本发明涉及挂车管理领域，特别涉及一种独立挂车的管理系统及管理方法。
背景技术：
甩挂运输是一种先进的运输组织形式，集汽车运输与甩挂作业技术于一体，对于提高道路运输效率具有重要的作用，是我国道路货物运输未来的发展方向。甩挂运输是指带有动力的机动车头将一辆挂车拖到目的地后解除拖挂，然后接入另一辆装满货物的挂车驶回原地，或者新的地点。节省了车头停留的时间，以此提高货物运输的周转率。
甩挂运输目前存在的问题在于：1、无法查看挂车的实时胎压及状态，挂车在行驶过程中出现胎压异常时，不能及时提醒，存在安全隐患；2、由于牵引车频繁的更换挂车，无法查看挂车当前的接挂解挂状态及追踪挂车的接挂解挂历史记录；3、无法查看挂车的实时位置，行驶轨迹，容易出现挂车丢失；4、无法查看挂车是否长时间闲置。
专利号为CN201720294680.1的一项名为“挂车智能化管理系统”的国家实用新型专利公开了一种挂车智能化管理系统，包含挂车智能终端、云端后台服务器和客户端。该系统能够对挂车的位置、集装箱装载状态、拖车在位状态、行驶里程、行驶速度、堆放状态、环境温度、异常移动等状态信息进行实时监控。而不足的是该实用新型不能有效解决当前挂车使用中的安全隐患高、牵引车与挂车匹配紊乱、挂车丢失现象严重等问题。
技术实现要素：
本发明的目的在于提供一种独立挂车的管理系统和一种独立挂车的管理方法，能实时监测挂车车况信息，包括胎温、胎压及状态、载重、车轴温度、GPS位置、车速、里程、接挂解挂事件等。当车轮状态异常或超重时实时提醒驾驶员及车队管理员。当轴温超过阈值时，自动控制冷凝器喷水降温。能通过大数据分析挂车的车轮告警情况及车轮行驶里程，车轮健康指数等。
为了实现上述目的，本发明采用的技术方案如下：
一种独立挂车的管理系统，包括云平台和设于挂车上的智能挂车硬件。所述的智能挂车硬件包括TPMS传感器、轴温传感器、冷凝器、载重传感器、智能终端和二维码。
所述的TPMS传感器用于实时监测挂车胎温、胎压及状态并发送到智能终端。所述的轴温传感器用于实时监测挂车车轴温度并发送到智能终端。所述的冷凝器用于在车轴温度过高时给车轴降温。所述的载重传感器用于实时监测挂车的载重质量并发送到智能终端。所述的智能终端与云平台无线连接，用于接收由TPMS传感器、轴温传感器、载重传感器发送的数据，并能够根据轴温控制冷凝器的开关。当轴温高于预警值时开启冷凝器，当轴温低于预警值时关闭冷凝器。且能够实时监测挂车的GPS数据并上传到云平台。二维码固定在挂车上，司机通过手机扫描该二维码即可查看轮胎胎温胎压状态及告警提醒等。
进一步地，所述的云平台包括通讯服务器、业务服务器、web服务器和数据库。所述的通讯服务器用于与智能终端建立通讯，接收其传递来的胎温胎压及状态、载重、车轴温度、GPS等数据。所述的业务处理器用于实现挂车胎温、胎压、载重、位置及车速等的逻辑判断，当发生高温、高压、超载、位置异常时，向用户手机端发出短信告警。所述的web服务器主要提供挂车的胎温、胎压、车轴温度以及挂车位置等的实时展示，通过大数据对挂车的车轮告警情况、行驶里程及车轮健康指数进行分析，还包括了用户注册/登录、挂车绑定/解绑、挂车报表统计等功能。所述的数据库用于对智能硬件发送的胎温胎压、轴温、载重和GPS数据等的存储。
进一步地，所述的TPMS传感器安装在车轮轮毂上，所述的轴温传感器安装在车轴位置，所述的载重传感器安装在挂车悬架上，所述的冷凝器安装在靠近车轴的位置，所述的智能终端安装在挂车前端，所述的二维码粘贴在挂车的前端。
一种独立挂车的管理方法，包括以下步骤：
第一步、新用户通过扫描挂车前端的二维码进行账户注册，已注册用户通过扫描二维码直接登录司机端页面。
第二步、司机可选择与未处于绑定状态的挂车进行配对，确认绑定挂车前，云平台对挂车和用户手机端进行位置分析。当两者距离在一定范围内时，可以进行绑定操作，否则云平台向用户手机端发出“挂车不在范围内”。
