危險品公路運(yùn)輸“物-車-駕駛行為”一體化監(jiān)測、預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種危險品公路運(yùn)輸“物—車—駕駛行為”一體化監(jiān)測、預(yù)警系統(tǒng)，包括危險品參數(shù)監(jiān)測模塊、駕駛員生理參數(shù)監(jiān)測模塊、車輛參數(shù)監(jiān)測模塊、車載終端，根據(jù)危險品的特性及運(yùn)輸要求，檢測危險品的物理(姿態(tài)、振動、加速度、溫度等)、化學(xué)(泄露、空氣中濃度等)或放射性參數(shù)，評估其是否處于安全運(yùn)輸狀態(tài)；同時，還能夠檢測運(yùn)輸工具相關(guān)參數(shù)，評估車輛的技術(shù)狀態(tài)、運(yùn)動狀態(tài)是否符合危險品的安全運(yùn)輸要求；以及能夠檢測駕駛員的車輛操作及部分生理參數(shù)，評估駕駛行為與習(xí)慣是否符合危險品運(yùn)輸對駕駛員的要求；通過對上述參數(shù)的獲取，進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，對危險品的運(yùn)輸安全狀況進(jìn)行監(jiān)測、評估及預(yù)警，有效保證危險品運(yùn)輸過程中的安全。
【專利說明】
危險品公路運(yùn)輸"物一車一駕駛行為"一體化監(jiān)測、預(yù)警系統(tǒng)
技術(shù)領(lǐng)域
[0001] 本實(shí)用新型涉及一種危險品公路運(yùn)輸"物一車一駕駛行為"一體化監(jiān)測、預(yù)警系 統(tǒng)，屬于交通運(yùn)輸安全技術(shù)領(lǐng)域。
【背景技術(shù)】
[0002] 我國的危險品80%是公路運(yùn)輸，其中95 %以上為異地運(yùn)輸，長距離、大噸位成為我 國危險品公路運(yùn)輸?shù)钠毡闋顩r。危險品易爆、易燃、有毒、輻射、腐蝕等特點(diǎn)使其運(yùn)輸過程存 在極大安全風(fēng)險，一旦發(fā)生事故對人員生命、財產(chǎn)和周邊環(huán)境都會造成巨大損失。
[0003] 國家對危險品運(yùn)輸安全極為重視，政策層面上制定嚴(yán)格的法規(guī)制度對其進(jìn)行監(jiān) 管。但是其安全性受危險品（"物"）的物理、化學(xué)狀態(tài)，運(yùn)輸工具（"車"）技術(shù)、運(yùn)行狀態(tài)，駕駛 行為等多因素影響，運(yùn)輸過程還會存在一些監(jiān)管盲區(qū)，安全隱患不能及時發(fā)現(xiàn)、事故苗頭不 能主動預(yù)防，導(dǎo)致危險品運(yùn)輸安全事故時而發(fā)生，給社會帶來嚴(yán)重影響。如何從技術(shù)手段上 對危險品運(yùn)輸安全進(jìn)行有效監(jiān)控，國內(nèi)外進(jìn)行了一定的研究工作，國內(nèi)出現(xiàn)了不少車輛位 置定位跟蹤系統(tǒng)，但滿足不了對危險品運(yùn)輸安全有效可靠監(jiān)測、預(yù)警要求。 【實(shí)用新型內(nèi)容】
[0004] 因此，本實(shí)用新型的目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，提供一種能夠從"物"、 "車"、"駕駛行為"多方面進(jìn)行監(jiān)測，以數(shù)據(jù)融合從技術(shù)手段上實(shí)現(xiàn)可靠有效的運(yùn)輸安全預(yù) 警的危險品公路運(yùn)輸"物一車一駕駛行為"一體化監(jiān)測、預(yù)警系統(tǒng)。
