一种基于姿态检测的危险品运输车辆液压检测方法及系统与流程

1.本公开属于物流安全监控与监管技术领域，具体涉及一种基于姿态检测的危险品运输车辆液压检测方法及系统。


背景技术：

2.随着工业化的发展进步，危险废物运输是现代社会中危险废物管理和风险控制的必要环节。危险品运输车辆的罐体液压检测是保障危险品运输安全性的关键点，如何检测并预防危险情况的发生是重大的技术难题。危险品运输车辆的液压由于具有不稳定性，如何计算内部的压力的不稳定状态难度较大，随着工业化的进程加快，对危险品的运输需求也会不断增多，面对危险品运输车辆液压不稳定而带来的危险因素也会愈发频繁。在公开号cn101943902a的专利文献中提供的一种危险品物流安全监控系统和方法，尽管可以通过对危险品物流的各个过程以对应的特定监控系统对其进行监控，在一定程度上会降低危险品物流的危险程度，但仍不能对动态的危险品运输车辆液压进行计算并检测危险情况发生的概率。面对危险品运输车辆实时的液压不平衡，需要对车辆进行实时的基于姿态检测的监控。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提出一种基于姿态检测的危险品运输车辆液压检测方法及系统，以解决现有技术中所存在的一个或多个技术问题，至少提供一种有益的选择或创造条件。
4.在危险废物运输的过程中，对危险品运输车辆的姿态进行实时的姿态检测是保障危险品运输安全性的关键点，通过各个传感环采集多组压力值数组以计算多组压力值数组之间的偏移度可以有效检测并预防危险情况的发生。
5.本公开提供了一种基于姿态检测的危险品运输车辆液压检测方法及系统，以在危险品运输车的罐体内部的两底面以及两底面之间处设置各个传感环，通过各个传感环采集多组压力值数组计算多组压力值数组之间的偏移度，进而根据偏移度进行判断正常姿态情况及反常姿态情况，以此对实际的偏移度进行监控从而检测危险品运输车的姿态。
6.为了实现上述目的，根据本公开的一方面，提供一种基于姿态检测的危险品运输车辆液压检测方法，所述方法包括以下步骤：
7.s100，在危险品运输车的罐体的两底面以及两底面之间处分别设置一圈压力传感器，组成各个传感环；
8.s200，每个传感环采集一组压力值数组，通过各个传感环分别采集多组压力值数组；
9.s300，计算多组压力值数组之间的偏移度；
10.s400，通过偏移度进行判断正常姿态情况及反常姿态情况；
11.s500，对实际的偏移度进行监控，从而检测危险品运输车的姿态。
12.进一步地，在s100中，在危险品运输车的罐体的两底面以及两底面之间处分别设置一圈压力传感器，组成各个传感环的方法为：所述危险品运输车的罐体为圆柱体或近似圆柱体的形状，在危险品运输车的罐体内部的两个底面处，分别沿着底面的周长设置一圈的压力传感器，每一圈的压力传感器的数量相同，以此一圈的压力传感器作为一个传感环，得到两个传感环；在所述两个传感环中，靠近危险品运输车的驾驶舱的一个传感环记作头部传感环，另一个记作尾部传感环；在所述两个传感环之间，沿着罐体的高的中心点处的横截面的周长设置一圈与两个传感环相互平行的压力传感器作为中部传感环，中部传感环等同于传感环。
13.进一步地，在s200中，每个传感环采集一组压力值数组，通过各个传感环分别采集多组压力值数组的方法为：所述传感环中的每个压力传感器采集得到一个压力值，通过每一个传感环采集到的多个压力值作为一组压力值数组，记通过头部传感环采集到的一组压力值数组为头部压力值数组，记通过尾部传感环采集到的一组压力值数组为尾部压力值数组，记通过中部传感环采集到的一组压力值数组为中部压力值数组。
14.进一步地，在s300中，计算多组压力值数组之间的偏移度的方法为：
15.记任一组压力值数组为varr，记头部压力值数组为varr1，尾部压力值数组为varr2，中部压力值数组为varr3；
16.令每一组压力值数组中的压力值的数量为n，变量i为压力值数组中的压力值的序号，i∈[1,n]；
[0017]
记一组压力值数组varr中序号为i的元素为varr(i)，varr＝[varr(i)]，varr＝[varr(1),varr(2),
…
