儒卓力在上海和深圳举办物联网先进解决方案研讨会
06-06
0简介 《中华人民共和国道路交通安全法》第22条规定：“不得饮酒驾驶机动车”，《中华人民共和国海船船员值班规则》第142条还规定：“乘务人员严格禁止饮酒驾驶，执勤人员执勤前4小时内禁止饮酒，执勤期间血液酒精含量不得超过0.08%。
”酒后驾驶机动车、醉酒执勤的危害众所周知，但一些机动车驾驶人和乘务人员却总是心存侥幸，使得上述规定有时显得形同虚设。
事实证明，禁止机动车酒后驾驶、禁止醉酒乘务人员执勤，不能仅仅依靠机动车驾驶人和乘务人员的自律。
机动车和船舶都具有分布广、流动性大的特点，完全依靠道路交通管理部门和海事部门的监管难度很大。
为了解决酒后驾车问题，洛杉矶交通管理部门规定，酒后驾车除了处以重罚外，还需要花费美元在车上安装一个装置。
该设备对酒精的气味非常敏感。
只要有酒精，如果有异味，车子就发动不了。
同时规定，这些受处罚的驾驶人不得驾驶没有此类装置的汽车，否则将被吊销驾驶执照。
经过调查研究，发现这种开放式检测方式存在难以克服的缺点：当车窗打开或检测探头被遮挡时，该装置会造成泄漏；当同车的其他乘客饮酒较多，车内空气酒精浓度较高时，该装置就会发生故障；在船的空旷空间里，这个装置就更加无能为力了。
针对上述问题，提出了一种禁止醉酒操作的强制检测装置。
1装置工作原理 强制检测式禁止醉酒操作装置结构简单，框图如图1所示。
主要由吹风机（见图2）、酒精检测器、风信号发生器、延时保持电路、两个电压比较器和电源控制器。
两个电压比较器的两个输出信号共同控制电源控制器。
根据不同的需要，电源控制器控制不同的端子。
对于机动车辆，可以控制发动机的电子点火；对于小型船舶，可以控制船舶启动系统的电源；对于大型船舶，可以控制考勤机和报警器。
该装置的功能如下：将酒精检测仪和气动信号发生器安装在专用吹风机内，见图2。
图2（a）为吹风机的静态状态，图2（b）为吹风机的动态。
风道一端有风门MR，另一端有风门MC。
阻尼器是有方向性的。
只有当气体从风门MR端吹入风道时，才能将风门MR和风门MC吹开，见图2(b))。
停止吹风后，风门MR和风门MC上的弹性元件会自动复位，关闭风门MR和风门MC，恢复到静止状态，使吹出的气体保留在吹风机的腔体内。
新泽西秒。
Nj=nw+nj+n0 式中：nw为酒精检测仪的预热时间，一般为5s左右； ni为酒精检测仪的检测时间，通常为3 s左右； n0是设定的某个时间常数。
当阻尼器MR和阻尼器MC熔断时，阻尼器MR或阻尼器MC的轴向位移可以改变开关的状态。
该开关可以是光电开关或接触开关。
开关状态的变化可以产生电信号。
该电信号也可以通过风力涡轮机微型直流发电机产生。
各种形式的开关或风力发电机微型直流发电机在这里被称为风信号发生器。
风道两端风门MR和风门MC外侧均设有导流板L。
层数不受限制。
导流板L的作用是让气体顺利通过，但要防止细杆状物体插入阻尼器MR和阻尼器MC，以防止人为作弊。
机动车驾驶员或船舶值班人员吹风信号发生器时，也要接受酒精检测。
风门MR和风门MC的自动复位和关闭保证了酒精检测所需的Nj秒。
酒精检测器产生的控制信号通过电压比较器进行比较。
风信号发生器产生的控制信号需要通过延迟保持电路延迟Nf秒，然后通过另一个电压比较器进行比较。
Nf=nw+nj+n1 其中：n1为设定时间常数。
两个电压比较器的两个输出信号共同控制一个功率控制器。
只有当两个电压比较器输出的两个控制信号同时为高电平时，电源控制器才能动作，打开受控端的电源。
如果机动车驾驶员或船舶值班员不吹风信号发生器，则电压比较器输出低电平。
如果酒精检测仪检测到酒精含量超标，电压比较器输出也为低电平。
这两种情况都不满足两个电压比较器输出的两个控制信号同时为高电平的条件，因此电源控制器无法动作，受控端无法工作。
2 具体实现 下面结合图2和图3详细介绍该装置的细节及工作原理。
