徐敏 沙晶晶

(江蘇信息職業(yè)技術(shù)學(xué)院,江蘇無錫 214153)

自加入WTO以來,中國的物流運(yùn)輸業(yè)獲得了長足發(fā)展,物流運(yùn)輸在經(jīng)濟(jì)體系中的作用越來越重要。公路物流在物流體系中占據(jù)的比例最高,是中短距離中最主要的物流運(yùn)輸方式。專業(yè)從事公路運(yùn)輸?shù)奈锪鞴驹絹碓蕉?遇到的問題也多種多樣。近年來,隨著人員工資的上漲、物價(jià)的膨脹、道路監(jiān)控的日益嚴(yán)密,公路物流運(yùn)輸公司的經(jīng)營日益艱難。受江蘇某物流運(yùn)輸公司委托,要求提供一套監(jiān)控系統(tǒng),可以記錄車輛日常狀況,并具備實(shí)時(shí)自動(dòng)報(bào)警功能。

1 需求分析

該客戶現(xiàn)有56臺(tái)運(yùn)輸車輛,全部為卡車,主要業(yè)務(wù)是在華東以及華北地區(qū)運(yùn)輸貨物,平時(shí)基本上只在公路上運(yùn)行,極少在路況惡劣的道路上行駛。該公司目前遇到的常見問題有:車輛配件損耗、道路行駛違章等交通罰款、汽油被盜或異常消耗、司機(jī)隨意改變行駛道路導(dǎo)致額外支出等,其中最令公司頭疼的就是汽油異常問題。汽油異常既有小偷偷竊的外部情況,也有司機(jī)監(jiān)守自盜的情形。

分析發(fā)現(xiàn),客戶需要一套遠(yuǎn)程監(jiān)測系統(tǒng),該系統(tǒng)應(yīng)該具備以下功能:油耗記錄、車輛位置信息記錄、停車時(shí)間記錄、行駛速度記錄、行駛軌跡回放功能、超速等異常報(bào)警功能、車輛故障自動(dòng)報(bào)警功能、報(bào)表統(tǒng)計(jì)功能等。其中油耗記錄需要專門的油耗測量設(shè)備配合軟件共同實(shí)現(xiàn),報(bào)表統(tǒng)計(jì)可以在軟件設(shè)計(jì)中獨(dú)立完成,其他功能可以由GPS設(shè)備配合軟件來共同實(shí)現(xiàn)。

2 監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)

2.1 物流車隊(duì)監(jiān)測系統(tǒng)的構(gòu)成

通常來說,對(duì)車輛的監(jiān)測系統(tǒng)需要GPS設(shè)備、電腦服務(wù)器等硬件設(shè)備,以及專用的監(jiān)測軟件,包括客戶端訪問軟件和服務(wù)器端應(yīng)用軟件。由于本方案里的客戶還要求有油耗記錄功能,因此還需要專用的油耗檢測設(shè)備,該設(shè)備可以連接到GPS設(shè)備上,從而實(shí)現(xiàn)對(duì)油箱油量的實(shí)時(shí)監(jiān)測。因此,本方案中車輛的監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成如圖1所示。

后臺(tái)服務(wù)器的功能有二:一是安裝專用的服務(wù)軟件,負(fù)責(zé)數(shù)據(jù)信息的記錄、保存和處理;二是與GPS設(shè)備進(jìn)行通訊,發(fā)送命令給GPS通訊模塊,接收GPS發(fā)來的數(shù)據(jù)信息。實(shí)際使用時(shí),用戶通過客戶端軟件訪問服務(wù)器,查看車輛信息。GPS通訊模塊接負(fù)責(zé)通訊和定位,一方面在收到監(jiān)測器信號(hào)后,將數(shù)據(jù)傳送至后臺(tái)服務(wù)器,另一方面接收服務(wù)器反饋回來的命令,發(fā)送預(yù)警或報(bào)警信息給用戶。油耗監(jiān)測器通常與車輛的油箱相連,對(duì)油箱的油量進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)測,并把檢測到的油量數(shù)值通過GPS發(fā)送到后臺(tái)服務(wù)器。從軟硬件角度來看,軟件部分包括服務(wù)器上配套的專業(yè)軟件以及客戶端訪問軟件;硬件部分包括后臺(tái)服務(wù)器、GPS通訊模塊、油耗監(jiān)測器。GPS通訊模塊和油耗監(jiān)測器屬于核心部件,也是整個(gè)監(jiān)測系統(tǒng)的核心。

