基于物聯(lián)網(wǎng)和北斗導(dǎo)航技術(shù)的危化品物流管理系統(tǒng)設(shè)計

趙燕妮

摘 要：文中利用物聯(lián)網(wǎng)和北斗導(dǎo)航技術(shù)提出一種危化品物流管理系統(tǒng)的設(shè)計方法，通過對系統(tǒng)工作原理、技術(shù)框架和數(shù)據(jù)流圖進(jìn)行分析和論述，為危化品運輸?shù)膭討B(tài)化、科學(xué)化監(jiān)管提供參考。

關(guān)鍵詞：危化品;物流管理;物聯(lián)網(wǎng);北斗導(dǎo)航

中圖分類號：TP39文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A文章編號：2095-1302（2019）02-00-02

0 引 言

隨著現(xiàn)代石油和化工行業(yè)的快速發(fā)展，危險化學(xué)品的運輸量不斷增加，危化品運輸過程中發(fā)生的安全事故數(shù)量也不斷攀升。根據(jù)國家安監(jiān)總局和消防總局的有關(guān)統(tǒng)計數(shù)據(jù)，在我國近幾年發(fā)生的危化品安全事故中，有超過77%的事故發(fā)生在危化品運輸階段，有9%的安全事故發(fā)生在危化品存儲階段。由此可見，危化品安全管理中風(fēng)險最高的一個環(huán)節(jié)即危化品物流。我國危化品物流管理目前存在如下問題：

（1）政府監(jiān)管力量不足，對危化品運輸企業(yè)資質(zhì)審查不嚴(yán)格，掛靠車輛屢禁不止;

（2）危化品物流管理信息傳輸實時性差，稽查難度較大;

（3）科技管理手段相互獨立，信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重;

（4）危化品運輸企業(yè)缺乏成熟的管理模式，運輸路線不合理，安全意識較差。

針對我國危險化學(xué)品物流管理現(xiàn)狀，依據(jù)國家出臺的危險化學(xué)品管理相關(guān)政策文件，本文結(jié)合目前世界和國內(nèi)先進(jìn)的信息化技術(shù)手段，利用物聯(lián)網(wǎng)、北斗導(dǎo)航、TD-SACMD 4G等技術(shù)提出一種危化品物流管理信息系統(tǒng)的設(shè)計方法。

1 系統(tǒng)設(shè)計原理

基于物聯(lián)網(wǎng)和北斗導(dǎo)航技術(shù)的危化品物流管理系統(tǒng)主要實現(xiàn)如下三大功能：

（1）車載終端的數(shù)據(jù)采集與傳輸;

（2）監(jiān)控中心的實時監(jiān)測與調(diào)度管理;

（3）數(shù)據(jù)中心的安全與備份。

車載終端設(shè)備安裝在危化品運輸車輛上，該設(shè)備通過北斗導(dǎo)航定位技術(shù)采集運輸車輛的運行路線，通過TD-SACMD 4G網(wǎng)絡(luò)將信息傳輸?shù)叫畔⑵脚_，通過RFID技術(shù)配置溫度、濕度等傳感器，采集車內(nèi)危化品的環(huán)境參數(shù)，通過TD-SACMD 4G網(wǎng)絡(luò)將信息傳輸?shù)叫畔⑵脚_。運輸車輛的車門鉛封采用基于RFID技術(shù)的電子鉛封，只有接收到合法的授權(quán)信息才能開封，并能將開封的信息通過無線方式傳送到車載終端，通過4G網(wǎng)絡(luò)上傳到平臺系統(tǒng)，若是非法開封，則會發(fā)出報警信息。該信息平臺采用基于Java技術(shù)的中間件與Oracle數(shù)據(jù)庫構(gòu)建危化品物流管理信息系統(tǒng)，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖1所示。

2 系統(tǒng)技術(shù)框架

2.1 車載終端

車載終端的輸入數(shù)據(jù)為北斗衛(wèi)星采集信號、溫濕度傳感器采集信號、煙霧傳感器采集信號、光傳感器采集信號、電子鎖啟封和封鎖信號、緊急報警按鍵觸發(fā)信號和三路視頻監(jiān)控信號，以及來自監(jiān)控中心的報警和命令信號。車載終端的輸出數(shù)據(jù)為傳輸至數(shù)據(jù)中心的衛(wèi)星定位信號、危化品環(huán)境參數(shù)信號、電子鎖信號、緊急呼救信號、超速報警信號。輸出信號都由通信控制中心經(jīng)身份認(rèn)證直接存入數(shù)據(jù)中心服務(wù)器，還可配備4G手機(jī)實現(xiàn)與監(jiān)控中心的語音和短信交互傳輸。

