一种基于物联网的LNG分布式物流运输管理方法及系统与流程

一种基于物联网的lng分布式物流运输管理方法及系统
技术领域
1.本发明涉及物流运输技术领域，尤其涉及一种基于物联网的lng分布式物流运输管理方法及系统。


背景技术：

2.天然气是指蕴藏在地层内的可燃性气体，主要是低分子烷烃的混合物，可分为干气天然气和湿天然气两种，干气成分主要是甲烷，湿天然气除含大量甲烷外，还含有较多的乙烷、丙烷和丁烷等。但是，仍然有大量的远郊区县、山区、农村等经济欠发达地区、管道辐射不足的区域内，无法使用优势明显、安全、洁净的天然气来进行生活、工作。目前城市建设的重点逐步从市区向远郊区县、山区、农村战略转移，需要建立高效、安全、经济的能源供应体系。国家还出台了一系列与天然气行业相关的政策，主要目的在于提倡各企业建立天然气多元化的供应体系，支持天然气行业改革创新和高质量发展。如：通过优化规划建设布局、建立健全运营模式、深化体利机制改革、加大政策支持力度等措施，加快天然气储备基础设建设，进一步提升天然气储备能力。发挥lng储罐宜储宜运、调运灵活的特点，推进lng罐箱多式联运试点示范，多措并举提高储气能力。推动储气设施经营企业完善内部管理机制，进行模式创新和产品创新。打通天然气利用“最后一公里”。开展天然气下乡试点。探索互联网+、能源智能微网等新模式，实现多能协同供应和能源综合梯级利用。在管网未覆盖区域开展以 lng 为气源的分布式能源应用试点等。
3.液化天然气(liquefied natural gas，简称lng)，主要成分是甲烷，被公认是地球上最干净的化石能源。无色、无味、无毒且无腐蚀性，其体积约为同量气态天然气体积的1/625，液化天然气的质量仅为同体积水的45%左右。lng（液化天然气）的出现，实现了天然气能源结构的重大改变。使天然气的应用场景，不再依托于管道、管输，而转换为可以依托天然气储运装备构建的应用场景，满足更多种用户的需求。
4.管道天然气是最适合于用气量大、人口分布集中的地区。但近年来管道敷设成本逐年升高、投资加大、运行成本高，管输能力达到上限。lng具有安全性高、适用范围广、经济性强、便利性好的特点，在不适合敷设管道的地区，可以优先考虑采用lng供气。然而对于远郊区县、山区、农村等经济欠发达地区、管道辐射不足的区域，lng物流运输还存在信息获取难、数据处理慢，致使lng物流运输效率低下的问题，无法满足现代物流所需要的供应链信息一体化的需要。


技术实现要素：

5.本发明的目的之一是提供一种基于物联网的lng分布式物流运输管理方法，解决lng物流运输中，lng物流运输效率低下的技术问题。
6.本发明的第一个目的是采用以下技术方案（手段）实现的：基于物联网的lng物流运输管理方法，包括如下步骤：通过物流运输对象平台获取lng运输对象信息；
通过传感网络平台将物流运输对象平台获取的数据信息上传至物流运输管理平台；通过物流运输管理平台将lng物流运输处理过程中的各个环节抽象为工作流，并对工作流执行过程进行调度和管理；用户通过物流运输用户平台控制物流运输服务平台向物流运输管理平台发出指令，控制物流运输对象平台进行lng资源调度。
7.具体的，所述物流运输对象平台包括定位模块、车辆信息管理模块和站点信息监控模块，并通过定位模块、车辆信息管理模块和站点信息监控模块获取lng运输对象信息。
8.具体的，所述lng运输对象信息包括运输车和配送人员的状态信息、位置信息、目的地信息和身份编号信息，还包括lng储罐和lng接收站的位置信息和身份编号信息。
9.具体的，所述定位模块的数据获取方法包括如下步骤：a.设置定位模块采集数据，定位模块将数据转换为ascii编码，并将数据发送给访问ip地址与端口；b.在服务器端创建多线程的socket程序，对各个端口进行监听，接收并发送相关定位数据，实现数据的中转；c.在客户端建立应用请求和接收经纬度数据。
