朱治忠，孫長(zhǎng)勇，蘇艷東，張虎

（山東華宇工學(xué)院 機(jī)械工程學(xué)院，山東 德州 253034）

1 引言

隨著經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，汽車的擁有量也越來(lái)越多，汽車日益成為當(dāng)代人們最主要的交通工具，但在物流運(yùn)輸過(guò)程中，失竊現(xiàn)象一直困擾著物流業(yè)發(fā)展。尤其是中、重型貨車在遠(yuǎn)距離運(yùn)輸過(guò)程中，駕駛員不可避免的要停車吃飯和休息，由于中、重型貨車油箱的燃油儲(chǔ)存量非常之大，且國(guó)內(nèi)的燃油價(jià)格也非常高，燃油成了盜竊人員地首選目標(biāo)，同時(shí)還有電池。失竊不僅會(huì)給司機(jī)造成嚴(yán)重的經(jīng)濟(jì)損失，更會(huì)給運(yùn)輸過(guò)程帶來(lái)較多的麻煩。因此，貨車的燃油和電池失竊成為一個(gè)倍加關(guān)注的社會(huì)問(wèn)題。

2 項(xiàng)目簡(jiǎn)介

本項(xiàng)目為一種具有監(jiān)控、錄像與警示功能的防止物流運(yùn)輸中燃油和電池失竊的智能化裝置的設(shè)計(jì)研究。該裝置主要應(yīng)用于實(shí)時(shí)監(jiān)控貨車燃油及電池的狀況，防止在物流運(yùn)輸中貨車燃油和電池的失竊。該裝置通過(guò)攝像頭監(jiān)測(cè)貨車周圍的人員流動(dòng)情況，并將監(jiān)測(cè)畫(huà)面實(shí)時(shí)傳到駕駛員手機(jī)中，在燃油與電池失竊的時(shí)候，該裝置可以報(bào)警警示盜竊人員和提醒駕駛員及周邊的人員，同時(shí)使隱藏的微型攝像頭拍攝記錄現(xiàn)場(chǎng)的情況（包括盜竊人員的相貌特征、駕駛車輛的信息、盜竊時(shí)間、盜竊手段等），便于駕駛員報(bào)警后，警察的偵查破案工作，更快把盜竊人員抓捕歸案。

3 項(xiàng)目研究?jī)?nèi)容

具有錄像功能的防止燃油和電池失竊的裝置主要包括（如圖1 所示）：控制單元（ECU）、警報(bào)器、攝像頭（由于是一種微型攝像頭，所以可以隱藏安裝在油箱和蓄電池一側(cè)的駕駛室頂部上，這樣安轉(zhuǎn)容易且不易被發(fā)現(xiàn)和破壞，同時(shí)有一定的高度，攝像范圍比較大）、分別放置在蓄電池和油箱的承重處的壓力電阻傳感器，便于其重量作用在壓力電阻傳感器上、裝置備用電源（與蓄電池和發(fā)動(dòng)機(jī)并聯(lián)，在汽車發(fā)動(dòng)機(jī)運(yùn)轉(zhuǎn)過(guò)程中，通過(guò)發(fā)電機(jī)給其充電）、4G 路由器（使本發(fā)明裝置連接無(wú)線網(wǎng)絡(luò)）、繼電器和選擇開(kāi)關(guān)（是一個(gè)常開(kāi)開(kāi)關(guān)，可以選擇是否使用該裝置）。

圖1 該智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)控制電路示意圖

當(dāng)駕駛員關(guān)閉點(diǎn)火開(kāi)關(guān)下車休息的時(shí)候，駕駛員打開(kāi)繼電器和選擇開(kāi)關(guān)，裝置備用電源開(kāi)始工作，安裝在蓄電池和油箱的承重處的壓力電阻傳感器產(chǎn)生基本固定地輸出信號(hào)并傳遞給控制單元（ECU）。當(dāng)貨車燃油和電池失竊的時(shí)候，導(dǎo)致油箱和蓄電池的重量減少或沒(méi)有，使得壓力電阻傳感器的電阻值發(fā)生較大變化，壓力電阻傳感器從而產(chǎn)生較大變化地輸出電壓信號(hào)，控制單元（ECU）得到信號(hào)后分析計(jì)算，控制報(bào)警器開(kāi)始報(bào)警和攝像頭開(kāi)始錄像[1]。駕駛員則可以通過(guò)手機(jī)連接4G 路由器接收錄像畫(huà)面快速發(fā)現(xiàn)情況并制止盜竊人員。如果盜竊人員仍舊繼續(xù)盜竊，駕駛員可利用攝像頭內(nèi)存儲(chǔ)的錄像畫(huà)面協(xié)助警察快速辦案[2]。

