危化品物流运输过程安全监控平台研究

方秋诗， 王琦峰， 肖文文 （浙江万里学院 现代物流学院，浙江 宁波 315100）

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

危险化学品 （简称危化品）包括爆炸品、压缩气体和液化气体、易燃液体、易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品、氧化剂和有机过氧化物、有毒品和腐蚀品等[1]。目前，国内危化品运输主要以公路运输为主。随着我国国民经济和公路建设的发展，道路危化品运输量越来越大，品种越来越多，道路危化品运输经营业户、运输车辆和从业人员逐年增加。与此同时，道路危险货物运输事故时有发生，且事故频率和危害程度越来越严重。2010年7月至9月，短短几个月之间，全国发生多起危化品泄漏的特大事故。例如：2010年8月2日，江西赣州信丰县小江镇铁路职工宿舍附近，一装载20吨的浓盐酸槽罐车发生严重泄漏。运输途中，槽罐车的罐体管道突然发生爆炸，爆裂点面积较大很难实施堵漏，最终引起当地饮水被污染。2010年8月18日，一辆由苏州开往淮安的大客车行至宁通高速泰兴根思段时，与一辆运输氨水的卡车发生追尾，导致氨水泄漏，事故造成1人死亡，10多人受伤。

危化品运输安全是危化品物流发展的基础保障，同时，危化品的安全运输直接影响到社会秩序的稳定和人民生活的安定。危化品运输安全及其重要性，也受到国家的重视[2]。危化品运输事故的频繁发生，主要原因在于运输过程中的监控及管理存在着漏洞，需要加强为危化品物流运输过程加强监控。随着科技信息技术的迅速发展，新的信息技术，如物联网等的出现和应用，为危化品物流运输安全提供了技术的保障[3-5]。本文利用GPS、RFID电子标签、无线传感器、无线传感网、3G网、车载终端等信息技术来实现安全监控平台的可视、可控化，提高安全管理水平。

1 危化品物流运输过程安全监控管理信息平台

在危化品运输过程中，安全监控平台为危化品安全运输提供了保障。需要不断地用新技术去改善安全监控平台，让监控平台人性化，实现运输过程可视可控的数据化。基于上述管理目标，本文结合信息技术的发展，设计了一套危化品物流运输过程安全监控管理信息平台，其构成如图1所示。

安全监控管理信息平台是由GPS信息系统模块、车载终端数据模块、视频监控模块、报警系统模块和应急管理模块构成，其中：

GPS系统包括GPS模块、GPS卫星和规定的安全运输路线。该系统通过3G无线通讯网发送的GPS模块与GPS卫星通信实时获得运输行车辆的当前位置信息，并对信息数据进行处理。与此同时，系统将接收到的车辆当前位置信息与规定的安全运输路线进行对校 （了解车辆行使是否有违规）。车载终端数据模块由传感器的数据、基本信息数据和车速、油箱液位数据三个模块构成。是接受由运输车辆车载终端发送的相关数据，并对其数据进行处理 （了解车辆和危化品实时状况），处理后的数据通过无线网络传给车载终端。报警系统分为对车载终端的相关数据超标预警模块、车辆交通事故的预警模块和相关部门报警电话模块。

图1 危化品运输过程安全监控管理信息平台框架

1.1 危化品运输过程实时视频监控系统

图2 视频监控点在运输车辆的设置示意图

危化品运输过程实时监控系统主要是通过视频摄像头进行监控数据的采集，通过3G/GPRS网络进行数据传输把数据传输到公司的监控中心，通过监控管理软件实时地对危化品运输过程进行全程实时监控。危化品运输过程的全程视频监控系统的视频数据采集点一般位于以下几个点，即对车厢门、车尾、油箱、驾驶室以及前方路况等五处采用视频监视，视频监控点在运输车辆的设置如图2所示。

以运输车辆为集装箱车为例，首先在集装箱内部顶端A安装各种无线传感器，包括温度、湿度和气压 （如果是槽罐车，内壁还装有液位测量器）。然后在集装箱门1处上安装1号微型摄像头，防止偷窃事件；在车尾2处安装2号微型摄像头，实现倒车的可视化并监控追尾事故；在车辆油箱口附近3处安装3号微型摄像头，防止漏油、偷油事件发生；在驾驶室内4处安装4号微型摄像头，监控驾驶员的精神状态；驾驶室外5处安装5号微型摄像头，监控前方路况；最后在车辆顶部B处装有防雷设备，防止车辆被雷击中；在车厢外部C处，贴有RFID电子标签，上面载有车辆的所有信息。

