吳蓬勃， 董俊嶺， 鄭玉紅， 李愛寧

(1.石家莊郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電信工程系，河北 石家莊 050031；2.石家莊理工職業(yè)學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院，河北 石家莊 050228；3.河北工程技術(shù)高等?？茖W(xué)校 電氣自動(dòng)化系，河北 滄州 061001)

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基于WiFi的油罐車區(qū)域定位電子簽封系統(tǒng)設(shè)計(jì)

吳蓬勃1， 董俊嶺2， 鄭玉紅1， 李愛寧3

(1.石家莊郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院 電信工程系，河北 石家莊 050031；2.石家莊理工職業(yè)學(xué)院 機(jī)電工程學(xué)院，河北 石家莊 050228；3.河北工程技術(shù)高等專科學(xué)校 電氣自動(dòng)化系，河北 滄州 061001)

針對目前基于GPRS的油罐車電子簽封系統(tǒng)存在的信號缺失、漂移以及操作繁瑣等問題，設(shè)計(jì)了一種基于WiFi的油罐車區(qū)域定位電子簽封系統(tǒng)。重點(diǎn)介紹了總體設(shè)計(jì)思想以及軟硬件實(shí)現(xiàn)方案。系統(tǒng)硬件以內(nèi)置WiFi的MCU芯片CC3200為核心，實(shí)現(xiàn)電子簽封系統(tǒng)與油庫或加油站W(wǎng)iFi的連接和油罐車進(jìn)、出油閥門的無線控制；同時(shí)結(jié)合GRPS、GPS和多種傳感器實(shí)現(xiàn)車輛在途軌跡、車輛狀態(tài)監(jiān)測。最終實(shí)現(xiàn)“在指定的區(qū)域、由授權(quán)人員開關(guān)油罐車電子簽封”以及對油罐車全程監(jiān)控的目的，杜絕了油品的盜竊等非法行為，方便了系統(tǒng)對油品的監(jiān)管。

WiFi； 油罐車； 區(qū)域定位； 電子簽封

0 引 言

目前，我國的油氣運(yùn)輸主要由輸油管道、鐵路罐車、水運(yùn)及公路運(yùn)輸?shù)榷喾N方式協(xié)同進(jìn)行[1]。其中，公路運(yùn)輸一般由油氣罐車承擔(dān)，主要用于中長距離的天然氣配送及中短距離的加油站配油。公路運(yùn)輸由于其分散性和個(gè)體性的原因，運(yùn)輸過程不易監(jiān)管，途中常會出現(xiàn)油品的盜竊、更換或其它非法操作行為[2]。

電子簽封(或鉛封)系統(tǒng)的引入，使得石油公司可以實(shí)時(shí)獲知油罐車各進(jìn)、出油口的開、關(guān)狀態(tài)信息，杜絕了油品的盜竊等非法行為，方便了系統(tǒng)對油品的監(jiān)管。

[2]提出了將RFID芯片植入鉛封中，構(gòu)成電子鉛封；通過電子鉛封讀寫器將油罐車的出發(fā)點(diǎn)位置、目的地位置、油品名稱、數(shù)量、油罐車的牌號、司機(jī)的姓名、施封人的姓名等信息記錄在電子鉛封內(nèi)；只有授權(quán)的工作人員才可通過電子鉛封讀寫器開啟鉛封。此種方法雖然實(shí)現(xiàn)了“只有授權(quán)的人員才可開啟電子鉛封”的目的，但是，考慮到油站的防火防暴要求，此種方法必須要購置大量具有安全防暴性能的電子鉛封讀寫器，大大增加了系統(tǒng)的成本。