第三步、智能挂车硬件中的各个传感器实时检测挂车的胎温、胎压、状态、车轴温度、载重质量和车速信息并通过智能终端上传至云平台。云平台通过对智能终端上传的信息进行逻辑判断，当发生高温、高压、超载、超速和位置异常时，向用户手机端发出微信或短信警告。当车轴温度过高时，智能终端控制冷凝器打开对车轴进行降温。
第四步、云平台通过司机端绑定和解绑的操作获取挂车与车头的接入和解除时间、地点、此趟运输的载货量、行驶里程和行驶时长并存入数据库。
第五步、云平台通过大数据统计挂车的载货次数、货物周转量、行驶里程和利用率并通过报表展现一个或一组挂车的各运行指标的同比、环比曲线图。
第六步、云平台通过计算挂车最后一次运输时间和当前时间比较，将长时间闲置的挂车通知车主。
本发明具有如下有益效果：
1、安全性高：能够实时对挂车的胎温胎压及状态进行监控，当发生高温、高压、急漏气时自动报警，司机采取针对性措施有效剔除挂车行驶过程中的潜在隐患。智能控制冷凝，当挂车车轴温度过高时，冷凝器工作，使轴温下降，避免挂车因轴温过高而发生事故。
2、挂车管理统一高效：挂车智能硬件采集到的胎温胎压及状态、轴温、载重、GPS等数据上传到云平台，传入的数据和当前挂车的车牌号实现唯一绑定，从而实现挂车数据的有效管理。挂车与牵引车的绑定以及解绑的实时记录，包括挂车所绑定的牵引车车牌号、绑定/解绑的时间地点等信息，通过查看历史记录，即可对挂车的使用情况有比较宏观的了解。挂车长时间闲置报警，能够有效解决挂车因闲置而造成的丢失问题。
3、实用性强：司机可通过扫描挂车前面的二维码查看挂车的各项数据信息（胎温胎压、轴温、里程速度等），还可以查看轮胎历史信息、维修信息，当挂车出现故障时，可上报故障信息及故障照片。具有很大的应用价值和社会价值。
附图说明
图1为本发明的原理示意图。
图2为本发明中硬件安装位置示意图。
图3为冷凝器负反馈控制原理示意图。
图4为胎温异常处理流程图。
图5为胎压异常处理流程图。
图6为载重异常处理流程图。
图7为车速异常处理流程图。
图8为挂车长时间闲置处理流程图。
图9为轴温持续异常处理流程图。
图10为用户注册界面示意图。
图11为web端挂车车况数据显示示意图。
图12为web挂车绑定记录界面示意图。
图13为二维码扫描绑定流程图。
图14为挂车报表统计界面示意图。
主要组件符号说明：1、智能挂车硬件；101、TPMS传感器；102、轴温传感器；103、载重传感器；104、冷凝器；105、二维码；106、智能终端；2、云平台；201、通讯服务器；202、业务处理器；203、数据库；204、web服务器；3、用户手机端；4、web浏览器。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施方式，对本发明做进一步说明。
如图1、图2所示，本发明提供一种独立挂车的管理系统，包括云平台2和设于挂车上的智能挂车硬件1。智能挂车硬件1包括TPMS传感器101、轴温传感器102、载重传感器103、冷凝器104、二维码105和智能终端106。云平台2包括通讯服务器201、业务处理器202、数据库203和web服务器204。
TPMS传感器101安装在轮胎轮毂上，用于实时监测挂车车轴温度并发送到智能终端106。轴温传感器102安装在车轴位置，用于实时监测挂车车轴温度并发送到智能终端106。载重传感器103安装挂车悬架上，用于实时监测挂车的载重质量并发送到智能终端106。冷凝器104安装在靠近车轴的位置，用于在车轴温度过高时，给车轴降温。智能终端106安装在挂车靠前端的位置，用于接收由TPMS传感器101、轴温传感器102、载重传感器103采集到的实时数据，并能够根据接收到的轴温数据控制冷凝器104的开关。