10.具体的，所述传感网络平台包括can总线网络、rfid网络和zigbee网络，所述can总线网络通过物流运输对象平台配置的can总线接口电路实现接入，用以获取运输车信息，所述rfid网络通过物流运输对象平台配置的rfid接口电路实现接入，用以获取配送人员信息，所述zigbee网络通过物流运输对象平台的zigbee收发模块为中心节点，该中心节点通过射频信号与lnc储罐和lng接收站的各传感器节点实现无线通信，用以获取lng储罐和lng接收站信息。
11.具体的，所述物流运输管理平台包括分布式流程调度模块，所述分布式流程调度模块用以将lng物流运输处理过程中的运输车和配送人员安排信息、lng储罐和lng接收站信息抽象为工作流，并根据物流运输服务平台发出的指令对工作流执行过程进行调度和管理。
12.具体的，所述分布式流程调度模块对工作流的调度方法为：s1：获取物流配送中心的位置，消费者用户位置和消费者用户需求量，以及运输车和配送人员的信息；s2：采用聚类分析的方法，以消费者用户与物流配送中心之间的距离为主要因素，对消费者用户和物流配送中心进行划分区域，将多物流配送中心运输车调度问题转化为单配送中心的车辆调度问题；s3：采用粒子群融合蚁群算法寻求基于实时交通信息的多物流配送中心运输车路径问题的最优解，即为最优的调度方法。
13.具体的，所述物流运输服务平台包括lng运营商服务平台和lng消费者服务模块，所述lng运营商服务平台通过物流运输用户平台的控制，向分布式流程调度模块发出运输车和配送人员调度和管理指令；所述lng消费者服务模块通过物流运输用户平台的控制，向分布式流程调度模块发出获取lng储罐信息和提醒运输指令。
14.具体的，所述物流运输用户平台包括lng运营商用户模块和lng消费者用户模块，
运营商用户通过lng运营商用户模块获取、调度和管理lng物流运输信息；消费者用户通过lng消费者用户模块获取、提醒lng物流运输信息。
15.本发明的第二个发明目的是提供一种基于物联网的lng分布式物流运输管理系统，lng物流运输中，lng物流运输效率低下的技术问题。
16.本发明的第二个发明目的是采用以下技术手段实现的：一种基于物联网的lng分布式物流运输管理系统，包括物流运输对象平台、传感网络平台、物流运输管理平台、物流运输服务平台和物流运输用户平台，所述物流运输对象平台用以获取运输车、配送人员、lng储罐和lng接收站信息，并通过传感网络平台上传至物流运输管理平台，所述物流运输管理平台采用分布式流程调度模块将lng物流运输处理过程中的运输车和配送人员安排信息、lng储罐和lng接收站信息抽象为工作流，并根据物流运输服务平台发出的指令对工作流执行过程进行调度和管理，所述物流运输服务平台包括lng运营商服务平台和lng消费者服务模块，所述lng运营商服务平台通过物流运输用户平台的控制，向分布式流程调度模块发出运输车和配送人员调度和管理指令；所述lng消费者服务模块通过物流运输用户平台的控制，向分布式流程调度模块发出获取lng储罐信息和提醒运输指令。
17.本发明的有益效果在于：通过物流运输对象平台实时获取lng运输对象信息，并通过传感网络平台实时传输物流运输对象平台所获取的数据信息，保证了lng物流运输过程中数据获取的实时性和可靠性，解决了，lng物流运输信息获取难的问题；通过物流运输用户平台控制物流运输服务平台向物流运输管理平台发出指令，解决了lng物流运输数据信息处理慢的问题，保证了lng物流运输过程中，运输车和配送人员调度的高效性，极大程度上提升了lng物流运输的效率，满足现代物流所需要的供应链信息一体化的需要。
附图说明
18.为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图示出的结构获得其他的附图。
19.图1为本发明系统框图；图2为本发明实施例1流程图；图3为本发明实施例1系统结构示意图。
具体实施方式
20.为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本发明实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
21.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
