混凝土搅拌车GPS车辆管理系统.doc

第1章 项目概述1.1 混凝土搅拌车需求分析在混凝土公司的生产调度室、车队管理、搅拌车上,安装运行语音对讲+GPS监控调度系统,通过采用最佳的通信网络,构建一个由公司监管各拌站生产、车辆派遣、作业调度情况,同时协调搅拌站用车、并结合搅拌站现有的水泥配料系统，根据水泥派送单，作业线路，生成一套直观的及时语音调度、精确GPS定位的生产调度系统。随着建筑业的迅猛发展及商品混凝土政策的出台,给混凝土生产行业事来前所未有的巨大商机,同时混凝土生产行业间的竞争也日趋白热化，混凝土生产商迫切需要应用各种先进、科学的现代化管理手段来保证产品质量,降低生产成本,树立良好的企业形象,以求在市场竞争中再创佳绩。“博莱施尼GPS的语音对讲+GPS监控调度系统”就是在这种市场环境下应运而生.系统通过搅拌车上的PTT+GPS车载设备实现车辆所在群组的高质量语音对讲及准确定位,传输实时信息,调度人员在生产调度中心可以直接语音呼叫车辆并同事可以在施工工程线路或电子地图调度界面上,清楚地了解每辆车的状况,每个任务单的执行情况,轻松自如地控制生产,调配车辆,使传统紧张、盲目的人工调度走向轻松、科学的智能高度。1.2 博莱施尼GPS管理系统简介博莱施尼车载GPS系统采用GPRS永远在线、固定时间连续定位、服务器数据连续存储记录方式实现对运输过程的车速、位置进行全程实时监控和记录，在特殊情况下，用户还可以选择安装一个远程摄像头拍摄现场照片。管理人员在自己的计算机上安装一个客户端软件可以对车辆进行实时定位、追踪、下发语音提示、拍照等操作，还可以接受各种报警数据，生成报警报表，从而做到预防为主，最大限度地减少在车辆安全、调度管理过程中出现超速违章、合理调度的概率，实现安全行车、降低成本的双重管理目标。 针对混凝土搅拌车的特点，系统基本功能主要侧重实现以下管理目标： 定位追踪：即时定位，查询全部在线车辆的当前位置。 卸料报警：设备提供卸料检测接口，卸料信息在平台直接显示。 轨迹管理：车辆12个月内的行驶路线全部可以回放查询。 安全管理：超速、疲劳驾驶，超出规定区域行驶。 区域管理：利用电子围栏监控车辆的活动范围，超出区域立即报警。 语音调度：可选择支持群呼的语音播报或者语音通话的调度屏或手柄。 断电报警：恶意拆卸GPS平台会收到断电报警。 远程锁车：中心下发指令给车辆GPS，车辆停车后自动锁车无法使用。第2章 系统概述2.1 相关技术介绍l GPS（Global Positioning System）卫星定位技术全球卫星定位系统GPS（Global Positioning System）是随着现代科学技术的发展建立起来的一个高精度、全天候和全球性的无线电导航定位、定时的多功能系统。它利用位于距地球2万多公里高的、由24颗人造卫星组成的卫星网，向地球不断发射定位信号。地球上的任何一个GPS接收机，均能接收到四颗以上的卫星发出的信号，经过计算后，就可报出GPS接收机的位置（经度、纬度、高度）、时间和运动状态（速度、航向）。目前，没有任何一种传统的导航定位技术能够达到GPS这样的高精度、高速度、全天候和全球性的性能。l GPRS/CDMA移动通讯系统（Global System for Mobile）GPRS/CDMA全球移动通讯系统是目前国内覆盖最广、系统可靠性最高、话机保有量最大的数字移动通讯系统。GPRS是通用分组无线业务 (General Packet Radio Service)的英文简称，是在现有GSM 系统上发展出来的一种新的数据承载业务。GPRS具有很好的信号覆盖， GPRS 理论带宽可达171.2Kb/s，实际应用带宽下行大约在40-150Kb/s ，上行大于等于17.2Kb/s。可以用于Internet 连接、数据传输等应用。