城市电动车智能定位管理方案

1 城市电动车智能定位通用安全管理 项目方案 设计单位 XXXXX 有限公司 建设单位 XXX 科技有限公司 2018 年 8 月 2 一 项目概述一 项目概述 1 项目背景 近年来 随着市场经济的日益活跃 交通运输能力的不断提高 电动车由 于其环保 快捷 方便的特点 已深受消费者的喜爱 但因为电动车的法律属 性界限不清 缺乏有效的管理手段 电动车行驶的交通秩序与安全问题 盗抢 电动车辆的案件问题日益突出 不仅给电车车辆驾乘人员的财产造成了重大损 失与威胁 同时由于机动车没有登记备案 有的人到案追不到脏 有的查到可 疑车但查不到人等问题 使一些案件破获 车辆收缴之后无法返还给失主 给 执法办案工作带来许多难题 另一方面 机动车作为城市一个 流动文明窗口 通过这个 窗口 一 方面反映出一个城市的交通系统的发展水平 另一方面也反映出一个城市乃至 一个国家社会精神文明和科技发展的整体水平 由于生存环境改变开始出发 建立 高效 统一 灵敏 安全 的城市机动车智能管理系统对于人 车的安全 保障 减少城市电动车盗窃案发生 解决社会治安热点等方方面面问题 2 项目意义 2 1 加强对城市电动车管理力度 针对电动车无效管理 交通违章 偷盗等时有发生 可通过物联网实现车 牌 人车合一 结合公安天网系统进行实时管控 查处交通违章行为 同时也 可保障车主的合法权益 交通违章主要体现在交通逆行引发的行车安全稳定性 城市电动车乱串导 致的危险情况 以及在红绿灯十字路口随意穿行导致的人车生命财产安全问题 2 2 提高电动车辆偷盗的破案率 打击偷盗团伙 降低案发率 利用物联网技术可实现为公安部门提供精准有效的技术支持电动车偷盗按 键侦破 有力的打击偷盗行为 降低案发率 3 2 3 有利于流窜犯 通缉要犯的发现与抓捕 结合公安天网监控系统 对犯罪分子以电动车作为交通工具时可有效进行 定位和跟踪监控 有利于实时抓捕 2 4 查找失踪电动车辆 该系统可通过输入电动车辆定位模块的唯一ID或者车主信息 可以快速定 位电动车辆所在的位置区域 有效的减小了了电动车辆的丢失率 市民财产安全得到有效保障 提高百性满意度 通过物联网技术平台 市 民可享受到物联网科技成果和便利 同时对市民的财产安全也可以得到有效保 障 3 先进的技术 城市级电动车定位防盗系统是基于最新的北斗高精度定位系统和移动互联 网技术 结合GIS技术 网络通信技术等而成的商业智能解决方案 该系统以极低的成本 为大至整个城市 小至居民小区 学校 景区搭建 起GSM无线通信网络 而后利用卫星定位 LBS定位 智能预判等技术 为人 车提供高精度的安防定位服务 用户使用手机App或者微信公众号 可以快速对 设备定位 防盗报警 定位器反复使用 防水防尘 工艺极高 用户一次投入 永久使用 该系统可广泛用于电动车 自行车 汽车 资产 老人和儿童的定位应用 于不同的场景 通过后台查看APP或者设备平台 公安可以统一有效的管理辖区 内所有的电动车 汽车或者是潜在危险人员 其中的典型应用为电动车定位防盗 近些年电动自行车依靠其便捷性广泛 应用于人们的日常生活 送货等领域 但是其防盗性差 车主停车随意 价格 较高且防盗性能差导致车辆频繁失窃 丢失后也难以找回 给大众造成很大损 失 也给公安机关带来较大的工作量 同时 电动车主本身驾驶习惯也需要纠正 在机动车道路上逆行 超速行 驶 随意行驶 带人运营 乱闯红绿灯等行为也给其他车主和行人带来非常大 4 的出行风险 事故发生之后的索赔 定则 追究法律责任等情况难以判断 无 法从根本上解决问题 本系统利用最先进的物联网和卫星定位技术 低成本的解决了电动自行车 的定位和防盗问题 同时 从公安日常管理的角度 结合民众出行安全需求和 公安事先防范 事后追责的需要 提出针对电动车的定位安全解决方案 二 项目方案简介二 项目方案简介 1 项目建设原则 高效性 系统设计充分考虑市场经济原则 充分利用国家通讯网的资源优势 服务 优势 安全优势 运营成本优势 