摘要:介紹了當(dāng)前冷藏車所涉及的監(jiān)控設(shè)備及監(jiān)控方式,通過分析冷藏車在使用中存在的幾個(gè)問題,提出冷藏車監(jiān)控設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化的必要性,并對(duì)標(biāo)準(zhǔn)化的內(nèi)容進(jìn)行了探討。隨著我國(guó)冷鏈行業(yè)的持續(xù)發(fā)展,冷藏車監(jiān)控設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化對(duì)整個(gè)冷藏車及所在的冷鏈行業(yè)的發(fā)展有非常重要的指導(dǎo)意義。
關(guān)鍵詞:冷藏車;冷鏈物流;溫度監(jiān)控;標(biāo)準(zhǔn)化;傳感器
中圖分類號(hào):U492.8+1 收稿日期:2023-02-01
1當(dāng)前冷藏車行業(yè)監(jiān)控的現(xiàn)狀
冷藏車用途廣泛,能運(yùn)輸冷凍食品、奶制品、蔬菜水果、疫苗藥品、化學(xué)品、電子產(chǎn)品等。當(dāng)前涉及冷藏車監(jiān)控的主要方面有:基于衛(wèi)星的位置和速度監(jiān)控;基于溫濕度、二氧化碳等傳感器的環(huán)境狀態(tài)數(shù)據(jù)監(jiān)控;基于圖形的駕駛室、車輛周圍、車廂及駕駛員行為的視頻監(jiān)控;還有制冷機(jī)組數(shù)據(jù)監(jiān)控等。使用到的設(shè)備有:基于定位的行駛記錄儀設(shè)備(某些集成溫度檢測(cè)),對(duì)總質(zhì)量大于12 t車輛及危險(xiǎn)品運(yùn)輸車需強(qiáng)制安裝;基于溫濕度數(shù)據(jù)的溫控儀設(shè)備,藥品疫苗類冷藏車需要安裝;基于攝像頭的視頻監(jiān)控設(shè)備,目前這類設(shè)備并非所有地方的監(jiān)管部門要求強(qiáng)制安裝,而是企業(yè)或駕駛員為了使用方便安裝。
我國(guó)的冷鏈運(yùn)輸及冷藏車輛的現(xiàn)狀是:個(gè)人車輛較多,運(yùn)輸?shù)呢浽匆膊还潭?,?jīng)常需要給不同的物流企業(yè)或業(yè)主服務(wù)。服務(wù)不同的客戶,由于硬軟件不統(tǒng)一,可能需要安裝不同廠家的相同功能或類似功能的多臺(tái)監(jiān)控設(shè)備;有些車輛出廠已經(jīng)配備了行駛記錄儀,但在實(shí)際使用時(shí),由于平臺(tái)不統(tǒng)一或未接人當(dāng)?shù)仄脚_(tái),仍需再安裝新的行駛記錄儀?;诜N種原因,冷藏車在使用中需要安裝的設(shè)備比以上羅列的可能要多。通常情況下會(huì)有三臺(tái)以上甚至更多的監(jiān)控設(shè)備需要安裝。如此多的設(shè)備安裝到一臺(tái)車的駕駛室內(nèi)就可能會(huì)存在許多問題,主要有以下幾個(gè)方面:
a.增加了冷藏車經(jīng)營(yíng)者的成本,極大浪費(fèi)芯片資源。
安裝新設(shè)備勢(shì)必會(huì)給冷藏車車主或企業(yè)帶來額外的成本支出,還會(huì)造成芯片資源的極大浪費(fèi)。每增加一款設(shè)備,均需要主機(jī)、SIM卡、平臺(tái)等,每款設(shè)備均有主控芯片。比如一臺(tái)冷藏車安裝了視頻監(jiān)控設(shè)備、溫控儀、行駛記錄儀,這就需要三個(gè)主控芯片。根據(jù)近兩年的芯片價(jià)格,已經(jīng)不能忽略芯片的成本,大約需要上百元不等的費(fèi)用。并且一臺(tái)車就需要如此多的大芯片,勢(shì)必造成芯片資源的浪費(fèi),這也是芯片短缺的因素之一。如果這些設(shè)備全部使用遠(yuǎn)程功能的話,還需要三張SIM卡,每張SIM卡每年均有通信流量費(fèi)用。以上這些只是直接產(chǎn)生的費(fèi)用,后期再加上維護(hù)費(fèi)、設(shè)備更新費(fèi)用等,實(shí)際的經(jīng)濟(jì)支出還會(huì)增加。