22.下面结合附图，对本发明的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
23.实施例1：参阅图1-3，一种基于物联网的lng分布式物流运输管理方法，包括如下步骤：通过物流运输对象平台获取lng运输对象信息；通过传感网络平台将物流运输对象平台获取的数据信息上传至物流运输管理平台；通过物流运输管理平台将lng物流运输处理过程中的各个环节抽象为工作流，并对工作流执行过程进行调度和管理；用户通过物流运输用户平台控制物流运输服务平台向物流运输管理平台发出指令，控制物流运输对象平台进行lng资源调度。
24.进一步的，所述物流运输对象平台通过定位模块、车辆信息管理模块和站点信息监控模块获取lng运输对象信息。所述定位模块安装于lng运输对象上，包括运输车、lng储罐和lng接收站等，可提供gps系统、北斗rnss单、双频定位和测速功能，同时接收双天线射频信号，实现测向功能，通过对外串口输出gps单频或者北斗双频定向结果，可输出卫星号、卫星概略方位和dop值，具有卫星信号功率检测和指示功能，具有系统完好性信息处理和自主完好性监测(raim)及告警功能。具体的，所述定位模块采用北斗定位模块，所述北斗定位模块的数据传输方法包括如下步骤：a.设置北斗定位模块采集数据，北斗定位模块将数据转换为ascii编码，并将数据发送给访问ip地址与端口；b.在服务器端创建多线程的socket程序，对各个端口进行监听，接收并发送相关定位数据，实现数据的中转；c.在客户端建立应用请求和接收经纬度数据。
25.b.在服务器端创建多线程的socket程序，对各个端口进行监听，接收并发送相关定位数据，实现数据的中转的具体方法为：1.创建子线程，在子线程中创建socket，持续对北斗定位模块进行监听，当收到来自北斗定位模块的连接请求过后，进行连接并接收相关定位数据；2.在主线程中创建socket，持续对客户端进行监听，当收到来自客户端的连接请求过后，进行连接，同时发送从定位模块接收到的相关数据给客户端。
26.c.在客户端建立应用请求和接收经纬度数据的具体方法为1.将客户端的socket程序作为安卓工程的后台服务程序，创建多线程的socket程序，发送请求连接并接收相关定位数据；2.创建子线程，在子线程中创建socket，向服务器发送连接请求，以及接收服务器发送来的数据，并判断接收到的数据是否符合约定，若符合要求，则对数据进行处理和保存，等待调用；3.对等待调用的数据通过调用double类的parsedouble方法，将数据转换为可以使用的double类型。
27.进一步的，所述车辆信息管理模块包括车辆信息管理子模块和驾驶员信息管理子模块，所述车辆信息管理子模块用以获取运输车状态信息、位置信息、目的地信息以及车辆身份编号信息，所述驾驶员信息管理子模块用以获取配送人员位置信息、目的地信息和配送人员身份编号信息。所述站点信息监控模块包括多种传感器，如lng储罐余量、压力和温度传感器等，以获取lng储罐和lng接收站状态信息和身份编号信息。
28.进一步的，所述lng运输对象信息包括运输车和配送人员的状态信息、位置信息、目的地信息和身份编号信息，还包括lng储罐和lng接收站的位置信息和身份编号信息。
29.进一步的，所述传感网络平台包括can总线网络、rfid网络和zigbee网络，所述can总线网络通过物流运输对象平台配置的can总线接口电路实现接入，用以获取运输车信息，
所述rfid网络通过物流运输对象平台配置的rfid接口电路实现接入，用以获取配送人员信息，所述zigbee网络通过物流运输对象平台的zigbee收发模块为中心节点，该中心节点通过射频信号与lnc储罐和lng接收站的各传感器节点实现无线通信，用以获取lng储罐和lng接收站信息。
