基于物聯網技術的危化品物流監管方法及監管系統技術方案

本發明專利技術為一種基于物聯網技術的危化品物流監管方法及監管系統，包括安全監控裝置、信號分析與報警裝置、監控中心、以及3G/4G無線通信模塊、安全監管碼載體、監管碼讀寫器等輔助裝置。危化品出廠時通過物流管理系統進行產品信息登記，上傳到監控中心進行賦碼，將產品信息與運輸信息綁定；在危化品運輸過程中通過安全管控裝置和信號分析與報警裝置對運輸工具、容器等狀態的采集、分析，將數據傳輸到監控中心，完成對物流環節的全程監控。本發明專利技術集傳感技術、衛星定位技術、無線網絡通訊技術、GIS地理信息技術和數據庫技術于一體，通過利用傳感器網絡，結合GPS和GIS技術，實現了運輸工具和危化品運輸的動態監管。

【技術實現步驟摘要】

本專利技術涉及危險化工品運輸、倉儲和監管等行業領域，特別是涉及借助物聯網傳感器技術實現智能高效監管的一種基于物聯網技術的危化品物流監管方法及系統。
技術介紹
化學品是經濟建設中的重要物質基礎，我國也是化學品的生產和進出口大國。易燃易爆、有毒有害的危險化學品在運輸過程中容易因為操作不當出現意外、引發事故。根據事故數據顯示，2011-2013年發生的569起危險化學品事故中，運輸環節193起，高于1/3。近年來，政府和企業都在加強對危化品運輸的安全管理。國家2011年起加強了對“兩客一危”車輛進行聯網聯控的管理，同時出臺了多項監督管理措施和要求。運輸企業也在加快物流信息管理系統的建設，加大對危險化學品運輸車輛、工具的在途監控力度，對運輸裝備進行升級改造。但是，政府部門管理目標重在保證運輸過程安全，沒有掌握完整的危化品及運輸環節上下游相關數據，難以實現對危化品本身的監管。運輸企業由于自身能力和技術手段的限制，難以整合各類監控和管理手段，無法實現對危化品運輸過程的有效管控。生產企業所生產的危化品一旦進入運輸環節，生產企業也難以對其過程進行跟蹤和監控。目前，危化品運輸安全的研究圍繞兩點展開：一、建立已發生危化品事故的數據庫，分析數據找出原因，事先采取預防措施避免事故再次發生；二、利用傳感器技術組成檢測網絡，通過檢測運輸過程參數判斷危險發生的概率，提前采取措施避免發生事故。這兩點缺陷在于：第一點主要進行事后分析，不能及時規避事故；而第二點則過于依賴模型，以致當模型出現偏差，出現大量誤報和漏報，影響實際應用效果。
技術實現思路
為了解決現有危化品運輸管理過程中存在的以上問題，本專利技術提出了一種基于物聯網技術的危化品物流監管方法及系統，利用物聯網技術搭建一體化危化品監管技術平臺，統一技術標準，提高相關企業的信息化水平，保證生產、經營、運輸和倉儲的實時安全。本專利技術所采取的技術方案是：一種基于物聯網技術的危化品物流監管方法，包括如下步驟：危化品出廠時進行產品信息賦碼，并將產品信息上傳到監控中心；在危化品運輸前將產品信息與運輸信息進行綁定；在危化品運輸過程中通過衛星定位系統對運輸車輛行駛路線及行駛速度進行實時監控，并在運輸車輛上安裝數據采集裝置，實時獲取運輸車輛的運輸信息,并將監控數據和運輸信息發送到監控中心；監控中心將衛星定位系統傳送的信息數據及數據采集裝置所采集的數據進行數據融合處理，并對接收的數據進行整理，與歷史數據進行相關系數的計算，比較其與正常數據與異常數據的相關性，判斷運輸車輛的安全狀態，對運輸車輛進行監控和預警；運輸車輛到達目的地后，實時更新危化品的位置信息和狀態信息，并將所述位置信息和狀態信息上傳到政府監管中心。所述進行產品信息賦碼，并將產品信息上傳到監控中心具體包括如下步驟：根據賦碼原則生成化工產品的電子代碼，將所述電子代碼存儲在無源RFID標簽中，將電子代碼對應的產品信息存儲在實體標記語言服務器中；RFID閱讀器將產品的電子代碼傳送到Savant服務器上；Savant服務器接收到電子代碼后，與對象名解析服務器交互，向實體標記語言服務器發送查詢該產品對應的實體標記語言服務的地址的需求；實體標記語言服務器接收到查詢需求后，根據電子代碼查詢對應的產品信息，并將所述產品信息返回給Savant服務器，Savant服務器存儲所述產品信息。