危险化学品运输监测传感网系统.doc

危险化学液体运输安全监测传感网系统
无锡定华传感网科技有限公司
DINGHUA SENSER NET CO. LTD.

无锡定华传感网科技有限公司
危险化学液体运输安全监测传感网系统
第一章 概述
一、 系统概述
危险化学品运输是一种动态危险源，发生事故后涉及面广，危害严重，对社会公共安全会造成很大的影响。但到目前为止国内外还没有能对危险化学液体运输槽罐车辆上槽罐的液位状态、泄漏状态、和车辆行驶状态进行全面传感监测与跟踪的系统。无法做到对危险化学品从装料到运输再到卸料的全过程监控。同时由于缺乏统一技术标准，我国各地危险化学品运输车辆监控信息不能联网监控，使危险化学品跨省垮地运输的安全得不到有效监控。
危险化学液体运输安全监测传感网系统是西安定华电子公司专为危险化学液体运输槽罐车研制开发的运输安全统一监控产品。此系统综合运用了外测液位传感器技术，Zigbee传感器网络技术，移动通信技术，GPS全球定位系统技术和信息管理系统技术。通过安装在车辆上的本产品，能够在统一信息平台下让国家、各省市相关部门和企业远程监控管辖范围内危险化学液体运输车辆进料、运输和卸料全过程，确保危险化学液体装卸和道路运输的安全，通过全程监测与跟踪，本地报警和远程实时报警，与紧急事件应急处理机制配套，减少和避免事故的发生，避免和降低事故危害。本系统技术国际领先为国内外首创。能解决目前国家公共安全监控的迫切需求，具有极强的市场优势。
无锡定华同时提供统一透明的监控信息平台服务，将全国所有危险化学品运输车辆的实时传感信息接入此数据中心，在此基础上提供直观易用的访问平台和数据给各级相关监管部门及企业用户。政府部门通过该平台对危化品运输企业运输车辆进行跨地区有效监控，并与其他相关部门进行信息共享。危化品运输企业通过该平台获得相关信息，对企业运输车辆进行监控。该平台能有效提高政府部门对危险化学品运输的安全监管效能，规范危化品运输市场的发展，减少人民生命财产的损失，提高危化品运输企业经济效益，增强企业的核心竞争力。

二、 关键技术：
1、 外测振动液位传感技术
本产品采用自主知识产权的外测振动液位传感技术，是危险化学液体液位测量的最佳方法。该技术无需在容器上开孔安装传感器，利用微振动传感分析技术，从容器外部测量液面的精确高度，实现了真正的隔离测量。因为传感器完全不接触容器内的液体和气体，所以极为安全可靠，安装维护特别方便，是绿色环保传感仪表。
2、 物联网技术
本系统运用物联网技术将分布在全国各地的数量众多的危险品运输车辆与数据中心，现场装卸管理系统及手持设备联接在一起，组成拓扑结构自组织的网络，实现对危险品运输车辆安全状态的动态智能协同感知。我公司2004年开始研究此技术的应用，在此领域拥有多项专有技术。
3、 环境监测信息分布式管理技术
本系统建立不同危化品合理监测的传感信息标准、通信数据标准；设计分布式环境监测系统构架，包含数据中心，各相关监管部门的监控系统，各企业装卸站管理系统，现场执法手持系统，紧急事故处理手持系统。

第二章 技术与产品实现

一、 技术方案
危险化学液体运输安全传感监测系统是我公司自主研发国际领先的具有极强环境适应性，完全隔离传感测量，高可靠性、高智能化，市场前景和经济效益极好的新型运输安全综合监控系统。