采用先进的北斗定位技术 使系统结构最优 化 成本最低 开放性 系统设计遵循开放性原则 能够支持多种硬件设备和网络系统 软硬件支 持二次开发 网站系统 数据库系统和信息通讯枢纽采用标准数据接口 具有 与其它信息系统进行数据交换和数据共享的能力 计算机网络系统适应将来的 广域扩展 支持数据分组通讯 支持数据分组通讯 支持统一标准的软硬件接 口 车辆通信终端智能化接口结构 安全性 在网络的接入界面上 采用专用防火墙系统 防止非法用户的恶意入侵 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 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 硬件 设备的选材基于保证性能 降低价格的原则 在考虑建设投入的同事还必须考 虑通讯系统的运营和维护费用 软件系统采用自主开发 便于长期合作 也保 证软件系统的经济性 在设备配置上选用服务器 PC机 在系统运行中提供全 程本地质量保证 稳定性 5 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 无线通信层利用运营 商下游无线通信技术 依托公安专用网络等高可靠性 终端选用成熟芯片和模 块 完全保证可靠性 2 项目建设单位 武汉梦芯科技有限公司是在湖北省委省政府支持下 由湖北地信科技集团 股份有限公司 武汉导航与位置服务工业技术研究院有限责任公司 湖北省基 础地理信息中心共同组建的一家专业从事高集成度芯片设计和高性能室内外定 位研究的高新技术企业 公司核心团队平均拥有10年以上的同行业工作经验 成员90 以上为国内外知名院校的博士和硕士 在多系统卫星信号处理技术 模 拟电路设计技术 低功耗电路设计以及先进工艺芯片设计 高精度定位算法 室内外定位技术 惯性导航等多方面有着长期积累和大量成功经验 梦芯科技 致力于为各类智能终端产品提供核心技术和元器件 为北斗在高精度应用领域 的推广提供差异化的完整解决方案 成为具有时空标识的传感器和物联网芯片 的主流供应商 梦芯科技以基于北斗的导航定位技术为基础 通过横向与传感器技术 通 讯技术等整合 研发高集成度和高性能的核心芯片 其股东单位湖北地信致力 于提供差异化的地理信息产品及增值服务 为智慧城市建设提供完整的设计和 解决方案 武汉导航院以北斗导航与位置服务应用为发展核心 它们分别处于 卫星导航和地理信息产业链的不同环节 与梦芯科技在业务上相辅相成 相互 促进发展 是梦芯科技发展的有力支撑 3 项目实施单位 湖北安众科技有限公司成立于2014年 主要专注于电子产品 计算机软件 硬件及北斗 GPS卫星定位器研发 生产 销售 云计算中心大数据存储 运用 及管理 物联网应用 网络传输和系统集成 公司具有多项自主研发产品 人 车 物等定位设备及管理系统 其中 猎枪E管家 智能管理系统获得国家发明 专利 外型专利 软件专利 并在 全省科技信息技术创新大赛 上荣获优秀 6 奖和 科学技术成果推广奖 三等奖 湖北安众科技有限公司是2016年远安县政府第3批招商引资企业落户于远安 县军民融合产业园 公司占地面积20亩 总投资1 2亿元 新建生产 综合办公 楼二栋 面积约18000余平方米 综合办公楼内设有产品展示区 监控运营中心 产品研发 生产 检验区以及企业行政办公区等 湖北安众科技有限公司下设子公司为 宜昌嘉成科技有限公司 宜昌嘉成科技有限公司主要专注于视频监控 安全安防工程设计 施工及 维护和相关设备的销售 应用 建设及传输运维一体的专业公司 具备B级安防 资质 2015年11月 公司被远安县政法委 县综治办 县公安局指定为 远安 县公共安全技术防范推广中心 成为建设远安县立体化社会治安防控体系主 要单位 同时建立综合性社会化二级监控平台 并与远安县立体化社会治安防 控系统平台对接 公司秉承团结 创新 高效与诚信的精神 凭借丰富的智能电子技术开发 经验 为各类用户提供高质量的智能化电子技术解决方案 