环卫车辆GPS监控系统建设方案

GPS 卫星定位系统 环卫车管理调度建设方案 目 录 1 1项目背景项目背景.1 2 2建设原则建设原则.2 3 3系统特点系统特点.3 3.1卫星综合运营服务平台.4 3.2环卫管理监控指挥中心.5 3.3车载终端.6 4 4系统结构系统结构.7 4.1环卫 GPS 监控系统与卫星综合信息运营平台的关系.8 4.2卫星综合运营服务平台软件结构.10 4.2.1运营支撑系统.11 4.2.2通信处理中心.11 4.2.3数据处理中心.12 4.2.4地图数据服务.13 4.3集团用户监控中心软件结构.13 4.3.1通信和数据服务系统.13 4.3.2监控业务综合信息管理系统.15 1 1 项目背景项目背景 随着国民经济的发展，环卫车辆的信息化监控管理方式的需求 也越来越突出。实现环卫车辆的信息化监控和管理，将有助于各级 环卫管理部门实时地了解正在执行任务的环卫车辆的工作状态和位 置、速度等情况，据此实现科学、合理的调度、指挥和安全防范管 理，以提高管理水平并且减少不必要的开支。 建设环卫 GPS 监控系统可以在环卫车辆业务管理中，准确而及 时的获取环卫车辆的位置信息并且对环卫车辆的调度提供地图信息 服务，使环卫车辆调度管理能够更加科学有效。具体来说本阶段系 统主要实现对环卫作业车辆的位置定位、跟踪、轨迹回放以及相关 的车辆管理功能。另外，系统建设时充分考虑对后期业务的兼容性 和扩展性以一个综合管理信息系统的模式构建，定义了规范的对外 接口，主要采用 XML 标准方式实现接口数据传递和配置管理，因此 系统具有良好的开放性和二次开发性。随着环卫车辆管理工作的规 模和信息化程度增强，我们能够根据各管理部门工作的具体需求很 方便的在该系统的基础上进行相关的综合业务的定制扩充。 为实现环卫 GPS 监控系统功能，计划建设项目有： 1) 环卫车辆 GPS 系统服务中心：包括最高管理部门的总的 GPS 服务中心及其主要下级管理部门的多级 GPS 服务中心，同时 支持 10000 个以上 GPS 移动终端的通信及业务处理服务。 2) 根据权限在各管理部门建立监控、指挥调度工作站。 3) 环卫 GPS 监控所需要的机房硬件设备建设项目，包括具有 60K 的 UPS 2 小时不间断电源的动力机房及建设环卫 GPS 监 控系统通信服务器及数据库服务器。 2 2 建设原则建设原则 先进性和成熟性 本系统设计既要采用先进的概念、技术和方法，又要注意结构、 设备、工具的相对成熟。不但反映当今的先进水平，而且具有发展 潜力，在未来若干年内保持领先地位。为环卫局创造一个先进的、 舒适的工作环境。 可靠性和稳定性 本设计方案在考虑技术先进性和开放性的同时，还从系统结构、 技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力等方面 着手，确保系统运行的可靠性和稳定性，达到最大的平均无故障时 间，为环卫局充分减少了以后的维护工作以及维护难度。 可扩展性和易维护性 为了适应系统变化的要求，本设计方案充分考虑以最简便的方 法，适当的投资，实现系统的扩展和维护。 实用性和经济性 本系统设计始终贯彻面向应用，注重实效。坚持实用、经济的 原则，充分为用户考虑，节约用户的每一分钱。 开放性和标准性 为了满足系统所选用的技术和设备的协同运行能力，系统投资 的长期效应以及系统功能不断扩展的需求，本系统设计具有较高的 开放性和标准性。 3 3 系统特点系统特点 图 3-1 环卫监控系统组成示意图 如 Error!Error! ReferenceReference sourcesource notnot found.found.所示，环卫 GPS 监控 系统从面向用户的部署分布的角度来看，主要由下列三大部分组成： 卫星综合信息运营服务平台、 环卫监控总中心、各环卫监控分中心 和车载终端。 