b.極大占用了駕駛室的空間。
安裝在駕駛室內(nèi)的這些監(jiān)控設(shè)備均需要占據(jù)一定的空間,一般為了駕駛員觀看方便,都安裝在操作臺(tái)上面。這些主機(jī)的體積都不小,且還有連接的電纜,3-5個(gè)設(shè)備,已經(jīng)嚴(yán)重影響了駕駛室的整齊性,不僅占用空間還影響美觀。如果再加上視頻監(jiān)控屏幕、冷藏車機(jī)組控制器、前置攝像頭、倒車影像、手機(jī)支架等,駕駛艙操作臺(tái)已經(jīng)被這些電子監(jiān)控設(shè)備完全占據(jù),我國(guó)貨車的駕駛室原本空間就小,這給駕駛?cè)藛T帶來極大的不便。
c.存在安全隱患。
這些監(jiān)控設(shè)備,大都是車輛出廠后安裝,沒有在汽車工廠里經(jīng)過各種檢驗(yàn)檢測(cè)程序,各個(gè)監(jiān)控設(shè)備企業(yè)的安裝人員技術(shù)能力參差不齊,安裝工藝也存在較大差異。所有這些監(jiān)控設(shè)備均需接人冷藏車的電源,這樣就增加了車輛電瓶的負(fù)荷,更大程度地消耗電瓶電量,可能造成車輛無法點(diǎn)火、保險(xiǎn)損壞等問題。每個(gè)監(jiān)控設(shè)備連接的電纜及其傳感器的連接線,在駕駛室內(nèi)交叉穿行,長(zhǎng)期使用有造成短路、起火的風(fēng)險(xiǎn),再加上汽車的環(huán)境也比其他環(huán)境惡劣,夏天溫度高,冬天溫度低,還有灰塵靜電等,因此存在較多的安全隱患。
2冷藏車監(jiān)控設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化的必要性和措施
目前冷藏車的各個(gè)企業(yè)根據(jù)自己的側(cè)重點(diǎn),部分使用部標(biāo)協(xié)議(JT/T 808-2019)和自己的標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議,根據(jù)各種需求,各自為戰(zhàn),客戶需要新功能就通過增加堆砌硬件、軟件實(shí)現(xiàn)。冷藏車的客戶變化了,就重新更換或增加設(shè)備,從而造成一部冷藏車監(jiān)控的設(shè)備越來越多。
因此由國(guó)家部委或行業(yè)牽頭實(shí)施冷藏車監(jiān)控設(shè)備的標(biāo)準(zhǔn)化,從根本上避免這些問題,讓冷藏車監(jiān)控設(shè)備行業(yè)像組裝電腦一樣規(guī)范和方便。像電腦一樣由主板、顯卡、聲卡、硬盤等組成,各個(gè)監(jiān)控模塊之間硬件接口一致,軟件協(xié)議一致,可有效促進(jìn)整個(gè)冷藏車監(jiān)控設(shè)備行業(yè)和冷藏車行業(yè)的有序發(fā)展。
根據(jù)筆者多年的冷藏車監(jiān)控經(jīng)驗(yàn),可從硬件的標(biāo)準(zhǔn)化和軟件協(xié)議的統(tǒng)一化方面進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范部署。具體措施如下:
a.硬件標(biāo)準(zhǔn)化、模塊化。
目前交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JT/T 794協(xié)議未對(duì)附加設(shè)備進(jìn)行嚴(yán)格要求,只對(duì)所具有的功能提出了要求,這就造成廠家在冷藏車監(jiān)控設(shè)備的外設(shè)各自為政。模塊化有利于標(biāo)準(zhǔn)統(tǒng)一,有利于各自發(fā)揮自己的優(yōu)勢(shì),也有利于最大限度地利用現(xiàn)有或已安裝設(shè)備,避免重復(fù)安裝,需要功能增加時(shí)只增加某項(xiàng)模塊即可。建議冷藏車監(jiān)控設(shè)備由主機(jī)和采集傳感器兩部分模塊組成,并對(duì)各個(gè)模塊進(jìn)行統(tǒng)一規(guī)范標(biāo)準(zhǔn)要求。