2.2 通信中心

通信中心是溝通車載終端與數(shù)據(jù)中心和監(jiān)控中心的紐帶，負(fù)責(zé)監(jiān)控和傳輸車載終端發(fā)往數(shù)據(jù)中心的原始數(shù)據(jù)，負(fù)責(zé)監(jiān)控和傳輸車載終端與監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)交互，負(fù)責(zé)維護(hù)車載終端通信參數(shù)及通信協(xié)議。

2.3 數(shù)據(jù)中心

數(shù)據(jù)中心既是所有數(shù)據(jù)和服務(wù)的儲存?zhèn)}庫，也是溝通車載終端和監(jiān)控中心的橋梁。其輸入數(shù)據(jù)有下述四大來源：

（1）來自車載終端的數(shù)據(jù)。如衛(wèi)星定位信號、危化品環(huán)境參數(shù)信號、電子鎖信號、緊急呼救信號，視頻監(jiān)控信號。

（2）來自貨物倉庫的數(shù)據(jù)。包括危險貨物在出發(fā)地倉庫裝車運輸時，工作人員利用手持掃描設(shè)備自動讀取危險貨物包裝上的條形碼、RFID電子標(biāo)簽信息（如危險貨物名稱、編號等），車輛上有公安和運政部門聯(lián)合發(fā)放的許可證信息（車輛車型、車牌號、載重等）和倉庫管理中心數(shù)據(jù)庫中的其他信息（如危險貨物運單編號、危險貨物數(shù)量等），請求與物流監(jiān)控管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的數(shù)據(jù)進(jìn)行對比確認(rèn)。

（3）來自監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)。對存儲于數(shù)據(jù)中心的原始數(shù)據(jù)或加工過的原始數(shù)據(jù)的查詢請求，如對車輛位置、行車軌跡、車輛狀態(tài)、貨物狀態(tài)、報警信號（車輛超速、超時等）、緊急呼救事件及其處置情況、車輛信息等的查詢請求;通過公文流轉(zhuǎn)向上級部門提交的危化品運輸路線方案、應(yīng)急處置預(yù)備方案的存儲與查詢;對監(jiān)控中心處理日志的儲存與備份。

（4）自行輸入的數(shù)據(jù)。含用戶信息、電子地圖信息、危化品運輸交通法規(guī)信息，危化品緊急事件分類處置相關(guān)信息。

其輸出數(shù)據(jù)為提供給監(jiān)控中心的視頻監(jiān)控信號、車輛實時位置信號、車輛實時狀態(tài)、貨物實時狀態(tài)、報警信號（車輛超速、超時、超限、傳感器參數(shù)超界等）、緊急呼救信號，滿足查詢需要的行車軌跡、地理信息、車輛信息、貨物信息等。

2.4 監(jiān)控中心

監(jiān)控中心的輸入數(shù)據(jù)為來自數(shù)據(jù)中心的視頻監(jiān)控信號、衛(wèi)星定位信號（車輛超速、超時、超限、傳感器參數(shù)超界等）、報警信號、電子鎖信號、緊急呼救信號、電子地圖信息等，以及來自車載終端的語音、短信等交互數(shù)據(jù)。監(jiān)控中心的輸出信號包括三部分：上傳至車載終端的車輛超速、超時、超限等報警信號。其中報警信號除車輛超速不必上傳車載終端外，其余全部傳至車載終端，以提醒司機(jī)注意;指揮命令既要上傳至車載終端，也要作為操作日志在數(shù)據(jù)中心留有記錄;對于駕駛?cè)藛T違規(guī)操作、危險貨物泄漏、交通事故等緊急事件，監(jiān)控中心應(yīng)根據(jù)不同的情況立刻進(jìn)行分類處理，迅速向不同的人員和部門提供報警信息。使報警信息能夠及時準(zhǔn)確地傳送給司乘人員、運輸管理部門、貨主、車輛所在地的公安交警、消防等部門，以確保危險貨物及運輸車輛得到及時處置和快速救援，同時向數(shù)據(jù)中心發(fā)出查詢請求信號。