GPRS业务具有接入迅速、永远在线、按流量计费，所以在远程突发性数据实时传输中有不可比拟的优势，特别适合于频发小数据量的实时传输。l 地理信息系统GIS（Geographical Information System）GIS是近些年来迅速发展起来的一门新兴技术。它作为制图学、计算机技术、地理、遥感、统计、测绘、通讯、规划和管理学科交叉运用的产物而被广泛运用在各个领域。在GPS/GSM多功能车辆跟踪服务系统中，主要用于对地图的显示和管理以及对受监控的移动目标位置的显示。l 计算机数据处理技术在GPRS/CDMA多功能移动定位服务系统中，主要采用了数据库技术、数据检索技术、局域网和广域网技术、多媒体技术以及计算机远程控制操作等多项计算机相关技术。2.2 使用公网的优势使用公网通信的优势在于建设成本低、覆盖范围广。目前可有CDMA、GSM/GPRS等几种选择，且目前的通信费用已经降低到一个比较合理的水平。 2.2.1 覆盖区域广，数据传输可靠性高GPRS/CDMA全球数字移动通讯系统是国家投资建设的公众网络，是目前国内覆盖范围最广、系统可靠性最高、话音清晰度最高的移动蜂窝通讯系统，可实现跨市跨省区全国的联网。2.2.2 系统投资小依托于该通讯网无需专门架设费用昂贵的通信平台，无需额外申请频点资源。与常规VHF/UHF无线通讯网、800M集群无线通讯网比较，它不但通讯范围大、系统运行可靠、漫游性能好，而且经济实用、投资少、易普及，减少各专用通讯网基站的重复投资建设，各地监控中心易于联网，并且无须投入日常传输网络设备的大量维护资金。2.3 系统可行性分析2.3.1 建网低成本本系统依赖于成熟的GPRS/CDMA网络系统，所以不需要单独的网络（基站和其他设备）建设；对于国家来讲使用公众网可避免传输网络重复建设及重复投资；对小公司或者小的应用尤其适用。并且无须投入日常传输网络设备的大量维护资金。2.3.2 监控范围广由于使用的通讯手段是公众网络，因此本系统的有效范围限制实际为该公众网络（GPRS/CDMA无线通讯网）的覆盖范围。也就是说移动单元在网络漫游范围内都能够得到有效的监控。而且，网络的拓展意味着实际监控范围的拓展。2.3.3 模块化系统结构采用系统设计中的主流方法：模块化结构，支持多级、多中心、多组合的积木化使用，适用于各种不同性质的单位和管理部门，系统规模可大可小，系统功能却影响不大。2.3.4 可实施性强该系统运用的多种技术现在已经非常成熟，完全可以满足该系统要求的容量、精度、实时性、兼容性、人机交互友好性、系统可靠性、可维护性以及强大的数据功能等要求，从而实施GPS车辆监控系统能达成本最低化和效果最佳化。具体而言，有以下几点：l 车辆监控系统可采用B/S或者C/S模式，用户可以通过不同的权限随时网上查车，也可可以根据监控车辆数量配置监控客户端的数量，并可弹性扩展。l 由于采用中心监控方式，地图数据和系统数据均放在本地，保证了系统运行的高效性和安全性。l 在车载终端方面，博莱施尼GPS在保证设备功能和性能的前提下，将以各种方式降低成本，降低价格，给客户带来更大的实惠。l 管理信息系统与车辆监控调度管理系统有机结合，能帮助企业进行资源管理和业务管理的数字化改造，最大限度提高企业的作业效率。l 通过多种方式可保证实现通畅的、稳定的、安全的数据通道，保障车辆的调度信息和位置信息传输的准确无误和高度保密，最大限度的减少短信延迟带来的影响。l 功能强大的开发工具可开发出界面友好、功能齐全的应用软件和数据库系统，提供维护接口，从而方便相关人员的操作和系统维护。第3章 系统总体设计3.1 混凝土搅拌车GPS安全监控系统设计原则在设计系统的技术实现方案时我们遵循了以下原则： 实时监控：全天24小时卫星定位跟踪。 卸料报警：设备提供卸料检测接口，卸料信息在平台直接显示。 安全管理：超速、疲劳驾驶自动报警，可以报表查询。 