施例中描述了全程实时电子秤式的油罐车智能监督管理系统，该系统采用B/S架构，使用C#语言进行开发，该系统主要对油罐车的液位、压力、泄漏、位置、阀门开关、车辆轨迹及车辆周边环境等状态的远程监控和分析，并可将监控信息传输至不同权限的各个客户端，使各种客户端实时获取油罐车监测数据。为危化品行业的调度配送、装备管理、决策运营提供信息化支持，保证油罐车的安全运输和防盗，并使得实时监测简单、适用。

请参阅图1-图4，本发明系统包括车载终端和监控平台，所述车载终端通过无线数据网络与所述监控平台连接，所述车载终端通过数据线路与设置在油罐车上的监测单元连接，所述监测单元对油罐车的液位、压力、阀门开关、位置及周边环境等数据进行监测；所述监控平台包括流媒体服务层、协议解析层、数据处理层和平台业务层，其中，所述流媒体层接收从所述车载终端传输来的油罐车的音视频数据，并传输至所述协议解析层；所述协议解析层接收由所述车载终端传输的非音视频数据，进行通讯报文解析，并以Netty方式传输至所述数据处理层；所述数据处理层将从所述协议解析层传输层接收到的数据进行存储与处理，并将经所述数据处理层处理后的数据传输至所述平台业务层；所述平台业务层对从所述数据处理层接收的数据进行分析和评估处理，并形成报告数据，包括九大功能模块，分别为监控对象模块、监控管理模块、设备管理模块、报表管理模块、信息列表模块、企业管理模块、应用管理模块、报警中心模块及系统管理模块。

如图2所示，流媒体服务层接收和传输车载终端上传的解析后RTP数据流，并持续供web端进行音视频展示；协议解析层是整个系统的通讯处理中心，与车载终端实现数据交换、报文解析、链路维持，来自车载终端的压力、液位、阀门开关、位置及行驶轨迹等数据经过报文解析后，以Netty方式发送给数据处理层进行数据存储与处理；数据处理层是整个系统的数据处理中心，对所有来自于协议解析层的数据进行数据处理分析，并可将数据送往数据服务器进行数据存储，同时将处理分析后的数据传输至平台业务层进一步处理分析，如图4所示，平台业务层可实现监控对象、监控管理、设备管理、报表管理、信息列表、企业管理、应用管理、报警中心及系统管理九大功能，监控对象包括车辆信息、人员信息及物品信息；监控管理为实时监控、轨迹回放和实时指令；设备管理为终端管理和SIM卡管理；报表管理为大数据报表、行驶里程统计、停驶报表、上线率统计、报警信息统计、超速报表、超速报警统计、工时统计、油量统计、油耗统计、多媒体管理及日志查询；信息列表模块为信息配置；企业管理为组织与用户管理、分组管理、角色管理、从业人员管理；应用管理包括传感器配置、油量管理、油耗管理、里程监测、工时管理、开关信号监测、温度监测、湿度监测和正反转管理；报警中心为报警参数值设置和报警查询；系统管理为808转发配置、对讲平台配置和平台个性化配置。平台业务层对在线车辆的管理监控，实时反映在线车辆的运营状态，并根据管理和服务需求统计分析各类数据，为油罐车的调度配送、管理、决策运营提供信息化数据支持。

如图1所示，其中，所述监测单元包括压力液位传感器，用于采集油罐内压力值；智能感应人孔盖，用于监测人孔盖的开合状态；智能感应紧急切断阀，用于监测紧急切断阀的开合状态；智能感应装卸阀，用于监测装卸阀的开合状态；防爆摄像头，用于记录车辆周边环境状态；其中，所述压力液位传感器、智能感应人孔盖、智能感应紧急切断阀、智能感应装卸阀采集的数据与所述防爆摄像头的实时动态数据通过信号转换器，经CAN总线技术处理，最终由数据采集器逻辑运算后传输至所述车载终端。