与用户携手并进 共创美好未来 三 项目目标和功能三 项目目标和功能 1 城市电动车智能管理平台介绍 1 1 总体目标 本方案建立的城市电动车智能管理平台系统能够在整个监控区范围内对受 控电动车辆进行实时定位及监控 本方案将建立一个主监控中心 依托公安天网通信系统建立覆盖需要使用 监控地区的监控网络 7 其其它它管管理理系系统统 公安天网系统 车车载载定定位位终终端端 公公安安天天网网监监控控 接接入入设设备备 GPS卫卫星星 网网线线接接入入 GIS服服务务器器车车辆辆管管理理数数据据库库定定位位管管理理服服务务器器 道道 路路 防防火火墙墙 WEB服服务务器器 图1城市电动车智能定位管理系统拓扑图 1 2 平台系统的特点 可靠性 安全性高 采用TCP IP协议传输数据 保证数据能够准确无误地到达目的地 通信消息采用特殊的加密编码加密 保证在无线环境中的安全传输 模块化设计 采用功能模块化设计 可以非常容易地开发新的业务如 支持远程异地调 度监控 车辆定位 监听监控 车辆运行数据实时传输等 无盲区覆盖 通过布放物联网关在城市偏远地区 高架下 隧道及建筑物密集区域内的 电动车辆定位监控问题 1 3 平台系统管理原理 通过给每辆电动车内安装一块北斗定位终端 该定位终端主要由北斗定位 8 芯片和模块组成 北斗定位终端拥有唯一的识别ID 电动车辆进行初始安装时 将此ID号码和电动车辆信息 车主信息 联系方式 车牌号 电动车型号 购 车价格 购入时间 电瓶信息 电动车照片等相关信息 在软件系统中进行录 入 并保存在数据库中 北斗定位终端 ID号 电动车 相互绑定 数据库系统 平台客户端 车辆查询 图2系统平台管理原理图 1 4 平台系统工作流程 针对城市中每辆待监控的电动车内安装一个北斗定位终端 通过GSM网络 读取北斗车载定位终端的ID 送至控制中心 上位机 进行有关数据处理 9 公安天网系统 服服务务器器 数数据据库库组组 有有源源电电子子标标签签 通通信信基基站站 系系统统软软件件 通通信信基基站站 通通信信基基站站 有有源源电电子子标标签签 图3 工作流程图 2 城市电动车智能定位管理平台功能 城市电动车智能管理平台监控中心是整个系统的 神经中枢 是集中实 现城市电动车辆监控 定位 报警 图像处理 超速 逆行 闯红绿灯和其它 信息服务 并对整个系统的软硬件进行协调和管理 该城市电动车智能管理平台采用B S架构 采用了大量的先进技术 为用户 提供了一个功能丰富 界面简洁 操作简单 可灵活定制 且能快速扩展行业 应用的GIS GPS监控管理平台 2 1 系统平台架构 城市电动车智能定位管理系统是由数据采集系统 软件系统 网络系统 报警系统几部分组成 系统为模块化设计 可根据用户实际应用灵活调整 可适应性 扩展想强 使用方便 不仅可以管理城市电动车辆 添加相应软件模块及硬件设备 还可 以管理驾驶人员信息及车辆注册信息等 10 城市电动车智 能管理系统 报警系统 数据采集 系统 网络系统软件系统 北斗定位 芯片 GPS定位 模块 车载定位设备 公用无线网覆 盖 有线网络 公安天网 系统 终端处理 软件 数据中心 GIS引擎 系统软件 报警 智智能能终终端端 报报警警 APP软软件件 报报警警 图4 平台架构图 城市电动车智能定位管理系统对外接口协议架构图 物 联 联 网 接 入 终 端 物 联 联 网 接 入 终 端 业 务 数 据 采 集 安 全 隔 离 交 换 数 据 发 布 公 安 内 部 专 用 网 集中监控管理平台 安全保护层 网络通信层 图5 接口协议架构图 图 5 展现出平台的数据流向和层间调用关系 网络通信层从北斗定位终端 和物联网关之间网络对接数据 将数据提交给安全保护层 安全保护层对数据 的合法性进行验证 对各种非法数据进行识别 对危险因素进行剔除 对业务 数据进行加密处理 再通过安全隔离技术 将合法的数据提交给公安内部专用 11 网络使用 各功能部分组成了物联网边界接入平台 