福建海安的智慧輪胎管理系統

戴繼成，黃振華，朱建祥，黃兢冰，許志展

（福建省海安橡膠有限公司，福建 莆田 351254）

2019年非公路自卸車行業保持了回暖的態勢，市場需求進一步擴大，國際市場增長明顯。隨著技術創新的不斷加快，非公路自卸車在數字化和智能化方面取得了長足的進步，特別是露天礦山運輸載重汽車向無人駕駛技術方向發展[1]，使得巨型工程機械輪胎的智能化顯得尤為重要。輪胎工作溫度、壓力是否正常直接影響輪胎的使用壽命和生產安全，同時在欠壓情況下會增大燃油消耗，甚至影響汽車的可操控性和剎車性能[2]。傳統的輪胎壓力監測系統（TPMS）可以對輪胎壓力進行監測，但因其設備體積大、安全性差、造價高等而無法普及。

為解決這一問題，我公司自主研發出適用于礦山輪胎的智慧輪胎管理系統（ITMS）。該系統不僅解決了對輪胎溫度和壓力的監測，而且增加了礦山輪胎運營管理功能等，其使用更加簡單、精準、高效和安全。本文主要介紹ITMS的架構、功能模塊、安裝、延伸及解決方案，以期更好地了解ITMS的應用及未來研究方向。

1 傳統TPMS的弊端

傳統TPMS的硬件設備如圖1所示。因設備體積大，給安裝及擺放帶來不便。安裝時需要改造電路，破壞原裝電路，工程復雜且安裝時間長。電路的改造會給設備安全性帶來隱患。整套系統的價格在5萬元以上，成本較高，很難普及。

圖1 傳統TPMS的硬件設備

傳統TPMS普遍存在以下缺點：（1）系統工作壽命短；（2）系統在低溫或高溫環境下不夠穩定；（3）工作可靠性較差；（4）檢測精度不夠。隨著礦山無人化和礦用載重汽車無人駕駛技術的發展，還暴露出傳統TPMS的擴展性差、兼容性小等弊端，無法滿足露天礦山采礦工藝數字化、智能化和無人化發展的要求。

2 福建海安的ITMS

2.1 ITMS架構

ITMS架構如圖2所示。整套系統由輪胎銷售服務商通過胎管智能收集器APP激活，并設置胎內狀況感知系統；胎內狀況感知系統實時監控輪胎當前壓力、溫度等信息，傳輸到車載接收分析系統；再無線傳輸到海安云端計算中心進行數據分析整理；用戶管理者使用電腦或手機APP可以實時查看輪胎當前狀態、輪胎里程、磨損分析和成本分析等。

圖2 ITMS架構示意

2.2 ITMS功能模塊

在兩位教師的教學中，教師分別對學生的回答給予了及時且具體的評價，這些評價激發了學生繼續學習的興趣，也促進了學生對概念的更深一層的認識與掌握。在《角的初步認識》這一課中，角是什么樣子的這一概念是教學的重點，也是學生要達到的目標之一。在A教師和B教師的教學中，學生都能通過學習達到這一目標，但是在以拋錨式教學為主的教學效果有效性上來看，教師A對學生自主學習和協作學習這兩環節重視不夠，教師B更加關注這兩個環節的設計，因此教師A的設計相比較于教師B的設計來說，教師A的設計并沒有很好的達到教學過程的有效性，教師B的設計更好地體現了教學過程的有效性。

圖3 ITMS功能模塊示意

（1）輪胎安全監測模塊。利用安裝在每條輪胎上的傳感器實時監控輪胎溫度和壓力并顯示。當輪胎的溫度和壓力超出設定預警值時，系統將自動報警并顯示當前輪胎的溫度和壓力，除駕駛室報警外，還無線傳輸到用戶電腦及手機APP，提醒駕駛員和管理者及時處理。

（2）輪胎信息模塊。可以查到每條輪胎的品牌、胎號和出廠日期等，方便輪胎管理。

（3）輪胎里程模塊。精準地記錄輪胎行駛里程和時間，為輪胎運行成本分析和磨耗分析等提供數據支持。

（4）輪胎分析模塊。將采集到的數據無線傳輸至海安云端計算中心進行溫度分析、壓力分析、里程分析、磨損分析、成本分析和改進建議等，用戶直接通過電腦或手機APP獲得分析結果，準確及時地發現問題并加以改進。