该装置主要由酒精检测仪P1、风信号发生器、延时保持电路组成D2、电压比较器IC1、电压比较器IC2、V1、V2、KL组成电源控制器，报警电路P2。
A由图2中的风道组成。
这里的风信号产生由图2中的风门MC和光电开关组件E2组成。
酒精检测仪P1采用检测到酒精时输出高电平的连接方式。
经过D1反相后到调节电位器RP，再接电压比较器IC1的同相输入端（+）。
当酒精检测器P1没有检测到酒精时，电压比较器IC1输出高电平。
当酒精检测器P1检测到酒精时，电压比较器IC1输出低电平。
强制检测功能由设备的结构决定。
风信号发生器和酒精检测仪P1安装在专用吹风机内，如图2所示。
风信号发生器E2的输出电压经过延时保持电路D2的延时保持并加到同相输入端电压比较器IC2的端子(+)。
为了使功率控制器KL工作，必须向风道吹入空气以使风信号发生器E2产生电压信号。
由于酒精检测仪P1和气动信号发生器E2安装在同一风道内，当气动信号发生器的风门MC被吹动时，自然进行酒精检测。
电压比较器IC1和电压比较器IC2的参考电压都加到两个比较器的反相输入端(-)。
参考电压通过R1和R2分压得到。
V1、V2和继电器KL组成电源控制器。
当不进行酒精检测时，酒精检测器P1输出低电平，其输出信号经D反相，电压比较器IC1输出高电平，VD1截止。
风信号发生器E2无电压输出，电压比较器IC2输出低电平，VD2导通，V2导通，V1截止，继电器KL不吸合，受控端电源无法接通，受控终端无法工作。
当空气从图2中的风门MR端吹入吹风机时，酒精检测器P1同时检测到吹出气体中的酒精，风信号发生器E2会产生电压，引起电压比较器IC2的输出高电平，VD2截止。
如果此时没有检测到酒精，则电压比较器IC1保持高电平输出，VD1截止。
当VD1、VD2均截止时，V2截止，V1导通，电源控制器继电器KL得电闭合，受控端即可工作。
向图2中的吹风机吹气，检测到酒精含量超标时，酒精检测器P1输出高电平，其输出信号经D反相，电压比较器IC1输出低电平。
此时VD1导通，V2导通，V1截止，继电器KL不吸合，受控端电源无法接通，受控端无法工作。
V1、V2和继电器KL控制向受控端供电。
当未检测到酒精时，V2截止，V1导通，继电器KL得电吸合，即可接通受控端电源，受控端即可工作。
当检测到酒精含量超标时，继电器KL不吸合，受控端电源无法接通，受控端无法工作。
向图2中的吹风机吹气，检测到酒精含量超标时，酒精检测仪P1输出高电平，其输出信号加到型号TW的电子开关E1的控制端，引起电子开关闭合和导通报警发声电路P2，A的工作电源。
报警发声电路P2被触发后，将不断发出报警信息，经功放电路A放大后由A发出。
机动车辆、小型船只和大型船只的受控终端有所不同。
机动车的控制端为电子点火A，当被测人呼气酒精含量正常时，即可点燃机动车电子点火，启动机动车。
当被检测人呼出气体酒精含量超标时，机动车电子点火装置接地，机动车无法启动。
小型船舶的受控端为船舶启动系统电源B。
当值班人员呼出的气体酒精含量正常时，即可打开船舶启动系统电源，启动船舶。
当被测人呼出气体酒精含量超标时，船舶启动系统电源无法开启，船舶无法启动。
大型船舶的控制终端可以是考勤机C和报警器。
当船舶值班人员呼出的气体酒精含量正常时，打开考勤机定时器电源，考勤机在定时器设定的合理时间内正常工作。
值班人员可以打卡并记录值班情况。
当船舶值班人员呼出气体酒精含量超标时，考勤机定时器电源无法开启，考勤机无法工作，值班人员无法打卡，无法记录就像值班一样。
与此同时，警报响起，通知船长。
3结论 本文提出的禁止醉酒作业强制检测装置对于解决酒后划船、驾车问题具有一定的实用价值（该发明已申请专利）。
但具体实施还需要相关部门政策法规的配合。
这个问题超出了本文的讨论范围，因此这里不再深入讨论。
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