30.进一步的，所述物流运输管理平台采用分布式流程调度模块，所述分布式流程调度模块用以将lng物流运输处理过程中的运输车和配送人员安排信息、lng储罐和lng接收站信息抽象为工作流，并根据物流运输服务平台发出的指令对工作流执行过程进行调度和管理。分布式流程调度模块的实现过程为：通过流程建模语言对lng物流运输环节进行建模，生成lng物流运输流程定义配置文件，所述流程建模语言采用bpmn2.0；以lng物流运输流程定义配置文件为输入，通过解析流程定义，建立流程实例并运行；在运行过程中，通过获取数据库中保存的流程执行状态，为用户提供可视化的管理监控功能。
31.更进一步的，所述分布式流程调度模块对工作流的调度方法为：s1：获取物流配送中心的位置，消费者用户位置和消费者用户需求量，以及运输车和配送人员的信息；s2：采用聚类分析的方法，以消费者用户与物流配送中心之间的距离为主要因素，对消费者用户和物流配送中心进行划分区域，将多物流配送中心运输车调度问题转化为单配送中心的车辆调度问题；s3：采用粒子群融合蚁群算法寻求基于实时交通信息的多物流配送中心运输车路径问题的最优解，即为最优的调度方法。
32.进一步的，所述物流运输服务平台包括lng运营商服务平台和lng消费者服务模块，所述lng运营商服务平台通过物流运输用户平台的控制，向分布式流程调度模块发出运输车和配送人员调度和管理指令；所述lng消费者服务模块通过物流运输用户平台的控制，向分布式流程调度模块发出获取lng储罐信息和提醒运输指令。
33.进一步的，所述物流运输用户平台包括lng运营商用户模块和lng消费者用户模块，运营商用户通过lng运营商用户模块获取、调度和管理lng物流运输信息；消费者用户通过lng消费者用户模块获取、提醒lng物流运输信息。如：当某村中消费者用户发现lng储罐余量不足，可通过lng消费者用户模块控制lng消费者服务模块向分布式流程调度模块发出lng余量补充，请补充的提示，分布式流程调度模块通过lng运营商服务平台向lng运营商用户模块发出提示，运营商用户可根据lng运营商用户模块的提示，向分布式流程调度模块发出lng资源调度的指令，向分布式流程调度模块根据预先设定好的lng物流管理工作流，安排最近的运输车和配送人员对该村的lng储罐进行补充。
34.一种基于物联网的lng分布式物流运输管理系统，包括物流运输对象平台、传感网络平台、物流运输管理平台、物流运输服务平台和物流运输用户平台，所述物流运输对象平台用以获取运输车、配送人员、lng储罐和lng接收站信息，并通过传感网络平台上传至物流运输管理平台，所述物流运输管理平台采用分布式流程调度模块将lng物流运输处理过程中的运输车和配送人员安排信息、lng储罐和lng接收站信息抽象为工作流，并根据物流运输服务平台发出的指令对工作流执行过程进行调度和管理，所述物流运输服务平台包括lng运营商服务平台和lng消费者服务模块，所述lng运营商服务平台通过物流运输用户平台的控制，向分布式流程调度模块发出运输车和配送人员调度和管理指令；所述lng消费者
服务模块通过物流运输用户平台的控制，向分布式流程调度模块发出获取lng储罐信息和提醒运输指令。
35.本发明通过物流运输对象平台实时获取lng运输对象信息，并通过传感网络平台实时传输物流运输对象平台所获取的数据信息，保证了lng物流运输过程中数据获取的实时性和可靠性，通过物流运输用户平台控制物流运输服务平台向物流运输管理平台发出指令，保证了lng物流运输过程中，运输车和配送人员调度的高效性，极大程度上提升了lng物流运输的效率，满足现代物流所需要的供应链信息一体化的需要。
36.此处所称的“一种实施例”或“实施例”是指可包含于本发明至少一个实现方式中的特定特征、结构或特性。在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”等表示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
37.上述实施例中，描述了本发明的基本原理和主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下，本领域人员所进行的改动和变化不脱离本发明的精神和范围，则都应在本发明所附权利要求的保护范围内。