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GPS平台软件|信息化系统
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GPS车辆智能管理系统

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相关介绍

1技术背景

近几年.全球卫星定位技术(GPS)和互联网、移动通信技术的发展日新月异,发展出一系列新产业,为人们提供了新的方法和思路.在各个社会经济生活领域的应用越来越广泛和深入,解决了以往传统技术无法解决的种种难题。
GPS/GPRS车辆监控系统是以中国移动通信网络(GSM/GPRS)为基础,以INTERNET互联网为纽带,利用美国24颗全球卫星定位系统(GPS)提供位置信息,辅以地理信息系统(GIS),通过计算机数据处理技术整合而成的高科技系统(简称4G系统)。系统可以轻松实现车辆定位、轨迹回放、多种报警、车辆调度、卸料检测、油耗检测等功能,是一套完美的车辆管理解决方案。
 

2系统简介   

    为了达到加强对车辆的监控管理、减少公司开支,降低损耗,方便管理者及时了解车辆的动态和车辆状况,节省油量消耗,车辆监控系统把卸料检测器、油耗检测器和GPS车载终端结合起来,使GPS终端时时上报车辆位置和油耗信息、搅拌机的正常运转及卸料反转的工作信息,存储在监控中心,监控人员可以通过车辆监控平台实时查看车辆油箱存油情况,加油信息,偷油报警,卸料监控等。
    管理人员从监控调度中心就可以看到车辆行驶速度和车辆状态;能够跟踪指定车辆,在电子地图上实时显示该车辆的行驶轨迹;能够对车辆设置规定的行驶路线或区域,如果车辆不按照规定的行驶路线或区域行驶,软件将自动报警,同时还可以远程采取强制性控制措施;车辆遇到紧急情况,可迅速地发出报警信息和位置信息,监控调度中心可以通过GPS终端监护车辆;能够对指定车辆下达高度指令,司机通过GPS终端设备及时将受指令信息返回监控调度中心,保持调度中心与车辆“零距离高度”,系统还能够回放指定车辆某一历史时间段的行驶轨迹。
GPS监控系统采用全球卫星定位系统(GPS)来对车辆进行定位监控,通过全球通数字移动电话网(GSM)的短消息信道和语音信道来传输定位跟踪信息和进行双方通信,可对车辆进行监管。按照数据采集、数据通信、业务处理功能来划分,该系统主要分为以下三个部分:
1) 车载终端部分:包括GPS接收机及相应天线、GSM/GPRS模块、控制单元、摄像头、语音提示器、显示屏、报警按钮、卸料检测器、油耗检测器等。负责接收和回报GPS定位信息、油耗信息、卸料工作信息、车载电话、调度短信、超载报警、紧急报警、求援等。
2) 无线通信链路:负责车载终端与监控中心间的数据传输,包括车辆定位/自动报警信息和监控中心控制指令等信息的传输。该部分主要为GSM/GPRS,只要GSM/GPRS可以覆盖的地方,该系统都可以稳定的运行。
3) 监控中心系统:监控中心是在整个系统的“神经中枢”,集中实现对车辆的全程跟踪。
 

3系统结构

系统网络结构,采用适合于集团用户的C/S(Client / Server)客户机/服务器网络结构,网络拓扑图如下:
 
 
 公司GPS调度系统的网络架构是基于中国移动通信GSM/GPRS网络,能够很好的将GPS定位信息和业务数据高效传输,其传输速度和稳定性更有保障,使用GPRS作为主要通信方式,短消息(SMS)作为辅助通信方式。
由于GPRS实时性高,通信费用相对也低,所以GPRS作为主要通信方式。但是由于以下原因必须用SMS作为辅助通信手段。
Ø        目前,中国移动的GPRS网络没有短消息网络完整。
Ø        通话时不能通过GPRS收发数据;但是可以通过短消息收发数据。
由于考虑到费用,只有一些重要事件信息才通过短消息传送到监控中心。
 