而形成一个有机整体 北斗定位终 端 监控摄像机 物联网接入端 无线连接 专线连接 接入方式 线 路 连 接 区 网络安全接入平台 安 全 边 界 保 护 区 业 务 系 统 服 务 器 安 全 逻 辑 隔 离 区 安全管控区 监控管理平台 公安内网数据库 内网应用相关系统 公安内部专网 图6系统平台接口结构图 城市电动车智能管理系统需要与项目现有的公安系统和其他系统进行对接 城市电动车智能管理系统需要与项目现有的公安系统和其他系统进行对接 需要对管理系统与公安系统进行需要对管理系统与公安系统进行 SDKSDK 的开发和调试 的开发和调试 2 2 系统管理功能 系统平台将车辆和人员的管理联系在一起 使车辆和人员的管理实现信息 化管理 从而最大限度的提高了管理过程中的合理性 实现科学 有序的管理 目标 2 2 1 系统查询功能 可查询用户管理人员 角色管理人员 账号管理 车辆信息 人员信息 终端设置信息和权限管理信息 为用户提供详细报表功能 历史电动车辆状态 车辆登记信息 车主信息 等相关数据进行各种条件下的统计和明细查询 并形成清晰的报表可供查阅和 打印 2 2 2 系统管理信息通知功能 系统可以发送告警信息和管理信息通知车主APP软件如 如车辆异常或车辆 被盗 实时车速超速 道路拥塞 按交通规则行驶等 2 2 3 车辆跟踪功能 12 2 2 3 1 车辆搜索 提供电动车辆搜索功能 提供以下两种电动车辆搜索方式 车载定位设备 ID 搜索电动车辆绑定的唯一 ID 号 车牌 根据车牌搜索目标车辆信息或位置区域 如图 搜索 苏 B32897 的电动车 图 7 车辆搜索示意图 图 8 车辆搜索示意图 2 2 3 2 车辆实时定位 车辆当前位置信息包括车辆方向 经度 纬度 定位状态 车辆状态等信 13 息 通过这些信息结合地图应用 用户可以清楚的判断出车辆实际情况 比如 通过车辆速度判断车辆是否在行驶 通过方向判断车辆是出发还是回程 通过 检测车辆状态判断车辆的运行情况等 实时在线查看车辆位置 行驶速度 行驶时间 停车时间 行驶里程等信 息 图 8 车辆实时定位示意图 2 2 3 3 车辆信息查询 可以随意对车辆进行 车辆信息 查询 弹出车辆信息窗口如图 显示了 车辆状态 位置 车辆资料 设备资料及驾驶员信息 图 9 查询车辆信息示意图 2 2 3 4 车辆轨迹回放 查询 14 控制中心通过查询保存在数据库中的车辆的监控和报警数据 可以查询某 一时间段电动车辆的轨迹回放数据 轨迹回放可根据 GPS 数据库中信息结合物 联网关接收的路由信息进行修正 实现电动车辆历史轨迹的回放 图 10 车辆轨迹回放 查询示意图 2 2 3 5 车辆实时跟踪 15 可选定电动车辆进行目标跟踪显示 地图窗口显示当前定位信息及从当前 时间开始的行驶轨迹 便于在紧急情况或特殊情况下观察电动车辆的实时状态 图 11 车辆实时跟踪 2 2 3 6 车辆事故调查追责 当电动车出现车辆事故是 可以在系统中调出电动车在行驶过程中的时速 记录和时间 方向等相关数据 方便车辆事故调查追责 图 12 车辆实时速度 2 2 4 GIS 电子地图功能 GIS电子地图是整个系统的重要组成部分 主要实现电动车辆的位置监控 状态监控 视频监控 轨迹回放等功能 16 监控管理平台采用大量先进的技术 对用户提供了一个功能丰富 界面简 洁 操作简单 可灵活定制 且能快速扩展行业应用的GIS GPS监控管理平台 具有系统权限控制 GIS地图操作 目标监控 目标跟踪 目标资料查询 数据 回放及分析等功能 平台中心监控管理系统界面如下 图 13 GIS 电子地图示意图 2 2 4 1 系统权限控制 系统采用账号 角色 权限的权限控制模式 每个账号被分配了一个或多 个角色 而每个角色有不同的操作权限 系统提供了对所有目标操作功能的权 限控制 用户可以在后台管理系统中定义了角色对应的权限来控制账号的使用 权限 2 2 4 2 GIS 电子地图操作 每个地图窗体都内嵌了地图操作工具栏 