主機(jī)由主芯片、通信模塊、定位模塊等組成,安裝通信卡,負(fù)責(zé)與平臺(tái)進(jìn)行數(shù)據(jù)交換。主機(jī)模塊負(fù)責(zé)與監(jiān)控平臺(tái)通信,負(fù)責(zé)處理傳感器數(shù)據(jù)、定位數(shù)據(jù)、視頻等數(shù)據(jù)的融合,提供硬件接口,是整個(gè)冷藏車監(jiān)控系統(tǒng)的核心。主機(jī)提供接口,與傳感器、攝像頭、汽車總線以及藍(lán)牙、打印設(shè)備等連接,獲得所需擴(kuò)展數(shù)據(jù)。
采集傳感器模塊負(fù)責(zé)收集不同的數(shù)據(jù),不僅限于溫度、溫濕度、二氧化碳、乙烯、壓力、油位等,還包括多個(gè)位置的視頻等,根據(jù)功能的需要,增加對(duì)應(yīng)匹配相應(yīng)的模塊即可。冷藏車上已有的、具備符合這個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的傳感器,直接接人即可。
模塊化的設(shè)計(jì)更容易讓廠家充分發(fā)揮自己的技術(shù)優(yōu)勢(shì),集中技術(shù)力量讓質(zhì)量和性能更加優(yōu)質(zhì)。當(dāng)前單片機(jī)的性能足以應(yīng)付冷藏車所使用的所有傳感器,主機(jī)根據(jù)需要來隨時(shí)獲得各種傳感器的數(shù)據(jù),傳感器也可以設(shè)置閾值,到達(dá)某一閾值或超過某一個(gè)范圍時(shí)主動(dòng)向主機(jī)發(fā)送報(bào)警信號(hào)。
模塊化的成功案例可參考電腦和PLC的成功應(yīng)用,這兩者均已在市場(chǎng)中大規(guī)模應(yīng)有,且促進(jìn)了行業(yè)的可持續(xù)發(fā)展。模塊化不僅能有效滿足冷藏車當(dāng)前的實(shí)際需求,還能適應(yīng)冷藏車行業(yè)未來的發(fā)展需求,滿足冷鏈行業(yè)的發(fā)展需求。
b.統(tǒng)一主機(jī)通信協(xié)議。
統(tǒng)一的協(xié)議是標(biāo)準(zhǔn)化的前提,統(tǒng)一主機(jī)的協(xié)議內(nèi)容,特別是根據(jù)冷藏車的監(jiān)控特點(diǎn)實(shí)現(xiàn)對(duì)采集傳感器數(shù)據(jù)的統(tǒng)一,目前的部標(biāo)協(xié)議不具備這樣的內(nèi)容。建議在交通部行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)JT/T 808、JT/T 1077要求上進(jìn)行完善,規(guī)定統(tǒng)一的協(xié)議內(nèi)容和格式,除了監(jiān)控定位數(shù)據(jù)、視頻數(shù)據(jù),尤其是對(duì)冷藏車所需溫濕度等傳感器的數(shù)據(jù)統(tǒng)一起來,規(guī)范制定數(shù)據(jù)格式和通道,從而實(shí)現(xiàn)一臺(tái)數(shù)據(jù)設(shè)備選取不同的傳感器即可實(shí)現(xiàn)滿足不同的需求。可以選擇全部傳感器數(shù)據(jù),也可以選擇部分傳感器數(shù)據(jù)。例如溫度數(shù)據(jù),如果是走透?jìng)?,那么所有主機(jī)都走透?jìng)?,透?jìng)鲾?shù)據(jù)內(nèi)容的校驗(yàn)方法都必須一樣,對(duì)內(nèi)容的解析也必須一樣。因此,只有協(xié)議的統(tǒng)一才能真正實(shí)現(xiàn)硬件模塊化的有效統(tǒng)一。
c.統(tǒng)一硬件接口標(biāo)準(zhǔn)。
