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        汽車能源監(jiān)控與防護(hù)的智能網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與研究*

        2021-06-26 07:23:12朱治忠孫長(zhǎng)勇蘇艷東張虎
        汽車實(shí)用技術(shù) 2021年11期
        關(guān)鍵詞:油箱貨車蓄電池

        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]。

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