全程记录：12个月内的行车数据回放与记录。 调度指挥：支持汉显屏、语音播报、车载电话多种调度途径。 区域报警：车辆超出规定的行车范围立即报警。 线路稽查：通过轨迹回放可核对过路费、加油站票据等。 远程断油：必要时中心下发指令锁车，车辆一旦停车就无法使用。 远程恢复：驾驶员正常申请后立即解除锁车。 可靠性高：不易损坏。 方便维护：可以远程让设备重启，方便维护。 体积小巧：方便隐蔽安装。 3.1.1 系统经济性系统设计在性能最优的情况下尽量降低成本，追求性价比的最大化；软件系统全部独力开发，便于长期合作，也保证软件系统的经济性。3.2 博莱施尼GPS为混凝土搅拌车车定制的功能3.2.1 定位追踪、多车追踪即时定位。连续记录车辆位置默认30秒。记录的参数包括：车速、位置、行驶方向、报警状态。在新开窗口实现对多车同事追踪比较。3.2.2 卸料报警卸料开关：机械手柄卸料需要在车辆上安装一个卸料检测开关。信号检测：电气式卸料开关可以直接检测，不需要外接开关。卸料检测：系统提供两路检测信号，分别适应高电平和低电平检测。卸料报警：用户可选择报警或者不报警，在平台上直接设置。3.2.3 超速、疲劳驾驶安全监控超速报警：车辆超过不同路段可设置不同的限速值。疲劳驾驶：可设置连续行车4小时不熄火休息GPS报警3.2.4 轨迹记录与回放定位轨迹时间间隔可调565535秒，默认30秒轨迹可保存12个月以上，必要时可以用光盘备份。轨迹回放：可以调整回放速度、暂停等操作。常用来检查车辆的行驶线路、加油站、过路费信息。3.2.5 混凝土搅拌车调度文字调度：中心下发信息显示在屏幕上，需要安装汉显文字调度屏。语音调度：中心下发的调度信息直接用语音播放出来，需要安装文字播报器，电话调度：安装一个电话手柄后，驾驶员可以用来拨打或接听电话。3.2.6 限制行车范围电子围栏：平台在客户端的电子地图上可以设置一个指定的区域。区域报警：可设置用户的车辆进入或者驶出这个区域主动向监控电脑报警。3.2.7 防拆机保护断电报警：GPS被切断电源后上传断电报警。后备电池：断电后设备可连续工作2小时。3.2.8 远程断油停车断油：中心下发指令给设备，设备判断车速为0时才执行断油指令，有密码权限保护。分级管理：高级用户才能远程断油操作，监控员只能定位。;断油恢复：中心下发远程指令可恢复车辆正常，解除锁车。安全断油：安装可选择车辆停车后无法启动或者3.2.9 防盗报警防盗报警：设备提供和原车防盗器对接的自定义检测线束，防盗器发出盗，报警数据上传到中心。3.3 系统组成示意图监控中心是在整个系统的“神经中枢”，集中实现监控、调度、接/处警，图像处理功能和其他信息服务，并对整个系统的软硬件进行协调、管理。图4-1 GPS/GPRS/CDMA 1X定位监控报警系统总体网络结构图3.4 车载终端部分负责车载终端与监控中心间的数据传输，该部分主要为GPRS/CDMA公共数据网，只要GSM或CDMA可以覆盖的地方，该系统都可以稳定的运行。常见的功能包含了以下方面：车辆定位：固定时间连续定位、测速、运动方向等。监控报警：超速、疲劳驾驶、卸料、意外长时间停车等。远程监听：用于抢劫报警后的现场判断。断油断电：用于紧急情况下的远程锁车。SOS紧急求助：驾驶员感到危险时人工触发，级别最高的报警。（可选）车载电话：免提通话、手柄通话、显屏通话（外接耳麦）。（可选）文字调度：外接调度屏、手柄等。（可选）语音播报：外接语音播报器，带喇叭。（可选）图像传输：1-4路摄像头，带夜视。（可选）自定义报警：由用户根据需要连接各种检测开关，触发报警，例如防盗器报警。3.5 监控中心实例第4章 监控中心系统功能介绍 4.1 硬件组成服务器主机：双核、大内存、大容量硬盘多个。监控坐席主机：主流个人电脑配置即可。交换机：选中高档多口交换机10M光纤：电信或者网通接入都可以。