文獻(xiàn)[3～5]均提出了通過GPRS實(shí)時(shí)傳輸油罐車的GPS位置信息、實(shí)時(shí)監(jiān)測電子簽封狀態(tài)的方案。其中，文獻(xiàn)[3]還提出了“定位電子簽封”的方法，只有當(dāng)安裝定位電子簽封的油罐車輛進(jìn)入指定的油庫或加油站時(shí)，才可由指定人員持授權(quán)RFID卡進(jìn)行解封或施封。此種方案很好地實(shí)現(xiàn)了“在指定位置、由授權(quán)人員開啟電子簽封”的目的。但是也存著以下幾個(gè)問題：①必須事先得到油庫和加油站的經(jīng)緯度信息，并根據(jù)通過經(jīng)緯度畫出電子圍欄區(qū)域，由于各個(gè)地區(qū)的加油站眾多，而且還在不斷增減，大大增加了系統(tǒng)維護(hù)成本。②由于電子簽封的施封和解封需要通過不同授權(quán)的RFID卡實(shí)現(xiàn)，所以要為相應(yīng)的工作人員配備不同的RFID卡，而RFID卡的管理工作也需要有專門人員負(fù)責(zé)。③要求GPS和GPRS信號準(zhǔn)確可靠，而此項(xiàng)屬于不可控因素，在部分區(qū)域會發(fā)生GPS和GPRS信號的缺失或者漂移，從而造成油罐車到達(dá)指定地點(diǎn)后無法正常解封或施封，或者無法遠(yuǎn)程解封或施封；為了找到GPS和GPRS信號，油罐車不得不在指定地點(diǎn)附近轉(zhuǎn)悠，或者司機(jī)強(qiáng)行解封或施封，從而給正常的運(yùn)輸作業(yè)帶來不少麻煩，降低了系統(tǒng)的工作效率。

隨著WiFi在多地加油站逐步開展應(yīng)用，針對目前電子簽封中存著的問題，本文提出了基于WiFi區(qū)域定位的電子簽封系統(tǒng)。WiFi路由器的信號覆蓋范圍小(一般為50～80 m左右)，同時(shí)WiFi的信號強(qiáng)度與距離有一定的計(jì)算關(guān)系，從而可以將配有WiFi電子簽封的油罐車限定在一個(gè)指定的區(qū)域內(nèi)。

為了降低購置電子簽封閱讀器帶來的成本增加，以及由于多種不同授權(quán)的RFID卡帶來的維護(hù)成本的增加。本系統(tǒng)利用油庫或加油站室內(nèi)的操作終端(計(jì)算機(jī)或PDA)，通過WiFi進(jìn)行電子簽封的解封或施封，室內(nèi)終端上的管理軟件可以對操作人員身份進(jìn)行識別，從而實(shí)現(xiàn)了授權(quán)工作人員在指定區(qū)域內(nèi)對電子簽封進(jìn)行解封或施封的目的。另外，油罐車的狀態(tài)數(shù)據(jù)以及授權(quán)工作人員的操作記錄均會通過有線網(wǎng)絡(luò)實(shí)時(shí)上傳到系統(tǒng)的監(jiān)控中心，防止由于GPRS信號丟失導(dǎo)致的系統(tǒng)數(shù)據(jù)不同步，更好地實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)對油罐車輛的監(jiān)督和管理。

1 系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)

圖1所示系統(tǒng)主要包括：電子簽封主機(jī)、電子簽封鎖芯、上位機(jī)軟件3部分組成。其中電子簽封主機(jī)與電子簽封鎖芯之間通過CAN總線連接。電子簽封主機(jī)具備：GPS定位、GPRS通信、WiFi通信功能以及本地實(shí)時(shí)時(shí)鐘、數(shù)據(jù)存儲功能，應(yīng)急開關(guān)功能，可以通過CAN總線控制電子簽封鎖芯的開關(guān)。電子簽封鎖芯具備：電子鎖控制電機(jī)、拆卸報(bào)警功能。室內(nèi)的操作終端(計(jì)算機(jī)或PDA)可通過有線網(wǎng)絡(luò)或者WiFi連接油庫或加油站W(wǎng)iFi專用路由器，并通過公司內(nèi)部VPN網(wǎng)絡(luò)連接到監(jiān)控中心。室內(nèi)操作終端上的管理軟件可實(shí)現(xiàn)人員權(quán)限管理、油罐車電子簽封控制、操作信息記錄以及與監(jiān)控中心通信等功能。

