专利名称：基于以太网的红外酒精测试方法及系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及酒精测试方法及系统，尤其是涉及一种基于以太网的红外酒精测 试方法及系统。
背景技术：
随着汽车工业的迅猛发展，因酒后驾车而引起的交通事故与日俱增，对人民 的生命财产安全的危害逐渐突出，而检测司机是否酒后驾车既能有效的控制司 机的违法行为，也是在交通事故后调査取证的重要措施之一。要判断是否是酒
后驾驶,最理想的方法是检査驾驶员的BAC (Blood Alcohol Concentration),即血
液中的酒精浓度。在事故现场勘验或交通警察的日常交通检查中,最简单有效的 方案是现场检测驾驶员呼气中的酒精含量。而目前交警执法所采用的酒精测试 方法或测试仪，比较笨拙、效率不高，并考虑到技术精度原因尚且不能作为证 据材料，需要进一步到医疗机构进行验血取证，往往会因为时间的延长而影响 取证的准确性；仪器的可修改性造成执法主观性对测试结果影响较大，缺乏有 效的监管方式；而且测得的数据比较分散，容易丢失，不便管理和统计。
发明内容
针对上述现状和技术的不足，本发明的目的在于提供一种基于以太网的红 外酒精测试方法及系统。它能提供可靠的红外测试技术，准确记录测试曲线和 结果，并硬性存储不可修改，并通过以太网将本地数据及图表信息上传至终端 服务器计算机进行信息的集成和整合，达到信息和执法的统一管理。 为了达到上述目的，本发明采用的技术方案如下-
一、 一种基于以太网的红外酒精测试方法 包括由红外酒精测试仪节点群构成的测试网络和作为服务器的终端服务器
计算机；其中红外酒精测试仪节点用于测量被测者呼出气体内的酒精含量，从
而转换得到被测者体内血液中的酒精含量，并对本区域的测试数据及图表信息 进行分类和汇总，然后通过以太网接口定期向终端服务器计算机上传汇总后的
信息；终端服务器计算机利用数据管理系统有效管理由红外酒精测试仪节点上 传的汇总信息，完成远程监控任务；另外红外酒精测试仪节点具有GPS定位功 能，可通过定位卫星对个区域的测试网络节点进行定位和查询，也实现了本地 红外酒精测试仪节点自我校核。所述的红外酒精测试仪节点由红外酒精测试仪、UPS不间断电源、节点打
印机和路由器构成。
二、 一种基于以太网的红外酒精测试系统
包括红外酒精测试仪节点、终端服务器计算机、以太网络和定位卫星；每 个红外酒精测试仪节点作为测试网络的一个节点，并通过以太网接口进入以太 网络，再连接到终端服务器计算机上；红外酒精测试仪节点具有GPS定位功能， 通过定位卫星对各个区域的测试网络进行定位和査询，并将定位数据传输给终 端服务器计算机。
所述的红外酒精测试仪节点包括红外酒精测试仪、UPS不间断电源、节 点打印机和路由器；其中红外酒精测试仪包括中央处理单元、呼气管道装置、
排气管道装置、气泵装置、红外线光谱传感模块、信息预处理模块、仿真气体
管道装置、以太网控制模块、RJ45接口、 TFT液晶显示模块、GPS模1央、温度 检测与控制模块、测试数据与图表存储模块、复位模块、指示报警模块、电源 接口、 USB接口、串行接口、人机交互模块、调试接口；其中中央处理单元分 别与气泵装置、红外线光谱传感模块、信息预处理模块、以太网控制模块、TFT 液晶显示模块、GPS模块、温度检测与控制模块、测试数据与图表存储模块、 复位模块、指示报警模块、电源接口、 USB接口、串行接口、人机交互模块和 调试接口相连接，完成主控的核心任务；气泵装置分别与呼气管道装置和排气 管道装置相连接，完成对管道装置的抽气和排气控制；红外线光谱传感模块分 别与呼气管道装置、仿真气体管道装置和信息预处理模块相连接，完成对气体 信息的采集和预处理；节点打印机连接到红外酒精测试仪的USB接口，完成测 试数据和图表的打印任务；路由器连接到红外酒精测试仪的RJ45接口，完成以 太网络连接任务；UPS不间断电源连接到红外酒精测试仪的电源接口，完成系 统供电任务，电源采用12V的直流点或交流电。 本发明具有的有益效果是
