专利名称：危险货物运输车辆动态监控方法及预警装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种车辆监控方法及预警装置，尤其涉及一种实现对危险货物运输车 辆动态实时监控的方法及预警装置。
背景技术：
随着社会经济的发展，危险品不断出现，道路危险货物运输的种类、数量不断增 加，货物的危险性质也越来越复杂。与生产、储存环节一样，危险货物的运输环节也越来越 受到人们的重视。运输过程中的危险货物就像一个个流动的潜在危险源，在道路运输过程 中，危险货物运输车辆一旦发生交通事故，与普通运输车辆相比，不仅会造成人员和财产的 损失，而且由于危险货物具有怕热怕撞击等特性，很有可能会引发泄露、爆炸等二次事故， 造成更大的危害和损失，甚至污染周边的环境。目前危险货物监控装置功能不够完善，比如缺乏对驾驶员的监控，只对车辆碰撞 进行报警，未对车辆侧翻进行报警，只对货物的泄漏进行报警，不能实现对货物滑落、丢失 等的实时监控，并且在碰撞、侧翻等预警方法的抗干扰性、阈值等方面存在一些问题。
发明内容
针对上述问题，本发明的目的是提供一种能够对危险货物运输过程中的驾驶员、 车辆、货物同时进行动态监控和预警的方法及装置。为实现上述目的，本发明采取以下技术方案一种危险货物运输车辆动态监控方 法，包括以下步骤1)设置一危险货物运输动态实时监控预警装置，包括加速度传感器、倾角传感器、 温/压力传感器、摄像头、显示屏、GPS/GPRS、SD卡存储器、读卡器，和控制它们的含有微处 理器的电子控制单元，所述微处理器内设置有碰撞、侧翻、温压的预警模块，各预警模块中 预置有预警算法及阈值；2)采集货车车架的加速度信号、货车车架的倾角信号、货物的温/压力信号、驾驶 室和货物的图像信号，采集的信号都存储到预警模块；3)所述碰撞、侧翻、温压的预警模块将输入信号与预设阈值进行比较，发出相应 的报警指令，并将异常信号及图片进行存储；4)报警信息在显示屏显示，并通过GPS/GPRS模块发送至远程监控中心；5)完成报警后，返回步骤2;6)驾驶员通过显示屏实时监测货物状态和报警信息。步骤3)中，关于碰撞的识别过程按以下步骤进行①设置采样频率；②采集X、Y、Z三个方向的加速度；③进行A/D转换；④滤除小于2g的信号；
⑤大于2g的信号按三轴向合成加速度碰撞报警算法进行计算，并与设定的阈值 进行比较，判断是否发生碰撞；⑥不是碰撞返回②；⑦是碰撞，判断碰撞类型；⑧进行预警。所述三轴向合成加速度碰撞报警算法表达式为
权利要求
1.一种危险货物运输车辆动态监控方法，它包括以下步骤1)设置一危险货物运输动态实时监控预警装置，包括加速度传感器、倾角传感器、温/ 压力传感器、摄像头、显示屏、GPS/GPRS、SD卡存储器、读卡器，和控制它们的含有微处理器 的电子控制单元，所述微处理器内设置有碰撞、侧翻、温压的预警模块，各预警模块中预置 有预警算法及阈值；2)采集货车车架的加速度信号、货车车架的倾角信号、货物的温/压力信号、驾驶室和 货物的图像信号，采集的信号都存储到预警模块；3)所述碰撞、侧翻、温压的预警模块将输入信号与预设阈值进行比较，发出相应的报警 指令，并将异常信号及图片进行存储；4)报警信息在显示屏显示，并通过GPS/GPRS模块发送至远程监控中心；5)完成报警后，返回步骤2;6)驾驶员通过显示屏实时监测货物状态和报警信息。
2.如权利要求1所述的危险货物运输车辆动态监控方法，其特征在于所述步骤3) 中，关于碰撞的识别过程按以下步骤进行①设置采样频率；②采集X、Y、Z三个方向的加速度；③进行A/D转换；④滤除小于2g的信号；⑤大于2g的信号按三轴向合成加速度碰撞报警算法进行计算，并与设定的阈值进行 比较，判断是否发生碰撞；⑥不是碰撞返回②；⑦是碰撞，判断碰撞类型；⑧进行预警。