圖1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)圖

由于電子簽封主機(jī)需要和外界通信，為安全起見，一般安裝在油罐車車頭附近；電子簽封鎖芯需要靠近油罐車出、進(jìn)油閥門，所以需進(jìn)行密封處理。

2 系統(tǒng)硬件設(shè)計(jì)

系統(tǒng)硬件部分主要包括：電子簽封主機(jī)、電子簽封鎖芯部分。電子簽封主機(jī)通過CAN總線與電子簽封鎖芯部分通信，同時(shí)為電子簽封鎖芯部分供電。

2.1 電子簽封主機(jī)硬件設(shè)計(jì)

車載電子簽封主機(jī)結(jié)構(gòu)如圖2所示。主要包括兩部分，CC3200單元電路和CC3200外圍電路。其中CC3200外圍電路包括：GPRS和GPS電路、CAN總線通信電路、車載電池電壓監(jiān)測電路、用于存放行駛和操作記錄數(shù)據(jù)的SD卡電路、DS1307本地實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路、語音播報(bào)電路、用于觸發(fā)電子簽封操作的解施開關(guān)、用于應(yīng)對突發(fā)事件的應(yīng)急開關(guān)、LED指示燈電路。下面分別對CC3200單元以及其外圍電路進(jìn)行詳細(xì)介紹。

圖2 電子簽封主機(jī)結(jié)構(gòu)框圖

2.1.1 CC3200單元電路設(shè)計(jì)

CC3200為TI公司推出的業(yè)界第一個(gè)具有內(nèi)置Wi-Fi 連通性的單片微控制器單元，針對物聯(lián)網(wǎng)應(yīng)用的SimpleLink CC3200是一款集成了高性能ARM Cortex-M4 MCU 的無線MCU[6]。CC3200支持基站(STA)、訪問點(diǎn)(AP) 和Wi-Fi Direct模式，可快速連接WiFi路由，也可作為小型的WiFi接入點(diǎn)。其中的Cortex-M4內(nèi)核運(yùn)行頻率為80 MHz，內(nèi)部包括256KB的RAM，ROM采用外部SPI接口Flash芯片。CC3200單元電路如圖3所示。

圖3 CC3200單元電路圖

CC3200單元包括：CC3200芯片、復(fù)位電路、引導(dǎo)模式和JTAG調(diào)試電路、時(shí)鐘電路、WiFi天線電路、Flash電路和電源電路。其中，通過引導(dǎo)模式電路，可設(shè)置CC3200的工作模式為：4線JTAG、2線JTAG和Flash下載3種模式。時(shí)鐘電路包括兩部分：32.768 KHz慢速時(shí)鐘，主要用于：RTC、低功耗空閑模式下WiFi信標(biāo)監(jiān)聽等；40 MHz快速時(shí)鐘，主要用于WiFi射頻和MCU工作等。CC3200可以連接兩種類型的天線：內(nèi)置芯片天線和外置U.FL天線，2種天線性能基本相當(dāng)，但芯片天線體積小，可安裝在PCB板上，所以本系統(tǒng)選用了內(nèi)置芯片天線。CC3200的電源引腳較多，而且外部需連接電容、電感，以降低耦合和提高抗干擾性能，所以PCB設(shè)計(jì)時(shí)器件需靠近引腳放置。另外，CC3200在工作時(shí)電流最大可達(dá)600 mA(持續(xù)25 ms)，所以如果電池?zé)o法提供這樣大的電流，則需要在電源引腳和GND間并聯(lián)2個(gè)100 μF的去耦電容；本系統(tǒng)使用的是車載24 V蓄電池，電流遠(yuǎn)大于1 A，但為可靠起見，仍然并聯(lián)了2個(gè)100 μF電容。