[0005] 為了實(shí)現(xiàn)上述目的，本實(shí)用新型的一種危險品公路運(yùn)輸"物一車一駕駛行為"一體 化監(jiān)測、預(yù)警系統(tǒng)，包括：
[0006] 危險品參數(shù)監(jiān)測模塊，與車載終端相連，用于監(jiān)測危險品參數(shù)，包括物理參數(shù)、化 學(xué)參數(shù)和/或放射性參數(shù)，并將監(jiān)測到的上述危險品參數(shù)發(fā)送至所述車載終端；
[0007] 駕駛員生理參數(shù)監(jiān)測模塊，與車載終端相連，用于監(jiān)測駕駛員的人體生理參數(shù)，包 括血壓、心率、運(yùn)動狀態(tài)，并將監(jiān)測到上述生理參數(shù)信息傳輸至所述車載終端；
[0008] 車輛參數(shù)監(jiān)測模塊，與車載終端相連，用于監(jiān)測車輛參數(shù)，包括車輛的技術(shù)狀態(tài)參 數(shù)、運(yùn)動狀態(tài)參數(shù)，并將監(jiān)測到的上述車輛參數(shù)傳輸至車載終端；
[0009] 車載終端，用于接收所述危險品參數(shù)監(jiān)測模塊、駕駛員生理參數(shù)監(jiān)測模塊、車輛參 數(shù)監(jiān)測模塊傳送的參數(shù)信息，并判斷危險品是否處于安全運(yùn)輸狀態(tài)，判斷駕駛員的駕駛行 為與習(xí)慣是否符合危險品運(yùn)輸對駕駛員的要求，判斷車輛的技術(shù)狀態(tài)和運(yùn)動狀態(tài)是否符合 危險品的安全運(yùn)輸要求，以及在危險品處于危險運(yùn)輸狀態(tài)、駕駛員的駕駛行為與習(xí)慣不符 合危險品運(yùn)輸對駕駛員的要求、車輛的技術(shù)狀態(tài)和運(yùn)動狀態(tài)不符合危險品的安全運(yùn)輸要求 時進(jìn)行報警。
[0010] 所述危險品參數(shù)監(jiān)測模塊包括物理參數(shù)監(jiān)測單元，所述物理參數(shù)監(jiān)測單元包括物 理參數(shù)監(jiān)測CPU以及與所述物理參數(shù)監(jiān)測CPU相連的溫度傳感器、壓力傳感器、液位傳感器 和/或電磁傳感器。
[0011] 所述危險品參數(shù)監(jiān)測模塊包括化學(xué)參數(shù)監(jiān)測單元，所述化學(xué)參數(shù)監(jiān)測單元包括化 學(xué)參數(shù)監(jiān)測CPU以及與所述化學(xué)參數(shù)監(jiān)測CPU相連的氣敏傳感器和/或火焰?zhèn)鞲衅鳌?br>[0012] 所述危險品參數(shù)監(jiān)測模塊包括放射性參數(shù)監(jiān)測單元，所述放射性參數(shù)監(jiān)測單元包 括放射性參數(shù)監(jiān)測CHJ以及與所述放射性參數(shù)監(jiān)測CPU相連的核輻射傳感器。
[0013] 所述車輛參數(shù)監(jiān)測模塊包括車輛參數(shù)監(jiān)測CPU以及與所述車輛參數(shù)監(jiān)測CPU相連 的運(yùn)動傳感器、位置傳感器、超聲波障礙探測傳感器、超聲波車道偏離探測傳感器以及行車 電腦。
[0014] 所述位置傳感器為北斗位置傳感器或GPS位置傳感器。
[0015] 所述車輛參數(shù)監(jiān)測模塊還設(shè)置有胎壓監(jiān)測單元，所述胎壓監(jiān)測單元包括胎壓監(jiān)測 CHJ以及與所述胎壓監(jiān)測CPU相連的胎壓傳感器。
[0016] 所述車載終端包括車載終端CPU以及與所述車載終端CPU相連的衛(wèi)星通訊裝置、移 動通訊裝置、攝像裝置、顯示裝置、存儲裝置以及報警裝置。
