危險化學品運輸車輛監(jiān)控系統(tǒng)的設計探討

摘要：隨著科學技術的不斷進步，在化學化工等領域的發(fā)展中，危險化學品的數(shù)量持續(xù)攀升，這給危險化學品的運輸安全帶來相當 大的挑戰(zhàn)，同時也加劇了各類車輛運輸?shù)倪\行難度。鑒于危險化學品在運輸過程中存在的安全隱患難以完全避免，一旦危險化學品運輸車輛發(fā)生事故，將會引發(fā)嚴重的環(huán)境污染、巨大的經(jīng)濟損失以及生態(tài)破壞等嚴重后果。為了切實保證危險化學品運輸車輛在行駛途中的安全，降低不良事故發(fā)生的概率，本文針對危險化學品運輸車輛監(jiān)控系統(tǒng)的設計展開分析，旨在通過采用科學的監(jiān)控系統(tǒng)來確保危險化學品車輛運輸?shù)陌踩?/p>

關鍵詞：危險化學品；運輸車輛；監(jiān)控系統(tǒng)設計

中圖分類號：U462 DOI：10. 20042/j. cnki. 1009-4903. 2024. 04. 003

0 引言

化學品因其易燃、易爆等固有特性，在運輸過程中顯著增加了車輛運輸?shù)娘L險。為確保危險化學品車輛運輸?shù)陌踩仨殞ξｋU化學品運輸車輛實施全程監(jiān)控管理，并對現(xiàn)有危險化學品運輸車輛監(jiān)控系統(tǒng)進行優(yōu)化設計，以便實時獲取危險化學品在實際運輸過程中的各類數(shù)據(jù)信息。這樣，不僅能有效降低不良事故的發(fā)生概率，還能在事故發(fā)生時迅速采取高效的救援措施，確保救援的及時性和效率。

1 現(xiàn)有危險化學品運輸車輛監(jiān)控系統(tǒng)（DCMT）功能分析

隨著車載監(jiān)控系統(tǒng)的廣泛應用，各類危險化學品運輸公司已全面采用危險化學品運輸車輛車載監(jiān)控系統(tǒng)（DCMT），并結合GPS定位系統(tǒng)對整個車輛的運輸流程進行高效監(jiān)控。此外，通過GPRS無線通信技術的運用，實現(xiàn)了信息的傳輸及通話功能，最大限度地確保了危險化學品在車輛運輸中的安全性，提高了運營效率，從而有效解決了危險品運輸中存在的安全隱患。

但是，在現(xiàn)有DCMT系統(tǒng)的應用中，安全管理方面仍存在一些缺陷：首先，車載監(jiān)控設備的功能相對單一，對危險化學品運輸車輛的監(jiān)控效果不佳；其次，缺乏地圖更新技術的運用，導致車輛駕駛員無法及時了解車輛運行路線的實時狀況；再次，GPS定位系統(tǒng)存在局限性，僅能監(jiān)測車輛運輸過程中的行駛狀態(tài)和位置，而無法全面掌握車輛運輸所載貨物的實際狀況；最后，盡管現(xiàn)有的危險化學品運輸車輛監(jiān)控系統(tǒng)具備車輛定位功能，但對于車輛在運輸過程中的實際狀況和狀態(tài)掌握得不夠全面。

2 現(xiàn)有DCMT系統(tǒng)的功能定位及結構分析

DCMT系統(tǒng)的定位功能主要依賴于可充電電池供電，利用GPS技術對車輛進行實時定位，并通過GPRS等數(shù)據(jù)傳輸技術實現(xiàn)實時數(shù)據(jù)的傳輸。同時，系統(tǒng)還運用RFID技術對危險化學品的狀態(tài)進行監(jiān)控與識別。此外，DCMT系統(tǒng)的應用能夠監(jiān)管和拍攝車輛在行駛過程中的任何狀況，并配備有自動報警監(jiān)控系統(tǒng)，能夠在緊急情況下自動觸發(fā)報警。