车载 GPS 终端是车辆监控业务实现的实体硬件工具；卫星综合 信息运营服务平台为环卫监控中心提供通信、数据服务和电子地图 服务；环卫监控中心可以根据权限以及具体需求按照树形进行分级 部署。车载 GPS 终端通过卫星综合信息运营平台与环卫监控中心实 现双向的数据通信。 3.13.1 卫星综合运营服务平台卫星综合运营服务平台 卫星综合信息运营服务平台实现了对本公司内各项移动位置 服务业务应用系统的通信控制、数据处理、地图服务、运营支撑 等业务处理的有效共享和业务整合，能够为环卫监控必要的后台 支持。卫星综合信息运营服务平台能够对各项移动位置业务进行 海量数据通信以及海量数据存储处理，已经达到电信级运营平台 的水平。 卫星综合信息运营服务平台包括如下四部分： 通信中心：主要是通过移动、联通的网关实现 GPS 终端或北 斗设备与各业务子系统之间的信息交换，实现数据缓存以及 消息分发。 数据处理中心：维护一个协议转换池根据各种不同的 GPS 终 端类型或者北斗终端分析处理数据，使得终端的上行、下行 数据能够在多种业务系统中共享使用。 地图数据服务：提供各业务系统所需要的地图数据，包括柵 格数据和矢量数据。 运营支撑子系统：是进行业务监控、系统监控、用户管理、 统计计费等后台运营业务的处理系统，各业务子系统需要根 据运营支撑系统公布的公共接口实现针对其本身业务所需的 特殊运营支撑功能。 3.23.2 环卫管理监控指挥中心环卫管理监控指挥中心 环卫管理监控指挥中心是指部署到环卫监控集团用户方的监控 指挥中心，主要是根据部门级别以及权限以树状分级的结构部署车 辆监控及指挥调度系统。监控指挥中心由通信和数据服务系统、监 控业务综合信息管理系统和普通的监控工作站组成，具体的环卫监 控中心系统组成如 Error!Error! ReferenceReference sourcesource notnot found.found.所示。 环环卫卫监监控控总总控控中中心心 数数据据库库 监监控控业业务务综综合合信信息息管管理理系系统统 系统 管理 权限 控制 业务 报表 消息收发 通通信信及及数数据据服服务务系系统统 普普通通监监控控用用户户 监控工作站/IE 数据库存取 普普通通监监控控用用户户 监控工作站/IE 卫卫星星综综合合服服务务平平台台 （通通信信/地地图图 数数据据服服务务/其其它它技技术术支支撑撑） 监控 业务 图 3-2 环卫监控指挥中心 在环卫管理监控总中心需要部署一个通信和数据服务子系统， 负责接收和发送整个环卫单位所有的车辆监控数据，另外根据需要 也可以按照树型结构分级部署通信和数据服务子系统。 监控业务综合信息管理系统具有行后台系统管理及基本信息维 护、权限控制、业务报表和普通监控等功能，监控用户根据权限分 为系统级用户和普通用户，系统级用户能够进监控业务综合信息管 理系统中的所有的业务操作。 而普通用户的操作能力较为单一，主要是通过普通监控工作站 执行一般的监控业务。 另外具体的用户操作权限也可以需要灵活配置。监控系统即可 以采用 C/S 模式的 Window 窗口风格的工作界面，同时也可以采用 B/S 模式的 IE 浏览器的工作界面。 3.33.3 车载终端车载终端 潍坊智勤信息环卫 GPS 监控系统能够支持多款具有行业资质的 高、中、低档 GPS 终端，环卫单位可以根据具体需求为环卫车辆选 择安装性价比最高的 GPS 终端设备。 从终端设备的安装方式及工作方式来看，我们能够提供两种终 端，即移动终端和固定终端两大类。移动终端主要是指安装在环卫 车辆移动载体上，具有 GPS 定位、载体状态信息采集、遇险告警求 援等功能的终端设备；固定终端通常是指安装在固定地点，用于目 标状态信息采集、回传，为管理部门提供实时远程监控服务信息的 终端设备。 环卫监控系统中主要使用移动车载控制终端，是安装在用户监 测目标上的设备，由 GPS 定位单元和无线通信网络 GPRS/CDMA 单元 组成，能够准确、实时的为监测目标定位。根据要求可以选择集高 度信息化、业务调度、车辆管理、防劫、救助等众多功能于一体的 现代化智能车载终端。