794 Correlation between chronic hepatitis B virus infection and coronary heart disease

2.3 礦用載重汽車專用車載設備

（2）自動換算熱態/冷態氣壓，無需等熱車冷卻即可辨識氣壓是否合理。現場輪胎數據與云端計算中心實時鏈接，與輪胎巡檢的時間、數據和管理端同步，對操作人員的工作狀態一目了然。無紙化操作，數據傳輸全部通過電腦或手機APP操作。

（1）狀況感知系統芯片采用英飛凌高度集成芯片；深入輪胎內部，防盜穩固；工業級電池，壽命持久；航空鋁材，抵抗惡劣環境；精確度高，適用車型廣；抗干擾能力強，信號穩定。其技術參數如下：壓力范圍 0～1.45 MPa，工作溫度范圍－40～120 ℃，壓力精確度 ±10 kPa，溫度精確度

一直以來，普通本科院校面臨著較為尷尬的境地。一方面，由于受到師資力量、教學水平、科研水平以及各種條件的限制，難以企及一流大學的專業建設，學生理論知識不扎實，專業研究能力弱，綜合素質較低；另一方面，由于受傳統本科教學思維的影響，人才培養方案過于理論化，實踐教學環節較少，且流于表面，與高職高專學校重視技能培養的方式相異，學生在就業市場的競爭力不強。近年來，為改變這一局面，國家及地方不斷推進應用型普通本科院校的建設。隨著2015年教育部《關于引導部分地方普通本科高校向應用型轉變的指導意見》的發布，更多的本科院校開始深化教學改革，以創建應用型、有特色的地方高校為目標。

ITMS功能模塊如圖3所示。

（4）無線數據傳輸如圖5所示，整套系統的數據全部通過無線方式傳輸，方便設備安裝及拆卸。

（2）智能接收分析系統主要有以下功能：通過對輪胎的監測達到減小油耗的目的；爆胎前警告；無線實時監測；延長輪胎使用壽命；輪胎異常警報；輪胎壓力、溫度、漏氣監測。其技術參數如下：輸入電壓 8～30 V，工作溫度范圍－40～120℃，壓力精確度 ±10 kPa，溫度精確度 ±3 ℃，發射頻率 433.91～433.93 MHz，電池壽命 ＞5年，外形尺寸 120 mm×68 mm×25 mm。

（3）智能收集器對準輪胎狀況感知系統部位進行操作，可直接讀取輪胎胎號、當前壓力和溫度及行駛時間。其操作簡單、安全，可錄入輪胎當前花紋深度，將監測數據和監測時間自動上傳云端，自動跟蹤輪胎性能。智能收集器及在手機APP端顯示界面如圖4所示。

范丞丞很火，他隔空喊李晨一句“姐夫”就能上熱搜。但9月8日晚在南京，他哭了都沒能上熱搜。在那場樂華七子NEXT巡回粉絲見面會上，范丞丞哭得梨花帶雨。他說，“因為最近發生的事情很多，可能使我變得更加敏感了吧。”就在兩天前，他在個人微博上寫道：中世紀的鐘聲敲響，戴好王冠準備出場。配圖中，范丞丞頭戴王冠，身著披風，意氣風發。18歲，到底還是太年輕。南京之行，舞臺上的范丞丞被問及10年后的樣子，明顯情緒不穩，哽咽落淚。按照往常，姐姐一定會出來打打氣，安慰鼓勵一番。但翻遍了各種渠道，人們也沒有找到范冰冰的任何消息。從6月2日至今，她的微博已經100天沒有更新了。

圖4 智能收集器及在手機APP端顯示界面

±3 ℃，發射頻率 433.91～433.93 MHz，電池壽命 ＞5年，外形尺寸 50 mm×40 mm×25 mm。

強健學生的體魄、提高學生的身體素質，是學校體育的本質功能，經常參加體育鍛煉可以改變學生不良的生活習慣，促進學生軀體健康。

圖5 無線數據傳輸示意

（5）系統安裝位置如圖6所示。

圖6 系統安裝位置示意

3 ITMS延伸及解決方案

3.1 智能礦用載重汽車解決方案

精準確定車輛所在位置，實時了解設備運行情況，及時分析車輛是否偏離路線等。解決礦山企業運力不足、車隊運營管理困難、司機管理和車輛保養維修等難題；實時運力查詢調度，貨物流向跟蹤，提升企業運營效率。

