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            航天云網特種車智能監控平臺解決方案

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            一、案例背景與目標

            1、項目背景

            近年來,隨著經濟的快速發展,特種專用車如冷藏車、吊車、叉車等數量與日俱增,但是對于特種專用車的運營監管存在一定的難度,諸多安全隱患不容易識別,導致出現各種安全事故。

            在互聯網+時代,將互聯網、物聯網以及云計算、大數據等新一代信息技術和特種專用車的行業特點有機結合起來,構建基于互聯網的特種車智能監控管理平臺,將有效提升特種車安全運營和監管水平,保證特種車行業健康、快速、持續的發展。

            江西航天云網科技有限公司致力于運用物聯網,大數據分析等前沿技術,依托自主研發的設備物聯接入平臺和智能監控設備打造航天云網特種車智能監控平臺,為冷鏈車、吊車、叉車等特種專用車提供運營、監控服務管理,有效提升特種車的運行管理效率,以下以冷鏈車為例進行分析。

            2、實現目標

            冷鏈車智能監控平臺的目標是解決冷鏈車運營監管服務的難點與痛點問題,包括監管和運營服務兩大類問題。監管問題主要是為企業安全管理部門和政府第三方監管提供可視化的、全面的、主動的、操作便捷的統一窗口;運營服務問題主要是為冷鏈物流單位和相關商家用戶提供物品冷藏狀態追蹤、大數據分析服務,主要包括:

            1)解決冷鏈企業對其司機和特車的監管難題,幫助企業完善司機和特車的管理制度;

            2)解決藥店、超市等單位的特殊藥品或食蔬的質量監管難題,減少由于物流運輸過程出現的由于物理條件不達標而導致的經濟損失或安全問題;

            3)幫助監管者查詢商品的源頭、物流運輸狀態,有利于維護廣大消費者合法權益;

            4)有利于促進特種車輛(冷鏈車)運輸過程規范化,形成國家標準。

            二、實現方案介紹

            1、總體架構

            特種車智能監控平臺主要為相關企業和監管部門提供專用車作業的運營、安全監管服務,提供面向特種車運營和監管的全套解決方案,主要包括硬件系統、云平臺系統和個性化應用開發等幾大部分。

            1)硬件系統。主要包括冷鏈車智能監控平臺的前端數據采集車載智能終端及專用車上安裝的各類傳感器。該車載智能終端可以實時采集汽車行駛過程中的胎溫、胎壓、軸溫,制動系統氣壓、油壓數據、制動蹄片及間隙數據、冷藏車溫濕度,氣體濃度等數據實時采集監控;潛在影響駕駛安全的行為,例如打電話、抽煙、左顧右盼、未系安全帶、故意遮擋,急加速、急轉彎、急剎車、超速等,采集的數據通過車載終端的物聯網模塊(4G/5G)實時上傳到云平臺,在云平臺的后臺進行大數據分析,通過算法分析處理后如果發現異常和危險情況將實時推送到車載終端,監控大屏以及各應用終端,車載智能終端將以聲音和圖像想結合的方式進行聲光報警。

            2)云平臺系統。實時處理車載終端上傳的數據,通過多傳感器融合和機器學習AI算法分析,及時分析特種專用車的運行狀態及安全問題,并將報警及時發送到車載智能終端,并在特種車智能監控平臺PC端以及APP移動端進行同步顯示。

            3)個性化應用開發模塊。針對特種車用戶運營和監管的需要,通過云平臺系統提供的標準API接口,實現用戶需要的查詢、分析、打印、導出及流程管理的業務需要。

            總體架構圖如下:

            1 特種車智能監控平臺技術架構

             

            2、平臺應用架構

            考慮到信息的安全性和系統的交互性,而且對客戶端的響應速度要求快,冷鏈車智能監控平臺采用B/S結構,這種模式方便用戶和現場指揮終端使用。平臺采用集中部署方式,部署在云平臺上,特種車智能監控平臺的應用架構:

            2 特種車智能監控平臺應用架構

             