具体地，智能感应人孔盖安装在罐体顶部，通过对防护锁、压板进行智能感应监测，对人孔盖上三个预备孔和排气小盖统一进行防护与监测，数据采集终端实时记录开启的时间、地点和时长；

智能感应紧急切断阀，其传感器与阀体一体化设计，自带易溶元件，高温可实现紧急自动关闭，用于监测紧急切断阀是否切断，保证油罐车行驶安全性；

智能感应装卸阀，其实时监测装卸阀的开启或关闭状态，且可判别介质流向，防止偷盗行为，通过数据采集终端记录开启或关闭的时间、地点及时长；

油罐车的罐体顶部、装卸阀和紧急切断阀处均安装有防爆摄像头，当人孔盖或装卸阀或紧急切断阀发出开启信号时或异常碰撞时，防爆摄像头自动、快速启动拍摄，并传输至采集器，当人孔盖或装卸阀或紧急切断阀处于正常状态时，防爆摄像头自动进入休眠状态，用于监测车辆周边环境状态。

上面所述压力液位传感器、智能感应人孔盖、智能感应紧急切断阀、智能感应装卸阀采集的状态参数信息与所述防爆摄像头的实时动态信号通过信号转换器进行处理，该信号转换器采用防爆型，12位ADC采样精度，32位ARM系列处理器，然后传输至CAN总线及数据采集器，数据采集器采用防爆型32位ARM系列处理器，8GBSDcard存储器，运用CAN总线技术处理以及数据采集器逻辑运算后传输至所述车载终端，所述车载终端可安装于驾驶室中。

其中，所述压力液位传感器包括上压力传感器和下压力传感器，所述上压力传感器设置在油罐内部顶端，所述下压力传感器设置在油罐内部底端。具体地，数据采集器根据上压力传感器和下压力传感器的压力差和油密度可计算得出油罐内的液位高度，并根据油罐横截面积得出当前具体油量，并传输至车载终端；

如图1所示，其中，所述车载终端包含微处理器、北斗/GPS定位模块、数据存储模块和通讯模块，所述微处理还与所述数据采集器通过数据线路连接，所述北斗/GPS定位模块与微处理器连接，用于通过北斗或GPS对车辆进行定位，所述通讯模块与所述微处理器连接，将所述微处理器接收到的数据传输至所述监控平台，所述数据存储模块与所述微处理器连接，对所述微处理器接收到的数据进行存储。

如图2-图3所述，车载终端采用MCU微处理器，MCU与数据采集器通过数据线路连接，GPS/北斗定位模块实现双重定位，通讯模块内设有SIM卡，通过GPRS或4G无线数据网络与移动运营商的基站建立数据连接，通信可通过4G网络和北斗短信息功能实现，4G网络传输速度快，能够做到监控的实时性，在没有手机信号的地方，基于北斗信号在亚太地区已经做到全覆盖，系统自动切换为北斗短信息功能，向后台传输数据，从而实时监控功能建立起了车辆与管理中心之间迅速、准确、有效的信息传递通道。通讯模块还实现数据信息的双向传输，用户随时掌握车辆及油罐状态，迅速下达指挥命令。同时车载终端还具有盲区补传功能，当进入GSM盲区时，通讯模块处于无信号状态，待通讯模块再次接收到信号时，MCU从数据存储模块中调出盲区时段的数据，并通过通讯模块向监控平台补传盲区数据。

如图3所示，其中，所述数据处理层还用于接收所述平台业务层的下行指令，对所述下行指令进行数据处理，并将所述下行指令传输至所述协议解析层，所述协议解析层通过通讯服务器以将所述下行指令传输无线传输至所述车载终端，所述车载终端的通讯模块接收下行指令并传输至微处理器，如图1所示，车载终端还包括显示模块，用于显示监测数据以及所述监控平台发送的下行指令。显示模块通常采用液晶显示屏或触摸显示屏。