监控中心由若干个GIS图形工作站、数据库服务器、通信服务器、UPS电源以及网络连接设备等组成一个有机的网络化结构;通过路由器与外部系统的安全互连;并且通过大屏幕、投影仪以及双显卡主控计算机可实现绝好的GIS信息显示和移动目标的监控。终端的各项功能按照协议规范通过TCP方式发送到服务管理中心的通讯服务器,服务端系统对协议进行解析处理后发给各个工作站,工作站值班人员GPS终端所发回的信息来掌握外派车辆的行车情况和载客等情况。下面对该网络架构中的主要构成进行详细说明:
1)数据库服务器
中心数据库是整个监控管理系统的核心,采用数据库SQL SERVER 2000来实现,以保证对大流量数据的处理。根据丰富的行业应用经验,公司设计出的数据库架构性能优良,监控目标类型突破了以往的以“车辆”为主,实现了可对任何移动目标进行监控和管理;同时通过对索引、关键字和关系的优化,使得该数据库系统以最小的物理空间存取最大的信息量。同时它和软件系统一起提供对多种类型的车载终端的支持。
该数据库系统运行在高性能服务器上,主要存放本系统中各车辆、车载终端、用户的基本资料,以及历史数据,操作记录等。它主要存放以下数据:
●            车载台属性信息
●            派车计划
●            用户信息
●            车辆注册信息
●            入网客户(包括个人用户和集团用户)信息;
●            定位信息历史记录
●            中心命令记录
●            自动报警信息
●            通信服务器中信息路由表的备份
2)通信服务器:
主要负责外部的通信接口,数据的采集,消息的收发,并进行终端接入协议的解析。该部分的功能主要体现在:
●            支持超大容量(支持每秒发送在200条以上)
●            支持多级构架(适合超大规模应用,城网、省网、全国互连)
●            支持多种通讯通道(GPRS/GSM)进行信息互传
●            支持完善的通信日志记录保存
●            支持同时多种异种分中心多样接入(DDN,PPP,VPN,ADSL等)
●            支持备份服务器(备选服务器):通过相应的备份硬件或软件实时备份数据库服务器数据,确保数据安全和系统运行的连续性。
3GIS工作站监控系统
监控系统可设置多台GIS监控工作站,其数量可以非常方便的进行扩充,通过车辆分组和用户角色权限设定,可实现灵活的移动目标分配,同时每一个操作都受到系统控制和记录;每一个GIS工作站由电子地图、地理信息系统和移动目标的应用管理软件为软件平台,以图形工作站为硬件支持,负责对移动目标进行定位监控、历史轨迹回放和调度管理等功能。
监控系统提供了直观友好并且可定制的操作界面,主要负责向用户展现可视化的跟踪界面,用户可以很直观从显示的地图上通过鼠标对移动目标进行监控、管理、报警处理及调度。
 

4系统功能

监控中心具有多种通信方式处理功能。车辆的状态、终端的情况和报警信息都可以分别通过GSM/GPRS网络传送到监控中心。监控中心根据系统设置的情况,通过路由控制软件对车辆数据进行有效的分发,针对不同的情况进行相关处理。只要在任何连接INTERNET的地方,经过授权,都可登录到监控中心,实现对车辆的监控调度及对相关资料的查询。
    监控中心主要实现功能:终端数据的接入,车辆注册信息管理、系统登陆权限控制、实时报警、油耗卸料检测、目标锁定跟踪,报警处理,遥控车辆、地理信息支持系统、车辆监控、数据查询及轨迹回放、控制终端工作状态、报表统计等。
 