1、红外酒精测试仪方面采用高灵敏度、独特的红外线光谱传感模块，它 科学地应用了红外线能源的吸收原理进行操作，能够根据测试曲线直观准确地 判断测试结果的合理性，比如判断是否为口腔酒精含量或者肺部深度酒精含量; 采用ARM9内核为中央处理单元，并移植WinCE5.0嵌入式操作系统，使得测 试数据及图表的査询和存储更加方便，并能看到实时的测试结果及图表；集成 了RS232串型接口、 USB接口和以太网接口，便于扩展及网络连接；采用液晶 触摸屏，使操作更加简单快捷；具有强大的GPS接收器，内置天线，便于区域管理。
2、终端服务器计算机方面操作简单、界面美观的数据信息管理系统；采 用稳定可靠的数据库系统。
图1是基于以太网的红外酒精测试系统的网络模型。 图2是本发明中红外酒精测试仪节点的结构框图。
图中1、红外酒精测试仪节点，2、终端服务器计算机，3、以太网络，4、 定位卫星，5、红外酒精测试仪，6、 UPS不间断电源，7、节点打印机，8、路 由器，9、中央处理单元，10、呼气管道装置，11、排气管道装置，12、气泵装 置，13、红外线光谱传感模块，14、信息预处理模块，15、仿真气体管道装置， 16、以太网控制模块，17、 RJ45接口， 18、 TFT液晶显示模块，19、 GPS模块， 20、温度检测与控制模块，21、测试数据与图表存储模块，22、复位模块，23、 指示报警模块，24、电源接口， 25、 USB接口， 26、串行接口， 27、人机交互 模块，28调试接口。
具体实施例方式
下面结合附图和实施例对本发明作进一步的说明。
如图1所示，作为基于以太网的红外酒精测试系统的网络模型，基于以太网 的红外酒精测试系统包括测试网络节点的红外酒精测试仪节点1、终端服务器计 算机2的数据整合管理系统、以太网络3和定位卫星4。在城市各区域中设置红 外酒精测试仪节点1的测试网络节点，并通过以太网接口进入以太网络3，再连 接到终端服务器计算机2上；红外酒精测试仪节点1对本区域的人员进行呼气 酒精含量测试，从而转换得到被测者体内血液中的酒精含量，并对测试数据进 行整理和存储，通过以太网络3传输给终端服务器计算机2上。红外酒精测试 仪节点1测试后通过本地节点打印机打印相关测试数据并保存测试数据和图表， 并定期上传给以太网终端服务器计算机2，终端服务器计算机2通过数据整合管 理软件对接收到的测试的数据及图表进行分析、汇总、存储、整合与统计，达 到远程监控的目的。另外红外酒精测试仪节点1拥有GPS定位功能，可通过定 位卫星4对各个区域的测试网络节点进行定位和査询，也实现了本地红外酒精 测试仪节点1对时间和地理位置自我校核。
如图2所示，所述的红外酒精测试仪节点包括红外酒精测试仪5、 UPS 不间断电源6、节点打印机7和路由器8;其中红外酒精测试仪5包括中央处理 单元9、呼气管道装置IO、排气管道装置ll、气泵装置12、红外线光谱传感模块13、信息预处理模块14、仿真气体管道装置15、以太网控制模块16、 RJ45 接口 17、 TFT液晶显示模块18、 GPS模块19、温度检测与控制模块20、测试 数据与图表存储模块21、复位模块22、指示报警模块23、电源接口24、 USB 接口 25、串行接口 26、人机交互模块27、调试接口 28;其中中央处理单元9 分别与气泵装置12、红外线光谱传感模块13、信息预处理模块14、以太网控制 模块16、 TFT液晶显示模块18、 GPS模块19、温度检测与控制模块20、测试 数据与图表存储模块21、复位模块22、指示报警模块23、电源接口24、 USB 接口25、串行接口26、人机交互模块27和调试接口 28相连接，完成主控的核 心任务；气泵装置12分别与呼气管道装置10和排气管道装置11相连接，完成 对管道装置的抽气和排气控制;红外线光谱传感模块13分别与呼气管道装置10、 仿真气体管道装置15和信息预处理模块14相连接，完成对气体信息的采集和 预处理；节点打印机7连接到红外酒精测试仪5的USB接口 25，完成测试数据 和图表的打印任务；路由器8连接到红外酒精测试仪5的RJ45接口 17,完成以 太网络连接任务；UPS不间断电源6连接到红外酒精测试仪5的电源接口 24， 完成系统供电任务，电源采用12V的直流点或交流电。