,varr(n-1),varr(n)]，同理则有数组varr1中序号为i的元素为varr1(i)，数组varr2中序号为i的元素为varr2(i)，数组varr3中序号为i的元素为varr3(i)；
[0018]
记对一组压力值数组进行特征提取的函数为fte()，函数exp()为以自然数e为底的指数函数，对一组压力值数组进行特征提取的计算公式为：
[0019][0020]
所得的数组fte(varr)即为压力值数组varr的特征数组，记数组fte(varr)中序号为i的元素为f(i)，fte(varr)＝[f(i)]，有：
[0021][0022]
同理，则头部压力值数组varr1的特征数组为fte(varr1)，fte(varr1)中序号为i的元素为f1(i)，fte(varr1)＝[f1(i)]，
[0023]
尾部压力值数组varr2的特征数组为fte(varr2)，fte(varr2)中序号为i的元素为f2(i)，fte(varr2)＝[f2(i)]，
[0024]
中部压力值数组varr3的特征数组为fte(varr3)，fte(varr3)中序号为i的元素为f3(i)，fte(varr3)＝[f3(i)]；
[0025]
记函数log()为以2为底的计算二进制数值的对数函数，定义两个不同压力值数组之间的偏移度表示在两个不同的压力值数组之间按顺序地从一个压力值数组向另一个压力值数组进行过渡的过程中各个压力值的偏移的程度，记函数tris()为计算两个压力值
数组之间的平偏移度的函数，根据varr1、varr2、varr3分别计算两个不同的压力值数组之间的偏移度的计算公式为：
[0026][0027][0028][0029][0030][0031][0032]
定义从头部压力值数组到中部压力值数组最后到尾部压力值数组的压力值的传递的顺序的序列为正向序列记为序列seq(1_3)，序列seq(1_3)＝[varr1，varr2，varr3]，正向即为从varr1向varr2再到varr3的顺序或方向；在正向中，tris(varr1，varr2)表示在正向序列中从varr1向varr2进行过渡的过程中各个压力值的偏移的程度即偏移度，tris(varr2，varr3)表示在正向序列中从varr2向varr3进行过渡的过程中各个压力值的偏移的程度即偏移度，tris(varr1，varr3)表示在正向序列中从varr1向varr3进行过渡的过程中各个压力值的偏移的程度即偏移度；传递是指头部压力值数组中各个压力的平均值＞中部压力值数组中各个压力的平均值＞尾部压力值数组中各个压力的平均值或者力的传递的过程；
[0033]
定义从尾部压力值数组到中部压力值数组最后到头部压力值数组的压力值的传递的顺序的序列为反向序列记为序列seq(3_1)，序列seq(3_1)＝[varr3,varr2,varr1]，反向即为从varr3向varr2再到varr1的顺序或方向；在反向中，tris(varr3,varr2)表示在反向序列中从varr3向varr2进行过渡的过程中各个压力值的偏移的程度即偏移度，tris(varr2,varr1)表示在反向序列中从varr2向varr1进行过渡的过程中各个压力值的偏移的程度即偏移度，tris(varr3,varr1)表示在反向序列中从varr1向varr3进行过渡的过程中各个压力值的偏移的程度即偏移度。
[0034]
进一步地，在s400中，通过偏移度进行判断正常姿态情况及反常姿态情况的方法为：
[0035]
通过偏移度进行判断的情况分为在正向序列中的情况和在反向序列中的情况；
[0036]
在正向序列中，即在正向上，判断是否满足约束条件λ，定义约束条件λ的计算公式
如下：
[0037][0038]
当满足约束条件λ时的情况定义为反常姿态情况，当不满足约束条件λ时的情况定义为正常姿态情况；
[0039]
在反向序列中，即在反向上，判断是否满足约束条件ε，定义约束条件ε的计算公式如下：
[0040][0041]
当满足约束条件ε时的情况定义为反常姿态情况，当不满足约束条件ε时的情况定义为正常姿态情况；
[0042]