對運輸車輛進行監控包括，氣相物料狀態監控、液相物料狀態監控、罐箱傾斜及高壓碰撞監控和車輛速度及位置監控。所述氣相物料狀態監控具體包括如下步驟：根據傳感器閾值設定標準，設置一級報警閾值和二級報警閾值；將傳感器數據與設定的二級報警閾值進行比較，當傳感器數據大于二級報警閾值，直接發出報警信息，并將報警信息通過無線傳輸方式發送到監控中心，提醒駕駛員停車進行相應的安全檢查；當傳感器數據在一級報警閾值和二級報警閾值之間時，增加信號變化率計算，若變化率超過指定數值，且超過的次數達到指定個數時才發出報警信息，否則為狀態正常；所述變化率的計算公式為：其中，DN為傳感器的第N個采樣點的數值，DN-1為第N-1個采樣點的數值，DN-2為第N-2個采樣點的數值。所述判斷運輸車輛的安全狀態具體為，根據車輛融合后的數據，在車輛的八個運行模式：靜止、起步、加速、減速、左轉彎、右轉彎、急剎車和剎車情況下，通過決策樹系統判斷車輛的安全狀態。所述決策樹系統采用自頂而下的遞歸方式，具體包括如下步驟：開始，判斷車廂門是否正常，如異常，啟動報警裝置，如正常，則監測下一項目；判斷氣體傳感器是否正常，如異常，啟動報警裝置，如正常，則監測下一項目；判斷壓力傳感器是否正常，如異常，啟動報警裝置，如正常，結束監測程序。一種基于物聯網技術的危化品物流監管系統，所述監管系統包括：產品信息賦碼模塊，用于在產品出廠時對產品進行產品信息賦碼；產品信息傳輸模塊，用于將產品信息傳輸到監控中心；產品運輸數據采集模塊，用于對運輸車輛的運行情況進行數據采集，并將采集的數據傳送到監控中心；監控中心模塊，用于接收產品信息傳輸模塊傳送的產品信息和產品運輸數據采集模塊傳送的監測數據，對接收的監測數據進行數據融合處理，并對相關數據進行整理，與歷史數據進行相關系數的計算，比較其與正常數據與異常數據的相關性，判斷運輸車輛的安全狀態，對運輸車輛進行監控和預警。所述產品運輸數據采集模塊包括衛星定位系統、數據采集模塊、數據傳輸模塊。所述數據采集模塊，包括安裝在運輸車輛上的數據采集裝置，用于對壓力、溫度、液位、異質物質檢測和速度傳感器信號的數據釆集、數據預處理以及傳感器信號的超過閾值報警。所述監控中心模塊，包括數據融合處理模塊和預警信息處理模塊，所述數據融合處理模塊，用于接收衛星定位系統發送的監控數據和數據采集模塊傳送的監測數據，對接收的數據進行數據融合處理，并對相關數據進行線性相關性分析，判斷運輸車輛的安全狀態。本專利技術的有益效果本專利技術基于物聯網技術的危化品物流監管方法及系統，運輸工具上安裝的信號分析與報警裝置對安全監控裝置采集的數據，包括：溫度、壓力、位置、速度、液位和異質物質檢測等傳感器發送的監測數據，衛星定位裝置采集的車輛位置數據、行駛環境數據，運輸工具狀態監控裝置記錄的運行速度、剎車次數和長度、發動機轉速等數據，進行監測和分析，發現異常情況及時進行現場報警，同時向監控中心上傳這些監測和報警數據。監控中心接收運輸工具上安裝的信號分析與報警裝置的上傳數據，對這些數據進行融合決策處理，并對相關數據進行線性相關性分析，從而判斷運輸工具的安全狀態，通過檢測運輸過程參數判斷危險發生的概率，提前采取措施避免發生事故。按照本專利技術基于物聯網技術的危化品物流監管方法及系統，使得在監控中心，根據各傳感器特征值的特點，給出了適用于不同傳感器的數據預處理方法，并通過線性相關性分析，獲得了不同傳感器信號與同一特定安全狀態之間的線性相關系數，進而利用多傳感器信號相關性，判斷危險化學品運輸工具的安全狀態。本專利技術基于物聯網技術的危化品物流監管方法集傳感技術、衛星定位技術、無線網絡通訊技術、GIS地理信息技術和數據庫技術于一體，通過利用傳感器網絡，結合GPS和GIS技術，實現了運輸工具和危化品運輸的動態監管。附圖說明圖1是本專利技術基于物聯網技術的危化品物流監管方法的流程圖；圖2是本專利技術基于物聯網本文檔來自技高網...

