CN202887219U - 危险品运输识别系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提出了一种危险品运输识别系统，包括拍摄模块、存储模块、分析模块、传输模块、定位模块和显示模块，拍摄模块、存储模块、传输模块、显示模块分别与分析模块电连接，传输模块和定位模块分别与控制中心无线通讯连接。本实用新型通过拍摄模块拍摄的图像经过分析模块的处理识别后，危险品信息显示于显示模块上，同时传输给控制中心并告知位置有很强变焦能力和图像分析处理能力，现场人员可在现场远距离识别危险物品并且迅速采取措施，紧急情况下可以节省时间，安全系数高。

Description

危险品运输识别系统

技术领域

本实用新型涉及危险品识别技术领域，尤其是指一种可以应用于危险货物鉴别、野外安全相关信息处理及传输的危险品运输识别系统及其识别方法。 

背景技术

近年来我国危险货物道路运输事故较多，对道路沿线周围的居民和生态环境造成极大损害。据统计，我国95%以上的危险化学品属于长途运输问题，如液氨的年流动量达到80万吨，液氯的年流动量达到170万吨，其中80%左右是通过道路长途运输的。危险货物在运输时，存在着潜在危险性，一旦发生意外，它们会严重危及人的生命和周围环境。 

被列为危险货物的物品有很多种，并且仍在不断增加，在运输数量较大的危险货物时，必须在交通工具和集装箱上的明显位置悬挂橘黄色的警示用标志牌或其他危险提示。如果运输容器在意外中发生损毁，将在短时间内对警力和救援工作尤其是消防产生非常复杂和无法预料的影响，对意外事故所波及的人、救护人员和行人包括周围环境都会产生同样程度的威胁，故为了让参与人员知道自己面对的是何种物品，用道路交通运输危险货物时必须在交通工具上标上相应的可以识别的标识。 

每次危险货物运输都要粘贴危险品标志牌，危险品标志牌是指在易燃品、爆炸品、有毒品、腐蚀性物品、放射性物品的运输包装上表明其危险性质的文字或图形说明，属于危险货物特殊情况规定范畴内的除外，标志牌必须清晰醒目，能辨别出所装载的危险货物。危险品标志牌一般是一个规格为40厘米×30厘米的橘黄色警示牌，贴在车船等运输工具的头部或者尾部：标志牌的上半部分为表示危险指数（Kemler值），下半部分是联合国危险物品编号（UN 号）。联合国危险货物编号由联合国危险物品运送专家委员会制定的一组4位数字，可以被用来识别有商业价值的危险物质和货物（例如爆炸物或是有毒物质）。危险品运输时还可以带有多种图标，如警示文字，如一些警示意义的卡通画等等。 

这种危险货物标识的弊端在于：发生危险物品运输事故之后，通常只能靠专业消防人员（配备防护服和防毒面具的危险货物侦查小分队）近距离观察货物的联合国危险物品编号和危险数值来报告已经发生的危险，通过侦察分队的报告才能决定下面救援计划的措施。在此期间可能无法阻止有害物质扩散，并且很可能给救援措施的实施带来非常大的困难，在对物质特征没有准确了解的情况下实施救援措施，也可能造成很大问题，比如选错了灭火剂，可能会使有些物质发生剧烈的化学反应。 

鉴于危险货物运输造成的这种日常威胁，现在大多在重点地段（如：道路和铁路的隧道内）安置固定的危险货物识别系统。但是这种固定的危险货物识别系统也存在弊端，在于它只能监测到系统安置点上的危险货物运输状况，而且目前的各种危险货物识别系统不能直接辨别危险品，而需要把获取的图像发送到控制中心来进行鉴别，因此即使事故地点安置有这种系统，也无法用它获取事故现场的危险品鉴别信息和安全相关信息。另外，现有的危险货物识别系统需要分别对白天（可见光）和黑夜（红外线）下的工作配置两个不同的摄像系统。 

公告日为2008年11月12日、公告号为CN100433040C的专利文件提出了一种通行车辆图像识别方法及装置，采用机器视觉技术，图像压缩、接触或非接触通行卡读写技术，并配合车辆牌照自动识别技术,实现车辆身份认证和提高通行车辆管理效率，装置包括通行卡、通行卡读写器、主控机、图像采集卡、视频器、补光照明器、显示器、车辆管理监控中心数据库服务器。该发明的方法和装置能对出入口车辆进行图像对比分析，但该发明装置需要固定于收费站、道路旁、门等固定场所，而且虽能获取车辆的信息，但对车辆载的危险品无法迅速的识别。 

实用新型内容

为了解决现有危险品运输识别系统不能迅速识别危险品的问题，本实用新型提出了一种危险品运输识别系统，可以应用于危险货物鉴别、野外安全相关信息处理及并将信息传输到控制中心，在装载有危险货物交通运输工具或集装箱发生意外或损毁等情况下可以在安全的距离内便捷、快速地自动辨别事故地点的危险品。 