3.2 智能監控解決方案

（1）狀況感知系統能夠自動實時檢測記錄輪胎關鍵信息，大大減小輪胎管理的工作量，輪胎管理智能化。24 h不間斷監測輪胎壓力和溫度變化，及時了解輪胎運行是否正常，使輪胎維護管理更加高效、安全和精準。協助用戶延長輪胎使用壽命，降低輪胎成本。

礦用載重汽車專用車載設備是一款專為智能輪胎設計、實現里程銷售和售后服務的智慧型產品。

切口感染是急性闌尾炎術后最為常見的并發癥，在未穿孔的急性闌尾炎患者中切口感染率一般小于10%，而一旦闌尾炎化膿穿孔，此時切口感染率便可高達30%左右[6，7]。在本研究中150例急性化膿性或壞疽性闌尾炎術后切口感染率約10.67%，因本研究中化膿性或壞疽性闌尾炎基本均為未穿孔闌尾炎，故切口感染率相對要低，這也與上述文獻報道相近。

3.3 數據統計解決方案

提供多種綜合數據統計分析，精準大數據分析算法，分析行駛里程、行駛時間、路況、輪胎溫度和輪胎壓力等，為輪胎管理和車輛運營提供數據支持。

3.4 客戶管理

（1）輪胎生命周期分析。專為輪胎管理專家提供數據服務，分析車輛輪胎消耗，減少輪胎的異常使用，生成輪胎管理相關的報表，減少人員投入和干涉。

3.5 平臺升級解決方案

精準定位渠道客戶庫存管理，為輪胎的采購、使用、翻新和售后提供數據支持和決策依據。智能提報輪胎物流配送計劃，優化輪胎調撥方案，保持車隊庫存合理。

（3）集成微處理器內核及非接觸式無線通訊方式避免安全隱患。測量氣壓時更安全，傳統氣壓表測量可能會導致氣門芯無法復位等問題。檢查更安全，過去記錄輪胎運行時間需要進入駕駛室，有可能存在滑倒、摔傷等安全隱患。充氣過程更安全，操作人員可將手持設備放到輪胎旁邊，在5 m以外隨時讀取充氣壓力。

（2）精準運營管理。平臺引入互聯網運營模式，通過海量數據分析，篩選最精準目標用戶，進行營銷推廣工作，提高客戶運營能力。

（3）兼容海安橡膠輪胎數據管理系統（TDMS）。TDMS擁有20多萬條各品牌輪胎使用的大數據庫，可為輪胎生命周期分析提供數據保障。

（4）車輛異常統計。通過GPS/北斗定位對車輛精準定位及運行軌跡跟蹤，分析車輛運行路線是否偏離，車輛停靠時間過長原因等。

4 未來研發計劃

（1）人工智能監測輪胎故障。通過微相機采取影像數據，利用人工智能識別技術分析故障原因。

（2）聲波自動測量花紋溝深度。利用超聲波芯片技術，自動測量花紋溝深度，為輪胎磨耗和輪胎全生命周期分析提供數據。

本研究中，HHCB和AHTN在河涌中的平均質量濃度分別為 279.00 ng·L-1和 48.00 ng·L-1，而自來水廠對這2種主要合成麝香的去除率并不高，且不同工藝對去除率影響較大，故取初始質量濃度為200 ng·L-1進行后續去除研究。

（3）兼容5G模塊。兼容5G使數據傳輸更快、更精準，開發功能更多、更便捷。

（4）接口研發。創建與其他軟硬件的接口，用于數據的傳輸及調用。如數據采集系統中TKPH值的測算。

揆諸事實，由于蔣介石無法在意識形態層面整合國民黨，即使是在蔣介石成為黨內最高領袖之后，亦無法改變國民黨的政治文化及其特質，即國民黨在根本上不是一個基于意識形態認同聚合的政黨，而是一個流于利益之爭的弱勢政黨。

5 結語

國外從20世紀70年代開始研發無人駕駛礦用載重汽車，至今已有近50年的歷史。礦山企業無不在積極發展數字化和智能化礦山技術，探索大數據、人工智能、地下定位和導航以及無人駕駛技術在礦山開采中的應用。在中國，無人駕駛礦用載重汽車的應用不但是礦山企業建設無人智慧礦山的起點，更是整個礦山行業的未雨綢繆之舉。智慧礦山的概念很大，涵蓋輪胎的無人化智慧運營管理。ITMS將繼續以礦山開采智能化和無人化發展為理念，研發助力智慧礦山開采。