[发明专利]一种液罐车侧翻预警装置及方法

说明书

本发明涉及一种液罐车侧翻预警装置及系统，所述装置包括：液位传感器，设置在液罐车罐体内部，用于获取罐体中液体高度；第一倾角传感器，设置在液罐车上，用于获取道路超高；第二倾角传感器，设置在罐体上，用于获取罐体的倾斜角；加速度传感器，设置在罐体外侧，用于获取液罐车的离心加速度；力矩获取模块，用于根据液体高度、道路超高、罐体的倾斜角、离心加速度和液罐车参数获得促使车辆侧翻力矩和阻碍车辆侧翻力矩；侧翻预警模块，用于根据促使车辆侧翻力矩和阻碍车辆侧翻力矩进行侧翻预警。本发明根据促使车辆侧翻力矩和阻碍车辆侧翻力矩进行侧翻预警，提高了车辆侧翻预警的准确性，从而提高了液罐车运输的安全性。

技术领域

本发明涉及液罐车安全技术领域，特别是涉及一种液罐车侧翻预警装置及方法。

背景技术

危险化学品公路运输由于运输行业本身的高风险性和危险化学品品种的多样性、潜在的高危险性、事故高危害性给社会公共安全造成巨大压力，日益受到全社会的高度关注。统计表明，在我国每年有95％以上危险化学品涉及异地运输问题，其中有80％是使用液罐车通过公路运输完成的。液罐车具有质心位置高和装载质量大特点，液罐车在变速运动时，罐内液体存在倾斜晃动现象，导致行驶稳定性相对于普通固体货运车辆更差、侧翻交通事故发生率更高、引起事故后果更严重。目前市场上现有的车辆侧翻预警系统主要用于客车及固体运输车辆，少数针对液罐车开发侧翻预警装置需要在GPS系统及电子地图支持下方能工作，且无法根据车辆实时变化特别是罐内液体充装率、道路线形实况进行实时精确预警。

发明内容

基于此，本发明的目的是提供一种液罐车侧翻预警装置及方法，以提高液罐车运输的安全性。

为实现上述目的，本发明提供了如下方案：

一种液罐车侧翻预警装置，所述装置包括：

液位传感器，设置在液罐车罐体内部，用于获取所述罐体中液体高度；

第一倾角传感器，设置在所述液罐车上，用于获取道路超高；

第二倾角传感器，设置在所述罐体上，用于获取所述罐体的倾斜角；

加速度传感器，设置在所述罐体外侧，用于获取所述液罐车的离心加速度；

力矩获取模块，用于根据所述液体高度、所述道路超高、所述罐体的倾斜角、所述离心加速度和液罐车参数获得促使车辆侧翻力矩和阻碍车辆侧翻力矩；

侧翻预警模块，用于根据所述促使车辆侧翻力矩和所述阻碍车辆侧翻力矩进行侧翻预警。

可选地，所述液罐车参数包括罐体径向的截面尺寸、液罐车准备质量、罐内液体质量、液罐车空载时重心高度、罐体最下端距地面距离和液罐车有效轮距。

可选地，所述力矩获取模块具体还包括：

倾斜率获取单元，用于根据所述罐体的倾斜角和所述液罐车的离心加速度计算所述罐体内液面倾斜率；

质心位置获取单元，用于根据所述液体高度、所述罐体径向的截面尺寸和所述罐体内液面倾斜率获得罐内液体的质心位置；

力矩获取单元，用于根据所述质心位置、所述液罐车准备质量、所述罐内液体质量、所述液罐车空载时重心高度、所述罐体最下端距地面距离、所述液罐车有效轮距获得所述促使车辆侧翻力矩和所述阻碍车辆侧翻力矩。

可选地，所述侧翻预警模块，具体包括：

侧翻预警单元，用于当所述促使车辆侧翻力矩除以所述阻碍车辆侧翻力矩大于设定阈值时，发出预警信号。

可选地，所述促使车辆侧翻力矩的表达式为：M₁＝F_x1×h_o+F_x2×(h+y_c)，所述阻碍车辆侧翻力矩的表达式为：