因此，將DCMT系統(tǒng)應用于危險化學品車輛運輸中，主要側重于其核心功能的實現(xiàn)。這些核心功能包括：圖片的實時傳輸功能，突發(fā)事件報警功能，車輛及運輸品識別功能，信息查詢、分析及保存功能，監(jiān)控裝置充電及充電完成指示功能，車輛GPS定位軌跡追蹤功能，實時數(shù)據(jù)息通信及接受調(diào)度功能，等等。

3 監(jiān)控系統(tǒng)分層結構設計分析

3.1 通信網(wǎng)絡層

該層主要負責各個網(wǎng)絡連接點之間的信息傳輸與通信。其工作原理是借助交通信息網(wǎng)、移動無線通信網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)等實現(xiàn)監(jiān)控系統(tǒng)的互聯(lián)互通，從而有效構建系統(tǒng)性監(jiān)控運用工程。同時，該層能夠在第一時間將收集到的數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)傳輸交換監(jiān)管平臺。

3.2 信息收集層

該層主要負責與各個聯(lián)絡點升級平臺的各類信息采集工作，包括車輛位置信息、貨運數(shù)據(jù)及交通數(shù)據(jù)等，具體如表P所示。

3.3 數(shù)據(jù)資源層

該層結構的設計旨在全面管理數(shù)據(jù)資源。為了滿足業(yè)務發(fā)展需求，確保危險化學品車輛運輸?shù)陌踩裕枰O計并建立如交通運輸數(shù)據(jù)、業(yè)務管理數(shù)據(jù)、車輛動態(tài)數(shù)據(jù)等數(shù)據(jù)庫。

3.4 數(shù)據(jù)交換層

該層需要結合各地方傳送的實時車輛動態(tài)數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)的來源進行分析，然后將所得數(shù)據(jù)信息進行實時入庫處理。同時，還需要明確車輛所在位置信息，如車輛是否在指定漫游區(qū)域內(nèi)等。最后，對數(shù)據(jù)交換轉發(fā)業(yè)務動作進行最終決策。

3.5 業(yè)務運用層

該層設計主要是為系統(tǒng)管理用戶提供相關業(yè)務功能性服務的系統(tǒng)。業(yè)務運用層蘊含4大系統(tǒng)，即動態(tài)數(shù)據(jù)接收系統(tǒng)、設備管理系統(tǒng)、安全管理系統(tǒng)及數(shù)據(jù)管理系統(tǒng)。

3.6 信息服務層

信息服務層主要是結合各地方交通主管機構及企業(yè)發(fā)展需求，提供多樣化的數(shù)據(jù)加工服務。同時，通過多元化的模式實現(xiàn)數(shù)據(jù)交換與服務，確保危險化學品車輛在運輸期間的安全與工作效率。

3.7 綜合應用層

綜合應用層的設計旨在為交通主管機構提供運用功能系統(tǒng)。該系統(tǒng)實際上是由整體剖析系統(tǒng)和實時監(jiān)控系統(tǒng)共同協(xié)作完成的。

4 危險化學品運輸車輛監(jiān)控系統(tǒng)的設計

4.1 監(jiān)控系統(tǒng)設計需求

危險化學品車輛運輸監(jiān)控系統(tǒng)是專為危險化學品運輸車輛設計的全流程監(jiān)控系統(tǒng)，旨在為化工企業(yè)、儲運等行業(yè)提供安全監(jiān)測，特別是針對利用高速公路運輸?shù)母挥懈g性、易燃易爆、有毒的危險化學品。該系統(tǒng)結合了車輛安全行駛與危險化學品自身安全兩方面的監(jiān)控需求。

通過GPS等技術，監(jiān)控系統(tǒng)能夠實時掌握車輛的實際運行情況，如車速、地理位置、是否進行加速行駛等，實現(xiàn)實時監(jiān)控。同時，針對危險化學品的安全，系統(tǒng)還能根據(jù)其自身震動、溫度、泄漏等狀況實施數(shù)據(jù)采集。一旦系統(tǒng)察覺到危險化學品運輸車輛存在安全隱患，將自動報警，提醒駕駛員進行檢查，并將問題信息傳輸?shù)奖O(jiān)控中心，以便監(jiān)控中心與車輛進行溝通，確保車輛安全。

