|
1 引 言 《中華人民共和國道路交通安全法》第二十二條規定：“飲酒不得駕駛機動(dòng)車(chē)”，《中華人民共和國海船船員值班規則》第一百四十二條也規定：“嚴禁船員酗酒，值班人員在值班前4小時(shí)內禁止喝酒，且值班期間血液中的酒精含量不得超過(guò)0．08％”。酒后駕駛機動(dòng)車(chē)和船員酒后值班的危害眾所周之，但一些機動(dòng)車(chē)駕駛員和船員總是存有僥幸心理，使得上述規定有時(shí)如同虛設。事實(shí)證明，禁止酒后駕駛機動(dòng)車(chē)和禁止酒后船員值班，僅僅依靠機動(dòng)車(chē)駕駛員和船員的自律是不行的。而機動(dòng)車(chē)和船舶都具有分布面廣，流動(dòng)性大的特點(diǎn)，完全依靠道路交通管理部門(mén)和海事部門(mén)的監管，也有很大難度。為了解決酒后駕駛機動(dòng)車(chē)的問(wèn)題，美國洛杉磯交通管理部門(mén)規定：酒后駕車(chē)除受到重罰外，還要花300美元在車(chē)上安裝一種裝置，這種裝置對酒味十分敏感，只要有酒味，車(chē)子就發(fā)動(dòng)不起來(lái)。同時(shí)規定這些受罰的司機不準駕駛沒(méi)有這種裝置的汽車(chē)，否則就會(huì )被吊銷(xiāo)駕駛執照。經(jīng)調查研究發(fā)現，這種開(kāi)放式的檢測方式，存在著(zhù)難以克服的缺欠：當打開(kāi)車(chē)窗或者將檢測探頭遮掩住時(shí)，這種裝置會(huì )產(chǎn)生漏動(dòng)作；當同乘的其他人員飲酒量大，車(chē)內空氣酒精濃度高時(shí)，這種裝置會(huì )產(chǎn)生誤動(dòng)作；在船舶的開(kāi)放空間，這種裝置更是無(wú)能為力。針對上述問(wèn)題，提出一種強制檢測式禁止酒后操作的裝置。 2 裝置的工作原理 強制檢測式禁止酒后操作的裝置結構簡(jiǎn)單，方框圖如圖1所示。主要由風(fēng)筒(見(jiàn)圖2)，酒精檢測儀、風(fēng)動(dòng)信號發(fā)生器、延時(shí)保持電路、兩個(gè)電壓比較器和一個(gè)電源控制器組成。兩個(gè)電壓比較器的兩個(gè)輸出信號，共同控制一個(gè)電源控制器。根據不同的需求，電源控制器控制著(zhù)不同的終端。對于機動(dòng)車(chē)可以控制發(fā)動(dòng)機的電子點(diǎn)火器；對于小型船舶可以控制船舶啟動(dòng)系統的電源；對于大型船舶可以控制一個(gè)考勤機和報警器。 該裝置的功能如下：把酒精檢測儀和風(fēng)動(dòng)信號發(fā)生器裝置在一個(gè)特制的風(fēng)筒內，見(jiàn)圖2。圖2(a)是風(fēng)筒的靜態(tài)，圖2(b)是風(fēng)筒的動(dòng)態(tài)。風(fēng)筒的一端有風(fēng)門(mén)MR，另一端有風(fēng)門(mén)MC，風(fēng)門(mén)是有方向性的，只有從風(fēng)門(mén)MR端向風(fēng)筒內吹入氣體，才可以把風(fēng)門(mén)MR和風(fēng)門(mén)MC吹開(kāi)，見(jiàn)圖2(b)。停止吹氣后，風(fēng)門(mén)MR和風(fēng)門(mén)MC上的彈性部件，可使風(fēng)門(mén)MR和風(fēng)門(mén)MC自動(dòng)復位閉合，重新回到靜態(tài)，使吹入的氣體在風(fēng)筒的腔內能夠保留Nj秒。 Nj=nw+nj+n0 式中：nw為酒精檢測儀的溫機時(shí)間，通常為5 s左右；ni為酒精檢測儀的檢測時(shí)間，通常為3 s左右；n0為設定的時(shí)間常數。 當吹動(dòng)風(fēng)門(mén)MR和風(fēng)門(mén)MC時(shí)，風(fēng)門(mén)MR或風(fēng)門(mén)MC的軸向位移，可以改變一個(gè)開(kāi)關(guān)的狀態(tài)。