3.如权利要求2所述的危险货物运输车辆动态监控方法，其特征在于所述三轴向合 成加速度碰撞报警算法表达式为
4.如权利要求2所述的危险货物运输车辆动态监控方法，其特征在于所设定的阈值 为 Sth = 0. 2g · s。
5.如权利要求2所述的危险货物运输车辆动态监控方法，其特征在于所述碰撞类型 的识别表达式为d|ax(t) |/dt > d|ay(t) |/dt，如果关系式成立，则为正面碰撞；否则为侧面碰撞。
6.如权利要求1所述的危险货物运输车辆动态监控方法，其特征在于所述步骤3) 中，关于侧翻的识别过程按如下步骤进行①设置采样频率和带宽；②采集倾角信号，进行A/D转换；③判断带宽内的倾角信号是否全部大于阈值；④全部大于则进行报警，否则返回②。
7.如权利要求1所述的危险货物运输车辆动态监控方法，其特征在于所述步骤3) 中，温压预警过程按如下方式判断①温度报警第一级报警阀值Ttl为当地历史最高温度40°C，当最高温度高于运载物质 闪点时，取物质闪点为报警值Ttl，第二级为第一级报警阀值的1. 5 2倍，第一级为现场报 警，无须上报监控中心，第二级以上必须同时在线上报监控中心；②压力报警高位设置两级，第一级报警阀值为容器正常工作压力0.8的上限P1，第二 级为容器设计压力P2的80%，第一级为现场报警，无须上报给监控中心，第二级以上必须同 时在线上报监控中心；低位设置至少为一级，报警阀值为正常工作压力的下限Ρ『
8.一种危险货物运输车辆动态监控预警装置，其特征在于它包括GPS/GPRS、摄像头、 读卡器、三轴加速度传感器、显示屏、人工报警、蜂鸣报警、温/压传感器、倾角传感器、SD卡 存储器、含有微处理器的电子控制单元；所述电子控制单元分别控制连接上述各件；所述 微处理器内设置有碰撞、侧翻、温压的预警模块，预警模块中预置有预警算法及阈值。
9.如权利要求8所述的危险货物运输车辆动态监控预警装置，其特征在于所述三轴加速度传感器固定安装在车身框架钢板上，并避开有液体溢出或直接喷溅的 区域；所述倾角传感器水平固定在车辆质心位置，因此，倾角传感器可与碰撞传感器固定在 相近位置，水平放置；所述温/压传感器安装在容器内；所述摄像头为两个，一个安装在挂车前端，另一个安装在驾驶室，与三轴加速度传感器 固定在相近位置，水平放置。
10.如权利要求8所述的危险货物运输车辆动态监控预警装置，其特征在于所述 电子控制单元采用ΜΑΧ232芯片进行电平转换；采用LM3S^48芯片进行数模转换；采用 AT45DB161串行存储芯片进行数据记录；采用FMMCL64芯片进行行驶过程中的疑点数据记 录。
全文摘要
本发明涉及一种危险货物运输车辆动态监控方法及预警装置，包括步骤1)设置一预警装置，含有碰撞、侧翻、温压的预警模块及预警算法、阈值；2)采集货车加速度、倾角、温/压、图像信号；3)将各信号进行演算与预设阈值进行比较，发出相应的报警指令；4)报警信息显示并通过GPS/GPRS发送至远程监控中心；5)完成报警后，返回步骤2；6)驾驶员通过显示实时监测货物状态和报警信息。相应的预警装置包括GPS/GPRS、摄像头、读卡器、三轴加速度传感器、显示屏、人工报警、蜂鸣报警、温/压传感器、倾角传感器、SD卡存储器、含有微处理器的电子控制单元；微处理器内设置有碰撞、侧翻、温压的预警模块。本发明能对碰撞、侧翻、温压等实时进行监控，有利于行车安全及救援工作。
文档编号G08B25/00GK102069769SQ20101059468
公开日2011年5月25日 申请日期2010年12月17日 优先权日2010年12月17日
发明者周炜, 李文亮, 李臣, 董轩 申请人:交通运输部公路科学研究所