統(tǒng)一硬件接口標(biāo)準(zhǔn)包括統(tǒng)一的接口、統(tǒng)一的插頭規(guī)格和端子定義。當(dāng)前的一個(gè)突出問題即是硬件插頭規(guī)格不統(tǒng)一。圖1為市場(chǎng)上兩款行駛記錄儀設(shè)備的插孔,同樣的使用透?jìng)鞴δ?,即使是同一?guī)格同一個(gè)位置的插孔定義也完全不同;輸出正極位置、接地位置、收發(fā)位置均不同。
同樣的RS485端子的預(yù)留位置、插頭規(guī)格和位置,也沒有統(tǒng)一。有的上面插孔是485+,有的是485-;還有的設(shè)備插孔功能一樣,但插頭規(guī)格不同。這就造成使用的傳感器及電纜無法統(tǒng)一,均需重新安裝,造成極大浪費(fèi)。
根據(jù)冷藏車的特點(diǎn),可統(tǒng)一要求主機(jī)具有諸如RS485接口、視頻接口、RS232接口、CAN總線功能及插孔,并且插孔規(guī)格、線序、協(xié)議必須完全一致。其他接口廠家也可根據(jù)自己的特長(zhǎng)自行定義,強(qiáng)制的接口必須一致,實(shí)現(xiàn)硬件插頭的統(tǒng)一。
d.統(tǒng)一采集傳感器接口及協(xié)議。
協(xié)議的統(tǒng)一才能讓冷藏車監(jiān)控設(shè)備的模塊化標(biāo)準(zhǔn)規(guī)范得到實(shí)現(xiàn)。統(tǒng)一的硬件格式加上統(tǒng)一的通信協(xié)議,才能充分利用已有設(shè)備,方便增加和更換模塊。比如采集傳感器均采用RS485接口,溫濕度等傳感器采用modbus協(xié)議,相同功能的傳感器modbus協(xié)議必須一致,相同的傳感器要求統(tǒng)一協(xié)議內(nèi)容、ID號(hào)、換算方法等。其他所需的二氧化碳數(shù)據(jù)也是如此,實(shí)現(xiàn)即使更換不同廠家的主機(jī),已安裝的傳感器也能直接使用,無需更換,以便最大限度地利用現(xiàn)有資源。
近年來,關(guān)于視頻接口統(tǒng)一的技術(shù)得到了很大發(fā)展,接口協(xié)議、線序,大部分廠家都基本相同,可以通用,目前需要統(tǒng)一的是主動(dòng)防御等攝像頭的協(xié)議。
3冷藏車監(jiān)控設(shè)備標(biāo)準(zhǔn)化后的展望
我國(guó)冷藏車的保有量持續(xù)增加。相關(guān)數(shù)據(jù)顯示:2020年中國(guó)冷藏車市場(chǎng)的保有量達(dá)到27.5萬輛,預(yù)計(jì)2021年將達(dá)到34萬輛左右。隨著我國(guó)民眾生活水平的提高,需要冷鏈運(yùn)輸?shù)奈锲穼⒊掷m(xù)增加,冷藏車在我國(guó)貨運(yùn)市場(chǎng)的占比將進(jìn)一步提高。本文探討的冷藏車監(jiān)控設(shè)備模塊化、標(biāo)準(zhǔn)化的付諸實(shí)施,建議由多部委或協(xié)會(huì)牽頭,如工信部、衛(wèi)健委、交通部、公安部等聯(lián)合制定統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)及實(shí)施步驟。雖然難度較大,但實(shí)施后對(duì)整個(gè)監(jiān)控行業(yè)、冷藏車及冷鏈運(yùn)輸行業(yè),以及我國(guó)的交通運(yùn)輸事業(yè)均有巨大的推動(dòng)作用,為物流企業(yè)或車主節(jié)省成本、節(jié)約資源,有利于企業(yè)做大做強(qiáng)。集成化的設(shè)計(jì),減少了芯片的使用數(shù)量,除了減少對(duì)芯片的依賴,還有利于整合監(jiān)控設(shè)備,高度集成可更高效地處理數(shù)據(jù),提高整個(gè)行業(yè)的硬件和軟件水平,甚至催生新的生態(tài)。統(tǒng)一的監(jiān)控標(biāo)準(zhǔn),也利于我國(guó)冷藏車從業(yè)者整合資源,促進(jìn)冷藏車及整個(gè)冷鏈行業(yè)走出國(guó)門,實(shí)現(xiàn)更廣闊的發(fā)展空間。