另外，在有需求的情况下，环卫监控系统中 也可以接入固定终端采集目标点状态信息。 根据环卫监控业务特点，我们推荐系统中选择使用的终端设备 至少支持如下功能： 1) 立即定位查询功能； 2) 按时间间隔定位监控功能； 3) 按距离间隔定位监控功能； 4) 视频监控功能； 5) 安防及其他各种状态报警功能； 6) 文字调度功能； 7) 终端参数设置和查询功能。 4 4 系统结构系统结构 智勤信息车辆监控系统是由一些耦合性小、开放性和可扩充性 强的子系统互相协作形成的一个体系，另外系统对数据的冗余备份 机制也使得系统具有相当的可靠性。整个卫星综合信息运营服务系 统部署如图 4-1 所示，其中灰色网格背景部分即为智勤信息综合运 营服务中心的部署结构，集团用户监控服务中心是通过卫星综合服 务平台提供的服务与终端通信实现车辆监控的。下文将分别的对卫 星综合运营服务平台和集团用户监控系统的结构进行说明。 Internet/VPN GPS 北北斗斗 监控工作站 监控工作站 星星网网终终端端 有有为为终终端端 天天擎擎终终端端 天天行行终终端端 搜搜讯讯通通终终端端 北北斗斗终终端端 P PD DA A 便便携携电电脑脑 普普通通手手机机普普通通手手机机普普通通手手机机 防防火火墙墙 SMS MMS WAP GPRS CDMA 3G 呼呼叫叫中中心心大大屏屏幕幕监监控控运运维维监监控控服服务务 消息队列组 通讯组列表 通通信信服服务务器器 监监控控业业务务 处处理理服服务务器器 地地图图数数据据处处 理理服服务务器器 协议转换池 导导航航业业务务处处 理理服服务务器器 数数据据采采集集业业务务 处处理理服服务务器器 运运营营支支撑撑服服务务器器 数数据据库库 智智能能手手机机 通通信信服服务务 数数据据库库服服务务 集集团团用用户户监监控控服服务务中中心心 . 监监控控业业务务服服务务 图 4-2 卫星综合信息运营服务系统 4.14.1 环卫环卫 GPSGPS 监控系统与卫星综合信息运营平台的关系监控系统与卫星综合信息运营平台的关系 智勤信息车辆监控系统是由一些耦合性小、开放性和可扩充性 强的子系统互相协作形成的一个体系，另外系统对数据的冗余备份 机制也使得系统具有相当的可靠性。整个卫星综合信息运营服务系 统的示意图如 Error!Error! ReferenceReference sourcesource notnot found.found.所示。 Internet/VPN GPS 北北斗斗 监控工作站 监控工作站 星星网网终终端端 有有为为终终端端 天天擎擎终终端端 天天行行终终端端 搜搜讯讯通通终终端端 北北斗斗终终端端 P PD DA A 便便携携电电脑脑 普普通通手手机机普普通通手手机机普普通通手手机机 防防火火墙墙 SMS MMS WAP GPRS CDMA 3G 呼呼叫叫中中心心大大屏屏幕幕监监控控运运维维监监控控服服务务 消息队列组 通讯组列表 通通信信服服务务器器 监监控控业业务务 处处理理服服务务器器 地地图图数数据据处处 理理服服务务器器 协议转换池 导导航航业业务务处处 理理服服务务器器 数数据据采采集集业业务务 处处理理服服务务器器 运运营营支支撑撑服服务务器器 数数据据库库 智智能能手手机机 通通信信服服务务 数数据据库库服服务务 集集团团用用户户监监控控服服务务中中心心 . 监监控控业业务务服服务务 图 4-3集团用户监控系统结构 环卫 GPS 车辆监控系统作为智勤信息车辆监控系统的集团用户 应用系统之一，其客户端程序和服务器端程序可以完全部署到该集 团用户的局域网环境内，基本上是可以脱离卫星综合运营服务平台 运行的软件系统独立运行的。只有两方面必须依赖于卫星综合信息 运营服务平台为其提供服务：一方面是与移动运营商网关进行通信； 另一方面是地图服务。 