圖1 車輛監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成示意圖Fig.1 Schematic diagram of vehicle monitoring system

圖2 車輛監(jiān)測系統(tǒng)實(shí)際構(gòu)成圖Fig.2 The actual structure of the vehicle monitoring system

油耗監(jiān)測器通常直接或間接安裝在車輛的油箱上,從安裝方式來說,可分為需要打孔安裝的桿狀油耗監(jiān)測器和不需要打孔安裝的油耗監(jiān)測器兩類。其中打孔式桿狀油耗監(jiān)測器目前應(yīng)用范圍最廣,經(jīng)濟(jì)實(shí)用型最優(yōu),性能也最為穩(wěn)定可靠,所以本系統(tǒng)也擬選用這一類型監(jiān)測器。桿狀油耗監(jiān)測器在使用時(shí)必需要在油箱上鉆孔,然后用法蘭、墊圈、密封膠等固定在油箱上。其測量原理是監(jiān)測器的油桿放入油箱后,汽油會(huì)通過油桿底部進(jìn)入油桿,顯然,油箱內(nèi)油量多少和油桿內(nèi)汽油的高低有著一一對(duì)應(yīng)關(guān)系,監(jiān)測器測得油桿內(nèi)汽油的高度,就得知油量有多少。當(dāng)油量突然劇烈下降時(shí),就能判斷出處于漏油或被偷油狀態(tài)。

2.2 監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)

考慮到客戶的實(shí)際情況,本著經(jīng)濟(jì)節(jié)約的原則,本方案設(shè)計(jì)時(shí)充分吸收現(xiàn)有的技術(shù)成果,力求快速搭建出一套高性價(jià)比的車輛監(jiān)測系統(tǒng)。exlive軟件是目前應(yīng)用最為廣泛的車務(wù)管理軟件,不僅功能強(qiáng)大完全滿足現(xiàn)有客戶要求,而且可以免費(fèi)從網(wǎng)絡(luò)下載安裝,由此可以省去軟件的開發(fā)支出?？紤]到使用和維護(hù)成本,后臺(tái)服務(wù)器選擇租賃的方式解決,這樣用戶使用起來方便簡單,只需要安裝客戶端訪問軟件即可。GPS模塊選擇美成通用B型GPS車機(jī),該車機(jī)性能穩(wěn)定可靠、安裝方便,測量范圍0.1～31V,測量精度0.032V,而且輸入端為模擬電壓信號(hào),方便與大部分類型的油耗監(jiān)測器連接。

在油耗監(jiān)測器的方案選擇上,選用河南長潤儀表公司的CR-606F電容式桿狀監(jiān)測器,該監(jiān)測器的輸出信號(hào)為0～5V直流電壓。由于選用的GPS車機(jī)的測量范圍為0.1～31V,為了更精確地監(jiān)測油量變化,另外增添了一個(gè)濾波放大器,以此來過濾擾動(dòng)并將CR-606F的輸出信號(hào)放大6倍。因此,本方案中油耗監(jiān)測器由兩部分組成:長潤C(jī)R-606F桿狀監(jiān)測器和濾波放大器。為節(jié)約成本,濾波放大電路板的設(shè)計(jì)盡量采用貼片式器件完成。

綜上所述:軟件方面,采用exlive車務(wù)管理軟件,該軟件現(xiàn)已有免費(fèi)成品可用;硬件方面,服務(wù)器采用租賃的方式解決,GPS通訊設(shè)備選用美成通用B型GPS車機(jī),關(guān)鍵的油耗監(jiān)測器則由CR—606F桿狀油耗監(jiān)測器和濾波放大器共同組成。實(shí)際的車輛監(jiān)測系統(tǒng)構(gòu)成如圖2所示。

3 結(jié)果與驗(yàn)證

車輛監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)安裝完成之后,初期在客戶的5輛車上進(jìn)行試運(yùn)行實(shí)踐驗(yàn)證。結(jié)果顯示,各項(xiàng)指標(biāo)都圓滿達(dá)到客戶要求,頗得客戶好評(píng),由此進(jìn)一步擴(kuò)大安裝到客戶所有車輛上。本設(shè)計(jì)從客戶角度出發(fā),以經(jīng)濟(jì)實(shí)用為設(shè)計(jì)原則,為物流車隊(duì)監(jiān)測系統(tǒng)設(shè)計(jì)提供了一種新思路。