3 系統(tǒng)數(shù)據(jù)流分析

系統(tǒng)總體數(shù)據(jù)流圖如圖2所示。系統(tǒng)的主要業(yè)務(wù)流程是車載終端采集GPS/北斗衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)、傳感器采集車載貨物環(huán)境參數(shù)、電子鎖狀態(tài)參數(shù)以及緊急事故報警開關(guān)狀態(tài)參數(shù)，通過通信控制中心將車載終端采集到的數(shù)據(jù)實時傳輸給數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心將原始數(shù)據(jù)處理后存入數(shù)據(jù)庫，將接收到的報警信息及時傳遞給監(jiān)控中心;對于非報警信號，則在接收到監(jiān)控中心的查詢請求后將數(shù)據(jù)發(fā)送給監(jiān)控中心。監(jiān)控軟件將數(shù)據(jù)與Web網(wǎng)頁上的電子地圖匹配，使終端用戶能夠清楚、直觀地掌握移動目標(biāo)的動態(tài)位置信息，從而達(dá)到對移動目標(biāo)的監(jiān)控，并根據(jù)實際工作需要進(jìn)行調(diào)度，也可對移動目標(biāo)的歷史軌跡進(jìn)行查詢。監(jiān)控中心可通過手機(jī)或短信方式直接向被監(jiān)控車輛發(fā)送調(diào)度命令和報警信號。

4 結(jié) 語

基于物聯(lián)網(wǎng)和北斗導(dǎo)航技術(shù)的危化品物流管理系統(tǒng)可通過安裝在運輸車輛上的車載終端實時采集車輛位置、電子鎖啟封和封鎖、車內(nèi)貨物環(huán)境參數(shù)等信息，并將車輛位置信息、電子鎖異常、車內(nèi)貨物環(huán)境參數(shù)異常以及車輛緊急報警存入數(shù)據(jù)中心進(jìn)行分類處理;通過監(jiān)控中心信息管理平臺可以實時跟蹤監(jiān)控車輛和貨物的運行狀態(tài)，查詢車輛的歷史運行軌跡。系統(tǒng)通過對“危險化學(xué)品運輸”在從業(yè)人員、車輛狀況、裝運條件等環(huán)節(jié)進(jìn)行信息化管理水平提升，有效實現(xiàn)了危險化學(xué)品流向跟蹤、狀態(tài)監(jiān)控、來源追溯等監(jiān)管目的，規(guī)范危險化學(xué)品的管理。同時，實現(xiàn)危險化學(xué)品領(lǐng)域的跨部門聯(lián)動與監(jiān)管，提高政府部門應(yīng)急信息處理和資源調(diào)度能力。

參 考 文 獻(xiàn)

[1]劉強(qiáng)，高暉.危險化學(xué)品運輸安全統(tǒng)一監(jiān)控平臺的探討和設(shè)想[J].中國安全科學(xué)學(xué)報，2006，16（2）：59-64.

[2]李彥輝.基于GIS/GPS/GPRS的危化品物流系統(tǒng)研究[J].大觀周刊，2013（10）：166.

[3]張艷琴，張占領(lǐng)，劉艷麗.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的物流信息系統(tǒng)促進(jìn)物流企業(yè)發(fā)展研究[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2016，6（9）：84-85.

[4]余蓉，曾川江，趙林瀟.淺析科學(xué)技術(shù)對物流經(jīng)濟(jì)的影響[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2017，7（5）：74-75.

[5]郭凌，劉剛.基于物聯(lián)網(wǎng)的危化品物流監(jiān)控預(yù)警平臺設(shè)計及關(guān)鍵技術(shù)分析[J].物流工程與管理，2017，39（10）：71-72.

[6]方雄利，陳緒兵，余良偉，等.基于RFID的工廠物流車輛調(diào)度系統(tǒng)研究[J].物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，2017，7（8）：108-110.

[7]楊溢，趙倩.基于物聯(lián)網(wǎng)的危化品運輸管理系統(tǒng)設(shè)計與實現(xiàn)[J].電腦編程技巧與維護(hù)，2016（2）：60-61.

[8]曹更永，田玉瑪.基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的道路危險品運輸安全應(yīng)急管理系統(tǒng)設(shè)計[J].物流科技，2013（1）：70-72.