危险品运输车辆的监控预警软件子系统(附件)
危险品运输车辆的监控预警系统对于保障危险品运输过程中的安全性和事故发生后的及时救援行动有着极为重要的作用。结合危险品的安全指标以及车辆在行驶过程中的情况，基于stm32单片机，提出一种结合温度与烟雾传感器车辆监控预警系统，在事故发生前给出预警,同时参数在OLED上显示，并将车辆位置信息发送给监控终端，以便事故发生时，能得到及时救援，减少经济损失以及人员伤亡，系统含有温度，烟雾，陀螺仪状态显示，响铃预警，提前报警的功能模块，分别以DS18B20,MQ-2,MPU6050，蜂鸣器，SIM808,GPS来实现的。经调试，系统能够精确给出各类参数，并准确发送定位信息，达到基本应用条件。关键词 危险品运输，车辆监控及预警，GPS/GPRS/GIS，传感器
目 录
1引言（或绪论） 3
选题背景及其研究意义 3
国内外研究状况3
1.3 发展趋势5
1.4本课题主要研究内容5
2 系统总体设计5
2.1设计目标5
2.2系统构成6
2.3系统主要功能8
2.4系统监控参数8
3 软件设计9
3.1MPU6050模块组成9
3.2MPU6050工作原理9
3.3MPU6050信息采集10
3.4定位技术介绍及选择13
3.5 GPS信息采集13
3.6通讯技术介绍及选择14
3.7 GPRS通讯技术的实现14
4 测温模块和烟雾模块
4.1 MQ2原理17
4.2 DS18B20原理18
5调试19
结论23
致谢 24
参考文献25
附录A 原理图 26
附录B 程序代码 27
1 绪论
1.1选题背景及其研究意义
近年来，随着社会的发展，越来越多的人拥有车辆，交通事故频繁发生，而其中影响最为深远的要数危险品运输事故。一旦发生危险品运输车辆侧翻，碰撞，泄露，爆炸等，造成的不仅仅是财产损失，更重要的是它的波及范围甚广，极有可能使大量人员伤 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
亡。[1]曾经有报道显示，2010年7月，一辆装有15吨甲胺的大型罐车在渝宜高速路段不小心追尾，导致了泄漏，甲胺是易燃易爆的危化品之一，这场事故，虽然没有造成人员的伤亡，但是出动了大量的消防人员和有关执法人员，造成了环境 污染，消耗了大量人力；2005年3月29日19时，京沪高速公路上，一辆装运40多吨液氯的罐式半挂货车因为左前轮的突然爆炸，车子的方向失控，发生了侧翻，导致了液氯的泄漏，这一场事故导致了29人死亡，456人住院，影响巨大；2015年6月5日,在玉铁高速福绵路段上,一辆装载氢氟酸化学品的半挂货车在冲撞护栏后，侧翻在护栏外的农田里，造成农作物的损失。等等。[2]究其主要原因有，化学品运输车辆超载，天气状况恶劣，道路状况不良，驾驶员疏忽违规等。与此同时，身为驾驶人员，在发生事故的第一时间，因为担心害怕，往往只顾着自己逃跑，不能及时的在事故发生后的第一时间去报警，从而导致了发现处理救援时间的大大减少，危险品的危害进一步扩大。而此类事故比比皆是，所以更要引起我们的重视。由于现在的很多车辆缺乏对危险品运输过程实时有效动态的监控和管理，对人民的财产和生命造成了巨大损失，更是对社会的和谐稳定造成了影响，所以建立危险品运输车辆监控系统非常有必要，它可以让管理人员时刻掌握运输车辆及物资的最新信息，一有需要就及时进行调整，把可能发生的危险情况扼杀在萌芽状态。[3]
1.2 国内外研究状况
1.2.1国外研究状况