            3、各層功能設計

            1)感知層。主要包括專用車上分布的特定的各類傳感器網關,智能讀寫卡,攝像頭和GPS設備等,用來實時感知車輛上各類特定數據的變化,例如汽車輪胎傳感器實時采集胎溫、胎壓、軸溫數據,攝像頭拍攝駕駛員的駕駛狀態,冷藏車廂內溫濕度傳感器對溫度和濕度的監控和GPS設備記錄專用汽車的行駛位置等等,并將數據變化的情況通過統一的傳輸控制協議,如4G/5G網絡,傳遞給數據層。

            2)數據層。將獲得的制造服務數據、各類專用車輛的位置和連接數據、危運車安全融合數據或者冷藏車溫濕度數據和攝像頭拍攝的視頻數據等進行大數據分析,通過專業建模,統計分析,數據挖掘等方法對海量數據進行處理,將分析結果例如冷藏車車廂溫濕度超限報警信息發送給應用層的冷鏈車智能監控平臺,指揮決策平臺以及駕駛司機,以便及時做出決策調整來保證車廂內食品質量安全。

            3)支撐層。主要是對專汽安全狀態服務數據進行專業建模和處理,以便在特種車智能監控平臺獲得各類專用汽車的設計制造和運輸場景提供數據模型支撐,具體包括制造數據模型、電子地圖標注和GIS模型的繪制等。

            4)應用層。主要是在特種車智能監控平臺的基礎上快速搭建面向特定目標的特車服務平臺,例如企業制造資源服務及決策平臺,建立應急中心指揮決策平臺,專用車應急產業監管特種車智能監控平臺,公共類應急專用車資源特種車智能監控平臺和高危場景應急專用車響應平臺等。

            5)展示層。將大數據分析后的結果進行統計展示,結合展示的數據情況給出相應風險預測,分析評估和預警發布,以便給應用層的客戶端提供指揮決策依據。

             

            三、技術和應用創新點

            1、技術創新

            特種車智能監控平臺是通過利用“互聯網+大數據”技術對專用車行業的傳統管理模式進行創新的一套系統。該平臺采用了技術整合、功能整合、數據整合、模式整合、業務整合等多種手段,將各個分離的設備、軟件和信息數據等要素集成到相互關聯的、統一的平臺之中,進一步加深了制造業和互聯網技術的有機融合,實現了包括專用車制造技術、設計、生產、服務等在內的一系列環節的協同配合。

            特種車智能監控平臺的系統結構,如3所示。

            3 特種車智能監控平臺的體系結構

             

            冷藏車車箱內讀取的門開關狀態,物品的平衡震感狀態,氣體濃度,溫濕度數據和實時采集的胎溫、胎壓、軸溫數據以及駕駛員駕駛狀態等數據信息通過傳感器等感應裝置采集到冷鏈車智能監控平臺的車載智能終端上,車載智能終端通過統一的數據傳輸協議將結果實時反饋給特種車智能監管平臺,數據在云端做相應的存儲、分析與應用,對特車的設計、制造起到了積極推動作用。

            2、應用創新

            1)提供專用汽車全生命周期數據服務

            通過在專用汽車下裝的關鍵零部件以及冷藏車廂等上裝布置相關傳感器或者監測裝置,對汽車底盤,冷機等關鍵子系統進行監測,同時獲取專用汽車的關鍵運行參數(例如胎溫、胎壓、軸溫、軸溫數據以及制動系統氣壓、油壓數據和制動蹄片間隙數據等),專用汽車運行狀態監控平臺通過對專用汽車的各部分關鍵零部件運行狀態進行大數據分析后既能利用相應的傳感器對專用汽車運行狀態進行預警保護,又給專用汽車在設計,制造,改進和維護方案上提供有效依據和建議,進而可以打造專用汽車的全方位工業互聯網應用平臺。

