CN117793668B - 一种货运车辆实时监测数据传输方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开一种货运车辆实时监测数据传输方法，属于信息监测传输技术领域，通过主机、用于监测货车轮毂、变速箱、前后车桥、发动机等多部件温度的节点及中继之间的数据传输结构对节点检测到异常的货车部件温度数据及时进行传输给主机提醒驾驶室内的驾驶员处理，并上传到远程监测平台进行远程管理监控，达到控制降低货车驾驶时爆胎、起火、变速箱发动机不工作失速等情况的安全风险；通过节点传输机制来控制节点定期工作和休眠保证长时间续航及判断节点在线；通过通讯检测机制判断主机和节点之间的通讯情况，从而控制中继进行转发数据工作，保证数据传输的及时性。
Description
技术领域
本发明公开一种信息监测传输技术，尤其是涉及一种货运车辆实时监测数据传输方法。
背景技术
在货车运输中，货车车祸在恶***通事故中所占的比例非常高，现有的货车运输主要靠驾驶人员的主观驾驶经验判行车安全，但轮毂、变速箱、前后车轿及发动机等部件故障时，凭驾驶人员的主观驾驶经验难以判断轮毂或刹车异常情况，而这些部件故障会造成爆胎、起火、变速箱和发动机不工作失速等隐患，在连续长时间行车，驾驶人员容易受疲劳驾驶等因素影响主观判断，导致判断不准确，从而引发货车驾驶的安全风险，增加引发交通事故的隐患。
发明内容
本发明的目的是为了解决上述的问题而提供一种货运车辆实时监测数据传输方法。
为实现上述目的，本发明提供了如下技术方案：一种货运车辆实时监测数据传输方法，包括安装在货车驾驶室内的主机、用于监测货车部件温度的节点、中继及远程监测平台，主机、中继及节点之间的数据传输流程如下：
S1，货车启动，主机和中继开始待机且始终处于等待节点数据的状态，节点开始采集检测货车部件温度；
S2，节点定时启动监测货车部件温度，当节点采集检测的货车部件温度数据正常，节点进入周期休眠，等待下一周期重启进行再次采集检测，
或者，当节点采集检测的货车部件温度数据异常，传输节点数据发送给中继和主机；
S3，当主机监听到节点数据后显示货车部件温度数据，通过4G网络上传货车部件温度数据到远程监测平台。
通过采用上述技术方案，通过节点的温度传感器对货车部件温度数据进行定时监测，并将异常的货车部件温度数据直接发送或者通过中继转发给货车驾驶室内的主机进行显示和警报，主机通过4G网络上传给远程监测平台进行预警警示。
作为优选，节点定时查询RTC时间，节点传输包括以下两种机制：
M1，当节点查询到RTC时间经过5S，节点开始采集检测货车部件温度，否则进入待机休眠状态；
M2，当节点查询到RTC时间经过285S，节点主动上传心跳包数据和正常状态下采集检测的货车部件温度数据给主机和中继。
通过采用上述技术方案，通过定时查询RTC时间来控制节点定时重启和待机休眠，保证节点能够有充足的续航时间进行监测工作，并通过心跳包数据判断节点是否在线。
作为优选，在M2中，节点数据传输给中继和主机后，节点进入等待主机回复的等待状态不进入休眠状态，节点和中继具有通讯检测机制：
K1，若节点在15S内接收到主机回复则进入休眠状态，中继不转发传输节点数据；
K2，若节点等待主机回复的等待状态超过15S则进入休眠状态，中继转发传输节点数据给主机。
通过采用上述技术方案，通过通讯检测机制来判断主机和节点之间的通讯是否中断，保证监测数据能够在主机和节点之间的通讯中断后通过中继转发进行及时响应处理。
作为优选，中继配备有RAM和FIFO，中继通过RAM临时缓存节点数据，中继对接收到的节点数据的处理机制如下：
D1，若满足通讯检测机制的K1条件，删除RAM中缓存的节点数据；
D2，若满足通讯检测机制的K2条件，RAM中缓存的节点数据传递给FIFO，并通过FIFO转发给主机，之后删除RAM和FIFO中缓存的节点数据。
通过采用上述技术方案，通过中继对节点数据的处理机制来保证在主机和节点之间的通讯中断有相应缓冲的节点数据进行转发，并且及时删除临时缓存节点数据减少中继冗余的数据缓冲，提高中继转发效率。
作为优选，所述主机的结构包括主机外壳主体、屏幕和主机板卡，所述主机板卡包括SIM卡座、音频接口、TYPE-C接口、TF卡座、4G模块及电源。
通过采用上述技术方案，音频接口可用于外接报警装置和远程监测平台发送的语音消息。
作为优选，所述节点的结构包括节点天线、电池、节点板卡及节点外壳主体，所述节点板卡包括433通讯模块、天线接口、电源接口、传感器接口及微控制单元。
通过采用上述技术方案，微控制单元用于控制节点按照设定的程式进行工作。