4.24.2 卫星综合运营服务平台软件结构卫星综合运营服务平台软件结构 整个智勤信息 GPS 车辆监控系统的系统结构如 Error!Error! ReferenceReference sourcesource notnot found.found.所示，卫星综合信息运营服务平台包 括如运营制成系统、通信处理中心、数据处理中心、地图数据服务 四部分。服务平台通过这四部分为集团用户提供数据通信以及电子 地图服务，下文将对这四部分逐一说明。 4.2.14.2.1运营支撑系统运营支撑系统 运营支撑子系统是对系统全局进行业务与工况的实时监控，为 客户提供销售、安装、入网注册、告警响应、数据存储与管理、客 户服务、报告生成、账单生成等全方位服务的管理控制中心。它是 智勤信息车辆监控实施管理的中心节点，是整个系统的后台支撑中 心。其主要功能如下： 对系统全局进行业务与工况的实时监控； 为客户提供销售、安装、入网注册服务； 告警响应、数据存储与管理； 客户服务、报告生成、账单生成等。 4.2.24.2.2通信处理中心通信处理中心 通信处理中心是由若干分级冗余机制的处理中心组成的，实现 全网基于 GSM/CDMA 通信机制的实时服务数据采集、处理和分发，可 以支持 SMS、GPRS、CDMA、WAP、MMS、WEB 等多种通信方式，并具有 高并发、高可靠性、高稳定性的电信级通信平台。 通信处理中心是整个卫星综合运营服务平台的核心组成部分。 负责移动终端、GSM/CDMA 通信网络、运营管理中心以及车辆管理应 用之间数据传输的路由实现以及数据缓存。通信处理中心由各种通 信网关、数据库、消息队列管理、事务处理管理和报告生成器组成。 其功能如下： 管理所有进、出 GSM/CDMA 网络的通信业务； 对客户、服务中心和 Web 网站使用数据的分配； 客户处于中断状态时，对客户原始信息可靠地收集及存档； 安排、 管理和执行下载车辆行程日志呼叫； 安排调度车辆的检测。 4.2.34.2.3数据处理中心数据处理中心 数据处理中心主要是对各种终端和监控平台之间通信的上、下 行数据进行解析和转义处理，使得平台和各种终端之间能够互相识 别来自对方的通信数据的含义。这一功能使得智勤信息信息公司的 车辆监控平台能够同时支持与多种品牌及型号的终端设备通信，并 且具有良好的可扩充性，能够灵活方便的接入新的终端设备。数据 处理中心维护一个协议转换池，根据各种不同的 GPS 终端类型或者 北斗终端分析处理数据。其具体功能如下： 对于终端发给监控平台的上行数据，根据其具体终端类型的通信 协议转换成监控平台协议，使得监控平台能够识别上行数据的具 体含义； 对于监控平台下发给终端的监控及调度指令，根据具体终端类型 的通信协议转换成对应终端可识别的消息。 4.2.44.2.4地图数据服务地图数据服务 主要以 WEBGIS 的形式为各业务系统提供所需要的地图服务，包 括一些基本的 GIS 功能以及特殊地图数据的生产和加工等功能。 4.34.3 集团用户监控中心软件结构集团用户监控中心软件结构 如 Error!Error! ReferenceReference sourcesource notnot found.found.所示集团用户监控中 心需要部署一个通信和数据服务子系统，负责接收和发送整个环卫 单位所有的车辆监控数据。集团用户监控业务综合信息管理系统需 要利用通信和数据服务子系统作为通信媒介与卫星综合运营服务平 台进行数据交互。下文分别对通信和数据服务系统和监控业务系统 的功能进行概述。 4.3.14.3.1通信和数据服务系统通信和数据服务系统 集团用户监控指挥中心通信和数据服务系统有两方面的功能， 一是通信，二是数据处理。 通信处理通信处理 通信和数据服务系统与智勤信息综合卫星平台的网关进行通信，具 体功能如下： 1）对于上行数据，接收经由卫星综合信息平台网关转发的来 自终端的上行消息，并将经过数据处理后的消息转发给监 控工作站； 2）对于下行数据，接收监控工作站下发给终端的指令，并将 经过数据处理后的消息转发给智勤信息综合信息平台网关， 经由该网关把指令下发给对应终端。 数据