对于危险品道路运输这一问题，一直以来，各国都高度重视着。因为发达国家起步较早，发展较快，所以他们1970年就已经开始了危险品运输监管这一块的发展，以至于现在他们对危险品的监管已经不单单是行业的宏观监控了，还包含了微观方面的技术监控。在宏观方面，主要来说，他们是通过制定相应的法律法规让专门的机构来进行管理。以以下三个国家为例，加拿大制定了《加拿大微信货物运输规则》与《规章范本》，基本上和IMO要求的《国际海运危险货物规则》一致。美国作为最强大的发达国家之一，在危险品运输这一方面积累了颇多的经验，他们拥有完善的体系架构来进行约束规范。英国作为欧盟成员国之一，除了遵守欧盟的有关指令和法规以外，英国也设立了英国环境署（EA）,他是OECD化学品筛选资料数据集的英国国家联络点，并与英国消防部门签订了合作备忘录，向消防部门提供了两类现场处置设备，开展化学事故应急响应。[4]侧面而言，他们则是对化学品运营公司提出了更加严格的要求，以及对危险品运输企业进行严格的资格认证。在微观方面，则依靠ITS技术来监管。
1.2.2国内研究现状
自1990年至今，中国的公路建设一直处于飞速发展的状态。作为一个国土辽阔的大国，中国高速公路的总里程一直是世界数一数二的，而中国40%的货物都是在高速公路上实现运输的。所以就危险品运输车辆这一块，高速公路的监控预警的重要性居于首位。中国在危险品运输研究方面的发展历程与发达国家类似，只不过，中国的研究较晚，技术水平也要相对落后一点。因此，更要在抓住宏观管理的同时注重运用科学技术手段，依靠现代科技加强监管。在宏观方面，中国则是相继出台了一系列针对危险品运输车辆的法律法规等。如2006年8月24日实施的《道路运输爆炸品和剧毒化学品车辆安全技术条件》，2005年9月1日实施的《危险化学品汽车运输安全监控系统通用规范》，还有2007年4月实施的《危险化学品汽车运输安全监控车载终端安装规范》等。
目前国内很多企业及科研单位针对我国现状作出了一系列的研究，并取得了一定的成果。在企业方面，通过GPS定位终端对危险品运输车辆的行驶速度，行驶路线作出了规划和监管。如中国航天科技集团公司下分属的天泰雷兹科技有限公司开发了一款“危险品道路运输车辆运行安全监控管理应用系统”，武汉科技大学开发的一款基于RFID技术的危险品物流的应用系统等。但是，纵观全局，现在的研究还是有很大的局限性，我们的监控指标都比较单一，大多数还停留在对车辆的行驶状态的监测上，而且使用方面，也有很大缺陷，主要就是，我们的系统只能够通过GPS跟踪定位和车辆行驶记录仪，无法实现对危险品，车辆状况，驾驶员等进行全方位的监控预警，简而言之，就是缺乏了把控全局，综合处理的能力，今后的发展方向也就是要建立一种综合的危险品监控预警系统，把危险品运输事故的发生概率降到最低。
目 录
1引言（或绪论） 3
选题背景及其研究意义 3
国内外研究状况3
1.3 发展趋势5
1.4本课题主要研究内容5
2 系统总体设计5
2.1设计目标5
2.2系统构成6
2.3系统主要功能8
2.4系统监控参数8
3 软件设计9
3.1MPU6050模块组成9
3.2MPU6050工作原理9
3.3MPU6050信息采集10
3.4定位技术介绍及选择13
3.5 GPS信息采集13
3.6通讯技术介绍及选择14
3.7 GPRS通讯技术的实现14
4 测温模块和烟雾模块
4.1 MQ2原理17
4.2 DS18B20原理18
5调试19
结论23
致谢 24
参考文献25
附录A 原理图 26
附录B 程序代码 27
1 绪论
1.1选题背景及其研究意义
近年来，随着社会的发展，越来越多的人拥有车辆，交通事故频繁发生，而其中影响最为深远的要数危险品运输事故。一旦发生危险品运输车辆侧翻，碰撞，泄露，爆炸等，造成的不仅仅是财产损失，更重要的是它的波及范围甚广，极有可能使大量人员伤 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
