危险品公路运输“物—车—驾驶行为”一体化监测、预警系统的制作方法

文档序号:13219333阅读:487来源:国知局
技术领域本发明涉及一种危险品公路运输“物—车—驾驶行为”一体化监测、预警系统,属于交通运输安全技术领域。

背景技术:
我国的危险品80%是公路运输,其中95%以上为异地运输,长距离、大吨位成为我国危险品公路运输的普遍状况。危险品易爆、易燃、有毒、辐射、腐蚀等特点使其运输过程存在极大安全风险,一旦发生事故对人员生命、财产和周边环境都会造成巨大损失。国家对危险品运输安全极为重视,政策层面上制定严格的法规制度对其进行监管。但是其安全性受危险品(“物”)的物理、化学状态,运输工具(“车”)技术、运行状态,驾驶行为等多因素影响,运输过程还会存在一些监管盲区,安全隐患不能及时发现、事故苗头不能主动预防,导致危险品运输安全事故时而发生,给社会带来严重影响。如何从技术手段上对危险品运输安全进行有效监控,国内外进行了一定的研究工作,国内出现了不少车辆位置定位跟踪系统,但满足不了对危险品运输安全有效可靠监测、预警要求。

技术实现要素:
因此,本发明的目的在于克服现有技术中的缺陷,提供一种能够从“物”、“车”、“驾驶行为”多方面进行监测,以数据融合从技术手段上实现可靠有效的运输安全预警的危险品公路运输“物—车—驾驶行为”一体化监测、预警系统。为了实现上述目的,本发明的一种危险品公路运输“物—车—驾驶行为”一体化监测、预警系统,包括:危险品参数监测模块,与车载终端相连,用于监测危险品参数,包括物理参数、化学参数和/或放射性参数,并将监测到的上述危险品参数发送至所述车载终端;驾驶员生理参数监测模块,与车载终端相连,用于监测驾驶员的人体生理参数,包括血压、心率、运动状态,并将监测到上述生理参数信息传输至所述车载终端;车辆参数监测模块,与车载终端相连,用于监测车辆参数,包括车辆的技术状态参数、运动状态参数,并将监测到的上述车辆参数传输至车载终端;车载终端,用于接收所述危险品参数监测模块、驾驶员生理参数监测模块、车辆参数监测模块传送的参数信息,并判断危险品是否处于安全运输状态,判断驾驶员的驾驶行为与习惯是否符合危险品运输对驾驶员的要求,判断车辆的技术状态和运动状态是否符合危险品的安全运输要求,以及在危险品处于危险运输状态、驾驶员的驾驶行为与习惯不符合危险品运输对驾驶员的要求、车辆的技术状态和运动状态不符合危险品的安全运输要求时进行报警。所述危险品参数监测模块包括物理参数监测单元,所述物理参数监测单元包括物理参数监测CPU以及与所述物理参数监测CPU相连的温度传感器、压力传感器、液位传感器和/或电磁传感器。所述危险品参数监测模块包括化学参数监测单元,所述化学参数监测单元包括化学参数监测CPU以及与所述化学参数监测CPU相连的气敏传感器和/或火焰传感器。所述危险品参数监测模块包括放射性参数监测单元,所述放射性参数监测单元包括放射性参数监测CPU以及与所述放射性参数监测CPU相连的核辐射传感器。所述车辆参数监测模块包括车辆参数监测CPU以及与所述车辆参数监测CPU相连的运动传感器、位置传感器、超声波障碍探测传感器、超声波车道偏离探测传感器以及行车电脑。所述位置传感器为北斗位置传感器或GPS位置传感器。所述车辆参数监测模块还设置有胎压监测单元,所述胎压监测单元包括胎压监测CPU以及与所述胎压监测CPU相连的胎压传感器。所述车载终端包括车载终端CPU以及与所述车载终端CPU相连的卫星通讯装置、移动通讯装置、摄像装置、显示装置、存储装置以及报警装置。所述驾驶员生理参数监测模块包括智能手环,所述智能手环包括智能手环CPU以及与所述智能手环CPU相连的心率传感器、血压传感器以及运动状态感应器,分别用于监测驾驶员的心率、血压以及运动状态。所述驾驶员生理参数监测模块与所述车载终端通过蓝牙装置无线连接。采用上述技术方案,本发明的危险品公路运输“物—车—驾驶行为”一体化监测、预警系统,能够根据危险品的特性及运输要求,检测危险品的物理(姿态、振动、加速度、温度等)、化学(泄露、空气中浓度等)或放射性参数,评估其是否处于安全运输状态;同时,还能够检测运输工具相关参数,评估车辆的技术状态、运动状态是否符合危险品的安全运输要求;以及能够检测驾驶员的车辆操作及部分生理参数,评估驾驶行为与习惯是否符合危险品运输对驾驶员的要求;通过对上述参数的获取,进行数据融合,对危险品的运输安全状况进行监测、评估及预警,有效保证危险品运输过程中的安全。附图说明图1为本发明的系统框图。