1.2 车载终端

每辆运输车均装有车载终端，车载终端是专门针对汽车特殊运行环境及电器电路特点开发的具有抗高温、抗尘、抗震功能并能与汽车电子电路相融合的专用汽车信息化产品。能实现所有家用电脑功能，支持车内上网、GPS定位、语音导航、电话等功能，车载终端的主要功能模块如图3所示。

GPS模块包括GPS定位、语音导航以及后端监控中心制定的运输路线。视频模块中可以显示各个摄像头监控到的实时画面，用于了解车辆和危化品的安全情况。报警模块有超速、改道行驶预警，车厢内部的温度、湿度以及气压的超标事项的预警，还有驾驶员可手动向监控中心以及当地相关部门报警。而通讯模块包括无线传感网模块和3G网模块。无线传感网模块用于接收传感器定时传送的实时数据。3G网模块使用就如平时用的手机一样，可以进行语音、视频通话。在必要时可以向监控中心反应相关事项，让监控中心可以在第一时间了解情况。应用软件模块包括测车速，驾驶员、车辆、货物等信息窗口等。该信息窗口用于驾驶员在出发前输入个人、车辆、货物信息，并发送给后端监控中心审核，审核合格后再出发。车载终端的数据传输过程如图4所示：

图3 车载终端的功能构成

1.3 危化品物流运输过程监控管理流程

基于上述的监控平台，结合危化品物流运输的管理平台，整个危化品物流运输过程的监控管理流程如下：

任务下达时，监控中心以短信的形式通知驾驶员工作内容，并告诉车辆ID，驾驶员启动车辆并在车载终端的驾驶员窗口处输入驾驶员的个人信息，并传输给后台监控中心审核。审核通过后发出 “装载”的指令，驾驶员点击 “装载”指令后前往指定的装载货物区。在装载货物区，相关人员对待装货物进行RFID数据读取采集。装载完毕后，对车辆RFID数据读取采集。数据都采集完毕后，相关人员把所有RFID数据以无线通信方式传输给后台监控中心审核。经审核通过后，监控中心将数据整理后传输给车载终端，并给出 “出发”的指令。驾驶员点击 “出发”后正式出发。

运输过程中，每个无线传感器设备和视频监控设备每隔半小时采集实时数据，通过无线传感网传给车载终端，然后车载终端将接收到的数据通过3G无线网络传送给后台监控中心，后台监控平台中的车载终端数据模块接受数据，相关工作人员对数据进行适当处理，采集重要数据后重新将有用的数据传回车载终端。如果当车辆接受到的数据中有某个超过指标时，车载终端的报警系统会发出语音警报来提醒驾驶员。

当到达目的地后，相关人员进行卸货，并对货物进行验货。验货通过后，驾驶员通过车载终端给监控中心发出 “完成任务”的信号，经监控中心的工作人员同意后向车载终端发出 “任务成功”指令。此后，驾驶员点击“任务成功”指令后离开目的地。

如果当监控中心接受到不安全数据时，系统会自动产生警报提醒工作人员。然后有相关工作人员A对驾驶员进行呼叫，了解相关情况。与此同时，相关工作人员B将警报转化成短信警报形式发给相关管理人员 （包括主任、经理）。了解清楚情况后，寻找相应的应急措施，如果情况比较严重的话，就要向车辆所在地的相关部门报警，寻求帮助。

在危化品物流过程安全监控平台及物流业务平台的支撑下，通过信息的实时采集、传输、处理和分析，能够有效实现物流过程的可视化和精细化管理，有利于提供物流的管理效率和保障物流过程的安全性。

2 结束语

基于上述设计思路和方案，在宁波某危化品物流运输企业进行了物流过程安全监控平台的实施和应用，通过视频监控、GPS及业务系统的集成应用提高了危化品运输的效益，加快了相关信息数据的传输速度，使后台监控中心能够及时的了解掌握车辆运输情况。该平台的运行实现了危化品企业对危化品运输的安全监控，提高企业安全监管水平，减少企业的潜在损失，降低了对生命的危害，得到了良好的应用效果。

[1] 刘强，高晖.危险化学品运输安全统一监控平台的探讨和设想[J].中国安全科学学报，2004,16(2):14-17.

[2] 丁火平，黄灿林，陈建平.一种危化品安全综合信息监控与应急系统体系框架[J].计算机应用研究，2009,26(7):2067-2072.

[3] 范文彬，曾文华.基于RFID的危化品管理平台分析与设计[J].福建电脑，2009(2):122-123.

[4] 杨扬，郑四发，曹剑东,等.大规模运输车辆及货物监控系统的开发应用[J].计算机工程与应用，2007,43(9):201-204.

[5] 焦亚冰.基于系统集成的物流信息管理系统可视化方案研究[J].系统仿真技术，2010,6(1):59-63.