3.4.1监控功能

◆      实时查询定位和监控车辆状态
    可对感兴趣的移动目标主动进行监控。系统可按需要根据各类业务的情况进行动态控制。所有车辆可以进行分组管理,设定不同类型、不同用途、不同级别的用户类型进行各种操作和管理,在电子地图上用不同色彩表示;所有上报信息全部自动存入数据库以备查询统计用。
可对车辆进行实时监控;定时监控;定距离监控;指定区域监控;指定线路监控。
◆    电子地图无级缩小放大、自动漫游、切换;电子地图图层管理。测距。标注地点。
◆      报警功能
可以处理终端上传的各类报警,包括紧急报警(触发隐蔽式的报警按钮)、被盗报警、GPS开路报警、掉电报警、出入区域报警、越界报警、线路偏离报警、超速报警、偷油报警、卸料报警等,可以对报警目标进行锁定跟踪,遥控反控。
当车辆报警时,总控中心在地图上将对该移动目标进行相应的色彩及图标的突出显示并以声、光报警提醒监控人员注意,同时在屏幕上显示出该移动目标的用户资料,包括车辆信息(车辆编号、车牌号、车型、颜色、发动机号)、驾驶员信息(司机名、驾驶证号、行驶证号、联系电话)、联系方式(所属单位、负责人、电话)、车辆状态(车辆位置、方向、速度、时间)等信息,帮助值班员进行处理。能提供报警受理记录窗,供监控人员记录受理情况。
◆      远程断油断电功能
可以远程断开油电路、恢复油电路。
◆      现场监听功能
发生警情时,监控中心可根据需要发送指令对车内现场进行监听。
◆      按钮求助
当发生抢车、抢劫、交通事故、车辆故障或其他突发意外时,司机可按下红色的紧急报警按钮,系统将立即向监控中心报警。同时将报警车辆位置及行驶情况信息传递给监控中心并显示在电子地图上。
◆       车载设备检测功能
车载终端在网络覆盖的情况下,12小时至少向中心上报一次定位及状态信息。据此,中心可对车载终端的运行状况、故障信息进行统计。
◆      区域、站点、线路规划
可以自由配置区域、站点和线路。以便对行驶路线进行规划和报警。
◆       指定区域查询车辆功能
    可以查询车辆当前位置及工作状态,也可以根据区域情况查询车辆位置及状态,指定一个区域,可以列出该区域内所有车辆的位置及状态。并可实时查询车辆的基本信息,如司机信息,联系电话等。
◆      调度功能
    可对车辆进行调度,根据车辆的位置,合理的下发调度信息,合理进行调度安排,通过发请求指令对当前车辆进行定位监控、调度等。
    可以对指定车辆、用户发送短消息;可群发订制短信息。
◆      油耗检测功能
    1.偷油报警:油量异常减少时产生偷油报警,杜绝燃油被偷事件。
    2.加油记录:在车辆加油时,将产生车辆加油点,实时查看加油量,杜 绝虚报燃油费。
    3.实时存油量:车辆实时的油箱情况,实时了解车辆存油情况,对车辆油量进行实时管理。
    4.车辆油耗异常分析:通过油耗曲线,进行图形分析,方便找出油量异常情况
    5.偷油报警、加油统计,对指定时间段内车辆用油情况给出详细清单。 
◆       正反转检测功能
    通过检测搅拌车正转、反转,实现车辆装卸料过程中的监控,不但能协助调度部门判断车辆状态、任务进展,更能有效防止混凝土运送过程中偷料事件的发生。
◆       汉显大屏功能
    调度管理、预制短信、短信息、车载免提通话、热线电话、服务电话、越界报警、超速报警、疲劳驾驶等功能。
◆      车载终端参数远程配置功能
    可以通过下发指令对车载终端的各类参数进行远程无线设置,方便更改或者查询各类参数,控制车辆的运行。
◆       历史轨迹查询和回访功能
    系统对车辆的每次运行都有完整的记录,如行驶路线、行驶速度等,需要时可进行历史轨迹查询,并可回放轨迹,掌握车辆历史运行过的轨迹。回放记录可以了解车辆的行驶情况以便于事后分析。
◆      报表统计功能
系统可提供报表查询和统计功能,包括车辆状态、时间、行驶距离、卸料、里程、油耗、报警情况、车辆历史油耗分析、系统操作等。
◆        提供网上查询功能。
    客户可以通过网页查询车辆的实时状态。
 
 

数据管理维护功能

主要负责公司车辆的注册登记、系统登陆权限控制、定位信息的统计管理、目标信息的维护,内部操作用户的管理维护等。主要功能包括:
◆       车辆数据管理
    用于管理体制及存储车辆的具体信息,车辆的定位信息等。
◆       用户资料管理
    车辆及车主、司机的详细资料,安装记录,车载终端的状态,型号等。车辆操作权限控制,登录管理。
◆       日志管理
    各种管理和维护的日志
◆       用户管理
    各类用户权限的分配,不同的用户赋予不同的权限,可以使用不同的功能。
◆       地理目标数据管理
    管理和维护有关地理目标信息。
◆       系统管理
    是由专门的数据库管理软件实现的,该软件对系统安全、车辆、用户等数据的管理,提供增加、删除、更改、保存、查询、打印等功能。
◆       移动终端信息管理
包括设备制造商、设备编号、名称、型号、通信方式及其他信息。
 

软件运行环境

客户端:Windows 2000 /Windows 2003 /XP;
服务器:Windows 2000 Server/ Windows 2003 Server
数据库:SQL Server 2000
 