CC3200的程序放在外部Flash中，可選用8 Mbit或16 Mbit的SPI接口Flash連接到CC3200的專用Flash引腳上，本系統(tǒng)采用的是8 Mbit的M25PX80-VMN6TP。CC3200使用文件系統(tǒng)管理外部Flash資源，程序不可直接訪問Flash，只能通過文件系統(tǒng)訪問。Flash中主要包括：應(yīng)用程序、數(shù)據(jù)文件和網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證，其中只有網(wǎng)絡(luò)認(rèn)證是加密的。

2.1.2 CC3200外圍電路設(shè)計(jì)

(1) GPRS和GPS電路。GPS、GPRS部分主要實(shí)現(xiàn)油罐車輛的GPS定位、定位數(shù)據(jù)的GPRS遠(yuǎn)程傳輸、電子簽封的GPRS遠(yuǎn)程控制。

本系統(tǒng)共需要3路串口(GPRS、GPS、CAN總線)，而CC3200僅有2個(gè)串口，所以本系統(tǒng)使用模擬開關(guān)CD4053實(shí)現(xiàn)了GPS與CAN總線的串口復(fù)用。

GPS和GPRS模塊采用了SIM908，SIM908是一款集成GPS導(dǎo)航技術(shù)的四頻GSM/GPRS模塊。能夠?qū)崿F(xiàn)GPS定位及GPRS通信的功能。SIM908與CC3200之間采用雙UART通信，實(shí)現(xiàn)GPS定位和時(shí)鐘數(shù)據(jù)的接收以及與遠(yuǎn)程服務(wù)器間的GPRS通信。

(2) 電池電壓監(jiān)測電路。車輛蓄電池檢測部分采用CC3200自帶的12位ADC定時(shí)采集電池電壓實(shí)現(xiàn)。如果電池電壓過低，電子簽封系統(tǒng)會發(fā)出聲光報(bào)警，同時(shí)通過GPRS向監(jiān)控中心發(fā)送報(bào)警信息。

(3) 本地實(shí)時(shí)時(shí)鐘電路。本地實(shí)時(shí)時(shí)鐘采用了DALLAS公司的I2C接口的實(shí)時(shí)時(shí)鐘芯片DS1307，使用了CC3200的I2C接口。DS1307可計(jì)算到2100年前的秒、分、小時(shí)、星期、日期、月、年等日歷數(shù)據(jù)，并具有閏年補(bǔ)償功能[7]；芯片有1個(gè)內(nèi)置的電源感應(yīng)電路，具有掉電檢測和電池切換功能，在掉電情況下，使用備用電池供電，確保時(shí)間準(zhǔn)確無誤。

(4) 語音播報(bào)電路。語音播報(bào)電路用于為操作人員提供語音提示，方便對電子簽封系統(tǒng)的操作。本系統(tǒng)所需的語音在某個(gè)時(shí)期內(nèi)可能固定不變，但是也應(yīng)能夠?qū)φZ音進(jìn)行更新。所以，本系統(tǒng)采用了廣州唯創(chuàng)科技的WT588D語音方案，同時(shí)外加了功放，以保證操作人員在室外嘈雜的環(huán)境中仍可聽到響亮的語音提醒。

語音播放單元的電路圖如圖4所示。主要包括3部分：語音播放芯片WT588D、外置SPI串口Flash存儲器芯片25PXX和功放芯片TDA2822M。在本系統(tǒng)中采用的是WT588D的3線串口模式，WT588D的7、8、9腳分別作為數(shù)據(jù)、片選和時(shí)鐘腳連接到CC3200；CC3200通過這3個(gè)引腳輸出語音索引信號到WT588D；WT588D播放索引地址對應(yīng)的音樂。其中語音的加載、索引地址的設(shè)置、連接模式的選定，均可通過上位機(jī)軟件WT588D voiceChip來配置的。配置好后，通過1個(gè)連接到JDown接口的“USB下載器”，實(shí)現(xiàn)語音下載即可。

圖4 語音播報(bào)電路圖[8]

2.2 電子簽封鎖芯硬件設(shè)計(jì)