作为优选，所述中继的结构包括中继天线、中继板卡及中继外壳主体。
通过采用上述技术方案，中继板卡除却连接温度传感器的传感器接口与节点板卡结构一致，保证能够进行与节点同样的数据传输工作。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：
通过主机、节点及中继之间的数据传输结构对节点检测到异常的货车部件温度数据及时进行传输给主机提醒驾驶室内的驾驶员处理，并上传到远程监测平台进行远程管理监控，远程监测平台可以预判和监测轮毂、变速箱、前后车桥、发动机的温度并通过警报提醒驾驶员控制驾驶，达到控制降低货车驾驶时爆胎、起火、变速箱发动机不工作失速等情况的安全风险；通过节点传输机制来控制节点定期工作和休眠保证长时间续航及判断节点在线；通过通讯检测机制判断主机和节点之间的通讯情况，从而控制中继进行转发数据工作，保证数据传输的及时性。
附图说明
图1为主机、中继及节点之间的数据传输流程图；
图2为主机、中继及节点之间的传输网络拓补图；
图3为主机和中继之间的配对流程图；
图4为主机和节点之间的配对流程图；
图5为主机的结构示意图；
图6为节点的结构示意图；
图7为中继的结构示意图；
图8为节点板卡的电路布局图一；
图9为节点板卡的电路布局图二；
图10为主机板卡的电路布局图。
附图标记：1、主机外壳主体；2、屏幕；3、主机板卡；4、节点天线；5、电池；6、节点板卡；7、节点外壳主体；8、中继天线；9、中继板卡；10、中继外壳主体。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，在本发明的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
一种货运车辆实时监测数据传输方法,包括安装在货车驾驶室内的主机、用于监测货车部件温度的节点、中继及远程监测平台，节点安装在货车部件（轮毂、变速箱、前后车桥、发动机）位置，且节点呈左右对称安装，中继安装在货车的中央，主机、中继及节点之间的传输网络拓补图如图2所示，主机和节点之间可双向通信，主机和节点均可通过中继互相转发通信。
如图5所示，主机的结构包括主机外壳主体1、屏幕2和主机板卡3，如图10所示，主机板卡3包括SIM卡座、音频接口、TYPE-C接口、TF卡座、4G模块及电源，如图6所示，节点的结构包括节点天线4、电池5、节点板卡6及节点外壳主体7，如图8和图9所示，节点板卡6包括433通讯模块、天线接口、电源接口、传感器接口及微控制单元，如图7所示，中继的结构包括中继天线8、中继板卡9及中继外壳主体10，其中,中继板卡9的结构与节点板卡6一致（仅缺少传感器接口）。主机、中继及节点之间采用433无线通讯协议，如图3和图4所示为主机、中继及节点之间的配对流程。
实施例一：如图1所示，主机、中继及节点之间的数据传输流程如下：
S1，货车启动，主机和中继开始待机且始终处于等待节点数据的状态，节点开始采集检测货车部件温度；
S2，节点定时启动监测货车部件温度，当节点采集检测的货车部件温度数据正常，节点进入周期休眠，等待下一周期重启进行再次采集检测，
或者，当节点采集检测的货车部件温度数据异常，传输节点数据发送给中继和主机；
S3，当主机监听到节点数据后显示货车部件温度数据，通过4G网络上传货车部件温度数据到远程监测平台。
数据传输发起总是由节点开始，主机和中继始终处于等待节点发起数据传输的状态，当节点采集检测的货车部件温度数据异常，如轮毂的温度数据异常时，节点会将该轮毂的温度数据发送给主机，一般情况下，轮毂温度在左右两侧是一致的，温差范围在0-2℃内，温度数据异常情况和判断机制如下:
当两侧安装的节点检测到左右两侧轮毂温度的温差值超出设定范围，或者当轮毂温度超出或低于设定阈值。
主机通过4G网络上传到远程监测平台，远程监测平台通过AI人工智能借助大数据分析和研判，若判断出该货车存在安全驾驶隐患，则远程监测平台会通过4G网络通讯控制驾驶内的主机借助声音播报和显示警报提醒驾驶员降低车速并通过远程监测平台和卫星导航协助驾驶员找到最近的停车区域进行停车休整，规避行车风险，并持续监测该货车轮毂的温度数据，直到货车轮毂的温度数据差值达到平衡或者处于正常范围时，主机解除警报。
实施例二：如图1所示，节点定时查询RTC时间，节点传输包括以下两种机制：
M1，当节点查询到RTC时间经过5S，节点开始采集检测货车部件温度，否则进入待机休眠状态；
M2，当节点查询到RTC时间经过285S，节点主动上传心跳包数据和正常状态下采集检测的货车部件温度数据给主机和中继；
