基於穩定電源的車載液態危險品在途運輸的智能監測系統的製作方法
2023-06-19 21:47:06
本實用新型涉及智能監控技術領域，特別是基於穩定電源的車載液態危險品在途運輸的智能監測系統。
背景技術：
危險品通常指具有一定危險特性的物品，常見的如：易燃、易爆的物品；具有腐蝕性和輻射危害的物品等。因為一般具有這些特性，導致了在搬運、裝卸和貯存保管過程中，更有可能會造成人員傷亡和財產毀壞，更有甚者，會汙染環境，造成了不可逆轉的損失和破壞。基於以上情況，應更加重視這些貨物在生產、應用和運輸方面的安全問題。
近年來，我國危險品行業的發展勢頭良好，各領域和部門對危險品的消耗日益增加，其對應貿易數量和供給數量也越來越多。我國地理環境的分布及危險品產業的發展和布局情況決定了主要依靠公路運輸的方式進行危險品貨物的運輸。截止目前，在我國從事危險品道路運輸的企業約七千多家，從業人員達 60 萬餘人，涉及到的運輸車輛也分布於全國各個城市，相關的車輛有 13 萬餘輛；並且危險品的特徵及其危險性也各不相同，年運載量巨大。這些危險品的危險性和破壞性主要由這些物品自身的理化特性和時刻變化的外部環境共同決定的。理化性質也是內因特性，如：易點燃、易腐蝕的特性。內因會在一定的外因時顯現。例如：運輸時遇到的明火、擠壓、震動及撞擊極易導致危險發生。由於這些原因，危險品運輸不僅要注意外部條件的變化，更要關注危險品的狀態變化。
例如， 2014 年 4 月 8 日， 一輛槽罐車在行駛至京開高速南向北方向黃村段發生側翻起火，結果導致了兩人死亡，高速路段出現擁堵，並燒毀了路邊的多棵樹木。5 月18 日，浙江桐廬境內，一輛裝載有四氯乙烷的槽罐車，發生側翻，車載的 25.8 噸四氯乙烷嚴重洩漏，其中有 8 噸左右流到附近的河流，嚴重汙染了大地水質。因此，應採取實時、高效的監控形式，將危險扼殺在萌芽之中，避免對環境和人民財產安全造成損失。
危險品運輸事故產生的一系列後果不僅造成環境汙染和財產損失，還會威脅公共安全，影響社會穩定，給國家帶來不可估量的損失。為此，相關部門開展危險品運輸安全的跟蹤監控模式的研究和相關的安全法規的擬定，同時也採取了大量的措施來保證運輸工作的規範作業。但在實際運輸過程中，頻繁發生的運輸事故也在警告我們，應當建立高效的監控系統降低事故發生率，降低各方面的損失。
根據對於危險品運輸事故的分析研究表明，事故發生的主要原因包括違法駕駛、違規運輸、運載工具安全性能低，運載容器設計不合理、運輸單位資質不達標、從業人員安全意識差；各部門相互配合不協調及監管不力；危險品事故救援機制不完善、實時監控體系不夠全面和完善。為把該類運輸事故降到最低，首先應建立相關的制度與法規，加強市場監管力度，並引導運輸單位嚴格遵守；其次，政府和企業強化事故應急救援力度，如：進行救援隊伍培訓和教育；完善救援設備等。
我國對於危險品運輸監控方面的做了大量工作，也取得了一定的成就，但監控系統比較單一，目前大多數對於運輸車輛行駛狀態的監測，仍然存在許多監控上的盲區，不能對危險品、運輸車輛和駕駛員全面、高效、及時的監控和預警。例如：在運輸途中出現的系統部件故障的應對措施不夠完善；數據採集方式和處理方式存有較大的誤差；系統的報警系統功能不夠完善等。基於以上方面的考慮，電源方面、危險品運輸監控系統仍有許多的方面有待於改進和提高。
技術實現要素：
本實用新型所要解決的技術問題是克服現有技術的不足而提供基於穩定電源的車載液態危險品在途運輸的智能監測系統，本實用新型裝置能夠提高穩定的電源、運輸安全的預警性，結構簡單且實用性強。
本實用新型為解決上述技術問題採用以下技術方案：
根據本實用新型提出的一種基於穩定電源的車載液態危險品在途運輸的智能監測系統，包括電源模塊、三個溫度檢測模塊、攝像模塊、光強檢測模塊、火焰傳感器、蜂鳴器、震動檢測模塊、信號調理電路、爆閃燈、控制模塊、無線傳輸模塊、移動終端和顯示模塊；三個溫度檢測模塊分別設置在液體危險品的頂層、中層和底層；其中，
溫度檢測模塊、攝像模塊、光強檢測模塊、火焰傳感器、震動檢測模塊分別與信號調理電路連接，電源模塊、信號調理電路、蜂鳴器、爆閃燈、無線傳輸模塊、顯示模塊分別與控制模塊連接，移動終端與無線傳輸模塊連接；
