基于射频技术的商用货车燃油防盗防漏预警系统研究

摘要： 由于商用货车使用的环境复杂性，导致商用货车在物流运输过程中经常出现燃油非正常流失现象。基于射频技术的商用货车燃油防盗防漏预警系统，可在燃油液面呈非正常快速下降时，实时通过GSM移动通信网络向物流企业调度中心发送预警及定位信息，快速触发企业应急预案，提升燃油利用率和物流企业经济效益并防止燃油泄漏导致的环境危害。

Abstract： Because of the complexity of commercial trucks' service environment， abnormal fuel erosion phenomena often occurs in the process of logistics transportation. The commercial truck fuel anti-theft and leakproof early warning system based on RF technology can send real time warning and positioning information to logistics enterprises dispatching center through GSM mobile communication network when the fuel oil liquid surfaces appear abnormal fast falling， thus rapidly trigger business contingency plans， and improve fuel efficiency and logistics enterprise economic benefits and prevent environmental damage caused by oil leaks.

关键词： 商用货车；射频技术；防盗；防漏；预警

Key words： commercial trucks；radio frequency technology；anti-theft；leakproof；warning

中图分类号：TP277 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2016）21-0067-02

0 引言

商用货车工作环境恶劣，行驶里程长，很多的不可控因素使得商用货车在物流运输过程中常出现燃油流失现象。为了有效控制油料成本消耗，降低物流运输企业的生产成本，根据对天津滨海新区临近天津港的远大物流等5家长途货运企业的实地调查走访，发现其运输生产活动中的部分商用货车均存在油料异常流失情况，整理问卷资料得到商用货车常见燃油流失及出现概率情况，如表1所示。

分析表1可知，燃油流失的原因关键在于管理措施不到位，没有对车辆燃油系统采取合理的安全防范措施。由于经济利益的诱惑，导致商用货车油料被轻而易举地从燃油系统中抽取、出售，进而导致偷油、卖油现象屡禁不止。

传统物流货运行业的采用商用货车作为主要生产工具，商用货车使用过程中的燃油费用支出占据物流运输企业运作成本的25%-35%左右，要彻底解决燃油的非正常流失难题，实现对车辆燃油的精细化管理，就必须强化燃油系统的完全封闭式管理，采取有效的监控措施，杜绝油料的非正常流失。本文提出的基于射频技术的商用货车燃油实时防盗防漏预警系统，可实时防盗防漏，提高燃油利用率和物流企业的经济效益。

1 系统设计原理

基于射频技术的商用货车燃油防盗防漏预警系统，利用传感器监测油油箱燃油液面的下降速度，当燃油液面呈非正常快速下降时，传感器电信号传递至专用车载射频接收控制模块，再实时通过GSM移动通信网络向物流企业调度中心发送预警及车辆定位信息，实时提醒货运企业启动应急预案，防止经济损失及环境危害的扩大化。本系统安装位置特殊，不易被人为损坏，能有效监控商用货车的燃油安全使用，实时防止盗油现象的发生，提升燃油利用率和物流企业经济效益。同时对于油箱损坏事故能及时发现并处理，防止燃油泄漏导致的环境危害和经济损失。本防盗预警系统的工作原理如图1所示，构成本系统的重要部件为燃油液面传感器、射频信号接收处理模块、CAN总线通信系统、GPS及短信发送模块等。

1.1 燃油液面高度传感器

燃油液面高度传感器可选用基于射频电容测量原理，动态分析传感器在介质中各种参数，自动进行精确补偿，输出信号随液位高度改变呈线性连续变化。整机无任何弹性部件和可动部件，耐冲击，免维护，可方便的安装在各种各标号柴油及乙醇燃料箱中并对液位进行准确测量，由汽车电池供给24V直流电作为输入电压。

1.2 射频信号接收处理模块

采集燃油液面高度传感器的模拟电压信号并转化为数字信号，再将数字信号通过CAN总线传输至GPS及GSM短信发送模块。

1.3 CAN总线通信系统

连接“射频信号接收处理模块”和“GPS定位及GSM短信发送模块”，CAN总线采用双线制以屏蔽外部信号干扰，数据传输速率高误差小，维护方便。

1.4 GPS定位及GSM短信发送模块

接收CAN总线传至的数字信号，实时以短信形式发送至企业物流调度中心，短信内容可包含：油量出现非正常损耗的车辆信息、驾驶员信息、事件时间和地点等。GPS定位仪使用汽车蓄电池供电，可实现生命周期免维护。

2 基于1JT719-2008法规的某车型燃油防盗防漏预警系统例证

根据交通运输部的我国重型商用车燃油消耗量限值法规：1JT719-2008《营运货车燃油消耗量限值及测量方法》标准，如表2所示。

设以上车型第一阶段百公里最大允许油耗为Qm，第Ti时刻平均车速为Vi，则该车型第Ti时刻的每分钟最大油耗Q1需满足条件如下：Q1？燮Vi×Qm/（100×60）（1）

常见货运车辆油箱多近似长方体或圆柱体，令近似长方体油箱的内部长、宽、高（dm）分别为L、M、N，则第Ti时刻该油箱内部液面下降速率Hd如属正常需满足条件如下：Hd？燮Q1/（M×N）（2）

以GVW为19T-21T营运柴油汽车（单车）为例，令其油箱内尺寸为10.0*5.0*5.0（dm*dm*dm），若取Vi=60km/h时，将Qm=30.2L/100km带入（1）式，可得Q1？燮0.302L/min；将L=10.0dm，M=5.0dm带入（2）式，可得Hd？燮0.00604dm/min。

以上计算说明，上述型号单车在Vi=60km/h平均车速条件下，油箱内部油面下降速率不可大于0.00604dm/min，如超过此值，本防盗防漏预警系统则判定油料处于非正常流失转态，传感器将实时向车载电脑控制模块传送信息，车载电脑模块接收信号并立即协同GPS模块进而短信发送模块，向企业物流监控中心发送预警信息。监控管理中心可适时采取相关预案以应对可能发生的油料非正常消耗事件。本例证中，可设定：油面的下降速率不超过0.00604dm/min时，输出电压为0-1.5V（CAN-L）；当油面的下降速率超过0.00604dm/min时，输出电压为3V-5V（CAN-H）。

此时，电压信号（CAN-L，CAN-H）经由频率大于10km的射频与CAN总线通信系统进行无线信息通讯，由CAN总线通信系统控制器进行信息采集；射频信号接收处理模块采集燃油液面高度传感器的模拟电压信号并转化为数字信号，再将数字信号通过CAN总线传输至GPS及GSM短信发送模块，CAN总线通信系统连接射频信号接收处理模块和GPS定位及GSM短信发送模块；GPS定位及GSM短信发送模块接收CAN总线通信系统的数字信号，实时以短信形式发送至企业物流调度中心，短信内容可包含：油量出现非正常损耗的车辆信息（详细的车辆登记信息）、驾驶员信息、事件时间和具体地点等。

物流企业调度中心在获知以上信息后，可于第一时间启动应急预案，避免相应的经济损失和环境危害损失。

3 总结

基于射频技术的商用货车燃油防盗防漏预警系统体现了区别以往燃油防盗系统的高度智能化和环保化特点，通过该项技术开发和普及，能较好地解决燃油的异常流失问题，从设备技术开发的源头上打击燃油盗卖等非法行为，大幅优化物流企业的油料成本管理水平，提高燃油利用率和物流企业的经济效益，同时具有一定环境保护效益。

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