此外，如果車輛在運輸過程中發(fā)生交通事故，系統(tǒng)會自動將有關數(shù)據(jù)信息發(fā)送給監(jiān)控中心，使監(jiān)控中心能夠及時了解事故情況，并根據(jù)事故情況提供救援。

因此，監(jiān)控系統(tǒng)的設計需求包括傳感器、事故報警裝置、貨物信息查詢及救援、責任認定等功能。傳感器因其實時監(jiān)控功能在系統(tǒng)運行時起著關鍵作用，需要確保傳感器工作的穩(wěn)定性，設備選型要慎重，運用先進設備以確保數(shù)據(jù)采集的真實性和抗干擾能力。同時，傳感器的安裝和設計需按照相關標準執(zhí)行，以保證其工作效率和安全性。

事故預警功能的設計方面，當傳感器檢測到某項指標不穩(wěn)定或超負荷時，應在第一時間以警報方式提醒駕駛員注意。此外，車輛所在地的計算機會記錄該時間內(nèi)的故障信息，為后續(xù)車輛檢查工作提供便利。

貨物信息查詢及救援功能方面，一旦危險化學品運輸車輛發(fā)生事故，系統(tǒng)將自動通知監(jiān)控中心，并上報車輛信息及危險化學品的實際數(shù)據(jù)，以便后續(xù)救援工作。

責任認定功能設計方面，對于已發(fā)生的車輛運輸交通事故，監(jiān)控系統(tǒng)會存儲并公示車輛的數(shù)據(jù)信息，便于后續(xù)查找事故成因及劃分責任。

4.2 監(jiān)控系統(tǒng)功能的設計

網(wǎng)上申報管理功能的設計方面，危險化學品運輸車輛監(jiān)控系統(tǒng)需整合地方平臺的數(shù)據(jù)信息共享申請、接入申請、跨域監(jiān)控申請等審批流程與服務開通功能。這一設計旨在簡化地方平臺的業(yè)務處理流程，詳細記錄審批狀態(tài)，并便于后續(xù)的統(tǒng)計與核查工作。此外，系統(tǒng)還應提供待辦事項提醒、批復結果查看、基礎表格下載等多元化功能性服務。

車輛行駛數(shù)據(jù)上報功能的設計，需確保接入地方平臺的營運車輛在運輸過程中，能夠實時上報車輛狀態(tài)（如熄火或點火狀態(tài)）、警情數(shù)據(jù)及車輛動態(tài)數(shù)據(jù)等關鍵信息至危險化學品運輸車輛監(jiān)控系統(tǒng)。

跨域車輛數(shù)據(jù)實時交換功能的設計，需考慮危險化學品運輸車輛跨域營運的實際情況。當車輛進入新的營運區(qū)域時，當?shù)貐^(qū)域平臺需將其監(jiān)控系統(tǒng)融入本地外來車輛監(jiān)控系統(tǒng)中。同時，危險化學品運輸車輛監(jiān)控系統(tǒng)需及時將車輛行駛數(shù)據(jù)、車輛狀況及狀態(tài)等信息上傳至當?shù)乇O(jiān)控平臺接口，以確保數(shù)據(jù)交換的完整性和及時性，為車輛的安全運輸提供有力保障。

地方平臺接入狀況監(jiān)控設計方面，危險化學品運輸車輛監(jiān)控系統(tǒng)應具備對各平臺接入狀況進行實時監(jiān)控的能力，并根據(jù)不同行業(yè)特點實施差異化監(jiān)控。這一功能包括但不限于地方平臺車輛在線率統(tǒng)計及顯示、地方平臺在線率統(tǒng)計及顯示、定位狀態(tài)異常統(tǒng)計等。通過提供月在線狀況查詢、在線時長統(tǒng)計、平臺名稱、接入地點、接入時間等詳細信息，系統(tǒng)能夠幫助用戶快速查找某一平臺在特定時間段內(nèi)的在線、離線數(shù)據(jù)，為平臺管理和優(yōu)化提供有力支持。

