危化品物流運輸過程安全監控平臺研究

方秋詩， 王琦峰， 肖文文 （浙江萬里學院 現代物流學院，浙江 寧波 315100）

FANG Qiu-shi,WANG Qi-feng,XIAO Wen-wen (Modern Logistics School of Zhejiang Wanli University,Ningbo 315100,China)

危險化學品 （簡稱危化品）包括爆炸品、壓縮氣體和液化氣體、易燃液體、易燃固體、自燃物品和遇濕易燃物品、氧化劑和有機過氧化物、有毒品和腐蝕品等[1]。目前，國內危化品運輸主要以公路運輸為主。隨著我國國民經濟和公路建設的發展，道路危化品運輸量越來越大，品種越來越多，道路危化品運輸經營業戶、運輸車輛和從業人員逐年增加。與此同時，道路危險貨物運輸事故時有發生，且事故頻率和危害程度越來越嚴重。2010年7月至9月，短短幾個月之間，全國發生多起危化品泄漏的特大事故。例如：2010年8月2日，江西贛州信豐縣小江鎮鐵路職工宿舍附近，一裝載20噸的濃鹽酸槽罐車發生嚴重泄漏。運輸途中，槽罐車的罐體管道突然發生爆炸，爆裂點面積較大很難實施堵漏，最終引起當地飲水被污染。2010年8月18日，一輛由蘇州開往淮安的大客車行至寧通高速泰興根思段時，與一輛運輸氨水的卡車發生追尾，導致氨水泄漏，事故造成1人死亡，10多人受傷。

危化品運輸安全是危化品物流發展的基礎保障，同時，危化品的安全運輸直接影響到社會秩序的穩定和人民生活的安定。危化品運輸安全及其重要性，也受到國家的重視[2]。危化品運輸事故的頻繁發生，主要原因在于運輸過程中的監控及管理存在著漏洞，需要加強為危化品物流運輸過程加強監控。隨著科技信息技術的迅速發展，新的信息技術，如物聯網等的出現和應用，為危化品物流運輸安全提供了技術的保障[3-5]。本文利用GPS、RFID電子標簽、無線傳感器、無線傳感網、3G網、車載終端等信息技術來實現安全監控平臺的可視、可控化，提高安全管理水平。

1 危化品物流運輸過程安全監控管理信息平臺

在危化品運輸過程中，安全監控平臺為危化品安全運輸提供了保障。需要不斷地用新技術去改善安全監控平臺，讓監控平臺人性化，實現運輸過程可視可控的數據化。基于上述管理目標，本文結合信息技術的發展，設計了一套危化品物流運輸過程安全監控管理信息平臺，其構成如圖1所示。

安全監控管理信息平臺是由GPS信息系統模塊、車載終端數據模塊、視頻監控模塊、報警系統模塊和應急管理模塊構成，其中：

GPS系統包括GPS模塊、GPS衛星和規定的安全運輸路線。該系統通過3G無線通訊網發送的GPS模塊與GPS衛星通信實時獲得運輸行車輛的當前位置信息，并對信息數據進行處理。與此同時，系統將接收到的車輛當前位置信息與規定的安全運輸路線進行對校 （了解車輛行使是否有違規）。車載終端數據模塊由傳感器的數據、基本信息數據和車速、油箱液位數據三個模塊構成。是接受由運輸車輛車載終端發送的相關數據，并對其數據進行處理 （了解車輛和危化品實時狀況），處理后的數據通過無線網絡傳給車載終端。報警系統分為對車載終端的相關數據超標預警模塊、車輛交通事故的預警模塊和相關部門報警電話模塊。

圖1 危化品運輸過程安全監控管理信息平臺框架

1.1 危化品運輸過程實時視頻監控系統

圖2 視頻監控點在運輸車輛的設置示意圖

危化品運輸過程實時監控系統主要是通過視頻攝像頭進行監控數據的采集，通過3G/GPRS網絡進行數據傳輸把數據傳輸到公司的監控中心，通過監控管理軟件實時地對危化品運輸過程進行全程實時監控。危化品運輸過程的全程視頻監控系統的視頻數據采集點一般位于以下幾個點，即對車廂門、車尾、油箱、駕駛室以及前方路況等五處采用視頻監視，視頻監控點在運輸車輛的設置如圖2所示。

以運輸車輛為集裝箱車為例，首先在集裝箱內部頂端A安裝各種無線傳感器，包括溫度、濕度和氣壓 （如果是槽罐車，內壁還裝有液位測量器）。然后在集裝箱門1處上安裝1號微型攝像頭，防止偷竊事件；在車尾2處安裝2號微型攝像頭，實現倒車的可視化并監控追尾事故；在車輛油箱口附近3處安裝3號微型攝像頭，防止漏油、偷油事件發生；在駕駛室內4處安裝4號微型攝像頭，監控駕駛員的精神狀態；駕駛室外5處安裝5號微型攝像頭，監控前方路況；最后在車輛頂部B處裝有防雷設備，防止車輛被雷擊中；在車廂外部C處，貼有RFID電子標簽，上面載有車輛的所有信息。