它所依据的主要的技术原理是：
通过振动传感分析技术，利用安装在槽罐外壁上的传感器测量槽罐内的液位、温度、压力，随时监控危险化学液体的进液和出液过程，在运输过程中通过液位变化判断液体是否泄漏。并通过GPS卫星定位系统监测车辆的位置、速度，当运输车辆超速或偏离规定路线时立刻报警。所有这些液体状态信息和车辆状态信息会通过内置的GPRS移动通信系统传输给远方的中心监控站，从而实现全国范围内的远程跟踪与监控。
同时该系统通过Zigbee无线传感器网络与本地设备通信，这些设备包括在生产厂、使用厂和仓库的装卸管理系统，各省市安监、交通管理部门的危化品运输许可证管理系统，及现场手持设备。
在给车辆上容器中装卸危险化学液体时，通过无线传感器网络将实时液位信息传输给现场，可以实现进出液的自动化监控，避免冒罐事故的发生，杜绝超载。在车辆进液结束后，会从装卸管理系统中通过无线网络将液体介质品类、危险程度、紧急处理办法、出发单位信息、接收单位信息等信息写入车辆上本系统中的电子标签中备查。
在车辆、司机和押运员审验时，会从各省市安监、交通部门的危化品运输许可证管理系统中通过无线网络将车辆信息，许可证信息，司机信息，押运员信息等写入车辆上的电子标签中备查。可以通过手持设备获取所有信息用于公路现场执法。
由于行业内经常发生危险化学品泄漏后司机逃逸的现象，因此事故发生时往往不清楚泄漏的是何种介质、泄漏及危害程度如何以及如何处理等。这就是国家安全生产监督总局指出的“发生事故时不能及时有效地获取信息，不能及时得到运送货物的详细情况而造成救援措施不得力”。为此本系统中利用电子标签技术，存储了包括液体介质品类、危险程度、紧急处理办法、事故时间、出发单位信息、接收单位信息、承运人信息、司机信息、押运员信息等全面信息，在事故现场可以使用手持设备在一公里范围内直接读出，从而为发生事故后及时采取有效的应对措施争取时间。
此系统实现了所运液体和运输车辆的相关监测信息的实时监测和传输，使危险化学液体在装料、运输、卸料的全过程中的主要参数同时得到本地传感监测和远程跟踪。结合GPRS网络，通过危险化学品运输远程监控中心，实现运输全过程的远程监测与跟踪，确保运输安全、可靠、高效和环保，实现透明化的实时信息流平台。此系统能确保危险化学液体道路运输的安全，通过全程监测与跟踪，本地报警和远程实时报警，与紧急事件应急处理机制配套，减少和避免事故的发生，避免和降低事故危害。

二、 主要技术与性能指标
危险化学液体运输安全传感监测系统的技术与性能指标是：
液位测量量程：最大3m
液位测量分辨率：0.5mm
液位测量误差：小于0.2%F.S.
可测量液体粘度：小于100mPa·S
温度测量误差：小于1%F.S.
压力测量误差：小于0.5%F.S.
倾角测量误差：小于1%F.S.
GPS定位精度：小于10米
冷启动时间：小于45秒种
无线传感网通信距离：1200米
数据刷新时间：小于3秒钟
装置防爆等级：Ex dIIBT6
装置环境防护等级：IP67

三、 产品特性
本产品将应用于全国危险化学液体运输车辆的统一安全监测。主要功能包括：车辆进出液监控，车辆液体温度、压力、泄漏监测，车辆位置、姿态、超速、超载、行驶路线监测，车辆、司机许可证管理，车辆运输液体信息、危险程度、紧急处理办法、事故时间、出发单位信息、接收单位信息、承运人信息管理，手持设备现场执法及事故现场紧急处理，国家、各省市相关监管部门通过统一监控平台监管区域内的危险化学液体运输车辆，各企业通过统一监控平台监管本企业危险化学液体运输车辆。
主要应用于液氯、液氨、液化石油气、硫化氢、盐酸、硝酸、乙烯、乙醇、甲醇、二甲醚、氢氟酸、羰基镍等易燃易爆、剧毒、强腐蚀、高压力的危险化学液体的运输安全监测。

四、 产品性能比较优势
危化品运输监测
产品类别
市场上已有产品
本系统
功能
监测车辆位置、速度和路线
监测车辆位置、姿态、速度、路线、液位、温度、压力、超载、泄漏，车辆、司机许可证信息，液体介质信息
液位传感测量
无
有
全国统一监控
不能实现
全国数据中心 + 各级监控中心
手持设备现场执法及紧急事故处理
无
通过Zigbee无线传感网实现
装卸监控
无
可自动监控进液、出液全过程
优点
成本低，实现简单
从进料到运输再到出料的全过程、全面信息的全国统一监控，是危化品运输车辆运输安全的完整解决方案
缺点

不具有危化品运输车辆的针对性，是通用的车辆监控方案，难以实现跨省垮地监控
成本较高，技术难度大

目前国内市场上危化品运输车辆的监测主要使用国产的通用的车辆监控产品，功能上主要适用于出租车、公交车等车辆的监控。到目前为止国内外还没有能对危险化学品本身的液位状态、泄漏状态、和车辆状态进行全方位传感监测与跟踪的系统，无法跨省跨地监控，也无法实现全国范围内统一监控。
本系统是专门针对全国危化品运输车辆开发的统一的运输安全监测系统，能够在统一平台下让国家、各省市相关部门和企业远程监控管辖范围内危险化学液体运输车辆进料、运输、卸料全过程，确保危险化学液体装卸和道路运输的安全，通过全程监测与跟踪，本地报警和远程实时报警，与紧急事件应急处理机制配套，减少和避免事故的发生，避免和降低事故危害。本产品技术国际领先，能解决目前国家公共安全监控的迫切需求，具有极强的市场优势。