【技術保護點】
一種基于物聯網技術的危化品物流監管方法，包括如下步驟：危化品出廠時進行產品信息賦碼，并將產品信息上傳到監控中心；在危化品運輸前將產品信息與運輸信息進行綁定；在危化品運輸過程中通過衛星定位系統對運輸車輛行駛路線及行駛速度進行實時監控，并在運輸車輛上安裝數據采集裝置，實時獲取運輸車輛的運輸信息,并將監控數據和運輸信息發送到監控中心；監控中心將衛星定位系統傳送的信息數據及數據采集裝置所采集的數據進行數據融合處理，并對接收的數據進行整理，與歷史數據進行相關系數的計算，比較其與正常數據與異常數據的相關性，判斷運輸車輛的安全狀態，對運輸車輛進行監控和預警；運輸車輛到達目的地后，實時更新危化品的位置信息和狀態信息，并將所述位置信息和狀態信息上傳到政府監管中心。

【技術特征摘要】
1.一種基于物聯網技術的危化品物流監管方法，包括如下步驟：危化品出廠時進行產品信息賦碼，并將產品信息上傳到監控中心；在危化品運輸前將產品信息與運輸信息進行綁定；在危化品運輸過程中通過衛星定位系統對運輸車輛行駛路線及行駛速度進行實時監控，并在運輸車輛上安裝數據采集裝置，實時獲取運輸車輛的運輸信息,并將監控數據和運輸信息發送到監控中心；監控中心將衛星定位系統傳送的信息數據及數據采集裝置所采集的數據進行數據融合處理，并對接收的數據進行整理，與歷史數據進行相關系數的計算，比較其與正常數據與異常數據的相關性，判斷運輸車輛的安全狀態，對運輸車輛進行監控和預警；運輸車輛到達目的地后，實時更新危化品的位置信息和狀態信息，并將所述位置信息和狀態信息上傳到政府監管中心。2.根據權利要求1所述的基于物聯網技術的危化品物流監管方法，其特征在于，所述進行產品信息賦碼，并將產品信息上傳到監控中心具體包括如下步驟：根據賦碼原則生成化工產品的電子代碼，將所述電子代碼存儲在無源RFID標簽中，將電子代碼對應的產品信息存儲在實體標記語言服務器中；RFID閱讀器將產品的電子代碼傳送到Savant服務器上；Savant服務器接收到電子代碼后，與對象名解析服務器交互，向實體標記語言服務器發送查詢該產品對應的實體標記語言服務的地址的需求；實體標記語言服務器接收到查詢需求后，根據電子代碼查詢對應的產品信息，并將所述產品信息返回給Savant服務器，Savant服務器存儲所述產品信息。3.根據權利要求1所述的基于物聯網技術的危化品物流監管方法，其特征在于，對運輸車輛進行監控包括，氣相物料狀態監控、液相物料狀態監控、罐箱傾斜及高壓碰撞監控和車輛速度及位置監控。4.根據權利要求3所述的基于物聯網技術的危化品物流監管方法，其特征在于，所述氣相物料狀態監控具體包括如下步驟：根據傳感器閾值設定標準，設置一級報警閾值和二級報警閾值；將傳感器數據與設定的二級報警閾值進行比較，當傳感器數據大于二級報警閾值，直接發出報警信息，并將報警信息通過無線傳輸方式發送到監控中心，提醒駕駛員停車進行相應的安全檢查；當傳感器數據在一級報警閾值和二級報警閾值之間時，增加信號變化率計算，若變化率超過指定數值，且超過的次數達到指定個數時才發出報警信息，否則為狀態正常；所述變化率的計算公式為：其中，DN...

【專利技術屬性】
技術研發人員：索寒生，徐萬春，潘東麟，
申請(專利權)人：石化盈科信息技術有限責任公司，
類型：發明
國別省市：北京;11