            2)建立專用汽車運行參數的大數據中心

            該數據中心能夠獲取并分析專用汽車整車制造、上裝狀態、關鍵零部件和駕駛人員的駕駛環境、駕駛條件、駕駛習慣等數據,在合理規劃、確保安全的條件下,通過數據的共建、整理、歸類、共享和深度挖掘為上游制造企業對專用汽車的設計制造提供數據和參考,也對專用汽車全生命周期服務提供精準信息支撐。

            3)建立冷鏈運輸溫度標準數據庫

            對于冷藏車而言,冷藏車的運行狀態監控平臺按照國家標準建立了不同運輸物品最佳冷藏溫濕度區間的數據庫,并同時加入了邊緣計算等最新物聯網技術。因此,當運輸物品裝入冷藏車廂內后,冷藏車的運行狀態監控平臺可通過邊緣計算技術,自動識別并匹配數據庫中相應物品的最佳溫濕度,進而不需要人工干預就可以自動將冷藏車車廂內溫濕度調整到合理區間,實現了冷藏車溫濕度調節的自動化和智能化。

            4)提供專用汽車導航專業地圖

            該地圖獨家提供專用汽車所需要的限速限高限寬、限載限行限排,加油加水住宿、實時路況天氣等信息,為專用車選擇運輸路線提供專有指導。另外,指揮和決策可在專用汽車運行狀態監控平臺上通過專用車導航地圖對專用車的運輸路徑進行優化和車輛閑忙狀態合理調度,尤其對于救災或者災后重建的專用運輸汽車,指揮人員通過對運輸車輛路徑規劃和調整能極大的提高運輸效率,保證了運輸物品安全有效的運達。

            5)應用多傳感器融合算法實現實時監管

            專用汽車運行狀態監控平臺的服務端采用云端部署方式,客戶端終端設備部署在專用汽車上,通過實時檢測車廂內溫濕度環境和攝像頭采集車廂內部視頻等數據信息,經過神經網絡和單目機器視覺算法對車廂內的物品進行有效識別和自動化控制,針對異常情況,系統將通過語音進行報警,最終將完整的運輸過程中的溫度曲線、報警信息、行程公里、時間信息、位置信息通過微型打印機打出運輸單,作為合規的運輸憑證。因此,專用汽車運行狀態監控平臺通過機器視覺,實時視頻分析算法、結合多種傳感器和數據融合算法有效地保證了監控平臺對運輸車輛的實時監管,保障了運輸車輛高效安全的運行。

            四、推廣方案

            1、經濟社會效益分析

            1)經濟效益

            2017年全國冷鏈物流市場需求約4700億元,果蔬、肉類、水產品冷藏運輸率僅分別為30%、50%65%左右(參照2015年統計數據),腐損率分別為15%、8%10%(參照2015年統計數據)。對照加拿大冷鏈網絡通過現代化的溫控手段保證將蔬果損耗控制在5%以內計算,我國還可以在現基礎上降低損耗10%。每年可以為社會減少約470億損耗,2017年我國冷藏車保有量13萬臺,每臺車平均可以多創造3.6萬元價值,相當于2017年全國年稅收的0.3%。

            2)社會效益

            冷藏、冷凍物品的運輸環節,是冷鏈行業最復雜、最不可控的關鍵環節,通過冷鏈車智能監控平臺打通冷鏈行業上下游廠家、商家、消費者,為菜籃子工程、食品安全、藥品安全提供安全保障,讓老百姓與政府共同監督全過程吃上放心肉、放心菜,讓兒童注用安全疫苗,讓科技成果惠及百姓生活,增加人民安全感、幸福感。

            2、目標客戶

            1)運管類

            冷鏈車智能監控平臺目前在上海、江蘇、湖北等省市的運管部門得到了應用,在全國有著廣闊的市場前景。

            2)冷鏈物流類

            針對冷鏈物流類企業,特種車智能監控平臺于2020年在XXXX公司進行大范圍應用,可以在全國冷鏈物流類企業廣泛推廣。

            3)其他特種車客戶。本平臺采用不同的智能采集終端就可以應用于吊車、叉車等特種的安全監管,搭建適合各種特車需要的智能監控平臺。

             

             

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