引 言

隨著現(xiàn)代石油和化工行業(yè)的快速發(fā)展，危險(xiǎn)化學(xué)品的運(yùn)輸量不斷增加，?；愤\(yùn)輸過(guò)程中發(fā)生的安全事故數(shù)量也不斷攀升。根據(jù)國(guó)家安監(jiān)總局和消防總局的有關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，在我國(guó)近幾年發(fā)生的?；钒踩鹿手校谐^(guò) 77% 的事故發(fā)生在?；愤\(yùn)輸階段，有 9% 的安全事故發(fā)生在?；反鎯?chǔ)階段。由此可見(jiàn)，?；钒踩芾碇酗L(fēng)險(xiǎn)最高的一個(gè)環(huán)節(jié)即危化品物流。我國(guó)?；肺锪鞴芾砟壳按嬖谌缦聠?wèn)題 ：

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

(2) ?；肺锪鞴芾硇畔鬏攲?shí)時(shí)性差，稽查難度較大 ；

(3) 科技管理手段相互獨(dú)立，信息孤島現(xiàn)象嚴(yán)重 ；

(4) ?；愤\(yùn)輸企業(yè)缺乏成熟的管理模式，運(yùn)輸路線不合理，安全意識(shí)較差。

針對(duì)我國(guó)危險(xiǎn)化學(xué)品物流管理現(xiàn)狀，依據(jù)國(guó)家出臺(tái)的危險(xiǎn)化學(xué)品管理相關(guān)政策文件，本文結(jié)合目前世界和國(guó)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(jì)方法。

1 系統(tǒng)設(shè)計(jì)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(shí)現(xiàn)如下三大功能 ：

(1) 車(chē)載終端的數(shù)據(jù)采集與傳輸 ；

(2) 監(jiān)控中心的實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)與調(diào)度管理 ；

(3) 數(shù)據(jù)中心的安全與備份。

車(chē)載終端設(shè)備安裝在?；愤\(yùn)輸車(chē)輛上， 該設(shè)備通過(guò)北斗導(dǎo)航定位技術(shù)采集運(yùn)輸車(chē)輛的運(yùn)行路線，通過(guò) TD- SACMD 4G 網(wǎng)絡(luò)將信息傳輸?shù)叫畔⑵脚_(tái)，通過(guò) RFID 技術(shù)配置溫度、濕度等傳感器，采集車(chē)內(nèi)?；返沫h(huán)境參數(shù)，通過(guò)TD-SACMD 4G 網(wǎng)絡(luò)將信息傳輸?shù)叫畔⑵脚_(tái)。運(yùn)輸車(chē)輛的車(chē)門(mén)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(kāi)封，并能將開(kāi)封的信息通過(guò)無(wú)線方式傳送到車(chē)載終端，通過(guò) 4G 網(wǎng)絡(luò)上傳到平臺(tái)系統(tǒng)，若是非法開(kāi)封， 則會(huì)發(fā)出報(bào)警信息。該信息平臺(tái)采用基于 Java 技術(shù)的中間件與 Oracle 數(shù)據(jù)庫(kù)構(gòu)建?；肺锪鞴芾硇畔⑾到y(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(chē)載終端

車(chē)載終端的輸入數(shù)據(jù)為北斗衛(wèi)星采集信號(hào)、溫濕度傳感器采集信號(hào)、煙霧傳感器采集信號(hào)、光傳感器采集信號(hào)、電子鎖啟封和封鎖信號(hào)、緊急報(bào)警按鍵觸發(fā)信號(hào)和三路視頻監(jiān)控信號(hào)，以及來(lái)自監(jiān)控中心的報(bào)警和命令信號(hào)。車(chē)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(hào)、?；翻h(huán)境參數(shù)信號(hào)、電子鎖信號(hào)、緊急呼救信號(hào)、超速報(bào)警信號(hào)。輸出信號(hào)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(shí)現(xiàn)與監(jiān)控中心的語(yǔ)音和短信交互傳輸。

2.2 通信中心

通信中心是溝通車(chē)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(chē)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(chē)載終端與監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)交互，負(fù)責(zé)維護(hù)車(chē)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(chǔ)存?zhèn)}庫(kù)，也是溝通車(chē)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(lái)源 ：

(1) 來(lái)自車(chē)載終端的數(shù)據(jù)。如衛(wèi)星定位信號(hào)、?；翻h(huán)境參數(shù)信號(hào)、電子鎖信號(hào)、緊急呼救信號(hào)，視頻監(jiān)控信號(hào)。

(2) 來(lái)自貨物倉(cāng)庫(kù)的數(shù)據(jù)。包括危險(xiǎn)貨物在出發(fā)地倉(cāng)庫(kù)裝車(chē)運(yùn)輸時(shí)，工作人員利用手持掃描設(shè)備自動(dòng)讀取危險(xiǎn)貨物包裝上的條形碼、RFID 電子標(biāo)簽信息（如危險(xiǎn)貨物名稱(chēng)、編號(hào)等），車(chē)輛上有公安和運(yùn)政部門(mén)聯(lián)合發(fā)放的許可證信息（車(chē)輛車(chē)型、車(chē)牌號(hào)、載重等）和倉(cāng)庫(kù)管理中心數(shù)據(jù)庫(kù)中的其他信息（如危險(xiǎn)貨物運(yùn)單編號(hào)、危險(xiǎn)貨物數(shù)量等），請(qǐng)求與物流監(jiān)控管理系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫(kù)中的數(shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)比確認(rèn)。