M2中，285S一次的心跳包数据发送给主机，用于主机判断该节点是否在线正常运行并且会上传正常状态下采集检测的货车部件温度数据给主机和中继，另外心跳包数据触发间隔正好设置为M1中节点采集检测货车部件温度数据周期时间5S的整数倍。
在M2中，节点数据传输给中继和主机后，节点进入等待主机回复的等待状态不进入休眠状态，节点和主机具有通讯检测机制：
K1，若节点在15S内接收到主机回复则进入休眠状态，中继不转发传输节点数据；
K2，若节点等待主机回复的等待状态超过15S则进入休眠状态，中继转发传输节点数据给主机。
主机接收到节点数据或中继数据时需要回复该消息，节点发送消息后需要等待回复才能进入休眠状态，若中继监听到节点发送的消息，但15S内未监听到主机回复，则判断出主机和节点之间的通讯存在中断情况，主机未接收到节点发送的消息，中继转发节点数据给主机。
实施例三：中继配备有RAM和FIFO，中继通过RAM临时缓存节点数据，中继对接收到的节点数据的处理机制如下：
D1，若满足通讯检测机制的K1条件，删除RAM中缓存的节点数据；
D2，若满足通讯检测机制的K2条件，RAM中缓存的节点数据传递给FIFO，并通过FIFO转发给主机，之后删除RAM和FIFO中缓存的节点数据。
中继对每次接收到节点数据都通过RAM进行临时缓存，若中继判断出主机和节点之间的通讯存在中断情况后，将临时缓存在RAM的节点数据传递给FIFO后转发给主机，转发完成后删除RAM和FIFO中临时缓存的节点数据；若主机和节点之间的通讯正常，则中继直接删除RAM临时缓存的节点数据。
对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。
此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。
Claims (4)
1.一种货运车辆实时监测数据传输方法，其特征在于，包括安装在货车驾驶室内的主机、用于监测货车部件温度的节点、中继及远程监测平台，主机、中继及节点之间的数据传输流程如下：
S1，货车启动，主机和中继开始待机且始终处于等待节点数据的状态，节点开始采集检测货车部件温度；
S2，节点定时启动监测货车部件温度，当节点采集检测的货车部件温度数据正常，节点进入周期休眠，等待下一周期重启进行再次采集检测，
或者，当节点采集检测的货车部件温度数据异常，传输节点数据发送给中继和主机；
S3，当主机监听到节点数据后显示货车部件温度数据，通过4G网络上传货车部件温度数据到远程监测平台；
温度数据异常情况和判断机制如下:当两侧安装的节点检测到左右两侧货车部件温度的温差值超出设定范围，或者当货车部件温度超出或低于设定阈值，
主机持续监测该左右两侧货车部件的温度数据，直到温度数据差值达到平衡或者处于正常范围时，主机解除警报；
节点定时查询RTC时间，节点传输包括以下两种机制：
M1，当节点查询到RTC时间经过5S，节点开始采集检测货车部件温度，否则进入待机休眠状态；
M2，当节点查询到RTC时间经过285S，节点主动上传心跳包数据和正常状态下采集检测的货车部件温度数据给主机和中继；
在M2中，节点数据传输给中继和主机后，节点进入等待主机回复的等待状态不进入休眠状态，节点和主机具有通讯检测机制：
K1，若节点在15S内接收到主机回复则进入休眠状态，中继不转发传输节点数据；
K2，若节点等待主机回复的等待状态超过15S则进入休眠状态，中继转发传输节点数据给主机；
中继配备有RAM和FIFO，中继通过RAM临时缓存节点数据，中继对接收到的节点数据的处理机制如下：
D1，若满足通讯检测机制的K1条件，删除RAM中缓存的节点数据；
D2，若满足通讯检测机制的K2条件，RAM中缓存的节点数据传递给FIFO，并通过FIFO转发给主机，之后删除RAM和FIFO中缓存的节点数据。
2.根据权利要求1所述的一种货运车辆实时监测数据传输方法，其特征在于，所述主机的结构包括主机外壳主体（1）、屏幕（2）和主机板卡（3），所述主机板卡（3）包括SIM卡座、音频接口、TYPE-C接口、TF卡座、4G模块及电源。
3.根据权利要求1所述的一种货运车辆实时监测数据传输方法，其特征在于，所述节点的结构包括节点天线（4）、电池（5）、节点板卡（6）及节点外壳主体（7），所述节点板卡（6）包括433通讯模块、天线接口、电源接口、传感器接口及微控制单元。
4.根据权利要求3所述的一种货运车辆实时监测数据传输方法，其特征在于，所述中继的结构包括中继天线（8）、中继板卡（9）及中继外壳主体（10）。
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