本实用新型所采用的技术方案是：一种危险品运输识别系统，包括拍摄模块、存储模块、分析模块、传输模块、定位模块和显示模块，所述的拍摄模块、存储模块、传输模块、显示模块分别与分析模块电连接，所述的拍摄模块包括红外拍摄单元和热成像拍摄单元，所述的传输模块和定位模块分别与控制中心无线通讯连接。 

在危险品运输出现意外或者野外意外接触到危险品时，需要有一种设备即便是平常人使用也可以迅速的识别该危险品，获得该危险品的信息和安全系数。本实用新型描述了一种应用于危险货物鉴别、野外安全相关信息处理和传输到控制中心的光电识别系统，通过拍摄模块拍摄的图像经过分析模块的处理识别后，危险品信息显示于显示模块上，同时传输给控制中心并告知位置。拍摄模块用于拍摄装载危险品的车辆及其危险品图标并转化为数字信号传递给分析模块，存储模块存有包括联合国危险货物编号的危险品信息库并存储分析模块实时获得的危险品识别信息，分析模块对拍摄获得的图像信息分析处理并与存储模块的危险品信息库比对后将识别出的危险品信息传递给传输模块，传输模块用于将危险品信息传输到控制中心，定位模块用于精准定位危险品所在的位置，显示模块用于显示分析模块获得的危险品信息及其他相关信息。 

一般数码摄像机在镜头和CCD传感器之间加装了一个红外滤光镜，其作用就是阻挡红外线进入CCD传感器，让CCD传感器只能感应到可见光。但是这样只适用于白天的拍摄，而夜晚拍摄还需借助于红外线，故而需要加装红外拍摄模块，可以采用一个CCD传感器加利用数字电路切换或者两个CCD传感器切换，两个CCD传感器分别接收可见光和红外线。热成像摄像单元采用热红外成像技术，内置热像仪，能够探测极微小温差，将温差转换成实时视频图像显示出来，白天夜间都可正常使用，极端天气也可使用，可看穿雾、雨、烟等障碍。 

作为优选，所述的拍摄模块的变焦倍数大于或等于10。本实用新型具备必要的高倍光学变焦能力，可以保障使用时的安全距离，通常建议在处理危险时距离应该控制在至少100米。除了需要拍摄危险品标志牌等危险品图标、装载危险品车辆状况等外，往往还需要了解相关的信息，比如人员伤亡情况、疏散情况、所涉及的基础设施和基本保证（水，电等）、事发地点的描述，如包括天气情况（风，温度，降水情况等等）和漂移率。 

作为优选，所述的传输模块的传输模式为GPRS或3 G，所述的定位模块为GPS模块。现场的数据连接调度中心可以分析现场有关的数据并且采取远距离的措施以避免传播和环境危险。另外，传输也可以以E-Mail、SMS或者MMS形式等等。GPS模块用于精准定位危险品所在的位置并告知控制中心。 

作为优选，所述的显示模块为OLED或OLET屏。显示屏需要足够大的屏幕，可以显示分析获得的危险品信息及其他相关信息。本实用新型中所选屏幕最好为OLED和OLET叠加的两层屏，使OLED和OLET连接起来实现红外线辐射的光谱转换。 

作为优选，所述的危险品运输识别系统还包括语音提醒模块，所述的语音提醒模块和显示模块电连接。文字图像显示直观，但若有声音提醒通过语音提示危险品信息及其他相关信息则效果更佳，加深现场人员对危险品的认识。 

本实用新型的有益效果是：有很强的变焦能力和图像分析处理能力，即使没有参加培训过的人也可以在现场识别危险物品并且第一时间采取措施，从而在紧急情况下可以节省宝贵的时间；现场人员通过远距离的空间识别得到危险品信息，安全系数高；通过现场的数据连接调度中心可以分析现场有关的数据并且采取远距离的措施以避免传播和环境危险。 

附图说明

图1是本实用新型的一种结构框图。 

图中，1-拍摄模块，2-存储模块，3-分析模块，4-传输模块，5-定位模块，6-显示模块，7-语音提醒模块。 

具体实施方式

下面结合附图和实施例对本实用新型作进一步的详细说明。 

 如图1所示，一种危险品运输识别系统，包括拍摄模块1、存储模块2、分析模块3、传输模块4、定位模块5、显示模块6和语音提醒模块7，拍摄模块、存储模块、传输模块、显示模块分别与分析模块通过导线连接成电路回路，显示模块和语音提醒模块通过导线连接，传输模块和定位模块分别与远程的控制中心无线通讯连接。 

拍摄模块由镜头、CCD传感器、A/D转换电路、内存等部分构成，用于拍摄装载危险品的车辆及其危险品图标并转化为数字信号传递给分析模块，镜头的变焦倍数为20倍。 

拍摄模块还内置了红外拍摄单元和热成像拍摄单元：拍摄模块的红外拍摄单元可以采用两种结构：一种是采用一个CCD传感器加利用数字电路切换；另一种是通过两个CCD传感器切换，两个CCD传感器分别接收可见光和红外线；拍摄模块的热成像摄像单元采用热红外成像技术，通过拍摄模块内置热像仪，能够探测极微小温差，将温差转换成实时视频图像显示出来，白天夜间都可正常使用，极端天气也可使用，可看穿雾、雨、烟等障碍。 