[0017] 所述駕駛員生理參數(shù)監(jiān)測模塊包括智能手環(huán)，所述智能手環(huán)包括智能手環(huán)CPU以 及與所述智能手環(huán)CHJ相連的心率傳感器、血壓傳感器以及運(yùn)動狀態(tài)感應(yīng)器，分別用于監(jiān)測 駕駛員的心率、血壓以及運(yùn)動狀態(tài)。
[0018] 所述駕駛員生理參數(shù)監(jiān)測模塊與所述車載終端通過藍(lán)牙裝置無線連接。
[0019] 采用上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型的危險品公路運(yùn)輸"物一車一駕駛行為"一體化監(jiān) 測、預(yù)警系統(tǒng)，能夠根據(jù)危險品的特性及運(yùn)輸要求，檢測危險品的物理(姿態(tài)、振動、加速度、 溫度等）、化學(xué)(泄露、空氣中濃度等)或放射性參數(shù)，評估其是否處于安全運(yùn)輸狀態(tài)；同時， 還能夠檢測運(yùn)輸工具相關(guān)參數(shù)，評估車輛的技術(shù)狀態(tài)、運(yùn)動狀態(tài)是否符合危險品的安全運(yùn) 輸要求；以及能夠檢測駕駛員的車輛操作及部分生理參數(shù)，評估駕駛行為與習(xí)慣是否符合 危險品運(yùn)輸對駕駛員的要求;通過對上述參數(shù)的獲取，進(jìn)行數(shù)據(jù)融合，對危險品的運(yùn)輸安全 狀況進(jìn)行監(jiān)測、評估及預(yù)警，有效保證危險品運(yùn)輸過程中的安全。
【附圖說明】
[0020] 圖1為本實(shí)用新型的系統(tǒng)框圖。
【具體實(shí)施方式】
[0021] 以下通過附圖和【具體實(shí)施方式】對本實(shí)用新型作進(jìn)一步的詳細(xì)說明。
[0022] 本實(shí)施例提供一種危險品公路運(yùn)輸"物一車一駕駛行為"一體化監(jiān)測、預(yù)警系統(tǒng)， 包括危險品參數(shù)監(jiān)測模塊、駕駛員生理參數(shù)監(jiān)測模塊、車輛參數(shù)監(jiān)測模塊以及車載終端，參 加下表1。
[0023] 表1:系統(tǒng)構(gòu)成
[0024]
[0026]所述危險品參數(shù)監(jiān)測模塊，如圖1所示，與車載終端相連，用于監(jiān)測危險品參數(shù)，包 括物理參數(shù)、化學(xué)參數(shù)和/或放射性參數(shù)，并將監(jiān)測到的上述危險品參數(shù)發(fā)送至所述車載終 端。根據(jù)不同性狀危險品（如易爆、易燃、有毒、輻射等)對監(jiān)測參數(shù)的要求，配置監(jiān)測其物 理、化學(xué)、放射參數(shù)的相應(yīng)模塊;各危險品監(jiān)測參數(shù)包括:溫度、壓力、液位、泄露、火焰、靜 電、振動、位移、加速度以及輻射等，相應(yīng)的傳感器為:溫度傳感器、壓力傳感器、液位傳感 器、氣敏傳感器、火焰?zhèn)鞲衅?、電磁傳感器、MPU9250運(yùn)動傳感器(獲取車輛的三個方向加速 度、角加速度及方向角數(shù)據(jù)）、蓋格傳感器（放射性監(jiān)測）等；監(jiān)測數(shù)據(jù)通過紫蜂協(xié)議 (ZigBee)傳輸?shù)杰囕d終端；不同危險品運(yùn)輸標(biāo)準(zhǔn)及限制條件閥值存儲于車載終端數(shù)據(jù)庫 中，具體承運(yùn)的危險品種類由車載終端進(jìn)行設(shè)定;車載終端通過數(shù)據(jù)融合處理，判定該危險 品的運(yùn)輸條件、儲存條件等是否符合限值要求，并給出預(yù)警。