亡。[1]曾经有报道显示，2010年7月，一辆装有15吨甲胺的大型罐车在渝宜高速路段不小心追尾，导致了泄漏，甲胺是易燃易爆的危化品之一，这场事故，虽然没有造成人员的伤亡，但是出动了大量的消防人员和有关执法人员，造成了环境 污染，消耗了大量人力；2005年3月29日19时，京沪高速公路上，一辆装运40多吨液氯的罐式半挂货车因为左前轮的突然爆炸，车子的方向失控，发生了侧翻，导致了液氯的泄漏，这一场事故导致了29人死亡，456人住院，影响巨大；2015年6月5日,在玉铁高速福绵路段上,一辆装载氢氟酸化学品的半挂货车在冲撞护栏后，侧翻在护栏外的农田里，造成农作物的损失。等等。[2]究其主要原因有，化学品运输车辆超载，天气状况恶劣，道路状况不良，驾驶员疏忽违规等。与此同时，身为驾驶人员，在发生事故的第一时间，因为担心害怕，往往只顾着自己逃跑，不能及时的在事故发生后的第一时间去报警，从而导致了发现处理救援时间的大大减少，危险品的危害进一步扩大。而此类事故比比皆是，所以更要引起我们的重视。由于现在的很多车辆缺乏对危险品运输过程实时有效动态的监控和管理，对人民的财产和生命造成了巨大损失，更是对社会的和谐稳定造成了影响，所以建立危险品运输车辆监控系统非常有必要，它可以让管理人员时刻掌握运输车辆及物资的最新信息，一有需要就及时进行调整，把可能发生的危险情况扼杀在萌芽状态。[3]
1.2 国内外研究状况
1.2.1国外研究状况
对于危险品道路运输这一问题，一直以来，各国都高度重视着。因为发达国家起步较早，发展较快，所以他们1970年就已经开始了危险品运输监管这一块的发展，以至于现在他们对危险品的监管已经不单单是行业的宏观监控了，还包含了微观方面的技术监控。在宏观方面，主要来说，他们是通过制定相应的法律法规让专门的机构来进行管理。以以下三个国家为例，加拿大制定了《加拿大微信货物运输规则》与《规章范本》，基本上和IMO要求的《国际海运危险货物规则》一致。美国作为最强大的发达国家之一，在危险品运输这一方面积累了颇多的经验，他们拥有完善的体系架构来进行约束规范。英国作为欧盟成员国之一，除了遵守欧盟的有关指令和法规以外，英国也设立了英国环境署（EA）,他是OECD化学品筛选资料数据集的英国国家联络点，并与英国消防部门签订了合作备忘录，向消防部门提供了两类现场处置设备，开展化学事故应急响应。[4]侧面而言，他们则是对化学品运营公司提出了更加严格的要求，以及对危险品运输企业进行严格的资格认证。在微观方面，则依靠ITS技术来监管。
1.2.2国内研究现状
自1990年至今，中国的公路建设一直处于飞速发展的状态。作为一个国土辽阔的大国，中国高速公路的总里程一直是世界数一数二的，而中国40%的货物都是在高速公路上实现运输的。所以就危险品运输车辆这一块，高速公路的监控预警的重要性居于首位。中国在危险品运输研究方面的发展历程与发达国家类似，只不过，中国的研究较晚，技术水平也要相对落后一点。因此，更要在抓住宏观管理的同时注重运用科学技术手段，依靠现代科技加强监管。在宏观方面，中国则是相继出台了一系列针对危险品运输车辆的法律法规等。如2006年8月24日实施的《道路运输爆炸品和剧毒化学品车辆安全技术条件》，2005年9月1日实施的《危险化学品汽车运输安全监控系统通用规范》，还有2007年4月实施的《危险化学品汽车运输安全监控车载终端安装规范》等。
目前国内很多企业及科研单位针对我国现状作出了一系列的研究，并取得了一定的成果。在企业方面，通过GPS定位终端对危险品运输车辆的行驶速度，行驶路线作出了规划和监管。如中国航天科技集团公司下分属的天泰雷兹科技有限公司开发了一款“危险品道路运输车辆运行安全监控管理应用系统”，武汉科技大学开发的一款基于RFID技术的危险品物流的应用系统等。但是，纵观全局，现在的研究还是有很大的局限性，我们的监控指标都比较单一，大多数还停留在对车辆的行驶状态的监测上，而且使用方面，也有很大缺陷，主要就是，我们的系统只能够通过GPS跟踪定位和车辆行驶记录仪，无法实现对危险品，车辆状况，驾驶员等进行全方位的监控预警，简而言之，就是缺乏了把控全局，综合处理的能力，今后的发展方向也就是要建立一种综合的危险品监控预警系统，把危险品运输事故的发生概率降到最低。
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