根据实际监测的油罐车的运营状态，平台业务层下达命令，依次通过数据处理层和协议解析层，按车载终端的协议要求形成通讯报文发送给车载终端，最终由无线数据网络传输至车载终端，车载终端执行命令。

如图1-3所示，其中，所述监控平台还包括作为客户与监控平台进行交互应用服务层，通过应用接口API分别与若干种类客户端连接，不同种类客户端根据不通权限获取相应类型的监控信息和向所述车载终端发出相应类型的下行指令。

应用服务层包括多个应用服务器，其中一个应用服务层对应一个用户，根据该用户的功能需求，平台业务层通过接口API向该用户开放对应的端口。例如，A用户只需要使用监控对象模块和监控管理模块，则平台业务层开放这2个模块的端口。另外，相关行业主管部门，如交通、公安、交警、安监、建设等，均可接入至该系统，根据授权实现对在线车辆的跟踪管理及各类信息服务，并可利用用户访问接口实现与自身信息系统互联互通，实现信息共享；用户也可通过该系统实时监控和管理所属监控对象信息，也可通过手机安装APP，来查看车辆实时位置和轨迹等信息。

下行指令流程如图3所示，根据实际监测的油罐车的运营状态，应用服务层即客户端下达命令，依次通过平台业务层、数据处理层和协议解析层，按车载终端的协议要求形成通讯报文，通过无线数据网络传输至车载终端。

上述虽然结合附图对本发明的具体实施方式进行了描述，但并非对本发明保护范围的限制，在本发明的技术方案的基础上，本领域技术人员不需要付出创造性劳动即可做出的各种修改或变形仍在本发明的保护范围以内。

Claims

1.全程实时电子秤式的油罐车智能监督管理系统，其特征在于，包括车载终端和监控平台，

所述车载终端通过无线数据网络与所述监控平台连接，所述车载终端通过数据线路与设置在油罐车上的监测单元连接，所述监测单元对油罐车的液位、压力、阀门开关、位置及周边环境等数据进行监测；

2.根据权利要求1所述的全程实时电子秤式的油罐车智能监督管理系统，其特征在于，所述监测单元包括

压力液位传感器，用于采集油罐内压力值；

智能感应人孔盖，用于监测人孔盖的开合状态；

智能感应紧急切断阀，用于监测紧急切断阀的开合状态；

智能感应装卸阀，用于监测装卸阀的开合状态；

防爆摄像头，用于记录车辆周边环境状态；

3.根据权利要求2所述的全程实时电子秤式的油罐车智能监督管理系统，其特征在于，所述压力液位传感器包括上压力传感器和下压力传感器，所述上压力传感器设置在油罐内部的顶端，所述下压力传感器设置在油罐内部的底端。

4.根据权利要求2所述的全程实时电子秤式的油罐车智能监督管理系统，其特征在于，所述车载终端包含微处理器、北斗/GPS定位模块、数据存储模块和通讯模块，

所述微处理与所述数据采集器通过数据线路连接；

5.根据权利要求1所述的全程实时电子秤式的油罐车智能监督管理系统，其特征在于，所述数据处理层还用于接收所述平台业务层的下行指令，对所述下行指令进行数据处理，并将所述下行指令传输至所述协议解析层，所述协议解析层通过通讯服务器将所述下行指令无线传输至所述车载终端。

6.根据权利要求1所述的全程实时电子秤式的油罐车智能监督管理系统，其特征在于，所述车载终端还包括显示模块，用于显示监测数据以及所述监控平台发送的下行指令。

7.根据权利要求1-6任一项所述的全程实时电子秤式的油罐车智能监督管理系统，其特征在于，所述监控平台还包括作为客户与监控平台进行交互的应用服务层，通过应用接口API分别与若干种类客户端连接，不同种类客户端根据不通权限获取相应类型的监控信息和向所述车载终端发出相应类型的下行指令。