论文总字数：21653字

摘 要

随着新世纪的到来，我国工业技术发展迅速，危险化学品在化工业中的地位越来越大，这导致了全国范围内逐年增加的道路运输量。作为危化品最为广泛的运输途径，道路运输是否安全至关重要。

本文收集近年来一些事故作为样本，统计归纳其事故类型，事故原因以及其他统计因素，探讨道路运输过程中最易发生的事故，初步给出关于事故预防的建议。根据事故特点，设计匹配相应监控系统框架。监控系统由各传感器组成数据采集模块，测量数据包括车辆速度、加速度、倾角、温湿度、压力、气体浓度等各项指标，讨论各传感器收集的数据类型与其特征因素的提取方法。进行数据融合处理，归纳出特征参数融合的四个阶段，对车辆的运行的状态进行识别，最后给出危险的预警。事故的预防手段主要针对车辆的撞击与侧翻，提出车辆速度的假想控制手段。

关键词：危险化学品运输 监控系统 传感器 数据融合 状态识别

Safety Design of Tanks carrying in Dangerous Chemicals

Abstract

With the advent of the new century, the industry of our country has rapidly developed,the status of the hazardous chemicals in the chemical industry is becoming more and more important, which leads to the increased road transportation volume of the nationwide year by year. Been the most common means of transport, the road transport of hazardous chemical is of great importance.

This paper takes some accidents collected in recent years as examples and summarize the accident type, the cause of the accident and other factors. Then explores which kind of accidents is most likely to take place and gives preliminary advice of accident prevention. According to the characteristics of this accident, this article designed system monitoring framework which in corresponding with the characteristics. The monitoring system is composed of some kinds of sensor as data acquisition module. The collected information includes vehicle speed, vehicle acceleration, slant angle, temperature, humidity, liquid pressure and gas concentration. Discussing the kinds of data collected by sensors and its extraction method of this characteristic factors , the article then fuses all kinds of data. The data fusion procession including the identification of the running state of the tank and alarm of accidents. The prevention of the accident is manly about the factors of the strike and rollover of the cars.It come up with the imaginary methods about how to control the speed of the car.

Key words: transportation of hazardous chemicals; monitoring system; sensor; information fusion; state identification

目 录

摘 要 I

Abstract II

第一章 绪 论 1

1.1 危化品运输现状 1

1.2 罐车分类 2

第二章 危化品道路运输事故分析与参数提取 5

2.1事故分析 5

2.1.1 事故类型分析 5

2.1.2事故发生原因分析 6

2.1.3 事故发生路段分析 7

2.2 参数提取 8

2.2.1 车辆侧翻 9

2.2.2 车辆追尾或者撞击 9

2.2.3 罐中危化品的不安全状态 9

2.2.4 车辆的不安全行驶 10

2.3 参数小结 10

第三章 监控系统概述 12

3.1 系统功能需求 12

3.2 系统运行机制 12

3.3 系统的框架结构 13

第四章 数据采集模块 15

4.1 传感器选用与信息特征提取方法 15

4.1.2 压力与液位传感器 16

4.1.3 温湿度传感器 18

4.1.4 角度传感器 19

4.1.5 加速度传感器 20

4.1.6 速度传感器 20

4.1.7 门开关传感器 20

4.1.8 车辆距离传感器 21

4.2 GPS数据采集 21

4.3 其他数据采集 22

4.3.1 时间模块 22

第五章 数据融合处理 23

5.1多传感器数据融合概述 23

5.2 数据融合模型的构建 23

5.2.1 特征状态参数的等级划分 24

5.2.2 车辆行驶状态初步估计 28

5.2.3 对车辆即将面对的危险的判断 32

5.2.4 报警模块 33

第六章 事故的预防 34

6.1 车辆的超速导致侧滑或者侧翻预防 34

6.1.1直线超速 34

6.1.2 转弯超速 34

6.2 车辆追尾或者撞击预防 35

第七章 结论建议与展望 36

7.1 结论 36

7.2 建议与展望 36

参考文献 37

第一章 绪 论

随着我国经济的快速发展，能源、原材料等方面的危险品流通量越来越大，在2015 年每天危险化学品的运输量就超过100万吨，每年总的运输量超过4 亿吨。随着运输量的增加，危险化学品（以下简称危化品）运输事故量也在攀升。危化品运输事故不同于一般运输事故，往往会衍生出燃烧、爆炸、泄漏等更严重的后果，造成经济财产损失、环境污染、生态破坏、人员伤亡等一系列的社会问题。

1.1 危化品运输现状

现阶段，我国95％以上的危化品涉及异地运输问题，年均道路运输危化品中的易燃易爆油品类数量在一亿吨左右，液氨的年流动量达 80 万吨，液氯的年流动量达 170 万吨，其中 80％左右是通过道路运输的^[1]。近年来道路危险品年运输量约在 1～2 亿吨，其中剧毒氰化物类就达几十万吨，易燃易爆油品类达到 1 亿吨。

道路交通运输方式不仅方便经济，而且快速及时、机动灵活，但考虑到道路运输的突发状况较多，且危化品有着易燃易爆的特性，因此运输的危险性较大^[2]。随着危化品运输量上升，运输品种越来越复杂，相应的危险隐患也越来越多。如今，国内安全生产形式严峻，危化品运输事故时有发生，给企业，社会带来了巨大负面影响，可见危化品的道路运输不仅关系到国内的工业化发展，同时也与社会环境密切相关。

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