5系统特点

●经济性和通用性
GPS采用美国的全球卫星定位系统。由于美国的全球卫星定位系统发展多年,其所用到的定位通讯卫星是目前世界星数最多,质量最好,覆盖最好,定位精度最高的系统。而且模块相对俄罗斯及欧盟的定位系统模块都便宜,在没有遮挡的情况下,可以作到全国范围内精确定位。通讯平台采用移动的现有网络资源,不需单独投资建设通讯网络平台,节省投资。中心系统同移动公司的短信中心网关之间采用电信的DDN相连。同分中心之间可采用ADSL接入互联网方式相连。
●良好的交互性
操作方便快捷,大大提高操作人员的工作效率;界面简洁美观,充分保护员工的视力,使员工不易疲劳;数据实时共享,业务状态随时掌控;
●先进性
系统软件采用ADO、XML、UML等先进设计、开发技术;提供透明数据库的访问模式,业务应用可以不关心数据库的具体结构,只关心中间件的访问接口;
保证了数据库类型和结构的透明性,增加了系统数据库的安全性;系统通过内存数据库(或者内存缓冲池)对高访问频率的数据记录进行本地缓冲,大大提高了系统的响应效率同时也缓解了数据库服务器的负载;增加了系统的可伸缩性,提供真正的事件服务、真正的异步通讯和事务处理。具有的高度的先进性和稳定性。
●安全可靠性
系统的管理和操作实行严格的权限管理,只有持有一定权限的用户才能访问、监控、实施相应的管理和操作,确保系统信息的安全和运行操作的安全。对系统数据库提供备份能力和恢复手段;同时对关键设备和应用采用冗余备份的方式有力保证系统的正常运营。在与公共网的接入界面上,在网络安全方面,通过采用防火墙技术、VPN技术、GRE隧道封装技术、MPPE链路层密码技术;对内部网络数据以及同外部的交互数据进行保护。采用CHAP、RADIUS鉴别协议防止非法用户的恶意入侵。提供系统总体闭环检测及网管方案。实现对整个网络的自检、实时监控和自动故障报警检测以及一定程度的自恢复。
● 标准性和开放性
    系统设计遵循开放性和标准性原则,系统所用到的设备都支持国际工业标准,能够支持多种硬件设备和网络系统。网站系统、数据库系统和信息枢纽采用标准数据接口,具有与其他信息系统进行数据交换和数据共享的能力;提供标准的网络通讯协议(如TCP/IP等)开放接口,提供同其它系统相连接的需要。具有很强的开放性。可以非常容易进行系统扩充。监控中心开放接口功能
    监控中心通过开放各种协议和接口从而实现监控中心软件能与企业管理信息系统(MIS、ERP)互联互通,实现数据的共享,进行二次开发,能够实现个性化的报表系统的开发。
● 系统成熟性和高可靠性
公司的软件系统在设计中充分考虑容错、冗余、备份及故障恢复等解决方案,保证系统硬件、软件运行的稳定性。该系统由应用层、通信层、终端用户层组成。其中应用层中心系统软、硬件在生产及配置上均按照高稳定性、高可靠性的要求进行,能够同中心系统网络结构和网络设备紧密配合,并提供一定的二次开发接口。信息处理速度及带宽能够充分满足客户请求和响应速度的要求。经过我们的长时间运行应用验证,我们的中心软件、系统解决方案已经足够成熟,具有极高的可靠性。
● 系统扩展性
监控系统的体系结构为模块化设计,主要分成三大块:数据采集(通信网关接入、无线数据采集、GSM/GPRS数据采集等)、协议处理(GPS接入、消息分发,协议扩展采用插件式,基本可以做到协议扩展软即插即用的目的)、应用GUI(用户接口、扩展应用逻辑);后台有数据库服务器,进行数据处理存储和分类管理,中间通过数据库服务中间件提供上层应用的数据访问接口。独立通信接口服务和GPS接入服务,保证通信部分和业务部分完全分开,系统要具有良好的可扩展性,可实现平滑扩容;降低系统维护升级的复杂程度。
 

6系统意义

◆       方便了管理和调度,提高车辆利用率
    系统可以对车辆的积压和运输情况可以做到合理安排及管理调度,最大限度地避免“断料”和“压车”现象。提高了车辆的利用率,能直接为企业能够创造价值,加大了企业的经济效益。
◆       大大提高了安全性
    有利于公司加强车辆管理,预防交通违章,杜绝交通事故,紧急报警按钮可以方便司机紧急情况下报警和求助。
◆       减少司机不良行为
    有效制止偷料偷油行为和无故拖延时间。为车队管理提供了智能的监管手段,通过监管超速驾驶,故意绕行,私自盗卖混凝土、盗卖油料等不良行为,既减少了车辆损耗,又使企业避免了相关费用的支出。
◆       保障了产品质量
    通过合理调度来避免已装料车辆等待时间过长,尽力缩短混凝土在搅拌车上的时间,使得产品质量更有保障。
◆        减少企业投资
    随着企业业务增长,规模扩大,投资者往往想到的是增加车辆的数量来满足需求,但对这样的大笔投资,往往产生投资回报压力。提高车辆的利用率是更好的选择。
◆       降低运营成本
    通过车辆的管理,优化了车辆的运行时间,同时减少混凝土在搅拌车上的时间,车辆得到充分利用,结合混凝土搅拌机卸料监控、油耗监控等功能,在响应速度提高的同时,减少了油耗等费用,对于降低车辆的运营成本等方面起到积极作用。
◆      树立良好的企业形象,增强企业竞争力
    提供高质量的产品的同时,为客户提供准确、迅速的运输服务,可为企业赢得良好的声誉,树立优秀的企业形象,增强企业在市场中的竞争优势。
◆      提高企业信誉的保证
    GPS车辆监控系统在企业的应用,标志企业管理现代化的一个飞跃。
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