電子簽封鎖芯控制部分(如圖5所示)以STM32為主控制器，主要完成電子簽封鎖芯控制、油罐安全信息監(jiān)測[9-10]二部分功能。

電子簽封鎖芯控制部分實(shí)現(xiàn)的功能有：通過CAN總線接收電子簽封主機(jī)的開關(guān)指令、控制電機(jī)開關(guān)油罐閥門(即：電子簽封的施封、解封)、檢測電子簽封是否被強(qiáng)行打開。

圖5 電子簽封鎖芯控制框圖

油罐安全信息監(jiān)測部分實(shí)現(xiàn)的功能有：車輛姿態(tài)檢測、進(jìn)出油口溫度檢測和油氣濃度檢測。即：判斷車輛是否發(fā)生側(cè)翻等事故、判斷進(jìn)出油口溫度是否超過限定值、進(jìn)出油口是否發(fā)生油氣泄漏導(dǎo)致油氣濃度超標(biāo)，實(shí)現(xiàn)對油罐在途中安全狀況的監(jiān)測。

3 軟件系統(tǒng)設(shè)計(jì)

3.1 軟件工作流程

電子簽封系統(tǒng)軟件工作流程如圖6所示。左半部分為油罐車在油庫裝油或者在加油站卸油的工作流程。首先，車輛啟動(dòng)后，電子簽封系統(tǒng)開始工作；車輛到達(dá)油庫或加油站后，手動(dòng)按下“解施封開關(guān)”。然后，電子簽封系統(tǒng)開始連接油庫或加油站專用WiFi路由器，如果連接超時(shí)，則語音播報(bào)“WiFi連接失敗”，啟動(dòng)“應(yīng)急預(yù)案”，操作人員電話聯(lián)系監(jiān)控中心，通過遠(yuǎn)程GPRS控制電子簽封解封，在特殊情況下，可使用“應(yīng)急開關(guān)”解封；如果WiFi連接成功，則可使用室內(nèi)操作終端對油罐車解封。然后，操作人員手動(dòng)開啟油閥，開始裝油或卸油；操作完成后，操作人員手動(dòng)關(guān)閉油閥。最后，通過室內(nèi)操作終端對油罐車施封。

圖6 系統(tǒng)工作流程

圖6右半部分為油罐車輛在途監(jiān)測，主要實(shí)現(xiàn)：車輛軌跡監(jiān)測(GPS+GPRS)、油閥狀態(tài)監(jiān)測(電子簽封鎖芯內(nèi)部有防拆限位開關(guān))、車輛姿態(tài)監(jiān)測、油罐溫度監(jiān)測、油罐進(jìn)出油口油氣濃度監(jiān)測。如果出現(xiàn)：車輛不在規(guī)定路線內(nèi)行駛、車輛姿態(tài)異常、途中油罐閥門被強(qiáng)行開啟、油罐溫度超限、油罐進(jìn)出油口發(fā)生油氣泄漏，則系統(tǒng)會發(fā)出語音告警，告警信息通過GPRS回傳到監(jiān)控中心同時(shí)本地做數(shù)據(jù)記錄；系統(tǒng)啟動(dòng)應(yīng)急方案，監(jiān)控中心人員及時(shí)電話聯(lián)系司機(jī)，采取相應(yīng)的應(yīng)急措施，確保油罐車在途中安全、正常的行駛。

3.2 基于WiFi的電子簽封解封、施封軟件設(shè)計(jì)

本系統(tǒng)的“在指定區(qū)域、由授權(quán)人員對油罐車解封和施封”是基于WiFi來實(shí)現(xiàn)的，具體來說是基于電子簽封主機(jī)的CC3200與油庫或加油站的室內(nèi)操作終端基于本地WiFi專用網(wǎng)絡(luò)來實(shí)現(xiàn)的。具體過程如圖7所示。

