專利名稱：一種利用多傳感器件實現的貨物運輸監控方法與系統的制作方法
技術領域：
本發明涉及利用多傳感器系統監視貨物運輸的方法與系統。具體來說，系利用多 傳感器對貨物的物流過程實施完整性電子保全及異常檢出的方法。
背景技術：
多傳感器融合系統是指對來自多個傳感器的數據進行多級別、多方面、多層次的 處理與綜合，從而獲得更精確、更可靠的有用信息與結果。與只采用單一傳感器的系統相 比，來自多個傳感器的信息具有冗余性、互補性、關聯性，基于分布式多傳感器的融合系統 具有更好的容錯性能和可靠性。
大宗貨物的物流和存儲是不可避免的，例如煤、礦砂等。基于此類貨物的商品價值 以及理化特性，若將其完全通過封閉容器包裝后進行物流和存儲在經濟上或技術上是不現 實的。大宗貨物會對保全工作帶來以下三方面的不利影響。其一是，貨物的遺失不易被檢 出。當貨物遺撒或者少量被盜時，檢出這些遺失比較困難。然而由于積少成多，即便不考慮 環境破壞等社會負面影響，僅貨物遺失就會顯著增加物流和存儲成本。其二是，貨物被調包 難以被發現。很多貨物外觀上沒有顯著特征，例如不同品位的礦砂，不同熱值的煤，在外觀 上沒有很大的視覺區別，其特征往往需要進行實驗室驗證才能得出。這就使得一些不法行 為得以在貨物的物流和存儲過程中進行以次充好的調包行為。此舉由于隱蔽性甚強，除了 直接損害貨主的財產權益之外，還可能會帶來下游使用的連帶損害，例如劣質煤損壞鍋爐 等。其三是，物流和存儲過程中保全責任難以界定。由于供貨、物流、存儲等環節可能涉及 不同的單位，一旦散裝貨物出現與質量相關的糾紛時，對牽涉其中的各個單位的責任難以 判別。由于責任歸宿不清還會對正常的商貿往來帶來破壞性的影響。
目前，對大宗貨物保全的技術手段還相當不完備。一般傳統的手段還是采取人工 押運和運轉監督，并輔助于貼封條、稱重量、拍照片等手段來進行保全。此類保全手段處理 管理開銷大，穩定性差，高度依賴操作人員；不具有提供實時獲取客觀保全信息的能力，無 法保證散裝貨物的完整性及其物流存儲過程中的安保序列信息。尤其是貼封條的辦法，不 管是物理封條還是電子封條，由于其物理損壞的可能，例如雨雪天氣，使得可靠性得不到保 障。加上有破壞后恢復的可能，不能有效的及時發現和防止盜竊事件的發生。一些較為成 熟的遠程安保技防手段，由于適用環境的緣故，很難在散裝貨物物流和存儲過程中得到合 理的應用。例如，視頻監控，聲波監控，衛星遙感等技術，雖然被廣泛的應用于場地安保，然 而由于技術特征所限，這樣的技防手段很難被應用于貨物的保全領域。使用傳感器近距離 檢測貨物情況是最直接的辦法，但是由于車載環境變化大，貨物被盜方式多樣，可感知特征 較弱，現有方法和裝置較難實現。發明內容
上述缺點被本發明的方案所克服。其主要技術原理是利用多源感知信息置信融合 技術提升對貨物監控的可靠性，實現對貨物侵害行為的及時和準確發現。由于散貨在被偷盜時特征不明顯，使用一般傳感器對單個物理量進行監控會導致檢出率低、誤報率高的問 題。然而貨物盜竊行為會導致多個物理量產生有規則的變化。利用多種感知器件進行獨立 感知，再將獲取的感知信息進行協同并融合，可實現對貨物侵害行為有效的檢出。
本發明提供一種能夠利用多傳感器及信息融合技術實現的貨物物流保全方法。
—方面，本發明包括多個傳感器和與之相關的通信設備。這些傳感器用于監視運 輸車輛的貨斗。該設備包括安裝在貨斗周圍的多種傳感器，以及采集傳感信息的車載傳感 信息獲取裝置。來自傳感器的信息可以包括貨斗內板壓力、震動加速度、貨斗上空被侵入 情況、貨斗門開合狀況、車輛所處地理位置。本發明使用的傳感器探測功能如下。GPS裝置通 過衛星定位信息獲取車輛的定位信息，并以此獲得車輛行駛路徑，當車輛駛入未知路段時， 形成一個元事件，向上層系統報告。微波多普勒傳感器是利用多普勒效應制成的傳感器。當 人體或物體相對于傳感器移動時，反射回來的信號與原信號間產生頻移，集成電路再把微 弱的頻移信號進行放大，再經多普勒檢測、放大、限幅等處理，最后取得和物體移動信號響 應相關的直流輸出電平。熱釋電紅外傳感器針對人體溫度進行監控。人體的溫度為36 370C，可輻射出中心波長為9 10 μ m的紅外線。在硅片表面上貼上截止波長為7 10 μ m 的濾光片，只允許波長超過7 10 μ m的紅外線通過，而小于7 μ m的紅外線被濾除掉，于是 就制成只對人體敏感的熱釋電紅外線傳感器。微波多普勒傳感器、熱釋電紅外傳感器和超 聲傳感器用于監控貨斗上方空間內是否有人員活動。當有人員在車廂上活動時，就會觸發 元事件，并向上層系統報告。使用多個傳感器協同工作是為了提高檢測精度，防止因為掛到 樹枝、光線照射或者動物攀爬等現象帶來誤報。開關門磁傳感器是用來監控車門或者貨物 擋板開關的狀態。當門磁兩個單元片相對應時，因永磁體相互吸引或者紅外線可通過小孔 穿透，開關處于零位置；當門磁分開時，磁場變化或者紅外線被阻斷，使觸發電平至高位。在 可開合的車擋板上安裝門磁反映貨斗擋板的開合狀態。當擋板有開合，觸發元事件，向上層 系統報告。元事件不斷產生而形成序列，并被記錄。本發明采用事件流監測方法，對向系統 報告的元事件進行分析，最后得出安全狀態描述。