車輛異常警情監(jiān)控系統(tǒng)的設計方面，監(jiān)控系統(tǒng)需實時掌握并監(jiān)控各地危險品車輛的異常警情及警情處理狀況。當某地平臺警情數(shù)量報警情況過多時，系統(tǒng)能夠在地圖上單獨監(jiān)控某一警情車輛，同時也可實施多輛車共同監(jiān)控。此外，系統(tǒng)還需將所有警情問題車輛的目標全面呈現(xiàn)出來，并設計GIS地圖操作的常用功能，如測距、移動、放大縮小、地理信息查詢等，以滿足不同行業(yè)和地區(qū)的綜合監(jiān)控需求。通過權限管理功能，系統(tǒng)可實現(xiàn)行業(yè)化監(jiān)控，確保監(jiān)控工作的針對性和有效性。

4.3 移動監(jiān)控系統(tǒng)的設計

移動式監(jiān)控系統(tǒng)主要通過危險品檢測技術與視頻監(jiān)控技術，對危險品車輛進行實時監(jiān)控。結合無線遠程檢測儀與視頻監(jiān)控系統(tǒng)，監(jiān)管中心能夠在電子地圖上實時獲取車輛的各類數(shù)據(jù)信息，并全面掌握危險化學物質(zhì)的濃度信息。一旦出現(xiàn)交通故障、毒氣泄漏等緊急情況，氣體檢測儀將自動觸發(fā)報警機制。監(jiān)控中心在接收到報警信息后，能夠迅速聯(lián)系警務、急救等相關單位，并根據(jù)車輛當時的地理位置數(shù)據(jù)和實時狀況，及時制定并實施應急處理方案。

車輛監(jiān)控定位系統(tǒng)則主要利用GSM技術、GPS技術和GIS技術，將危險品運輸車輛的信息實時反饋到監(jiān)控中心系統(tǒng)上。通過中心服務器的協(xié)同作用，系統(tǒng)對反饋的車輛信息實施有效處理，從而實現(xiàn)車輛定位、監(jiān)控等核心功能的設計價值。此外，該系統(tǒng)還能幫助企業(yè)精確查詢運輸車輛的具體位置和當前狀態(tài)，對車輛進行實時監(jiān)控，并訪問車輛的歷史紀錄，為用戶提供便捷的信息服務。

監(jiān)控系統(tǒng)中心的服務器不僅承擔著各平臺的管理和控制任務，還負責數(shù)據(jù)流向的調(diào)度和顯示，確保整個監(jiān)管系統(tǒng)能夠高效運行。

5 結束語

危險化學品車輛運輸過程中存在諸多不可預測的因素，因此不可避免地會面臨各種潛在的風險。為了應對這些風險，我們需要對危險化學品車輛運輸監(jiān)控系統(tǒng)進行設計。鑒于傳統(tǒng)監(jiān)控系統(tǒng)的監(jiān)控力度存在不足，我們結合了DCMT系統(tǒng)的功能來加強對危險品運輸車輛的監(jiān)控。

本文結合了網(wǎng)上申報管理功能、車輛異常警情監(jiān)控、地方平臺接入狀況監(jiān)控以及車輛行駛數(shù)據(jù)上報功能等多個設計要素，對車輛運輸監(jiān)控系統(tǒng)進行了全面設計。這樣的設計不僅有助于危險化學品運輸車輛駕駛員全面掌握DCMT裝置的使用方法，還能為駕駛員提供車輛在運輸過程中的各類數(shù)據(jù)信息反饋，從而方便監(jiān)控車輛的運行效率與安全性。同時，該設計也有助于監(jiān)控中心實時掌握各車輛的運行情況，進而為危險品運輸車輛的駕駛人員提供更加全面的安全保障。