用户可以快捷对地图进行操作 地图操作主要有一下功能 地图方法 地图缩小 地图测距 测面积 地图置中 全图浏览 地物信息显示 图层控制 17 地图保存 地图打印 2 2 4 3 地物搜索 地物搜索不对地图科室范围产生太大影响 地物搜索包括多单个图层或所 有图层进行查询 圈选搜索 通过圈选工具来搜索范围内所有地物 并通过双击快速定 位地物 关键字搜索 通过输入关键字来模糊搜索指定图层的地物 并可通过 双击快速定位地物 2 2 4 4 目标跟踪 通过在客户端中输入跟踪目标车辆的电子标签 ID 号 系统会新建重点跟踪 窗口对目标进行跟踪 实现目标车辆实时监控跟踪 2 2 4 5 目标资料查询 系统提供查询目标车辆的详细信息的功能 并且信息显示内容及格式可以 通过动态定制 2 2 4 6 数据回放及分析 可选择电动车辆和时间段进行目标回放 回放过程会打开独立的地图窗口 窗口会显示目标车辆的轨迹点的状态信息及估计路线 2 3 终端设备功能 2 3 1 北斗定位终端功能 利用无线通讯技术和北斗 GPS 卫星定位技术应用在电动自行车的定位防盗 车辆发生震动 移动 断电 被盗等异常情况将会发送相关信息到车主手机上 随时随地掌握车辆位置及当前状态信息 当车辆被盗后 对被盗车辆 进行实 时运动轨迹监控跟踪 追回车辆 协助公安机关捉拿罪犯 2 3 1 1 在停放状态时震动和移动时即报警跟踪 偷车团伙利用小型面包车直接将电动车搬上货车盗窃电动车 这时车辆在 停放状态由静态转为动态时 移动或者震动 车辆发生振动或位移 防盗终端 18 触发后台系统平台发送报警信息给系统品台和车主 车主可以通过手机 互联 网登录在线平台 查询车辆位置和实时轨迹 设备报警类型有多种 可以通过筛选查看某种指定报警类型的统计数据 点击 统计分析 设备报警分类 进入如下页面 在设备列表中选择某个设备 在报警类型下拉框中选择需要查看的报警类 型 设置报警信息的时间条件 点击 搜索 查看对应信息 点击列表中的 可查看报警详细信息 图 15 报警分类汇总图 2 3 1 2 车主识别报警功能 偷车团伙利用万能钥匙或开锁工具不用 30 秒钟就能盗取电动车时 这时车 辆内电子标签无法获取车主随身携带的电子标签信息 无法正确匹配 北斗定 位终端将及时上传报警信号给系统和车主 当系统获取的车辆内北斗定位终端 信息与车主随身携带的北斗定位终端信息正确匹配后 上传正常数据信息 19 车车辆辆报报警警 发发送送信信息息给给车车主主和和管管理理平平台台 发发送送信信息息给给车车主主车车辆辆启启动动时时间间 1 1车车辆辆内内电电子子标标签签信信息息与与车车主主随随身身携携 带带的的电电子子标标签签信信息息正正确确匹匹配配后后 上上传传 正正常常数数据据信信息息 2 2电电子子标标签签无无法法获获取取车车主主随随身身携携带带的的 电电子子标标签签信信息息 无无法法正正确确匹匹配配 电电子子 标标签签将将及及时时上上传传报报警警信信号号给给系系统统和和车车 主主 不不匹匹配配 匹匹配配 车辆异常 请确认是 否被盗 确认取消 图 16 车主识别报警示意图 2 3 1 3 欠压或断电报警功能 当电动车的电瓶欠压或电源线被剪断被盗时 定位防盗终端传感器因欠压 或断电异常就会将报警短信发送到车主的手机终端 便于车主及时赶赴现场 2 3 1 4 防拆防毁告警 盗匪发现防盗传感终端后 强行进行毁坏时 管理系统平台及时发出告警 信息给车主 告知车辆异常 2 4 手机终端 APP 软件功能 手机终端软件可及时查询车辆的实时状态 位置 速度等信息 文字 地 图两种显示模式 公安部门 个人用户均可使用 系统自动根据手机屏幕大小 调整地图显示尺寸 并支持地图的放大 缩小功能 车辆信息注册 接收 发送告警信息和管理信息 实时查询车辆动态 20 1 车辆信息注册 2 接收 发送告警信息和管理信息 3 实时查询车辆动态 A AP PP P软软件件功功能能 图 17APP 软件功能示意图 图 18 新车注册示意图 四 指标参数四 指