由此，定义若危险品运输车的罐体的多组压力值数组在正向序列中满足约束条件λ或在反向序列中满足约束条件ε的情况为反常姿态情况，若危险品运输车的罐体的多组压力值数组在正向序列中不满足约束条件λ或在反向序列中不满足约束条件ε的情况为正常姿态情况。
[0043]
进一步地，在s500中，对实际的偏移度进行监控，从而检测危险品运输车的姿态的方法为：通过所述的头部传感环、中部传感环、尾部传感环对危险品运输车的罐体在实际行驶过程中的多组压力值数组进行监控，计算在正向序列中和在反向序列中的各个偏移度，判断是否满足约束条件ε或者满足约束条件λ:若否则为正常姿态情况，定义该危险品运输车的姿态为正常姿态；若是则为反常姿态情况，定义该危险品运输车的姿态为反常姿态，并向该危险品运输车的车载系统发送告警信号。
[0044]
本公开还提供了一种基于姿态检测的危险品运输车辆液压检测系统，所述一种基于姿态检测的危险品运输车辆液压检测系统包括：处理器、存储器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现所述一种基于姿态检测的危险品运输车辆液压检测方法中的步骤以此控制危险品运输车辆，所述一种基于姿态检测的危险品运输车辆液压检测系统可以运行于桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端数据中心的计算设备中，可运行的系统可包括，但不仅限于，处理器、存储器、服务器集群，所述处理器执行所述计算机程序运行在以下系统的单元中：
[0045]
传感环单元，用于在危险品运输车的罐体的两底面以及两底面之间处分别设置一圈压力传感器组成各个传感环；
[0046]
压力值数组采集单元，用于每个传感环采集一组压力值数组并通过各个传感环采集多组压力值数组；
[0047]
偏移度计算单元，用于计算多组压力值数组之间的偏移度；
[0048]
姿态情况判断单元，用于通过偏移度进行判断正常姿态情况及反常姿态情况；
[0049]
姿态监控单元，用于对实际的偏移度进行监控从而检测危险品运输车的姿态。
[0050]
本公开的有益效果为：本公开提供了一种基于姿态检测的危险品运输车辆液压检测方法及系统，以在危险品运输车的罐体内部的两底面以及两底面之间的中部位置处设置各个传感环，通过各个传感环采集多组压力值数组计算多组压力值数组之间的偏移度，进
而根据偏移度进行判断正常姿态情况及反常姿态情况，以此对实际的偏移度进行监控从而检测危险品运输车的姿态，实现了根据危险品运输车辆的罐体的各处液压值的偏移而实时监控危险品运输车姿态的有益效果。
附图说明
[0051]
通过对结合附图所示出的实施方式进行详细说明，本公开的上述以及其他特征将更加明显，本公开附图中相同的参考标号表示相同或相似的元素，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本公开的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图，在附图中：
[0052]
图1所示为一种基于姿态检测的危险品运输车辆液压检测方法的流程图；
[0053]
图2所示为一种基于姿态检测的危险品运输车辆液压检测系统的系统结构图。
具体实施方式
[0054]
以下将结合实施例和附图对本公开的构思、具体结构及产生的技术效果进行清楚、完整的描述，以充分地理解本公开的目的、方案和效果。需要说明的是，在不冲突的情况下，本技术中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
[0055]
在本发明的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。
[0056]
如图1所示为根据本发明的一种基于姿态检测的危险品运输车辆液压检测方法的流程图，下面结合图1来阐述根据本发明的实施方式的一种基于姿态检测的危险品运输车辆液压检测方法及系统。
[0057]
本公开提出一种基于姿态检测的危险品运输车辆液压检测方法，所述方法具体包括以下步骤：
[0058]
s100，在危险品运输车的罐体的两底面以及两底面之间处分别设置一圈压力传感器，组成各个传感环；
[0059]