這個(gè)開(kāi)關(guān)可以是一個(gè)光電開(kāi)關(guān)，也可以是一個(gè)觸點(diǎn)式開(kāi)關(guān)。開(kāi)關(guān)狀態(tài)的變化可以產(chǎn)生一個(gè)電信號。這個(gè)電信號也可由吹動(dòng)一只風(fēng)輪微型直流發(fā)電機產(chǎn)生。各種形式的開(kāi)關(guān)或者風(fēng)輪微型直流發(fā)電機，在這里稱(chēng)之為風(fēng)動(dòng)信號發(fā)生器。 在風(fēng)筒兩端的風(fēng)門(mén)MR和風(fēng)門(mén)MC的外側，均設有導流板L，層數不限。導流板L的作用是，可以使氣體順利通過(guò)，卻能阻止細桿狀物插入觸及風(fēng)門(mén)MR和風(fēng)門(mén)MC，以防止人為作弊。 機動(dòng)車(chē)駕駛員或者船舶值班人員在吹動(dòng)風(fēng)動(dòng)信號發(fā)生器時(shí)，同時(shí)也進(jìn)行了酒精檢測。風(fēng)門(mén)MR和風(fēng)門(mén)MC的自動(dòng)復位閉合，保證了酒精檢測所需要的Nj秒時(shí)間。酒精檢測儀產(chǎn)生的控制信號由一個(gè)電壓比較器進(jìn)行比較，風(fēng)動(dòng)信號發(fā)生器產(chǎn)生的控制信號，需要經(jīng)過(guò)延時(shí)保持電路延時(shí)Nf秒后再由另一只電壓比較器進(jìn)行比較。 Nf=nw+nj+n1 式中：n1為設定的時(shí)間常數。 兩個(gè)電壓比較器的兩個(gè)輸出信號，共同控制一個(gè)電源控制器。只有兩個(gè)電壓比較器輸出的兩個(gè)控制信號同時(shí)為高電平時(shí)，電源控制器才能動(dòng)作，接通受控終端的電源。如果機動(dòng)車(chē)駕駛員或者船舶值班人員未吹動(dòng)風(fēng)動(dòng)信號發(fā)生器，電壓比較器輸出的是低電平，如果酒精檢測儀檢測到酒精含量超限，電壓比較器輸出的也是低電平，這兩種情況都未能滿(mǎn)足兩個(gè)電壓比較器輸出的兩個(gè)控制信號同時(shí)為高電平的條件，所以電源控制器不能動(dòng)作，受控終端無(wú)法工作。 3 具體實(shí)施方式 下面結合圖2和圖3，詳細說(shuō)明該裝置的細節和工作原理。 該裝置主要是由酒精檢測儀P1，風(fēng)動(dòng)信號發(fā)生器，延時(shí)保持電路D2，電壓比較器IC1，電壓比較器IC2，組成電源控制器的V1，V2，KL，報警電路P2，A和圖2的風(fēng)筒組成，這里的風(fēng)動(dòng)信號發(fā)生由圖2中的風(fēng)門(mén)MC和一個(gè)光電開(kāi)關(guān)組件E2組成。酒精檢測儀P1采用檢測到酒精時(shí)輸出高電平的接法，通過(guò)D1反相后到調節電位器RP，再連接到電壓比較器IC1的同相輸入端(+)，當酒精檢測儀P1未檢測到酒精時(shí)，電壓比較器IC1輸出高電平，當酒精檢測儀P1檢測到酒精時(shí)，電壓比較器IC1輸出低電平。強制檢測作用是由該裝置的結構決定的，風(fēng)動(dòng)信號發(fā)生器和酒精檢測儀P1一起裝入特制的風(fēng)筒內，見(jiàn)圖2，風(fēng)動(dòng)信號發(fā)生器E2的輸出電壓經(jīng)過(guò)延時(shí)保持電路D2的延時(shí)保持，加至電壓比較器IC2的同相輸入端(+)，要使電源控制器KL動(dòng)作，必須向風(fēng)筒內吹氣，使風(fēng)動(dòng)信號發(fā)生器E2產(chǎn)生一個(gè)電壓信號。由于酒精檢測儀P1與風(fēng)動(dòng)信號發(fā)生器E2裝在同一風(fēng)筒內，這樣在吹動(dòng)風(fēng)動(dòng)信號發(fā)生器風(fēng)門(mén)MC的同時(shí)，也就自然地作了酒精檢測。