危险品标志牌一般分为Kemler数字和UN号码两部分，Kemler数字表示危险指数，存在于危险品标志牌的上半部分，至少是两位数，最多由三个数字和一个符号构成，符号通常位于开始的位置；UN号码为联合国危险货物编号，存在于危险品标志牌的下半部分，由四位数组成。此外，还有一些。除了需要拍摄危险品标志牌等危险品图标、装载危险品车辆状况等外，往往还需要了解相关的信息，比如人员伤亡情况、疏散情况、所涉及的基础设施和基本保证（水，电等）、事发地点的描述，如包括天气情况（风，温度，降水情况等等）和漂移率。 

存储模块存有包括联合国危险货物编号在内多种危险品信息汇总的危险品信息库及处理方法，并存储分析模块实时获得的危险品识别信息，以备查询。 

分析模块对拍摄获得的图像信息分析处理并与存储模块的危险品信息库比对后将识别出的危险品信息传递给传输模块，分析模块的分析处理过程详见下文的危险品识别方法。 

传输模块将危险品信息传输到控制中心8，传输模块为GPRS通讯模块或3 G通讯模块。现场的数据连接调度中心可以分析现场有关的数据并且采取远距离的措施以避免传播和环境危险。同样传输模块也可采用E-Mail、SMS或者MMS形式等架构。 

定位模块用于精准定位危险品所在的位置，定位模块为GPS模块精准定位并告知控制中心危险品所在的位置。 

显示模块用于显示分析模块获得的危险品信息及其他相关信息。显示模块为OLED或OLET屏。显示屏需要足够大的屏幕，可以显示分析获得的危险品信息及其他相关信息。相对于OLED屏，OLET屏的效率更高，效果更佳。本实用新型中所选屏幕最好为OLED和OLET叠加的两层屏，使OLED和OLET连接起来实现红外线辐射的光谱转换。 

语音提醒模块通过语音提示危险品信息及其他相关信息。文字图像显示直观，但若有声音提醒则效果更佳，加深现场人员对危险品的认识。 

 本实用新型所描述的危险品识别方法，步骤如下： 

检测人员到现场后，100米外距离通过拍摄模块拍摄装载危险品的车辆及其危险品图标并转化为数字信号传递给分析模块；

分析模块基于存储模块的危险品信息库对拍摄获得的图像进行图像识别，并将识别出的危险品信息传递给传输模块，同时把处理结果保存入储存模块；

传输模块将分析所得的危险品信息传输到显示模块和控制中心；

定位模块精准定位危险品所在的位置并告知控制中心；

显示模块显示分析模块获得的危险品信息及所需采取的措施。

其中，图像识别的具体步骤如下： 

判断图像中是否含有文字，若含有文字则对需要图像进行预处理，若没有文字则跳过预处理，然后对图像作Hough 变换或者图像边缘变化，得出几何结构的信息，与储存模块内的危险品信息库进行比对，获得危险品信息。

首先利用拍摄模块获得需要识别的危险品相关图像，并将其数字化传递给分析模块。分析模块先利用OCR等技术判断图像中是否含有文字，若图像中含有文字，需要先将图像做预处理，转化为灰度图像、滤波算法去噪、图像二值化等；然后在整张图像上尽可能快的寻找到只需小范围辨认的区域，如Hough 变换等；将识别出的模型相对应的图像片段，与储存模块里储存的危险物品识别标志等信息逐一辨认，获得危险品信息。识别危险品所采取的措施将会显示在显示模块上。 

Hough变换于1962年由Paul Hough提出，实现的是一种从图像空间到参数空间的映射关系。Hough变换可以在二值化图像中识别几何结构，比如直线、菱形或者矩形等几何结构。二值化是指将图像上的像素点的灰度值设置为0或255，也就是将整个图像呈现出明显的黑白效果。这里，Hough变换、二值化等均为公知技术，不加赘述。 

拍摄模块拍摄的图像经过分析模块的处理识别后，危险品信息显示于显示模块上，同时传输给控制中心并告知位置。 

以上实施例仅为说明本实用新型的技术思想，不能以此限定本实用新型的保护范围，凡是按照本实用新型提出的技术思想，在技术方案基础上所做的任何改动，均落入本实用新型的保护范围之内。 

Claims (4)

1.一种危险品运输识别系统，其特征在于：包括拍摄模块、存储模块、分析模块、传输模块、定位模块和显示模块，所述的拍摄模块、存储模块、传输模块、显示模块分别与分析模块电连接，所述的拍摄模块包括红外拍摄单元和热成像拍摄单元，所述的传输模块和定位模块分别与控制中心无线通讯连接。

2.根据权利要求1所述的危险品运输识别系统，其特征在于：所述的拍摄模块的变焦倍数大于或等于10。

3.根据权利要求1所述的危险品运输识别系统，其特征在于：所述的显示模块为OLED或OLET屏。

4.根据权利要求1或2或3所述的危险品运输识别系统，其特征在于：所述的危险品运输识别系统还包括语音提醒模块，所述的语音提醒模块和显示模块电连接。