邹磊

摘 要：易燃易爆品在人类生活中十分常见。然而对于易燃易爆品的运输、存储的安全性问题，却有待人们更深入的研究。文章设计了一款基于stm32的面向易燃易爆品物流车的数据采集终端。基于DHT11、LY-GPS-NEO、RCW-0506等传感器模块采集得到环境数据;将ESP8266配置为AP模式，作为TCP服务器并且基于TCP/IP协议，实时的将传感器采集的数据上传到手机或其他车载终端设备上，实现对危险的预警和监控，提高了易燃易爆品物流运输作业的灵活性、可靠性、时效性与安全性。

关键词：STM32;监控;易燃易爆品;物流车;预警

中图分类号：U462.1  文献标识码：B  文章编号：1671-7988（2020）22-89-02

Abstract： Flammable and explosive products are very common in human life. However， the safety of transportation and storage of inflammable and explosive products needs to be further studied. This paper designs a data acquisition terminal for inflammable and explosive goods logistics vehicle based on STM32. Environmental data is collected based on sensor modules such as DHT11， LY-GPS-NEO and RCW-0506. WiFi module （ESP-8266） is configured as AP mode， which serves as a TCP server and based on TCP/IP protocol to upload the data collected by sensors to mobile phones or other on-board terminal devices in real time， so as to realize the warning and monitoring of dangers and improve the flexibility， reliability， timeliness and security of inflammable and explosive goods logistics and transportation.

Keywords： STM32; Monitoring; Flammable and explosive products; Logistics vehicle; Early warning

CLC NO.： U462.1  Document Code： B  Article ID： 1671-7988（2020）22-89-02

前言

易燃易爆品在运输与存储的过程中因为管理监控不当时常会发生意外。秦玉[1]针对易燃易爆品物流运输过程中易泄露、丢失和爆炸等特点进行了危险品集装箱物流状态实时监控系统的研究与开发。本文基于STM32设计了一款面向易燃易爆品物流车的数据采集终端，可以在易燃易爆品物流的运输过程中采集有效的信息，做到及时预警。本文从需求分析和终端硬件和软件的实现的等方面进行了阐述，并且对于发生报警的判方法别进行了详细的阐述。

1 需求分析

易燃易爆品有着特殊的理化性质，对运输环境要求较高。对运输易燃易爆品物流车进行实时数据采集，及时越界预警对于提高运输安全有着十分重要的意义。针对运输作业的特点并且考虑相关法规，本文从车速、温湿度以及非从业人员上车三个方面进行监测设计。

2 硬件与软件设计

2.1 设计综述

伴随着各种车载终端与时俱进的研发工作，现如今已经开始了实用性方面的研究。

美国设计的IVI和CVHAS项目可以实现车辆到达侧翻的临界点会发生预警、司机如果是疲劳驾驶也能被检测出来，经过相关技术检测会发出警报信号，从而使得让驾驶员知道，以便从新规划路线。

本文针对车载运输特点，需要实现越界预警与终端显示两部分的功能。

2.2 硬件电路整体设计

设备上电后终端工作，环境感知模块将采集到的环境参数信息传递给中央主控单元，经过软件设置对接收到的数据分析处理，实现越界预警功能。借助局域网将数据实时发送至上位机显示，方便驾驶员能及时发现危险并调整。

2.3 STM32主控芯片

STM32系列ARM Cortex-M3是32位閃存微控制器，其工作时具有低功率、低电压、实时功能极佳等特点[3]。

2.4 DHT11模块

易燃易爆品理化性质比较活泼，因此其存放环境温度过高或者有的氧化物物质含有强氧化性，遇到水分解发生燃烧。DHT11具有稳定性高、尺寸小等特点，而且消耗电量极低，信号采集可靠[2]。

2.5 RCW-0506模块

为实现监控（非押运人员不准上车）这个功能，考虑需求与成本因素，选用RCW-0506人体红外传感器，能检测到移动的热源。

从业人员在上车作业时，可以通过手机或者其他终端设备关闭报警。

2.6 GPS模块

国家有关规定，要求危险品运输车辆在外执行作运输作业时有一临界车速值，加装NEO-6M-0-001 GPS模块可以达到要求。车速、经纬度，以及定位时间有助于帮助工作人员及时了解运输车辆的运行情况。

2.7 WIFI模块

将ESP8266设置为AP模式，从而实现了手机、电脑等设备可以和8266进行局域网的点对点无线通信，打开上位机软件设置ip地址与端口号，即可用手机控制蜂鸣器的开关（从业人员需要进行运输作业时），温湿度传感器DHT11的信息也会上传显示。设置为AP模式可以避免在隧道或者偏远地区4G等移动网络信号弱，接收不到网络数据无法及时更新的问题，使从业人员实时、准确的知道相关数据信息，避免发生危险事故。

3 越界预警

本文采用STM32f103板载的蜂鸣器实现预警。主要针对车速、温湿度以及非从业人员上车三个环节进行设计。对采集到的数据信息设置相应的阈值，当检测采集到的数值超过其设定阈值时，由软件置位，蜂鸣器导通发出警报声响。

3.1 温湿度越界预警

针对所装载易燃易爆品的理化性质，在程序中设定温湿度各自的阈值，以便实现预警功能。

设备上电后，DHT11初始化完成，经过读取温湿度模拟值与校验和判断数据无误之后分别与预先设定给的阈值进行比较，如果大于阈值则预警。

3.2 车速越界预警

过高的车速往往是造成交通事故的原因，然而有的貨车司机为了追求利润，往往在监控盲点超速行驶，因此对车速预警尤为重要。

设备上电后，GPS完成初始化，确定数据有效后判断速度值是否大于预设阈值，如果大于阈值则蜂鸣器发出警报。

3.3 非从业人员上车预警

易燃易爆品的运输人员需要有专业的培训后方能工作，为防止非从业人员上车，设备通电后红外模块工作，能感应到移动热源，因此非从业人员上车后会发出警报，而从业人员能通过终端软件关闭报警。

4 总结

本文通过需求分析，确定所需采集的数据，选择传感器等硬件，基于STM32开发平台进行了嵌入式TCP/IP协议栈开发，经过测试，本设计结果运行稳定可靠，能实时传输监测数据并及时预警。具有成本低、体积小、功耗低以及不限制于使用地区，即便在隧道，偏远山区也能时刻监测等优点，对易燃易爆品运输安全有很大的实用价值。

参考文献

[1] 秦玉.危险品集装箱物流状态实时监控系统的研究与开发[D].上海交通大学.

[2] 朱丽，贺成成，陈星.基于STM32的微型飞行器远程定点温湿度采集系统[J].科技展望，2016，26（31）：119-120.

[3] 何锦淳，李爵成，李丹.基于STM32的智能安防系统[J].物联网技术，2020，10（05）：49-54.