[0027] 所述駕駛員生理參數(shù)監(jiān)測模塊，與車載終端相連，用于監(jiān)測駕駛員的人體生理參 數(shù)，包括血壓、心率、運(yùn)動狀態(tài)，并將監(jiān)測到上述生理參數(shù)信息傳輸至所述車載終端。所述駕 駛員生理參數(shù)監(jiān)測模塊包括智能手環(huán)，所述智能手環(huán)包括心率傳感器、血壓傳感器以及運(yùn) 動狀態(tài)感應(yīng)器，分別用于監(jiān)測駕駛員的心率、血壓以及運(yùn)動狀態(tài)，所述車載終端通過藍(lán)牙 (BlueTooth)裝置無線連接，以藍(lán)牙通信方式傳輸?shù)杰囕d終端模塊。車載終端對獲取到的車 輛操作數(shù)據(jù)及駕駛員生理參數(shù)等，進(jìn)行融合、處理、分析，判定駕駛員是否處于疲勞駕駛、目 前的身體狀況是否適合繼續(xù)駕駛，云服務(wù)通過大數(shù)據(jù)分析，對駕駛員駕駛習(xí)慣與行為是否 適合作為危險品運(yùn)輸車輛駕駛員給出參考意見。
[0028] 所述車輛參數(shù)監(jiān)測模塊，與車載終端相連，用于監(jiān)測車輛參數(shù)，包括車輛的技術(shù)狀 態(tài)參數(shù)、運(yùn)動狀態(tài)參數(shù)，并將監(jiān)測到的上述車輛參數(shù)傳輸至車載終端。所述車載終端，用于 接收所述危險品參數(shù)監(jiān)測模塊、駕駛員生理參數(shù)監(jiān)測模塊、車輛參數(shù)監(jiān)測模塊傳送的參數(shù) 信息，并判斷危險品是否處于安全運(yùn)輸狀態(tài)，判斷駕駛員的駕駛行為與習(xí)慣是否符合危險 品運(yùn)輸對駕駛員的要求，判斷車輛的技術(shù)狀態(tài)和運(yùn)動狀態(tài)是否符合危險品的安全運(yùn)輸要 求，以及在危險品處于危險運(yùn)輸狀態(tài)、駕駛員的駕駛行為與習(xí)慣不符合危險品運(yùn)輸對駕駛 員的要求、車輛的技術(shù)狀態(tài)和運(yùn)動狀態(tài)不符合危險品的安全運(yùn)輸要求時進(jìn)行報警。所述車 載終端包括車載終端CPU以及與所述車載終端CPU相連的衛(wèi)星通訊裝置、移動通訊裝置、攝 像裝置、顯示裝置、存儲裝置以及報警裝置。
[0029] 危險品運(yùn)輸安全也取決于運(yùn)載工具的技術(shù)及運(yùn)動狀態(tài)，爆胎、障礙、車輛故障，急 轉(zhuǎn)彎、連續(xù)變道、超速等危險駕駛操作都將直接影響危險品運(yùn)輸安全。車輛參數(shù)監(jiān)測模塊通 過相應(yīng)的監(jiān)測設(shè)備及傳感器:北斗/GPS位置傳感器、超聲波測障傳感器(雷達(dá)檢測儀）、胎壓 傳感器、0I3DII設(shè)備（On-Board Diagnostic，車載故障診斷設(shè)備）、超聲波尋線傳感器、 MPU9250運(yùn)動傳感器來監(jiān)測車輛信息，包括車輛位置、障礙、胎壓、實(shí)時性能及故障參數(shù)、換 道行駛、車輛姿態(tài)(速度、加速度、側(cè)翻)等。車輛參數(shù)監(jiān)測模塊再通過0BDII接口獲得車載電 腦數(shù)據(jù)中的車輛發(fā)動機(jī)轉(zhuǎn)速、車速、油門、轉(zhuǎn)向、剎車等信息的基礎(chǔ)上，通過相應(yīng)的模式識別 算法(如聚類分析)及模式匹配算法(如判別分析)對車輛行駛模式進(jìn)行識別，對危險駕駛操 作、車道偏離及障礙等進(jìn)行判定與預(yù)警;車載終端通過攝像頭記錄車輛行駛環(huán)境視頻，并將 相關(guān)參數(shù)存儲于系統(tǒng)的存儲器中，可通過衛(wèi)星通信裝置或移動通信裝置可靠地將數(shù)據(jù)上傳 至云服務(wù)器，以待進(jìn)一步的分析、處理。