所述電源模塊包括CC2530晶片、LTC4414晶片、主電源、備用電源、第一至第五電阻、第一P溝道場效應管至第四P溝道場效應管、第一發光二極體和第一電容；其中，LTC4414晶片的CTL端與CC2530晶片的P1_2端連接，LTC4414晶片的Vin端分別與主電源、地、第一電阻的一端連接，第一電阻的另一端分別與第二電阻的一端、CC2530晶片的P0_3端連接，第二電阻的另一端接地；LTC4414晶片的STAT端與第四P溝道場效應管的柵極連接，第一發光二極體的正極分別與第五電阻的一端、第三P溝道場效應管的柵極、第四P溝道場效應管的柵極連接，第三P溝道場效應管的源極分別與第五電阻的另一端、第一發光二極體的負極、第四P溝道場效應管的源極連接；LTC4414晶片的SENSE端分別與第四P溝道場效應管的漏極、第二P溝道場效應管的漏極、第一電容的一端連接，第一電容的另一端接地；LTC4414晶片的GATE端分別與第一P溝道場效應管的柵極、第二P溝道場效應管的柵極連接，第一P溝道場效應管的源極與第二P溝道場效應管的源極連接，第一P溝道場效應管的漏極接地，第三P溝道場效應管的漏極分別與備用電源、第三電阻的一端連接，第三電阻的另一端分別與第四電阻的一端、CC2530晶片的P0_1端連接，第四電阻的另一端接地。
作為本實用新型所述的一種基於穩定電源的車載液態危險品在途運輸的智能監測系統進一步優化方案，所述主電源、備用電源均為鋰電池。
作為本實用新型所述的一種基於穩定電源的車載液態危險品在途運輸的智能監測系統進一步優化方案，所述溫度檢測模塊包括AD590溫敏電流源，所述AD590溫敏電流源包括AD581晶片、AD590晶片、第一LM358雙運算放大器和第一至五電阻；其中，AD581晶片的電源端與+15V電壓連接，AD581晶片的接地端與地連接，AD581晶片的輸出端與第一電阻的一端連接，第一電阻的另一端與第二電阻的一端連接，第二電阻的另一端與第一LM358雙運算放大器的反相輸入端、第三電阻的一端、AD590晶片的高電位端分別連接，第三電阻的另一端與第四電阻的一端連接，第四電阻的另一端與第一LM358雙運算放大器的輸出端連接，第一LM358雙運算放大器的正輸入端與第五電阻的一端連接，第五電阻的另一端與地連接，第一LM358雙運算放大器的電源端與+15V電壓連接，第一LM358雙運算放大器的接地端與-15V電壓連接，AD590晶片的低電位端與-15V電壓連接。
作為本實用新型所述的一種基於穩定電源的車載液態危險品在途運輸的智能監測系統進一步優化方案，所述信號調理電路包括依次連接的陷波電路、濾波電路、放大電路和整流電路。
作為本實用新型所述的一種基於穩定電源的車載液態危險品在途運輸的智能監測系統進一步優化方案，控制模塊為89C51單片機。
作為本實用新型所述的一種基於穩定電源的車載液態危險品在途運輸的智能監測系統進一步優化方案，蜂鳴器的型號為BL-SBZ0530。
作為本實用新型所述的一種基於穩定電源的車載液態危險品在途運輸的智能監測系統進一步優化方案，顯示模塊為LCD1602型號的顯示器。
本實用新型採用以上技術方案與現有技術相比，具有以下技術效果：
（1）本實用新型同時安裝有三個同一型號的溫度檢測模塊，那麼這三個溫度檢測模塊便將同一時刻採集到的溫度值經信號調理電路傳輸給控制模塊；這樣不僅能夠防止因單個溫度檢測模塊故障引起狀態採集失敗，也可以減小單一測量帶來的誤差，提高了測量精度，增強了系統可靠性；
（2）本實用新型及時提醒駕駛員在運輸過程中的震動程度；
（3）本實用新型測得的火焰狀況或者溫度信息或者光強大小超過各自預設值時可利用蜂鳴器報警，當震動程度超過預設範圍時，則爆閃燈會閃亮，提醒駕駛者；且所測得信息可經無線傳輸模塊至移動終端進行顯示監測；
（4）本實用新型能夠提供穩定的電源，具有體積小、整體協調性能好、抗幹擾能力強、靈敏度高、操作簡單、安全可靠且成本低廉。
附圖說明
圖1是本實用新型的結構圖。
圖2是電源模塊電路圖。
具體實施方式
下面結合附圖對本實用新型的技術方案做進一步的詳細說明：
如圖1所示是一種基於穩定電源的車載液態危險品在途運輸的智能監測系統，包括電源模塊、三個溫度檢測模塊、攝像模塊、光強檢測模塊、火焰傳感器、蜂鳴器、震動檢測模塊、信號調理電路、爆閃燈、控制模塊、無線傳輸模塊、移動終端和顯示模塊；三個溫度檢測模塊分別設置在液體危險品的頂層、中層和底層；其中，