圖7 基于WiFi的電子簽封解封和施封的過程

首先，當(dāng)解施封開關(guān)按下后，油罐車電子簽封主機(jī)內(nèi)的CC3200芯片開始掃描附近的WiFi SSID，如果找到油庫或加油站專用WiFi路由器的 SSID，則開始連接WiFi路由器。為管理方便和安全起見，油庫或加油站專用WiFi路由器的SSID和密碼由監(jiān)控中心統(tǒng)一設(shè)置，每個(gè)油庫和加油站的SSID對應(yīng)的密碼均不相同，這些SSID和對應(yīng)的密碼只存儲在監(jiān)控中心和每個(gè)油罐車的電子簽封系統(tǒng)內(nèi)部存儲器上；另外，室內(nèi)操作終端IP地址為靜態(tài)地址，并且在路由器上與MAC地址綁定，確保油罐車可以和室內(nèi)操作終端建立可靠連接。

如果CC3200連接WiFi路由器成功并且信號強(qiáng)度符合設(shè)定值，則CC3200與室內(nèi)操作終端建立起TCP鏈接，室內(nèi)操作終端向CC3200發(fā)送解封指令，CC3200收到指令后，通過CAN總線向鎖芯發(fā)送開鎖指令。當(dāng)裝、卸油作業(yè)完成時(shí)，操作人員再次按下解施封開關(guān)，CC3200向室內(nèi)操作終端發(fā)送施封請求，室內(nèi)操作終端收到請求后發(fā)送施封允許指令，CC3200通過CAN總線向鎖芯發(fā)送閉所指令。最終完成油罐車的解封與施封操作。

3.3 電子簽封系統(tǒng)的可靠性設(shè)計(jì)

為了保證系統(tǒng)的可靠實(shí)時(shí)運(yùn)轉(zhuǎn)，在正常接收到GPS信號的情況下，采用GPS時(shí)鐘作為系統(tǒng)操作的時(shí)間基準(zhǔn)，同時(shí)定時(shí)通過GPS時(shí)鐘對本地實(shí)時(shí)時(shí)鐘做時(shí)間校準(zhǔn)。在GPS信號缺失的情況下，以本地實(shí)時(shí)時(shí)鐘作為時(shí)間基準(zhǔn)。

為了防止由于GPRS信號的缺失導(dǎo)致車輛記錄數(shù)據(jù)無法實(shí)時(shí)上傳，設(shè)置了本地SD卡存儲器作為數(shù)據(jù)緩沖區(qū)，存儲最近1周內(nèi)的車輛數(shù)據(jù)(包括：GPS定位數(shù)據(jù)、時(shí)鐘數(shù)據(jù)、GPRS遠(yuǎn)程通信數(shù)據(jù)等)；在GPRS信號正常且車輛空閑的情況下，上傳本地緩沖區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)，確保車輛實(shí)時(shí)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)的完整性。[11-16]

為了應(yīng)對突發(fā)事件，確保油罐車的安全和運(yùn)輸作業(yè)的正常進(jìn)行，本系統(tǒng)設(shè)計(jì)了突發(fā)事件應(yīng)急預(yù)案。如果WiFi指令無法控制電子簽封動(dòng)作；或者在運(yùn)輸途中出現(xiàn)緊急情況，需要解封；司機(jī)可撥打監(jiān)控中心電話，監(jiān)控中心通過GPRS向車輛電子簽封發(fā)送解封指令；如果GPRS信號缺失，司機(jī)可按下電子簽封主機(jī)上的應(yīng)急開關(guān)，實(shí)現(xiàn)解封，但是應(yīng)急開關(guān)僅可使用1次。對以上應(yīng)急操作事件，系統(tǒng)會詳細(xì)記錄操作數(shù)據(jù)到本地SD卡，并在通信鏈路暢通時(shí)上傳送到監(jiān)控中心，以便事后進(jìn)行責(zé)任追查。

4 WiFi信號覆蓋測試

為了實(shí)現(xiàn)WiFi信號對油罐車裝卸油區(qū)域的有效覆蓋。需首先使用WiFi信號分析儀測量信號覆蓋情況，確定WiFi路由器安裝位置，確保油罐車量可靠連接到WiFi路由器。