所述的红外酒精测试仪节点中，UPS不间断电源6采用APCUPS的ES系 列Back-UPS BE525;节点打印机7采用惠普小型喷墨打印机H470;中央处理 单元9采用ARM9芯片，芯片中的操作系统采用WinCE5.0嵌入式系统，网络协 议采用TCP/IP协议；以太网控制模块16,核心部件是ENC28J60; TFT液晶显 示模块18采用7英寸TFT液晶显示触摸屏，分辨率为800X600; GPS模块19 采用的是美国Rockwell公司的TU-30GPS模块；温度检测与控制模块20，核心 部件是LM60CIM3;测试数据与图表存储模块21采用了大容量NAND Flash K9K4G08U0M-YCBO;串行接口 26采用的是RS232接口方式；人机交互模块 27采用USB接口键盘和鼠标；红外线光谱传感模块13包括一个红外线发生器， 一个样品室，两个透镜， 一个呼气入口， 一个呼气出口， 一个滤光片转盘和一 个红外线探测器。
如图2所示，作为测试网络节点的红外酒精测试仪节点的结构框图，在实 际测试阶段被测者用嘴含住呼气管道口，均匀连续吹气10-15秒，吹气时设备 会发出连续的声音，并且屏幕会显示测试的实时结果，当屏幕上显示"停止"时为 吹气采样成功。首先被测者的呼气样品通过呼气管道装置IO进入红外线光谱传 感模块13，呼气样品进入样品室后，中央处理单元9控制点亮红外线发生器， 红外线透过透镜进入样品室，经过气体能量吸收后从样品室的另一端透镜射出，在经过滤光片转盘和红外线探测器讲物理信号转换为模拟信号量进入信息预处
理模块H，放大后再通过A/D转换为数字信号量进入中央处理单元9，中央处 理单元9通过信息计算，将实时的测试结果显示在TFT液晶显示模块18的屏幕 上。于此同时，中央处理单元9读取当前同步时钟信息，读取GPS模块19的经 纬度信息，以及地区码和身份码，与测试数据及图表一起作为一个数据包，存 入测试数据及图表存储模块21的大容量片外Flash中。当测试完毕，可以有选 择性的将数据及图表通过USB接口 25的节点打印机7打印出来备案，或者选 择通过RJ45接口的路由器8上传至以太网终端服务器计算机2。在进行下一次 测试之前，应该将之前的剩余测试样品气体排出去，中央处理单元9控制气泵 装置12将剩余测试样品气体通过排气管道装置11排出去，保证下一次测试的 准确性。在仿真调试阶段首先使用仿真器配置标准浓度的酒精气体，将仿真 器的出气口与红外酒精测试仪的仿真气体管道装置15相连接，由于仿真器本身 的压力将仿真气体送入红外线光谱传感模块13的样品室内进行处理，中央处理 单元9接收到了处理后的数字信号量，并显示在TFT液晶显示模块18的屏幕上， 与设定值进行对比，如果有差异操作者可以通过调试接口 28和串行接口 26更 新操作系统的校准因子。
权利要求
1、一种基于以太网的红外酒精测试方法，其特征在于包括由红外酒精测试仪节点群构成的测试网络和作为服务器的终端服务器计算机；其中红外酒精测试仪节点用于测量被测者呼出气体内的酒精含量，从而转换得到被测者体内血液中的酒精含量，并对本区域的测试数据及图表信息进行分类和汇总，然后通过以太网接口定期向终端服务器计算机上传汇总后的信息；终端服务器计算机利用数据管理系统有效管理由红外酒精测试仪节点上传的汇总信息，完成远程监控任务；另外红外酒精测试仪节点具有GPS定位功能，可通过定位卫星对个区域的测试网络节点进行定位和查询，也实现了本地红外酒精测试仪节点自我校核。
2、 根据权利要求l所述的一种基于以太网的红外酒精测试方法，其特征在 于所述的红外酒精测试仪节点由红外酒精测试仪、UPS不间断电源、节点打 印机和路由器构成。
3、 一种基于以太网的红外酒精测试系统，其特征在于包括红外酒精测试 仪节点(l)、终端服务器计算机(2)、以太网络(3)和定位卫星(4);每个红外酒精测 试仪节点(l)作为测试网络的一个节点，并通过以太网接口进入以太网络(3)，再 连接到终端服务器计算机(2)上；红外酒精测试仪节点(l)具有GPS定位功能，通 过定位卫星(4)对各个区域的测试网络进行定位和査询，并将定位数据传输给终 端服务器计算机(2)。