路由器：外网、内网IP转换，用中高端的，稳定性好。机柜：普通机柜，服务器物理防护。投影仪：参观演示用，可用大屏幕液晶电视代替。防火墙：对网络防护要求高时才考虑安装防火墙，成本较高。服务器托管：直接拿一台服务器放到电信局机房就可以了，免其它设备。4.2 软件系统Windows2003Server企业版 服务器的操作系统SQL2005企业版 服务器的数据库系统Windows XP 监控坐席的操作系统SQL2000个人版 监控坐席的数据库GPS服务器软件。GPS客户端软件地图格式：Mapinfor格式 本市1：5000 本省1：10000 全国1：100000.4.3 系统功能构成图4.4 监控违章报警线路报警：车辆超出预先规划好的线路报警。围栏报警：车辆超出规定行车范围报警；紧急报警：驾驶员危险时按报警开关报警，中心必须人工干预才能取消。超速报警：超过公司设置的速度阀值上传报警，有声光提示。自定义报警：支持1-2路自定义报警，如卸料是报警，车辆要接检测开关。断电报警：电瓶拆除或者设备断电报警，必须人工干预解除。卸料报警：自定义报警在平台上可以更改为卸料报警，开关打开卸料就响。4.5 车辆定位追踪、多车同时追踪立即定位：点名定位，查询车辆当前时间的位置；最后位置：查询车辆主动上传的最新位置车辆跟踪：对车辆进行连续定位，并在地图上画出轨迹。多车追踪：在新开窗口实现对多车同事追踪比较。4.6 支持4种地图支持标准的Mapinfor地图支持在Google Map地图上直接显示车辆位置标志；Google Map：卫星地形图、平面标注地图、混合标注地图。4.7 轨迹回放轨迹数据保存：轨迹数据保存在服务器上，与车机无关；轨迹数据下载：由服务器下载到客户电脑。轨迹回放：回放一段时间内的车辆运动轨迹；回放暂停：回放过程中暂停，用于详细观察某路段的行车过程。4.8 分段限速道路划分：高速公路、普通公路、城市道路等分段设置不同限速值。分段限速：设置的不同的路段不同的速度报警阀值，是超速管理更精确。4.9 电子围栏行驶范围：车辆有规定的营运范围；电子围栏：把行驶范围转换成电子围栏，支持矩形、圆形等区域。4.10 实时拍照普通拍照：对指定车辆进行实时拍照多路拍照：最大支持4路摄像头轮流拍照自定义拍照：用设备提供的两条自定义线束实现开门、卸货等自动拍照；固定时间间隔拍照：设置间隔一定时间自动拍照；报警拍照：按下紧急报警钮报警并且拍照。4.11 语音通信、监听远程监听：在紧急情况下直接拨打车载设备卡号进行语音监听；车载电话：高级配置可添加车载电话，实现和车辆的日常语音通讯。4.12 全部报警种类介绍紧急报警：驾驶员危险时按报警开关报警，中心必须人工干预才能取消。超速报警：超过公司设置的速度阀值上传报警，有声光提示。断电报警：电瓶拆除或者设备断电报警，必须人工干预解除。自定义报警：支持1-2路自定义报警，如卸料是报警，车辆要接检测开关。围栏报警：车辆超出规定行车范围报警；线路报警：车辆超出预先规划好的线路报警。停车超时：停车超过规定时间。怠速报警：车辆怠速超过规定时间。4.13 广告信息发布系统集成了目前流行的信息广告发布模块。对行业用户可以合作提供广告信息服务，共享收益。4.14 语音播报、调度抢答模块语音播报功能可以让监控中心群发语音信息实现喊话广播效果。调度功能是监控中心可以发布文字信息书面通知司机可用显示屏回复内置的信息，中心可以看到4.15 车辆远程设置设置查询：查询设备内部设置的GPS参数；远程重启：让设备重新启动，可排除故障；远程改IP：服务器因故更换时可远程修改车机设置。