溫度檢測模塊、攝像模塊、光強檢測模塊、火焰傳感器、震動檢測模塊分別與信號調理電路連接，電源模塊、信號調理電路、蜂鳴器、爆閃燈、無線傳輸模塊、顯示模塊分別與控制模塊連接，移動終端與無線傳輸模塊連接；
圖2是電源模塊電路圖，所述電源模塊包括CC2530晶片、LTC4414晶片、主電源、備用電源、第一至第五電阻、第一P溝道場效應管至第四P溝道場效應管、第一發光二極體和第一電容；其中，LTC4414晶片的CTL端與CC2530晶片的P1_2端連接，LTC4414晶片的Vin端分別與主電源、地、第一電阻的一端連接，第一電阻的另一端分別與第二電阻的一端、CC2530晶片的P0_3端連接，第二電阻的另一端接地；LTC4414晶片的STAT端與第四P溝道場效應管的柵極連接，第一發光二極體的正極分別與第五電阻的一端、第三P溝道場效應管的柵極、第四P溝道場效應管的柵極連接，第三P溝道場效應管的源極分別與第五電阻的另一端、第一發光二極體的負極、第四P溝道場效應管的源極連接；LTC4414晶片的SENSE端分別與第四P溝道場效應管的漏極、第二P溝道場效應管的漏極、第一電容的一端連接，第一電容的另一端接地；LTC4414晶片的GATE端分別與第一P溝道場效應管的柵極、第二P溝道場效應管的柵極連接，第一P溝道場效應管的源極與第二P溝道場效應管的源極連接，第一P溝道場效應管的漏極接地，第三P溝道場效應管的漏極分別與備用電源、第三電阻的一端連接，第三電阻的另一端分別與第四電阻的一端、CC2530晶片的P0_1端連接，第四電阻的另一端接地。
電源模塊用於供電，溫度檢測模塊用於測量危險品貨物的溫度，攝像模塊用來多方位的採集周圍的環境圖片，光強檢測模塊用於檢測光的強度大小，火焰傳感器用來測量火焰狀態，在運輸過程中會因為發生震動遭受到一定程度的破壞，因此採用震動檢測模塊用來檢測震動的程度；將這些檢測模塊的檢測數據經信號調理電路輸入至控制模塊處理，當火焰狀況或者溫度信息或者光強大小超過各自預設值時可利用蜂鳴器報警，當震動程度超過預設範圍時，則爆閃燈會閃亮，提醒駕駛者；爆閃燈、蜂鳴器都按設在駕駛室內，溫度信息、環境圖片信息、光強大小、火焰狀況、震動程度均可經無線傳輸模塊至移動終端進行顯示監測。移動終端可為手機、平板等移動終端。
同時安裝有三個同一型號的溫度檢測模塊，那麼這三個溫度檢測模塊便將同一時刻採集到的溫度值經信號調理電路傳動給控制模塊。這樣不僅能夠防止因單個傳感器故障引起狀態採集失敗，也可以減小單一測量帶來的誤差，提高了測量精度，增強了系統可靠性。
所述溫度檢測模塊包括AD590溫敏電流源，所述AD590溫敏電流源包括AD581晶片、AD590晶片、第一LM358雙運算放大器和第一至五電阻；其中，AD581晶片的電源端與+15V電壓連接，AD581晶片的接地端與地連接，AD581晶片的輸出端與第一電阻的一端連接，第一電阻的另一端與第二電阻的一端連接，第二電阻的另一端與第一LM358雙運算放大器的反相輸入端、第三電阻的一端、AD590晶片的高電位端分別連接，第三電阻的另一端與第四電阻的一端連接，第四電阻的另一端與第一LM358雙運算放大器的輸出端連接，第一LM358雙運算放大器的正輸入端與第五電阻的一端連接，第五電阻的另一端與地連接，第一LM358雙運算放大器的電源端與+15V電壓連接，第一LM358雙運算放大器的接地端與-15V電壓連接，AD590晶片的低電位端與-15V電壓連接。
無線傳輸模塊具有複雜度低、成本低、功耗低等特點，在實現實時溫、溼度控制方面具有很大的優勢。
所述信號調理電路包括依次連接的陷波電路、濾波電路、放大電路和整流電路。
控制模塊為單片機。
所述單片機為89C51單片機。
蜂鳴器的型號為BL-SBZ0530。
顯示模塊為LCD1602型號的顯示器。
在本說明書的描述中，參考術語「一個實施例」、「一些實施例」、「示例」、「具體示例」、或「一些示例」等的描述意指結合該實施例或示例描述的具體特徵、結構、材料或者特點包含於本實用新型的至少一個實施例或示例中。在本說明書中，對上述術語的示意性表述不一定指的是相同的實施例或示例。而且，描述的具體特徵、結構、材料或者特點可以在任何的一個或多個實施例或示例中以合適的方式結合。
儘管已經示出和描述了本實用新型的實施例，本領域的普通技術人員可以理解：在不脫離本實用新型的原理和宗旨的情況下可以對這些實施例進行多種變化、修改、替換和變型，本實用新型的範圍由權利要求及其等同限定。