具体实施方式以下通过附图和具体实施方式对本发明作进一步的详细说明。本实施例提供一种危险品公路运输“物—车—驾驶行为”一体化监测、预警系统,包括危险品参数监测模块、驾驶员生理参数监测模块、车辆参数监测模块以及车载终端,参加下表1。表1:系统构成所述危险品参数监测模块,如图1所示,与车载终端相连,用于监测危险品参数,包括物理参数、化学参数和/或放射性参数,并将监测到的上述危险品参数发送至所述车载终端。根据不同性状危险品(如易爆、易燃、有毒、辐射等)对监测参数的要求,配置监测其物理、化学、放射参数的相应模块;各危险品监测参数包括:温度、压力、液位、泄露、火焰、静电、振动、位移、加速度以及辐射等,相应的传感器为:温度传感器、压力传感器、液位传感器、气敏传感器、火焰传感器、电磁传感器、MPU9250运动传感器(获取车辆的三个方向加速度、角加速度及方向角数据)、盖格传感器(放射性监测)等;监测数据通过紫蜂协议(ZigBee)传输到车载终端;不同危险品运输标准及限制条件阀值存储于车载终端数据库中,具体承运的危险品种类由车载终端进行设定;车载终端通过数据融合处理,判定该危险品的运输条件、储存条件等是否符合限值要求,并给出预警。所述驾驶员生理参数监测模块,与车载终端相连,用于监测驾驶员的人体生理参数,包括血压、心率、运动状态,并将监测到上述生理参数信息传输至所述车载终端。所述驾驶员生理参数监测模块包括智能手环,所述智能手环包括心率传感器、血压传感器以及运动状态感应器,分别用于监测驾驶员的心率、血压以及运动状态,所述车载终端通过蓝牙(BlueTooth)装置无线连接,以蓝牙通信方式传输到车载终端模块。车载终端对获取到的车辆操作数据及驾驶员生理参数等,进行融合、处理、分析,判定驾驶员是否处于疲劳驾驶、目前的身体状况是否适合继续驾驶,云服务通过大数据分析,对驾驶员驾驶习惯与行为是否适合作为危险品运输车辆驾驶员给出参考意见。所述车辆参数监测模块,与车载终端相连,用于监测车辆参数,包括车辆的技术状态参数、运动状态参数,并将监测到的上述车辆参数传输至车载终端。所述车载终端,用于接收所述危险品参数监测模块、驾驶员生理参数监测模块、车辆参数监测模块传送的参数信息,并判断危险品是否处于安全运输状态,判断驾驶员的驾驶行为与习惯是否符合危险品运输对驾驶员的要求,判断车辆的技术状态和运动状态是否符合危险品的安全运输要求,以及在危险品处于危险运输状态、驾驶员的驾驶行为与习惯不符合危险品运输对驾驶员的要求、车辆的技术状态和运动状态不符合危险品的安全运输要求时进行报警。所述车载终端包括车载终端CPU以及与所述车载终端CPU相连的卫星通讯装置、移动通讯装置、摄像装置、显示装置、存储装置以及报警装置。危险品运输安全也取决于运载工具的技术及运动状态,爆胎、障碍、车辆故障,急转弯、连续变道、超速等危险驾驶操作都将直接影响危险品运输安全。车辆参数监测模块通过相应的监测设备及传感器:北斗/GPS位置传感器、超声波测障传感器(雷达检测仪)、胎压传感器、OBDII设备(On-BoardDiagnostic,车载故障诊断设备)、超声波寻线传感器、MPU9250运动传感器来监测车辆信息,包括车辆位置、障碍、胎压、实时性能及故障参数、换道行驶、车辆姿态(速度、加速度、侧翻)等。车辆参数监测模块再通过OBDII接口获得车载电脑数据中的车辆发动机转速、车速、油门、转向、刹车等信息的基础上,通过相应的模式识别算法(如聚类分析)及模式匹配算法(如判别分析)对车辆行驶模式进行识别,对危险驾驶操作、车道偏离及障碍等进行判定与预警;车载终端通过摄像头记录车辆行驶环境视频,并将相关参数存储于系统的存储器中,可通过卫星通信装置或移动通信装置可靠地将数据上传至云服务器,以待进一步的分析、处理。本发明中各模块注重极低功耗设计,通过低功耗及电能收集技术手段实现电源管理,电能采集模块将太阳能、振动等可收集能量转化为电能存储在电源中,提高整个系统的持续供电能力,通过能量收集及无线传感器网络技术,免去系统布线的复杂性,使系统极易部署,以获得良好的实际应用效果。显然,上述实施例仅是为清楚地说明所作的举例,而并非对实施方式的限定。对于所属领域的普通技术人员来说,在上述说明的基础上还可以做出其它不同形式的变化或变动。这里无需也无法对所有的实施方式予以穷举。而由此所引伸出的显而易见的变化或变动仍处于本发明创造的保护范围之中。
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