另一方面，本發明設計了用于監視貨物運輸多個狀態的系統。該系統包括至少2 個用于監視車輛和貨斗狀態的傳感器，以及用于讀取傳感器信息并向網絡服務器發送的車載裝置。
具體實施方式
本發明系統可分為5個應用現場。散貨保全業務平臺是本系統的核心，由物流信 息平臺和可遠程訪問的WEB服務器組成。在發貨現場，發貨員確認物流信息，并通過無線通 信網通知業務平臺。業務平臺喚醒相關車載物流監控應用，在整個物流過程中記錄和處理 感知數據，形成數字鉛封。當運輸車輛抵達入庫現場，業務平臺中的評估模塊會給出整個物 流過程的保全等級，并通知在收貨現場的檢驗員，使得檢驗員可及時了解貨物潛在的保全 風險，從而采取適當的檢驗措施。同時，在遠程的供貨商、承運人和收貨人通過瀏覽器登錄 應用WEB服務器，并獲取實時物流監控數據。相關人員還可以通過業務平臺設置報警邏輯， 當感知數據出發相關報警邏輯時，平臺可通過動態網頁、電子郵件或短信方式即時提醒。
本發明系統的功能模塊結構，分別由感知節點子系統，車載子系統，物流平臺子系 統以及相關通信網絡組成。
感知節點子系統系安裝在運輸車輛上的智能傳感器集合，具有感知數據處理和通 訊功能。現階段已使用的傳感器包括微波多普勒傳感器，熱釋電紅外傳感器，霍爾傳感開關 器件，壓電傳感器，加速度傳感器和傾角傳感器。它們通過近距離無線網與車載子系統互 聯，不需配置，具有即插即用功能。
車載子系統是一臺安裝在運輸車輛上的電子設備，體積類似于家用無線路由器， 使用車輛電源供電。其通信模塊具有與物流平臺子系統實時通信的能力。其信息采集與協 調模塊是連接本地智能裝置的核心模塊。其主要功能是讀取感知節點子系統中異構感知節 點的數據，進行多傳感信息融合后給出此車的元事件流，并進行本地存儲或上傳。為了解決 不同體系、不同廠商的物聯網裝置之間協同工作問題，使異構的智能設備能夠在采集現場 進行協同工作，車載子系統通過多協議網關與各種感知對象進行互聯互通，并實現感知器 件的即插即用。
物流平臺子系統獲取和處理通過GPRS/3G網絡傳來的來自車載裝置的由感知信 息形成的與具體感知節點無關的元事件流，進行保全事件檢出，判斷物流中貨物所處的狀 態。同時為用戶提供一些管理手段。用戶端系統提供了面向應用的信息服務，支持B/S結 構應用和手持終端應用。
權利要求
1.一種用于監視非封閉貨運車輛的多個狀態的系統，所述設備包括多個用于檢測車 輛貨斗的至少一種狀態的傳感器；用于連接多個傳感器的車載終端；以及連接互聯網的信 息處理計算機。
2.根據權利要求1所述系統，其中車輛包括至少一扇可反復開合的卸貨門和上空未有 遮擋的貨斗。
3.如權利1要求所述系統，其中多個傳感器中至少包括壓力傳感器，加速度傳感器， 微波多普勒傳感器、紅外傳感器、開關壓合狀態傳感器、門磁開關傳感器以及GPS接收終端。
4.如權利1要求所述系統，用于監視車輛貨斗狀態的具有多個傳感器的設備，使用不 少于一個傳感器監視貨斗上方的空間；當人員進入貨斗上方時，傳感器可獲知，并向車載終 端報告。
5.如權利1要求所述系統，用于監控車輛貨斗的傳感設備包括開關傳感器，用于描述 貨斗擋板的開合狀態，并可被遠程獲得此狀態信息。
6.如權利1要求所述系統，其包括具有遠程通信能力的車載終端，其通過近距離通信 協議與安裝在車輛上的傳感器互聯，并通過GPRS或者第三代移動通信裝置與連接互聯網 的信息處理計算機相連。
7.如權利6要求所述系統，其包括使用車輛電源供電的電源系統。
8.如權利1要求所述系統，其連接互聯網的計算機可通過WEB界面進行登錄。
全文摘要
本發明屬于信息技術領域，系利用多傳感器技術實現的貨車中貨物被盜檢出的方法。本發明由多種車載傳感器、GPS接收機、保全評估模塊和相應的數據存儲傳輸裝置組成。通過多傳感器系統對貨車運輸過程進行監控，可以在運輸過程中保持被運貨物的完整性，減少貨物保全環節的監控開銷和人手干預；強化貨物異常變化的可監控能力，縮短發現貨物被盜竊或調包的時間。
文檔編號G06Q10/00GK102034139SQ20101015877
公開日2011年4月27日 申請日期2010年4月29日 優先權日2010年4月29日
發明者鄔金 申請人:鄔金