s200，每个传感环采集一组压力值数组，通过各个传感环分别采集多组压力值数组；
[0060]
s300，计算多组压力值数组之间的偏移度；
[0061]
s400，通过偏移度进行判断正常姿态情况及反常姿态情况；
[0062]
s500，对实际的偏移度进行监控，从而检测危险品运输车的姿态。
[0063]
进一步地，在s100中，在危险品运输车的罐体的两底面以及两底面之间处分别设置一圈压力传感器，组成各个传感环的方法为：所述危险品运输车的罐体为圆柱体或近似圆柱体的形状，在危险品运输车的罐体的内部的两个底面处，分别沿着底面的周长设置一圈的压力传感器，每个一圈的压力传感器可以有10到20个压力传感器，压力传感器可为液压传感器，每一圈的压力传感器的数量相同，以此一圈的压力传感器作为一个传感环，得到两个传感环；在所述两个传感环中，靠近危险品运输车的驾驶舱的一个传感环记作头部传感环，另一个记作尾部传感环；在所述两个传感环之间，沿着罐体的高的中心点处的横截面
的周长设置一圈与两个传感环相互平行的压力传感器组成的一个传感环作为中部传感环。
[0064]
进一步地，在s200中，每个传感环采集一组压力值数组，通过各个传感环分别采集多组压力值数组的方法为：所述传感环中的每个压力传感器采集得到一个压力值，通过每一个传感环采集到的多个压力值作为一组压力值数组，记通过头部传感环采集到的一组压力值数组为头部压力值数组，记通过尾部传感环采集到的一组压力值数组为尾部压力值数组，记通过中部传感环采集到的一组压力值数组为中部压力值数组。
[0065]
进一步地，在s300中，计算多组压力值数组之间的偏移度的方法为：
[0066]
记任一组压力值数组为varr，记头部压力值数组为varr1，尾部压力值数组为varr2，中部压力值数组为varr3；
[0067]
令每一组压力值数组中的压力值的数量为n，变量i为压力值数组中的压力值的序号，i∈[1,n]；
[0068]
记一组压力值数组varr中序号为i的元素为varr(i)，varr＝[varr(i)]，varr＝[varr(1),varr(2),
…
,varr(n-1),varr(n)]，同理则有数组varr1中序号为i的元素为varr1(i)，数组varr2中序号为i的元素为varr2(i)，数组varr3中序号为i的元素为varr3(i)；
[0069]
记对一组压力值数组进行特征提取的函数为fte()，函数exp()为以自然数e为底的指数函数，对一组压力值数组进行特征提取的计算公式为：
[0070][0071]
所得的数组fte(varr)即为压力值数组varr的特征数组，记数组fte(varr)中序号为i的元素为f(i)，fte(varr)＝[f(i)]，有：
[0072][0073]
同理，则头部压力值数组varr1的特征数组为fte(varr1)，fte(varr1)中序号为i的元素为f1(i)，fte(varr1)＝[f1(i)]，
[0074]
尾部压力值数组varr2的特征数组为fte(varr2)，fte(varr2)中序号为i的元素为f2(i)，fte(varr2)＝[f2(i)]，
[0075]
中部压力值数组varr3的特征数组为fte(varr3)，fte(varr3)中序号为i的元素为f3(i)，fte(varr3)＝[f3(i)]；
[0076]
记函数log()为以2为底的计算二进制数值的对数函数，定义两个不同压力值数组之间的偏移度表示在两个不同的压力值数组之间按顺序地从一个压力值数组向另一个压力值数组进行过渡的过程中各个压力值的偏移的程度，记函数tris()为计算两个压力值数组之间的平偏移度的函数，根据varr1、varr2、varr3分别计算两个不同的压力值数组之间的偏移度的计算公式为：
[0077]
[0078][0079][0080][0081][0082][0083]
