陜西汽車控股集團(tuán)有限公司 付偉龍 王學(xué)友 蔣瑞鋒 趙增耀

介紹了在?；愤\(yùn)輸車運(yùn)輸過程中，可對(duì)罐體運(yùn)載介質(zhì)的物理狀態(tài)和車輛駕駛安全情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，使司機(jī)及運(yùn)輸單位能夠及時(shí)發(fā)現(xiàn)和了解車輛及罐體安全情況，并對(duì)事故做出分級(jí)預(yù)警和預(yù)防，達(dá)到降低其安全事故發(fā)生率的目的的一款安全預(yù)警控制系統(tǒng)。該系統(tǒng)還可在事故發(fā)生時(shí)，針對(duì)性地進(jìn)行救援，避免二次事故發(fā)生，全面提升了?；愤\(yùn)輸車的智能性和安全性。

為解決危化品運(yùn)輸車運(yùn)輸過程的運(yùn)輸安全及管理監(jiān)控問題，筆者開發(fā)了一款危化品運(yùn)輸車安全預(yù)警控制系統(tǒng)。通過此系統(tǒng)的應(yīng)用，可有效地對(duì)危化品車運(yùn)輸過程中的罐體運(yùn)載介質(zhì)物理狀態(tài)和車輛駕駛安全情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，使司機(jī)及運(yùn)輸單位及時(shí)發(fā)現(xiàn)和了解車輛及罐體的安全情況，并對(duì)事故做出分級(jí)預(yù)警和預(yù)防，減少安全事故發(fā)生及避免二次事故發(fā)生，全面提升危化品運(yùn)輸車的智能性和安全性。

?；愤\(yùn)輸車安全預(yù)警系統(tǒng)開發(fā)的背景及意義

?；饭奘杰囀菍⒕哂幸兹?、易爆等特性的液體或氣體通過罐體運(yùn)輸?shù)侥康牡氐倪\(yùn)輸載體，隨著?；樊a(chǎn)量和運(yùn)輸量的逐年上升，?；愤\(yùn)輸過程中出現(xiàn)的事故也越來越多，因此危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸過程中的安全問題受到社會(huì)各方面的關(guān)注。

目前，?；愤\(yùn)輸車在運(yùn)輸過程中缺乏對(duì)罐體運(yùn)載介質(zhì)的物理狀態(tài)和車輛駕駛安全情況的監(jiān)測(cè)[1]，司機(jī)及運(yùn)輸單位不能及時(shí)發(fā)現(xiàn)和了解車輛及罐體安全情況，不能及時(shí)對(duì)事故做出預(yù)警和預(yù)防；在事故發(fā)生時(shí)也不能針對(duì)性地進(jìn)行救援，易引發(fā)二次事故發(fā)生。因此研究?；饭奘杰嚢踩A(yù)警系統(tǒng)是?；愤\(yùn)輸車安全性和智能化的發(fā)展方向和需求。

安全預(yù)警系統(tǒng)組成及原理

危化品運(yùn)輸車安全預(yù)警控制系統(tǒng)是一種能夠?qū)ξ；愤\(yùn)輸過程中的罐體物理狀態(tài)和車輛駕駛安全情況進(jìn)行監(jiān)測(cè)，并且可以根據(jù)不同的?；方橘|(zhì)設(shè)置不同的安全參數(shù)，將溫度、壓力、液位、車距進(jìn)行整合集中監(jiān)測(cè)[2]，同時(shí)可以對(duì)預(yù)警級(jí)別進(jìn)行分級(jí)，根據(jù)?；返奈ｋU(xiǎn)特性進(jìn)行一般預(yù)警以及爆炸危險(xiǎn)預(yù)警，另外還可以進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控和管理[3]，并對(duì)安全事故進(jìn)行有效預(yù)警及監(jiān)控的系統(tǒng)及模塊。詳細(xì)模塊組成如圖1所示。

圖1 模塊組成圖

1. 系統(tǒng)組成及結(jié)構(gòu)