電壓比較器IC1和電壓比較器IC2的參考電壓均加至兩個(gè)比較器的反相輸入端(-)，參考電壓由R1，R2分壓取得。 V1，V2和繼電器KL組成了電源控制器。在未進(jìn)行酒精檢測時(shí)，酒精檢測儀P1輸出低電平，其輸出信號經(jīng)D反相，電壓比較器IC1輸出高電平，VD1截止。風(fēng)動(dòng)信號發(fā)生器E2無(wú)電壓輸出，電壓比較器IC2輸出為低電平，VD2導通，V2導通，V1截止，繼電器KL不吸合，受控終端的電源不能接通，受控終端無(wú)法工作。 當從風(fēng)門(mén)MR端向圖2風(fēng)筒內吹氣時(shí)，酒精檢測儀P1同時(shí)對所吹入的氣體進(jìn)行了酒精檢測，風(fēng)動(dòng)信號發(fā)生器E2會(huì )產(chǎn)生一個(gè)電壓，使電壓比較器IC2輸出高電平，VD2截止。此時(shí)若無(wú)酒精被檢出，則電壓比較器IC1保持高電平輸出，VD1截止。VD1，VD2均截止的情況下，V2截止，V1導通，電源控制器的繼電器KL通電吸合，受控終端可以工作。 當向圖2風(fēng)筒吹氣檢測到酒精含量超限時(shí)，酒精檢測儀P1輸出高電平，其輸出信號經(jīng)D反相，電壓比較器IC1輸出低電平，這時(shí)，VD1導通，V2導通，V1截止，繼電器KL不吸合，受控終端的電源不能接通，受控終端無(wú)法工作。 V1，V2和繼電器KL控制著(zhù)受控終端的電源。當無(wú)酒精被檢測到時(shí)，V2截止，V1導通，繼電器KL通電吸合，可以接通受控終端的電源，受控終端可以工作。當檢測到酒精含量超限時(shí)，繼電器KL不吸合，受控終端的電源不能接通，受控終端無(wú)法工作。 當向圖2風(fēng)筒吹氣檢測到酒精含量超限時(shí)，酒精檢測儀P1輸出高電平，其輸出信號加至型號為T(mén)W8778的電子開(kāi)關(guān)E1的控制端，使電子開(kāi)關(guān)閉合，接通報警發(fā)聲電路P2，A的工作電源。報警發(fā)聲電路P2被觸發(fā)后，會(huì )連續不斷的發(fā)出警告語(yǔ)，經(jīng)功放電路A放大后，由揚聲器B放出。 機動(dòng)車(chē)、小型船舶和大型船舶的受控終端各有不同。 機動(dòng)車(chē)的受控終端為電子點(diǎn)火器A。當被檢測人員呼出的氣體酒精含量正常時(shí)，機動(dòng)車(chē)的電子點(diǎn)火器可以點(diǎn)火，機動(dòng)車(chē)可以啟動(dòng)。當被檢測人員呼出的氣體酒精含量超標時(shí)，機動(dòng)車(chē)的電子點(diǎn)火器接地，機動(dòng)車(chē)無(wú)法啟動(dòng)。 小型船舶的受控終端為船舶啟動(dòng)系統的電源B。當船舶值班人員呼出的氣體酒精含量正常時(shí)，船舶啟動(dòng)系統的電源可以接通，船舶可以啟動(dòng)。當被檢測人員呼出的氣體酒精含量超標時(shí)，船舶啟動(dòng)系統的電源無(wú)法接通，船舶無(wú)法啟動(dòng)。 大型船舶的受控終端可以是一個(gè)考勤機C和報警器。當船舶值班人員呼出的氣體酒精含量正常時(shí)，考勤機定時(shí)器的電源接通，考勤機在定時(shí)器設定的合理時(shí)間內正常工作，值班人員可以打卡，記錄為值班。當船舶值班人員呼出的氣體酒精含量超標時(shí)，考勤機定時(shí)器的電源無(wú)法接通，考勤機無(wú)法工作，值班人員不能打卡，不能記錄為值班。同時(shí)報警器報警通知船長(cháng)。 4 結 語(yǔ) 本文提出的強制檢測式禁止酒后操作的裝置，對于解決酒后操船駕車(chē)問(wèn)題，有一定的實(shí)用價(jià)值(本發(fā)明已申報專(zhuān)利)。但若具體實(shí)施，還需要有相關(guān)部門(mén)的政策法規配合，此問(wèn)題已超出本文的討論范圍，故在這里不做深入討論。 |
