[發明專利]LNG罐箱在鐵路運輸過程中實時監控的實現方法

有效

• 申請號: 201310448619.4
• 申請日: 2013-09-28
• 公開（公告）號: CN103532874A
• 公開（公告）日: 2014-01-22
• 發明（設計）人: 楚勤學;王紅霞;洪玉;趙海濤;秦迪
• 申請（專利權）人: 石家莊安瑞科氣體機械有限公司
• 主分類號: H04L12/861
• 分類號: H04L12/861;H04L29/08;G08C17/00
• 代理公司: 石家莊眾志華清知識產權事務所(特殊普通合伙) 13123
• 代理人: 王苑祥

技術領域

本發明涉及一種火車批量運輸罐箱式儲存的液態危險品的監控方法，特別涉及LNG罐箱在鐵路運輸過程中通過無線方式傳送數據的監控方法。

背景技術

近幾年，LNG罐式集裝箱發展很快，使用罐箱通過海路、公路運輸LNG，已成為目前運輸的主要方式和手段。鐵路運輸價格低廉，安全可靠，但鐵路運輸LNG罐箱是國家所明令禁止的，主要原因是罐箱結構的安全性以及運輸過程中罐箱監控的可行性還滿足不了鐵路安全運行的要求。

隨著國家經濟的發展，全國各地無論是生產還是生活，對天然氣的依賴越來越大，有必要研究設計出一種鐵路批量運輸罐箱式儲存的液態危險品的監控系統和監控方法，使鐵路批量運輸LNG罐箱成為可能。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種監控方法，在鐵路運輸過程中，實現對LNG罐箱安全狀態的實時檢測，滿足鐵路批量運輸LNG罐箱的安全要求。

為實現上述目的，本發明采用的技術方案是：LNG罐箱在鐵路運輸過程中實時監控的實現方法，該方法依賴LNG罐箱上設置的無線儀表以及押運車上監控中心中的無線接收設備和計算機來實現，關鍵是：押運車上監控中心中設置兩套相同的無線接收設備，兩套接收設備的天線放置在不同位置，且兩套接收設備的輸出端接入計算機的兩個不同輸入端，計算機中設置LNG罐箱數據庫、可存放n個數據包的數據緩存、監控系統，監控系統包括數據接收模塊和信號處理模塊，監控方法包括以下步驟：

A、在LNG罐箱數據庫中設置無線儀表的ID和LNG罐箱的對應關系表，啟動計算機中的監控系統，?

B、啟動無線儀表，無線儀表定時采集數據，并將數據打包后存入發送隊列；當到達發送時間間隔時，無線儀表從發送隊列中取出數據包進行發送，數據包中包括無線儀表的ID、檢測數據、時間戳，

C、當計算機收到接收設備傳來的數據包時，數據接收模塊判斷數據是否正確，如果錯誤，丟棄；如果正確，判斷緩存中數據包的個數，如果已有n個數據包，將最先存入的數據包清除，將收到的數據包和接收數據的端口識別碼存入緩存中；如果少于n個數據包，將收到的數據包和接收數據的端口識別碼存入緩存中，

D、信號處理模塊掃描數據緩存，如果出現未處理的數據包時，判斷緩存中所有已處理的數據包中無線儀表的ID以及時間戳與當前正在處理的數據包中的是否一致，如果一致，將該數據包標記成已處理；如果不一致，將數據包中的數據按照無線儀表的ID和LNG罐箱的對應關系表進行處理并存儲數據，將該數據包標記成已處理；發送應答數據包，應答數據包中包括無線儀表的ID碼，

E、無線儀表收到應答數據包后，判斷數據包中無線儀表的ID碼，如果與本身的ID碼匹配，則將接收到應答數據包的時間設置為時間基點。

每個無線儀表都有一個唯一的ID碼，每個LNG罐箱上設置數個無線儀表。設置無線儀表的ID和LNG罐箱的對應關系表，可以從無線儀表的ID得到對應的LNG罐箱，使計算機可以識別。

LNG罐箱與監控車之間有隔離貨車，且裝載LNG罐箱的車體很多，因此LNG罐箱距離監控車距離不同，又由于列車運行過程中環境復雜，為了提高數據傳輸的可靠性，在LNG罐檢測數據的無線傳送系統中采用兩套數據接收設備，天線架設在監控中心的不同位置，每套數據接收設備的輸出連接到監控終端的不同輸入端。由于兩副天線架設的位置不同，車輛在復雜環境下運行時，兩副天線所處的電磁環境也不同，這樣有效地提高了數據傳輸的有效性和可靠性。另外，兩套接收設備同時工作，可以互為備份。

采用兩套數據接收設備，會出現同時接收到同一個數據包的情況，我們采用了這樣一種機制：存儲一定數量已處理的數據包，當處理新到的數據包時，根據數據包中無線儀表的ID和時間戳信息與存儲的數據包比較，如果有相同的，說明已經處理過該數據包，則丟棄該包。這樣就避免了重復處理數據。

無線儀表設置為定時發送數據，在開始階段，無線儀表發送數據的時間是無序和隨機的，這樣一定會造成在接收端的數據碰撞，因此有必要為每個無線儀表確定發送數據不同的時間基點，確定時間基點后，無線儀表以該基點計算時間，到達時間間隔時后，發送數據包。

本發明中，監控中心應答每個接收到的數據包，無線儀表接收到應答后，將接收到應答數據包的時間設置為時間基點。因為監控中心發送的應答之間有時間間隔，因此可以保證每個無線儀表的時間基點不同，當所有的無線儀表重新設置完成后，各無線儀表的數據會在不同的時間發送，不會發生數據碰撞。