該系統(tǒng)主要由檢測(cè)裝置、提示及報(bào)警裝置、控制器、無線傳送終端及無線接收終端平臺(tái)組成，如圖2所示。

圖2 系統(tǒng)組成及結(jié)構(gòu)示意圖

2. 具體方案

本系統(tǒng)能夠有效提高危化品罐式車安全性能，其中檢測(cè)裝置由溫度傳感器、壓力傳感器、液位傳感器、前車距測(cè)量傳感器、后車距測(cè)量傳感器等多組傳感器組成，通過在罐體人孔蓋上對(duì)溫度、壓力、液位等傳感器的布置及車輛前后防撞梁上對(duì)前后車距傳感器的布置，然后通過信號(hào)線將各傳感器與控制器進(jìn)行連接，實(shí)現(xiàn)對(duì)罐體內(nèi)溫度、壓力、液位等參數(shù)及車輛運(yùn)行過程的前后車距等參數(shù)進(jìn)行采集；控制器可實(shí)現(xiàn)對(duì)檢測(cè)裝置采集到的壓力信號(hào)、溫度信號(hào)、液位信號(hào)、前車距信號(hào)及后車距信號(hào)的處理、分析、判斷，當(dāng)采集值超出設(shè)定值時(shí)進(jìn)行相應(yīng)的報(bào)警及提示信號(hào)輸出，同時(shí)通過CAN線將控制器與無線發(fā)送終端進(jìn)行連接，按照約定的通信協(xié)議將無線接收終端所需要的壓力、溫度、液位、車距等信息傳送到無線發(fā)送終端；提示及報(bào)警裝置由蜂鳴器、指示燈、LED屏等組成，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制器輸出危險(xiǎn)報(bào)警信號(hào)的報(bào)警和提示，當(dāng)控制器判斷檢測(cè)參數(shù)超出設(shè)定安全值時(shí)，提示及報(bào)警裝置會(huì)向司機(jī)及車輛周圍進(jìn)行相應(yīng)的燈光、字幕或語音提示；無線傳送終端將控制器傳送來的數(shù)據(jù)傳送到終端接收平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的無線傳送。無線接收終端平臺(tái)可實(shí)現(xiàn)對(duì)無線傳送終端傳送的壓力、溫度、液位、車距、時(shí)間等數(shù)據(jù)的解析、顯示、記錄及查詢，有利于車主和運(yùn)營(yíng)商對(duì)車隊(duì)安全情況的監(jiān)管，同時(shí)也可對(duì)事故進(jìn)行分析、防范及針對(duì)性救援。

其中控制器通過信號(hào)導(dǎo)線與檢測(cè)裝置中的各傳感器進(jìn)行連接，無線傳送終端通過CAN總線與控制器進(jìn)行連接，提示及報(bào)警裝置通過信號(hào)導(dǎo)線與控制器連接。

3. 系統(tǒng)控制邏輯

該系統(tǒng)控制邏輯如圖3所示，詳細(xì)步驟如下。

步驟1：系統(tǒng)上電；

步驟2：系統(tǒng)開始進(jìn)行參數(shù)檢測(cè)；

步驟3：控制器對(duì)前車距傳感器采集到的前車距信號(hào)進(jìn)行處理、計(jì)算得到相應(yīng)的前車距值S1；

步驟4：控制器對(duì)檢測(cè)的前車距值S1與安全設(shè)定前車距值S-F進(jìn)行判斷比較，當(dāng)S1

步驟5：報(bào)警及提示機(jī)構(gòu)通過前車距報(bào)警指示燈和蜂鳴器進(jìn)行前車距小報(bào)警和提示，并通過語音提示司機(jī)進(jìn)行減速或變道操作；

步驟6：控制器對(duì)后車距傳感器采集到的后車距信號(hào)進(jìn)行處理、計(jì)算得到相應(yīng)的后車距值S2；

步驟7：控制器對(duì)檢測(cè)的后車距值S2與安全設(shè)定后車距值S-B進(jìn)行判斷比較，當(dāng)S2

步驟8：報(bào)警及提示機(jī)構(gòu)通過后車距報(bào)警指示燈和蜂鳴器進(jìn)行后車距小報(bào)警和提示，并通過LED屏進(jìn)行后車距及“請(qǐng)注意剎車”和減速閃爍顯示，同時(shí)提醒主車進(jìn)行提速或變道操作；