1.2 車載終端

每輛運輸車均裝有車載終端，車載終端是專門針對汽車特殊運行環境及電器電路特點開發的具有抗高溫、抗塵、抗震功能并能與汽車電子電路相融合的專用汽車信息化產品。能實現所有家用電腦功能，支持車內上網、GPS定位、語音導航、電話等功能，車載終端的主要功能模塊如圖3所示。

GPS模塊包括GPS定位、語音導航以及后端監控中心制定的運輸路線。視頻模塊中可以顯示各個攝像頭監控到的實時畫面，用于了解車輛和危化品的安全情況。報警模塊有超速、改道行駛預警，車廂內部的溫度、濕度以及氣壓的超標事項的預警，還有駕駛員可手動向監控中心以及當地相關部門報警。而通訊模塊包括無線傳感網模塊和3G網模塊。無線傳感網模塊用于接收傳感器定時傳送的實時數據。3G網模塊使用就如平時用的手機一樣，可以進行語音、視頻通話。在必要時可以向監控中心反應相關事項，讓監控中心可以在第一時間了解情況。應用軟件模塊包括測車速，駕駛員、車輛、貨物等信息窗口等。該信息窗口用于駕駛員在出發前輸入個人、車輛、貨物信息，并發送給后端監控中心審核，審核合格后再出發。車載終端的數據傳輸過程如圖4所示：

圖3 車載終端的功能構成

1.3 危化品物流運輸過程監控管理流程

基于上述的監控平臺，結合危化品物流運輸的管理平臺，整個危化品物流運輸過程的監控管理流程如下：

任務下達時，監控中心以短信的形式通知駕駛員工作內容，并告訴車輛ID，駕駛員啟動車輛并在車載終端的駕駛員窗口處輸入駕駛員的個人信息，并傳輸給后臺監控中心審核。審核通過后發出 “裝載”的指令，駕駛員點擊 “裝載”指令后前往指定的裝載貨物區。在裝載貨物區，相關人員對待裝貨物進行RFID數據讀取采集。裝載完畢后，對車輛RFID數據讀取采集。數據都采集完畢后，相關人員把所有RFID數據以無線通信方式傳輸給后臺監控中心審核。經審核通過后，監控中心將數據整理后傳輸給車載終端，并給出 “出發”的指令。駕駛員點擊 “出發”后正式出發。

運輸過程中，每個無線傳感器設備和視頻監控設備每隔半小時采集實時數據，通過無線傳感網傳給車載終端，然后車載終端將接收到的數據通過3G無線網絡傳送給后臺監控中心，后臺監控平臺中的車載終端數據模塊接受數據，相關工作人員對數據進行適當處理，采集重要數據后重新將有用的數據傳回車載終端。如果當車輛接受到的數據中有某個超過指標時，車載終端的報警系統會發出語音警報來提醒駕駛員。

當到達目的地后，相關人員進行卸貨，并對貨物進行驗貨。驗貨通過后，駕駛員通過車載終端給監控中心發出 “完成任務”的信號，經監控中心的工作人員同意后向車載終端發出 “任務成功”指令。此后，駕駛員點擊“任務成功”指令后離開目的地。

如果當監控中心接受到不安全數據時，系統會自動產生警報提醒工作人員。然后有相關工作人員A對駕駛員進行呼叫，了解相關情況。與此同時，相關工作人員B將警報轉化成短信警報形式發給相關管理人員 （包括主任、經理）。了解清楚情況后，尋找相應的應急措施，如果情況比較嚴重的話，就要向車輛所在地的相關部門報警，尋求幫助。

在危化品物流過程安全監控平臺及物流業務平臺的支撐下，通過信息的實時采集、傳輸、處理和分析，能夠有效實現物流過程的可視化和精細化管理，有利于提供物流的管理效率和保障物流過程的安全性。

2 結束語

基于上述設計思路和方案，在寧波某危化品物流運輸企業進行了物流過程安全監控平臺的實施和應用，通過視頻監控、GPS及業務系統的集成應用提高了危化品運輸的效益，加快了相關信息數據的傳輸速度，使后臺監控中心能夠及時的了解掌握車輛運輸情況。該平臺的運行實現了危化品企業對危化品運輸的安全監控，提高企業安全監管水平，減少企業的潛在損失，降低了對生命的危害，得到了良好的應用效果。

[1] 劉強，高暉.危險化學品運輸安全統一監控平臺的探討和設想[J].中國安全科學學報，2004,16(2):14-17.

[2] 丁火平，黃燦林，陳建平.一種危化品安全綜合信息監控與應急系統體系框架[J].計算機應用研究，2009,26(7):2067-2072.

[3] 范文彬，曾文華.基于RFID的危化品管理平臺分析與設計[J].福建電腦，2009(2):122-123.

[4] 楊揚，鄭四發，曹劍東,等.大規模運輸車輛及貨物監控系統的開發應用[J].計算機工程與應用，2007,43(9):201-204.

[5] 焦亞冰.基于系統集成的物流信息管理系統可視化方案研究[J].系統仿真技術，2010,6(1):59-63.