第5章 车载终端的技术指标5.1 终端设备技术指标电源接口 9V-32V DC电流 30200mA (工作状态)速度精度 0.2m/s通信速率 115200bps冷启动定位时间 30秒热启动定位时间 10秒（95%概率）定位精度 15m（无SA，无差分）动态特性 小于4g频率范围 GSM 900/1800 MHzGPS 1575.42MHz通讯范围 GSM/CDMA网络覆盖范围主机工作温度 -10+55存储温度 -20+805.2 设备使用环境环境温度：-2085相对湿度：4595大气压力：70KP-106KP5.3 移动终端设计特点体积小巧，容易安装性能非常稳定，功能丰富；宽电压设计：932伏特电压都能用。数据传输速率高、误码率低、稳定可靠；出货前通过高低温老化、震动实验，故障率低。监控范围广，依据GPRS/CDMA网络，可实现全国漫游监控；使用GPRS/CDMA通讯方式，保证通讯畅通及运作费用低廉；过压自动保护：车辆异常时电压超过32V设备自动关机，避免烧毁。5.4 GPS设备原理方框图博莱施尼GPS/GPRS/CDMA车载移动终端是自行开发的，具有自主知识产权的数据通讯终端。5.5 参考设计标准GB 9969.1 工业产品使用说明书 总则GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件GB/T 19056-2003 汽车行驶记录仪GB 50348-2004 安全防范工程技术规范GA 3082001 安全防范系统验收规则GA 366-2001 车辆防盗报警器材安装规范GA/T 440 车辆反劫防盗联网报警系统中车载防盗报警设备与车载无线通信终接设备之间的接口GA/T 553-2005 车辆反劫防盗联网报警系统通用技术要求第6章 技术培训服务博莱施尼GPS设计了全面、深入的培训及售后服务方案，以绝对完善的培训与售后保障体系来确保系统的稳定运行。6.1 培训策略我公司由资深的工程人员与开发人员担任培训工作，并针对不同的产品为不同的人员提供不同的培训课程。车辆GPS调度管理系统相配套的培训计划，其目的在于使用户的技术人员在系统投入运行后，能够担负起设计规定的日常管理与维护等工作。因此，培训计划所采用的策略，可以归纳为：“并行实施，突出重点，实现良性循环”。具体说明如下：6.2 并行实施根据项目实施的进度，安排相应的培训课程。原则是，随着项目实施的发展，在某一应用环境形成时，即安排可进行的培训而同时又保证不影响项目的实施。这是与项目实施工作并行的。根据实际需要，对不同的授课人群进行并行的培训工作，确保培训的周期和质量。6.3 突出重点该平台涉及监控软件运行、车载设备安装等两大块，因此整个运营平台的系统管理员和车载设备安装调试员将是培训的重点。6.4 良性循环使用户熟知系统的每一功能，对系统了解和使用越充分，对系统优势的体会就越明显，就越能充分发挥系统，此即为良性循环。6.5 培训计划本培训计划包括培训教材的编制、培训的内容、培训的对象和培训的周期等四个方面的内容：6.5.1 培训教材我公司将针对不同的培训对象编制不同的教材，力求做到易懂、易学和方便查阅等特点；并将相应的内容制成电子多媒体演示教学系统，以方便学员的学习。教材主要有软件系统的基本原理、安装、使用、维护、故障诊断、排除、服务中心的功能等，车载设备的基本原理、基本构成，功能、使用与安装以及有关汽车基本性能、结构和安全意识等方面。6.5.2 培训的对象培训的对象包括：管理人员、系统管理员与值班人员、车载设备的安装人员以及车辆驾驶员等。6.5.3 培训的周期培训一般维持16个工作日，以相关人员学会为止。6.5.4 培训目标经过正式培训后的相关工作人员，只要用心学习，一定可以做到：l 维护人员可以圆满地独立完成对系统进行日常维护的工作；l 设备安装人员可以圆满地独立车载设备安装、维护、技术支持等工作；l 值班员能够出色地完成对接处警和其它服务工作；l 最终用户可以熟练地使用系统提供的等各种功能。 第7章 产品售后服务为了保证项目的顺利实施，以及今后系统的正常高效运转，博莱施尼G