[0030] 本實(shí)用新型中各模塊注重極低功耗設(shè)計，通過低功耗及電能收集技術(shù)手段實(shí)現(xiàn)電 源管理，電能采集模塊將太陽能、振動等可收集能量轉(zhuǎn)化為電能存儲在電源中，提高整個系 統(tǒng)的持續(xù)供電能力，通過能量收集及無線傳感器網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，免去系統(tǒng)布線的復(fù)雜性，使系統(tǒng) 極易部署，以獲得良好的實(shí)際應(yīng)用效果。
[0031] 顯然，上述實(shí)施例僅是為清楚地說明所作的舉例，而并非對實(shí)施方式的限定。對于 所屬領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來說，在上述說明的基礎(chǔ)上還可以做出其它不同形式的變化或變 動。這里無需也無法對所有的實(shí)施方式予以窮舉。而由此所引伸出的顯而易見的變化或變 動仍處于本實(shí)用新型創(chuàng)造的保護(hù)范圍之中。
【主權(quán)項】
1. 一種危險品公路運(yùn)輸"物一車一駕駛行為"一體化監(jiān)測、預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，包 括： 危險品參數(shù)監(jiān)測模塊，與車載終端相連，用于監(jiān)測危險品參數(shù)，包括物理參數(shù)、化學(xué)參 數(shù)和/或放射性參數(shù)，并將監(jiān)測到的上述危險品參數(shù)發(fā)送至所述車載終端； 駕駛員生理參數(shù)監(jiān)測模塊，與車載終端相連，用于監(jiān)測駕駛員的人體生理參數(shù)，包括血 壓、心率、運(yùn)動狀態(tài)，并將監(jiān)測到上述生理參數(shù)信息傳輸至所述車載終端； 車輛參數(shù)監(jiān)測模塊，與車載終端相連，用于監(jiān)測車輛參數(shù)，包括車輛的技術(shù)狀態(tài)參數(shù)、 運(yùn)動狀態(tài)參數(shù)，并將監(jiān)測到的上述車輛參數(shù)傳輸至車載終端； 車載終端，用于接收所述危險品參數(shù)監(jiān)測模塊、駕駛員生理參數(shù)監(jiān)測模塊、車輛參數(shù)監(jiān) 測模塊傳送的參數(shù)信息，并判斷危險品是否處于安全運(yùn)輸狀態(tài)，判斷駕駛員的駕駛行為與 習(xí)慣是否符合危險品運(yùn)輸對駕駛員的要求，判斷車輛的技術(shù)狀態(tài)和運(yùn)動狀態(tài)是否符合危險 品的安全運(yùn)輸要求，以及在危險品處于危險運(yùn)輸狀態(tài)、駕駛員的駕駛行為與習(xí)慣不符合危 險品運(yùn)輸對駕駛員的要求、車輛的技術(shù)狀態(tài)和運(yùn)動狀態(tài)不符合危險品的安全運(yùn)輸要求時進(jìn) 行報警。2. 如權(quán)利要求1所述的危險品公路運(yùn)輸"物一車一駕駛行為"一體化監(jiān)測、預(yù)警系統(tǒng)，其 特征在于:所述危險品參數(shù)監(jiān)測模塊包括物理參數(shù)監(jiān)測單元，所述物理參數(shù)監(jiān)測單元包括 物理參數(shù)監(jiān)測CPU以及與所述物理參數(shù)監(jiān)測CPU相連的溫度傳感器、壓力傳感器、液位傳感 器和/或電磁傳感器。