基于北斗卫星跟踪的车载罐体阀门监控系统设计实现

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1、基于北斗卫星跟踪的车载罐体阀门监控系统设计实现重庆大学硕士学位论文（学术学位）学生姓名：张亮指导老师：仲元昌教授专业：通信与信息系统学科门类：工学重庆大学通信工程学院二O一五年四月DesignandRealizationofVehicle-mountedTankValveMonitoringSystemBasedonBeiDouNavigationSatelliteTrackingAThesisSubmittedtoChongqingUniversityinPartialFulfillmentoft

2、heRequirementfortheMaster’sDegreeofEngineeringByZhangLiangSupervisor:Prof.ZhongYuanchangSpecialty:CommunicationandInformationSystemCollegeofCommunicationEngineeringofChongqingUniversity,Chongqing,ChinaApril,2015中文摘要摘要近年来，物流安全事故频发，特别是危化品物流中出现的危化品泄漏和危化品被

3、盗等问题，已引起社会的广泛关注。危化品物流的安全事故，不仅对商家带来直接的经济损失，而且还会对驾驶员的健康乃至生命、以及途经区域的生态环境造成严重危害。为此，人们对物流运输服务的可靠性和安全性提出了更高的要求。相关政府部门和行业主管部门相继出台了一系列监管条款，并要求从技术上保障危化品物流安全。因此，对危化品物流车辆的路径跟踪、健康状况监控与预警，已成为装备状态监测和故障诊断技术领域的前沿课题。本文在深入研究现有测控技术和通信理论的基础上，结合大型罐体危化品物流车辆监管领域的具体应用环境，探索了非固

4、态危化品物流车辆远程监测问题的新理论和新方法，提出一种危化品物流车辆的多功能网络化远程监测方案，将车辆跟踪定位与阀门控制整合到一起。设计并研制了由一个测控中心和若干车载阀门终端组成的网络化测控平台，实现了对若干大型罐体危化品物流车辆进行实时调度、跟踪、及罐体阀门控制。本文的研究工作，有望改变非固态危化品物流车辆的监测现状，以提高监测的实时性、准确性和可靠性，为非固态危化品物流车辆的状态监测与故障诊断、以及工程设计提供科学依据。这对提升车辆运行状态监测的理论水平和应用水平具有重要的理论价值和重大的现实

5、意义。论文的主要工作包括：分析了车辆跟踪定位系统的国内外研究现状，研究了当前车辆跟踪与阀门控制的技术方案及存在的主要问题；然后对用于危化品运输的大型罐体运输车辆的跟踪与监控进行了功能需求分析，并在此基础上完成了基于北斗卫星跟踪的车载罐体阀门监控系统的总体方案设计。给出了系统各功能单元的工作原理及设计思路，完成了车载阀门终端的硬件电路设计和软件程序设计，构建了上下行通信链路相隔离的通信网络，并制定了系统数据通信协议。采用双接收天线的卫星定位接收机架构，并研究了一种基于双接收天线定位接收机的跟踪滤波算法

6、。最终设计并研制了由一个测控中心和若干车载阀门终端组成的网络化测控平台，并对平台的性能进行了整体测试和分析。实验测试结果表明：该系统可以对运输车辆进行高精度跟踪与定位，并能有效地对车载罐体阀门进行远程监管和控制，达到了预期目的。最后对所做工作进行总结，并对系统下一步工作进行展望。关键词：北斗卫星定位，阀门监控，车辆跟踪，滤波算法，双天线I英文摘要ABSTRACTThesafetyaccidentshavecausedwidelyattentioninrecentyears,especiallythe

7、problemsthatbefoundinthelogisticsofhazardouschemicals,suchasthehazardouschemicalsleakageandthegoodstheft.Theaccidentshappenedinhazardouschemicalslogistics,notonlydirectbringtheeconomiclossesforbusiness,butalsothreatentodriver’shealthandlife,eventotheec

8、ologicalenvironment.Therefore,peopleputforwardahigherrequirementonthereliabilityandsecurityoflogisticsandtransportationservices.Therelevantgovernmentdepartmentsandindustryauthoritieshaveissuedaseriesofregulatoryprovisions,andrequiredtop