定义从头部压力值数组到中部压力值数组最后到尾部压力值数组的压力值的传递的顺序的序列为正向序列记为序列seq(1_3)，序列seq(1_3)＝[varr1，varr2，varr3]，正向即为从varr1向varr2再到varr3的顺序或方向；在正向中，tris(varr1，varr2)表示在正向序列中从varr1向varr2进行过渡的过程中各个压力值的偏移的程度即偏移度，tris(varr2，varr3)表示在正向序列中从varr2向varr3进行过渡的过程中各个压力值的偏移的程度即偏移度，tris(varr1，varr3)表示在正向序列中从varr1向varr3进行过渡的过程中各个压力值的偏移的程度即偏移度；从头部压力值数组到中部压力值数组最后到尾部压力值数组的压力值的传递是指头部压力值数组中各个压力的平均值＞中部压力值数组中各个压力的平均值＞尾部压力值数组中各个压力的平均值的时间段中力的传递方向，即头部压力值数组中各个压力的平均值＞中部压力值数组中各个压力的平均值＞尾部压力值数组中各个压力的平均值时压力值的传递的顺序的序列为正向序列；
[0084]
定义从尾部压力值数组到中部压力值数组最后到头部压力值数组的压力值的传递的顺序的序列为反向序列记为序列seq(3_1)，序列seq(3_1)＝[varr3，varr2，varr1]，反向即为从varr3向varr2再到varr1的顺序或方向；在反向中，tris(varr3，varr2)表示在反向序列中从varr3向varr2进行过渡的过程中各个压力值的偏移的程度即偏移度，tris(varr2，varr1)表示在反向序列中从varr2向varr1进行过渡的过程中各个压力值的偏移的程度即偏移度，tris(varr3，varr1)表示在反向序列中从varr1向varr3进行过渡的过程中各个压力值的偏移的程度即偏移度；
[0085]
从尾部压力值数组到中部压力值数组最后到头部压力值数组的压力值的传递是指头部压力值数组中各个压力的平均值≤中部压力值数组中各个压力的平均值≤尾部压力值数组中各个压力的平均值的时间段中力的传递方向，即头部压力值数组中各个压力的平均值≤中部压力值数组中各个压力的平均值≤尾部压力值数组中各个压力的平均值时压力值的传递的顺序的序列为反向序列；
[0086]
其中，计算函数tris()的基于python编程语言的部分关键程序包括如下代码：
[0087][0088]
所述代码输出结果为用作偏移度的计算。
[0089]
进一步地，在s400中，通过偏移度进行判断正常姿态情况及反常姿态情况的方法为：
[0090]
通过偏移度进行判断可分为在正向序列中的情况和在反向序列中的情况；
[0091]
在正向序列中，判断是否满足约束条件λ，定义约束条件λ的计算公式如下：
[0092][0093]
当满足约束条件λ时的情况定义为反常姿态情况，当不满足约束条件λ时的情况定
义为正常姿态情况；
[0094]
在反向序列中，判断是否满足约束条件ε，定义约束条件ε的计算公式如下：
[0095][0096]
当满足约束条件ε时的情况定义为反常姿态情况，当不满足约束条件ε时的情况定义为正常姿态情况；
[0097]
由此，定义若危险品运输车的罐体的多组压力值数组在正向序列中满足约束条件λ或在反向序列中满足约束条件ε的情况为正常姿态情况，若危险品运输车的罐体的多组压力值数组在正向序列中不满足约束条件λ或在反向序列中不满足约束条件ε的情况为反常姿态情况。
[0098]
进一步地，在s500中，对实际的偏移度进行监控，从而检测危险品运输车的姿态的方法为：通过所述的头部传感环、中部传感环、尾部传感环对危险品运输车的罐体在实际行驶过程中的多组压力值数组进行监控，计算在正向序列中和在反向序列中的各个偏移度，判断是否满足约束条件ε或者满足约束条件λ:若否则为正常姿态情况，定义该危险品运输车的姿态为正常姿态；若是则为反常姿态情况，定义该危险品运输车的姿态为反常姿态，并向该危险品运输车的车载系统发送告警信号。
[0099]
所述一种基于姿态检测的危险品运输车辆液压检测系统包括：处理器、存储器及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一种基于姿态检测的危险品运输车辆液压检测方法实施例中的步骤以此控制危险品运输车辆，所述一种基于姿态检测的危险品运输车辆液压检测系统可以运行于桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端数据中心等计算设备中，可运行的系统可包括，但不仅限于，处理器、存储器、服务器集群。