WiFi Analyzer是1款WiFi信道分析工具，可以幫助分析周圍的WiFi信道質(zhì)量，在設(shè)置WiFi路由器時(shí)，可根據(jù)該軟件為路由器選擇1個(gè)最佳的信道。圖8為WiFi信道圖表，它直觀地顯示了各個(gè)Wifi熱點(diǎn)的信道重疊情況。Wifi的信道從Channel 1～Channel 14，各個(gè)信號占據(jù)不同頻譜范圍，相同信道的信號完全重疊，相鄰信道之間的信號會部分重疊，每個(gè)信號的跨度大概是5個(gè)信道。如果2個(gè)信號的頻譜范圍重疊，2個(gè)信號就會相互干擾，造成信號質(zhì)量下降。完全重疊則干擾嚴(yán)重，部分重疊則會部分干擾。圖9給出了WiFi信道評級列表，可根據(jù)該列表為WiFi路由器選擇最佳的信道。圖10為信號強(qiáng)度測試，可用于日常的WiFi信號強(qiáng)度檢測，圖10為距離WiFi路由器5 m處的信號強(qiáng)度。

圖8 信道圖表

圖9 信道評級

圖10 信號強(qiáng)度測試

5 結(jié) 語

本文根據(jù)油罐車輛運(yùn)輸中出現(xiàn)的油品盜竊等不法行為，提出了基于WiFi的油罐車區(qū)域定位電子簽封系統(tǒng)。從可靠管理、方便操作、便于維護(hù)角度入手，利用WiFi信號的區(qū)域覆蓋特性，實(shí)現(xiàn)油罐車輛與油庫或加油站W(wǎng)iFi路由器的可靠連接，通過室內(nèi)操作終端控制電子簽封的解封和施封，從而實(shí)現(xiàn)了“在指定的區(qū)域、由指定的授權(quán)人員裝、卸油品”的目的。同時(shí)基于GPS、GPRS和防拆卸技術(shù)，實(shí)現(xiàn)油罐車輛的在途監(jiān)控，防止油品在途中被盜。最終實(shí)現(xiàn)了油品運(yùn)輸?shù)母咝?、可靠監(jiān)管。

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An Regional Positioning Electronic Seal System for Oil Tank Truck Based on WiFi

WUPeng-bo1,DONGJun-ling2,ZHENGYu-hong1,LIAi-ning3

(1. Department of Telecommunication Engineering, Shijiazhuang Post & Communication Technology Institutes,Shijiazhuang 050031, China; 2. College of Mechanical and Electrical Engineering, Shijiazhuang Institute of Technology, Shijiazhuang 050228, China; 3. Department of Electrical Engineer, Hebei Engineering and Technical College, Cangzhou 061001, China)

The present electronic seal system is based on GPRS, and has some problems such as the signal loss or drift of GPRS, and difficult in use. This paper designs a regional positioning electronic seal system for oil tank truck based on WiFi. It mainly introduces the design idea and implementation scheme of software and hardware. It realized the WiFi connection between the electronic seal system and the oil depot and gas station, the wireless control of the oil valve, the monitoring of the transit path and the state of the vehicle combined with GPRS, GPS and a variety of sensors based on CC3200 with built-in WiFi MCU chip which is the core of the system hardware. At last, it achieves the aim of “switching the electronic seal by the authorized person in the designated area” and the total monitoring of oil tank truck which can prevent the theft of oil and other illegal acts, and facilitate system supervision.

WiFi; oil tank truck; regional positioning; electronic seal system

2015-10-10

河北省高等學(xué)?？茖W(xué)技術(shù)研究青年基金項(xiàng)目(QN2015326)；石家莊郵電職業(yè)技術(shù)學(xué)院科研項(xiàng)目(YB201405，ZD201408)

吳蓬勃(1980-)，男，河北辛集人，碩士，講師，主要研究方向：嵌入式系統(tǒng)開發(fā)、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)。

Tel.：18931368610;E-mail：wpb3dm@126.com

TP 29，TN 927

A

1006-7167(2016)04-0114-07