挂车的前端设有二维码3，每个挂车对应一个唯一的二维码，其记录了web服务器204的地址以及当前挂车的车牌号等信息。用户手机端3通过扫描二维码105便能够访问web服务器204，另外，用户也可直接通过web浏览器4输入web服务器204的地址进行平台的访问。
如图3所示，当出现轴温异常时，智能终端106控制冷凝器104使其工作，待轴温回到正常状态时，智能终端106控制冷凝器104停止。且能够实时监测挂车位置、行驶速度、方向、里程等GPS数据，最后将挂车胎温胎压及状态数据、载重数据、车轴温度数据、GPS数据等上传到云平台2。
通讯服务器201用于接收智能终端106发送的胎温、胎压、轴温、载重、挂车位置、行驶速度、方向、里程等信息，并转发给业务处理器202。数据库203用于对智能硬件1监测的胎温胎压、轴温、载重、GPS数据以及数据异常情况等的实时存储。
业务处理器202实现的功能如下：
1、 用于解析通讯服务器201发送的数据并将其存入数据库；
2、 判断轮胎的胎温是否在正常范围内，当轮胎出现高温异常状态时，则通过微信或短信的方式实时通知司机，流程如图4所示；
3、 判断轮胎的胎压是否在正常范围内，当轮胎出现高压、急漏气异常状态时，则通过微信或短信的方式实时通知司机，流程如图5所示；
4、 判断轮胎的载重是否在正常范围内，当轮胎出现超载异常状态时，则通过微信或短信的方式实时通知司机，流程如图6所示；
5、 判断轮胎的车速是否在正常范围内，当轮胎出现超速异常状态时，则通过微信或短信的方式实时通知司机，流程如图7所示；
6、 根据车辆上传的GPS位置数据，对挂车闲置时长进行判断，若时长超过阈值，则通过微信或短信的方式实时通知车队管理，从而能够有效避免挂车闲置未处理而造成挂车丢失问题的发生，流程如图8所示；
7、 根据车辆上传的轴温数据，判断冷凝器104是否有效工作，若轴温异常时间超过阈值，则通过微信或短信的方式实时通知司机，提醒冷凝器104可能工作异常，流程如图9所示。
web服务器204实现如下功能：
1、用户通过扫描二维码105进入手机端挂车信息界面，进行注册账户，注册界面如图10所示；
2、已注册用户通过扫描二维码105直接登录，进而查看挂车的各个轮胎的胎温、胎压、轴温信息、异常状况，如图11所示；
3、能够进行司机绑定挂车的历史记录的查看，以及进行挂车绑定、挂车解绑等操作，如图12所示。
4、若挂车处于未绑定状态，司机可选择与其配对，确认绑定挂车前，服务器会对挂车和用户手机端3进行位置分析，当两者距离在一定范围内时，才能够进行绑定操作。否则服务器向用户手机端发出“挂车不在范围内”，以避免挂车被他人通过扫描二维码图片而远程绑定，造成挂车管理方面的混乱，如图13所示。
5、进行挂车的报表统计，通过大数据对挂车的车轮告警情况及行驶里程，车轮健康指数等进行有效分析，如图14所示。
本发明采用智能挂车硬件1和云平台2结合，能够实时对挂车的胎温胎压及状态进行监控，当发生高温、高压、急漏气时自动报警，当挂车车轴温度过高时，冷凝器104工作使轴温下降，避免挂车因轴温过高而发生事故。挂车智能硬件1采集到的胎温胎压及状态、轴温、载重、GPS等数据上传到云平台2，实现了挂车数据的有效管理。挂车与牵引车的绑定以及解绑的实时记录，包括挂车所绑定的牵引车车牌号、绑定/解绑的时间地点等信息，通过查看历史记录，即可对挂车的使用情况有比较宏观的了解。挂车长时间闲置报警，能够有效解决挂车因闲置而造成的丢失问题。本发明具有很大的应用价值和社会价值。
尽管结合优选实施方案具体展示和介绍了本发明，但所属领域的技术人员应该明白，在不脱离所附权利要求书所限定的本发明的精神和范围内，在形式上和细节上对本发明做出各种变化，均为本发明的保护范围。