3. 如權(quán)利要求1所述的危險品公路運(yùn)輸"物一車一駕駛行為"一體化監(jiān)測、預(yù)警系統(tǒng)，其 特征在于:所述危險品參數(shù)監(jiān)測模塊包括化學(xué)參數(shù)監(jiān)測單元，所述化學(xué)參數(shù)監(jiān)測單元包括 化學(xué)參數(shù)監(jiān)測CPU以及與所述化學(xué)參數(shù)監(jiān)測CPU相連的氣敏傳感器和/或火焰?zhèn)鞲衅鳌?. 如權(quán)利要求1所述的危險品公路運(yùn)輸"物一車一駕駛行為"一體化監(jiān)測、預(yù)警系統(tǒng)，其 特征在于:所述危險品參數(shù)監(jiān)測模塊包括放射性參數(shù)監(jiān)測單元，所述放射性參數(shù)監(jiān)測單元 包括放射性參數(shù)監(jiān)測CHJ以及與所述放射性參數(shù)監(jiān)測CPU相連的核輻射傳感器。5. 如權(quán)利要求1-4任一項所述的危險品公路運(yùn)輸"物一車一駕駛行為"一體化監(jiān)測、預(yù) 警系統(tǒng)，其特征在于:所述車輛參數(shù)監(jiān)測模塊包括車輛參數(shù)監(jiān)測CHJ以及與所述車輛參數(shù)監(jiān) 測CPU相連的運(yùn)動傳感器、位置傳感器、超聲波障礙探測傳感器、超聲波車道偏離探測傳感 器以及行車電腦。6. 如權(quán)利要求5所述的危險品公路運(yùn)輸"物一車一駕駛行為"一體化監(jiān)測、預(yù)警系統(tǒng)，其 特征在于:所述位置傳感器為北斗位置傳感器或GPS位置傳感器。7. 如權(quán)利要求5所述的危險品公路運(yùn)輸"物一車一駕駛行為"一體化監(jiān)測、預(yù)警系統(tǒng)，其 特征在于:所述車輛參數(shù)監(jiān)測模塊還設(shè)置有胎壓監(jiān)測單元，所述胎壓監(jiān)測單元包括胎壓監(jiān) 測CPU以及與所述胎壓監(jiān)測CPU相連的胎壓傳感器。8. 如權(quán)利要求1-4任一項所述的危險品公路運(yùn)輸"物一車一駕駛行為"一體化監(jiān)測、預(yù) 警系統(tǒng)，其特征在于:所述車載終端包括車載終端CPU以及與所述車載終端CPU相連的衛(wèi)星 通訊裝置、移動通訊裝置、攝像裝置、顯示裝置、存儲裝置以及報警裝置。9. 如權(quán)利要求1-4任一項所述的危險品公路運(yùn)輸"物一車一駕駛行為"一體化監(jiān)測、預(yù) 警系統(tǒng)，其特征在于:所述駕駛員生理參數(shù)監(jiān)測模塊包括智能手環(huán)，所述智能手環(huán)包括智能 手環(huán)CPU以及與所述智能手環(huán)CPU相連的心率傳感器、血壓傳感器以及運(yùn)動狀態(tài)感應(yīng)器，分 別用于監(jiān)測駕駛員的心率、血壓以及運(yùn)動狀態(tài)。10.如權(quán)利要求9所述的危險品公路運(yùn)輸"物一車一駕駛行為"一體化監(jiān)測、預(yù)警系統(tǒng)， 其特征在于:所述駕駛員生理參數(shù)監(jiān)測模塊與所述車載終端通過藍(lán)牙裝置無線連接。
【文檔編號】G07C5/08GK205608831SQ201620406558
【公開日】2016年9月28日
【申請日】2016年5月6日
【發(fā)明人】鄭貴省, 李月明, 王鵬, 車亞輝, 于波, 張國慶, 杜磊, 盧愛臣, 馬文彬, 魏建宇, 王劍宇, 賈蓓, 闞媛, 白麗娜, 葉鵬
【申請人】中國人民解放軍軍事交通學(xué)院