在貨車停車熄火后，駕駛員可以隨時(shí)通過(guò)4G 路由器使手機(jī)與該裝置相連，通過(guò)攝像頭觀察監(jiān)控貨車的情況。一旦報(bào)警器報(bào)警，駕駛員可以第一時(shí)間通過(guò)錄像畫(huà)面觀看到是否發(fā)生盜竊事件。由于信號(hào)通過(guò)壓力電阻傳感器產(chǎn)生，只有當(dāng)油箱和蓄電池的重量發(fā)生變化的時(shí)候才會(huì)產(chǎn)生不同的傳遞信號(hào)，因此更大程度地減少了報(bào)警器誤報(bào)的情況[3]。

圖2 該智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)技術(shù)路線示意圖

4 項(xiàng)目實(shí)施方案

（1）在汽車點(diǎn)火開(kāi)關(guān)打到IG 檔或行駛過(guò)程中，通過(guò)點(diǎn)火開(kāi)關(guān)IG 給繼電器線圈通電產(chǎn)生磁力，把常閉合觸點(diǎn)繼電器的觸點(diǎn)斷開(kāi)，讓控制單元（ECU）與裝置備用電源斷開(kāi)，由于控制單元（ECU）無(wú)電，使該裝置不工作。當(dāng)駕駛員關(guān)閉汽車點(diǎn)火開(kāi)關(guān)下車休息的時(shí)候，點(diǎn)火開(kāi)關(guān)IG 檔斷電，繼電器線圈不再產(chǎn)生磁力，使常閉合觸點(diǎn)繼電器的觸點(diǎn)閉合，控制單元（ECU）與裝置備用電源接通使其有電，同時(shí)接通的電源線路還作為一個(gè)裝置啟動(dòng)信號(hào)傳遞給控制單元（ECU），使該裝置進(jìn)行工作。駕駛員關(guān)閉汽車點(diǎn)火開(kāi)關(guān)下車休息的時(shí)候，該裝置進(jìn)行工作[4]。

（2）駕駛員關(guān)閉汽車點(diǎn)火開(kāi)關(guān)下車休息的時(shí)候，該裝置通電開(kāi)始進(jìn)行工作，此時(shí)4G 路由器通電連接無(wú)線網(wǎng)絡(luò)，這樣駕駛員可以隨時(shí)通過(guò)網(wǎng)絡(luò)使手機(jī)與該裝置相連，通過(guò)攝像頭可以觀察監(jiān)控貨車的情況[5]。

（3）駕駛員關(guān)閉汽車點(diǎn)火開(kāi)關(guān)下車休息的時(shí)候，該裝置通電開(kāi)始進(jìn)行工作。當(dāng)蓄電池或燃油被盜時(shí)，其重量沒(méi)有或快速減小，因此分別放置在蓄電池和油箱承重處的壓力電阻傳感器電阻值發(fā)生較大變化，這樣就產(chǎn)生與原來(lái)有較大變化地輸出電壓信號(hào)，控制單元（ECU）得到信號(hào)后分析計(jì)算控制警報(bào)器報(bào)警，警示盜竊人員和提醒駕駛員及周邊的人員。同時(shí)控制單元（ECU）使隱藏的微型攝像頭攝像記錄失竊現(xiàn)場(chǎng)的情況（包括盜竊人員的相貌特征、駕駛車輛的信息、盜竊時(shí)間、盜竊手段等），便于駕駛員報(bào)警后，警察的偵查破案工作，把盜竊人員抓捕歸案，減少類似事件的發(fā)生。

（4）駕駛員關(guān)閉汽車點(diǎn)火開(kāi)關(guān)下車休息的時(shí)候，假如燃油和蓄電池同時(shí)被盜，該裝置仍然啟動(dòng)報(bào)警器和隱藏的微型攝像頭共同工作。

5 總結(jié)

綜上所述，該項(xiàng)目可以更加有效地監(jiān)測(cè)汽車能源的狀況，更大程度地避免汽車能源的失竊，為駕駛?cè)藛T的順利駕駛提供保障。與現(xiàn)有汽車能源防盜方式相比，雖然成本有所增加，但智能性更高，操作便捷，有很高的應(yīng)用價(jià)值[6]。