步驟9：控制器對(duì)溫度傳感器采集到的溫度信號(hào)進(jìn)行處理、計(jì)算得到相應(yīng)的溫度值A(chǔ)；

步驟10：控制器對(duì)檢測(cè)的溫度值A(chǔ)與設(shè)定安全溫度值M進(jìn)行判斷比較，當(dāng)A>M時(shí)執(zhí)行步驟11，當(dāng)A≤M時(shí)則執(zhí)行步驟12(M為系統(tǒng)設(shè)定最高安全溫度值)；

步驟11：報(bào)警及提示機(jī)構(gòu)通過溫度報(bào)警指示燈和蜂鳴器進(jìn)行溫度高報(bào)警和提示，并通過LED屏進(jìn)行溫度顯示；

步驟12：控制器對(duì)壓力傳感器采集到的壓力信號(hào)進(jìn)行處理、計(jì)算得到相應(yīng)的壓力值B；

步驟13：控制器對(duì)檢測(cè)的壓力值B與設(shè)定安全最低壓力值p及設(shè)定安全最高壓力值q進(jìn)行判斷比較，當(dāng)p＜B＜q時(shí)執(zhí)行步驟15，當(dāng)B≤p或者B≥q時(shí)則執(zhí)行步驟14(p為系統(tǒng)設(shè)定安全最低壓力值，q為系統(tǒng)設(shè)定安全最高壓力值)；

步驟14：報(bào)警及提示機(jī)構(gòu)通過壓力報(bào)警指示燈和蜂鳴器進(jìn)行壓力高（低）報(bào)警和提示，并通過LED屏進(jìn)行壓力顯示；

步驟15：控制器對(duì)液位傳感器采集到的液位信號(hào)進(jìn)行處理、計(jì)算得到相應(yīng)的液位值C；

步驟16：控制器對(duì)檢測(cè)的液位值C與系統(tǒng)設(shè)定最低液位值x及系統(tǒng)設(shè)定最高液位值y進(jìn)行判斷比較，當(dāng)x

步驟17：報(bào)警及提示機(jī)構(gòu)通過液位報(bào)警指示燈和蜂鳴器進(jìn)行液位高（低）報(bào)警和提示，并通過LED屏進(jìn)行液位顯示；

步驟18：結(jié)束。

圖3 系統(tǒng)控制邏輯圖

安全預(yù)警控制系統(tǒng)內(nèi)容及特點(diǎn)

該系統(tǒng)能夠監(jiān)測(cè)危化品運(yùn)輸車全過程的罐體物理狀態(tài)和車輛駕駛安全情況，并對(duì)安全事故進(jìn)行有效的分級(jí)預(yù)警?？蓪?shí)現(xiàn)如下功能：

a. ?；钒踩O(jiān)測(cè)系統(tǒng)的數(shù)據(jù)采集與控制；

b.危化品安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)開發(fā)，以輕質(zhì)燃油為研究介質(zhì)，對(duì)其運(yùn)輸過程中的溫度、壓力、液位、放油閥門狀態(tài)等相關(guān)安全參數(shù)進(jìn)行檢測(cè)，并在中控屏進(jìn)行實(shí)時(shí)顯示與控制；

c.?；钒踩O(jiān)測(cè)系統(tǒng)與“兩客一危”平臺(tái)的通信功能，實(shí)現(xiàn)實(shí)時(shí)數(shù)據(jù)獲取和上傳，以及車輛實(shí)時(shí)定位與監(jiān)測(cè)功能；

d. 實(shí)現(xiàn)前后車距的檢測(cè)與分級(jí)預(yù)警功能；

e. 實(shí)現(xiàn)車輛尾部警示功能。

結(jié)語

通過對(duì)?；愤\(yùn)輸車安全預(yù)警控制方法及系統(tǒng)的研究及應(yīng)用，可以有效監(jiān)測(cè)?；愤\(yùn)輸全過程罐體運(yùn)載介質(zhì)的物理狀態(tài)和車輛駕駛安全情況，并對(duì)安全事故進(jìn)行有效預(yù)警和信息實(shí)時(shí)上傳，為事故的避免、減少、預(yù)警、救援提供了有效信息，全面提升了?；愤\(yùn)輸車的智能性和安全性。