4、 根据权利要求3所述的一种基于以太网的红外酒精测试系统，其特征在 于所述的红外酒精测试仪节点包括红外酒精测试仪(5)、 UPS不间断电源(6)、 节点打印机(7)和路由器(8);其中红外酒精测试仪(5)包括中央处理单元(9)、呼气 管道装置(IO)、排气管道装置(ll)、气泵装置(12)、红外线光谱传感模块(13)、信 息预处理模块(14)、仿真气体管道装置(15)、以太网控制模块(16)、 RJ45接口(17)、 TFT液晶显示模块(18)、 GPS模块(19)、温度检测与控制模块(20)、测试数据与 图表存储模块(21)、复位模块(22)、指示报警模块(23)、电源接口(24)、 USB接口 (25)、串行接口(26)、人机交互模块(27)、调试接口(28);其中中央处理单元(9) 分别与气泵装置(12)、红外线光谱传感模块(13)、信息预处理模块(14)、以太网 控制模块(16)、 TFT液晶显示模块(18)、 GPS模±央(19)、温度检测与控制模块(20)、 测试数据与图表存储模块(21)、复位模块(22)、指示报警模块(23)、电源接口(24)、 USB接口(25)、串行接口(26)、人机交互模块(27)和调试接口(28)相连接，完成主控的核心任务；气泵装置(12)分别与呼气管道装置(10)和排气管道装置(11)相 连接，完成对管道装置的抽气和排气控制；红外线光谱传感模块(13)分别与呼气 管道装置(IO)、仿真气体管道装置(15)和信息预处理模块(14)相连接，完成对气 体信息的采集和预处理；节点打印机(7)连接到红外酒精测试仪(5)的USB接口 (25)，完成测试数据和图表的打印任务；路由器(8)连接到红外酒精测试仪(5)的 RJ45接口(17)，完成以太网络连接任务；UPS不间断电源(6)连接到红外酒精测 试仪(5)的电源接口(24)，完成系统供电任务，电源采用12V的直流点或交流电。 5、根据权利要求3所述的一种基于以太网的红外酒精测试系统，其特征在 于所述的红外酒精测试仪节点中，UPS不间断电源(6)采用APC UPS的ES 系列Back-UPS BE525;节点打印机(7)采用惠普小型喷墨打印机H470;中央处 理单元(9)采用ARM9芯片，芯片中的操作系统采用WinCE5.0嵌入式系统，网络 协议采用TCP/IP协议；以太网控制模块(16),核心部件是ENC28J60; TFT液晶 显示模块(18)采用7英寸TFT液晶显示触摸屏，分辨率为800X600; GPS模块 (19)采用的是美国Rockwell公司的TU-30 GPS模块；温度检测与控制模块(20)， 核心部件是LM60CIM3;测试数据与图表存储模块(21)采用了大容量NAND Flash K9K4G08U0M-YCBO;串行接口(26)采用的是RS232接口方式；人机交互 模块(27)采用USB接口键盘和鼠标；红外线光谱传感模块(13)包括一个红外线发 生器， 一个样品室，两个透镜， 一个呼气入口， 一个呼气出口， 一个滤光片转 盘和一个红外线探测器。
全文摘要
本发明公开一种基于以太网的红外酒精测试方法及系统。在城市各区域中设置红外酒精测试仪节点的测试网络节点，并通过以太网接口进入以太网络，再连接到终端服务器计算机上；红外酒精测试仪节点对本区域的人员进行呼气酒精测试，并对测试数据进行整理和存储，通过以太网络传输给终端服务器计算机上。红外酒精测试仪节点测试后通过本地节点打印机打印相关测试数据并保存测试数据和图表，并定期上传给以太网终端服务器计算机，终端服务器计算机对接收到的测试的数据及图表进行分析、汇总、存储、整合与统计，达到远程监控的目的。另外红外酒精测试仪节点具有GPS定位功能，可通过定位卫星对各个区域的测试网络节点进行定位和查询，及自我校核。
文档编号G01N21/31GK101308151SQ200810063049
公开日2008年11月19日 申请日期2008年7月8日 优先权日2008年7月8日
发明者刘海霞, 张志乐, 张鹏举, 李仁旺, 李耀辉, 贵 杨 申请人:杭州巨之灵科技有限公司