(3) 來(lái)自監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)。對(duì)存儲(chǔ)于數(shù)據(jù)中心的原始數(shù)據(jù)或加工過(guò)的原始數(shù)據(jù)的查詢請(qǐng)求，如對(duì)車(chē)輛位置、行車(chē)軌跡、車(chē)輛狀態(tài)、貨物狀態(tài)、報(bào)警信號(hào)（車(chē)輛超速、超時(shí)等）、緊急呼救事件及其處置情況、車(chē)輛信息等的查詢請(qǐng)求 ；通過(guò)公文流轉(zhuǎn)向上級(jí)部門(mén)提交的危化品運(yùn)輸路線方案、應(yīng)急處置預(yù)備方案的存儲(chǔ)與查詢 ；對(duì)監(jiān)控中心處理日志的儲(chǔ)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、?；愤\(yùn)輸交通法規(guī)信息，?；肪o急事件分類(lèi)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(hào)、車(chē)輛實(shí)時(shí)位置信號(hào)、車(chē)輛實(shí)時(shí)狀態(tài)、貨物實(shí)時(shí)狀態(tài)、報(bào)警信號(hào)（車(chē)輛超速、超時(shí)、超限、傳感器參數(shù)超界等）、緊急呼救信號(hào)， 滿足查詢需要的行車(chē)軌跡、地理信息、車(chē)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(lái)自數(shù)據(jù)中心的視頻監(jiān)控信號(hào)、衛(wèi)星定位信號(hào)（車(chē)輛超速、超時(shí)、超限、傳感器參數(shù)超界等）、報(bào)警信號(hào)、電子鎖信號(hào)、緊急呼救信號(hào)、電子地圖信息等， 以及來(lái)自車(chē)載終端的語(yǔ)音、短信等交互數(shù)據(jù)。監(jiān)控中心的輸 出信號(hào)包括三部分 ：上傳至車(chē)載終端的車(chē)輛超速、超時(shí)、超限等報(bào)警信號(hào)。其中報(bào)警信號(hào)除車(chē)輛超速不必上傳車(chē)載終外，其余全部傳至車(chē)載終端，以提醒司機(jī)注意 ；指揮命令既要上傳至車(chē)載終端，也要作為操作日志在數(shù)據(jù)中心留有記錄 ； 對(duì)于駕駛?cè)藛T違規(guī)操作、危險(xiǎn)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(lèi)處理，迅速向 不同的人員和部門(mén)提供報(bào)警信息。使報(bào)警信息能夠及時(shí)準(zhǔn)確 地傳送給司乘人員、運(yùn)輸管理部門(mén)、貨主、車(chē)輛所在地的公 安交警、消防等部門(mén)，以確保危險(xiǎn)貨物及運(yùn)輸車(chē)輛得到及時(shí)處置和快速救援，同時(shí)向數(shù)據(jù)中心發(fā)出查詢請(qǐng)求信號(hào)。

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(chē)載終端采集 GPS/ 北斗衛(wèi)星定位數(shù)據(jù)、傳感器采集車(chē)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(bào)警開(kāi)關(guān)狀態(tài)參數(shù)，通過(guò)通信控制中心將車(chē)載終端采集到的數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)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(kù)，將接收到的報(bào)警信息及時(shí)傳遞給監(jiān)控中心 ；對(duì)于非報(bào)警信號(hào)，則在接收到監(jiān)控中心的查詢請(qǐng)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(yè)上的電子地圖匹配，使終端用戶能夠清楚、直觀地掌握移動(dòng)目標(biāo)的動(dòng)態(tài)位置信息，從而達(dá)到對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的監(jiān)控，并根據(jù)實(shí)際工作需要進(jìn)行調(diào)度，也可對(duì)移動(dòng)目標(biāo)的歷史軌跡進(jìn)行查詢。監(jiān)控中心可通過(guò)手機(jī)或短信方式直接向被監(jiān)控車(chē)輛發(fā)送調(diào)度命令和報(bào)警信號(hào)。

                                                                                                                                                                  圖 2 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)總體數(shù)據(jù)流圖

4 結(jié) 語(yǔ)

基于物聯(lián)網(wǎng)和北斗導(dǎo)航技術(shù)的?；肺锪鞴芾硐到y(tǒng)可通過(guò)安裝在運(yùn)輸車(chē)輛上的車(chē)載終端實(shí)時(shí)采集車(chē)輛位置、電子鎖啟封和封鎖、車(chē)內(nèi)貨物環(huán)境參數(shù)等信息，并將車(chē)輛位置信息、電子鎖異常、車(chē)內(nèi)貨物環(huán)境參數(shù)異常以及車(chē)輛緊急報(bào)警存入數(shù)據(jù)中心進(jìn)行分類(lèi)處理 ；通過(guò)監(jiān)控中心信息管理平臺(tái)可以實(shí)時(shí)跟蹤監(jiān)控車(chē)輛和貨物的運(yùn)行狀態(tài)，查詢車(chē)輛的歷史運(yùn)行軌跡。系統(tǒng)通過(guò)對(duì)“危險(xiǎn)化學(xué)品運(yùn)輸”在從業(yè)人員、車(chē)輛狀況、裝運(yùn)條件等環(huán)節(jié)進(jìn)行信息化管理水平提升，有效實(shí)現(xiàn)了危險(xiǎn)化學(xué)品流向跟蹤、狀態(tài)監(jiān)控、來(lái)源追溯等監(jiān)管目的，規(guī)范危險(xiǎn)化學(xué)品的管理。同時(shí)，實(shí)現(xiàn)危險(xiǎn)化學(xué)品領(lǐng)域的跨部門(mén)聯(lián)動(dòng)與監(jiān)管，提高政府部門(mén)應(yīng)急信息處理和資源調(diào)度能力。