[0100]
本公开的实施例提供的一种基于姿态检测的危险品运输车辆液压检测系统，如图2所示，该实施例的一种基于姿态检测的危险品运输车辆液压检测系统包括：处理器、存储器以及存储在所述存储器中并可在所述处理器上运行的计算机程序，所述处理器执行所述计算机程序时实现上述一种基于姿态检测的危险品运输车辆液压检测方法实施例中的步骤，所述处理器执行所述计算机程序运行在以下系统的单元中：
[0101]
s100，在危险品运输车的罐体的两底面以及两底面之间处分别设置一圈压力传感器，组成各个传感环；
[0102]
s200，每个传感环采集一组压力值数组，通过各个传感环分别采集多组压力值数组；
[0103]
s300，计算多组压力值数组之间的偏移度；
[0104]
s400，通过偏移度进行判断正常姿态情况及反常姿态情况；
[0105]
s500，对实际的偏移度进行监控，从而检测危险品运输车的姿态。
[0106]
所述一种基于姿态检测的危险品运输车辆液压检测系统可以运行于桌上型计算机、笔记本、掌上电脑及云端数据中心等计算设备中。所述一种基于姿态检测的危险品运输车辆液压检测系统包括，但不仅限于，处理器、存储器。本领域技术人员可以理解，所述例子仅仅是一种基于姿态检测的危险品运输车辆液压检测方法及系统的示例，并不构成对一种基于姿态检测的危险品运输车辆液压检测方法及系统的限定，可以包括比例子更多或更少
的部件，或者组合某些部件，或者不同的部件，例如所述一种基于姿态检测的危险品运输车辆液压检测系统还可以包括输入输出设备、网络接入设备、总线等。
[0107]
所称处理器可以是中央处理单元(central processing unit，cpu)，还可以是其他通用处理器、数字信号处理器(digital signal processor，dsp)、专用集成电路(application specific integrated circuit，asic)、现场可编程门阵列(field-programmable gate array，fpga)或者其他可编程逻辑器件、分立元器件门电路或者晶体管逻辑器件、分立硬件组件等。通用处理器可以是微处理器或者该处理器也可以是任何常规的处理器等，所述处理器是所述一种基于姿态检测的危险品运输车辆液压检测系统的控制中心，利用各种接口和线路连接整个一种基于姿态检测的危险品运输车辆液压检测系统的各个分区域。
[0108]
所述存储器可用于存储所述计算机程序和/或模块，所述处理器通过运行或执行存储在所述存储器内的计算机程序和/或模块，以及调用存储在存储器内的数据，实现所述一种基于姿态检测的危险品运输车辆液压检测方法及系统的各种功能。所述存储器可主要包括存储程序区和存储数据区，其中，存储程序区可存储操作系统、至少一个功能所需的应用程序(比如声音播放功能、图像播放功能等)等；存储数据区可存储根据手机的使用所创建的数据(比如音频数据、电话本等)等。此外，存储器可以包括高速随机存取存储器，还可以包括非易失性存储器，例如硬盘、内存、插接式硬盘，智能存储卡(smart media card,smc)，安全数字(secure digital,sd)卡，闪存卡(flash card)、至少一个磁盘存储器件、闪存器件、或其他易失性固态存储器件。
[0109]
本公开提供了一种基于姿态检测的危险品运输车辆液压检测方法及系统，以在危险品运输车的罐体的两底面以及两底面之间处设置各个传感环，通过各个传感环采集多组压力值数组计算多组压力值数组之间的偏移度，进而根据偏移度进行判断正常姿态情况及反常姿态情况，以此对实际的偏移度进行监控从而检测危险品运输车的姿态，实现了根据危险品运输车辆的罐体的各处液压值的偏移而实时监控危险品运输车姿态的有益效果。
[0110]
尽管本公开的描述已经相当详尽且特别对几个所述实施例进行了描述，但其并非旨在局限于任何这些细节或实施例或任何特殊实施例，从而有效地涵盖本公开的预定范围。此外，上文以发明人可预见的实施例对本公开进行描述，其目的是为了提供有用的描述，而那些目前尚未预见的对本公开的非实质性改动仍可代表本公开的等效改动。