基于北斗导航卫星的危险货物运输实时监控系统【中文3800字】
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基于北斗导航卫星的危险货物运输实时监控系统【中文3800字】,基于,北斗,导航,卫星,危险,货物运输,实时,监控,系统,中文
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【中文3800字】基于北斗导航卫星的危险货物运输实时监控系统臧米娜，刘继红，潘政摘要危险品物流是供应链管理中的一个特殊组成部分，作为特殊的商品物流。与一般物流供应相比，危险品物流需要更全面，准确，可靠的信息管理和控制。面对目前的形势，本文提出了一种基于北斗导航卫星系统（BDS）的危险货物运输实时监控系统的技术解决方案。它包括三个模块，以实现监测运输危险货物车辆位置的目的。这三个模块是BDS定位模块，带有控制器的无线模块以及信息存储，处理和显示模块。定位模块和固定在运输车辆上的无线模块可以实时地将定位信息传递给监管中心的信息存储，处理，显示模块。该系统有望利用信息技术创建安全的危险品物流监控系统，并最终帮助解决危险品监管中的实际问题。1简介供应链管理是指使供应链采购达到最佳状态，并以最小的成本满足最终客户的所有需求。供应链管理是由供应商，制造商，仓库，配送中心和分销商组成的物流网络。随着国民经济的快速发展，社会对能源和商品的需求迅速增长。因此，危险品运输的种类越来越多，带来了严重的污染和许多不可预知的安全隐患。事故一旦发生，不但可能造成严重的人员伤亡，还可能给社会和经济带来巨大的危害，特别是很多危险品对环境造成的不可逆转的损害。与一般物流供应相比，危险品物流需要更全面，准确，可靠的信息管理和控制2。所以危险品运输的安全性引起了广泛的关注和关注。面对这个问题，发达国家已经使用GPS（全球定位系统）技术，专门为运输危险物品的车辆提供远程信息服务。目前，在我国，定位系统依赖于国外技术GPS，基于BDS的危险货物运输监控稳定的综合信息服务系统尚未建立。因此，探索基于BDS的实时监控系统的实施是非常必要的。2简洁介绍BDSA关于BDSBDS是一个全球性的导航卫星系统，是中国自主开发和独立运作的系统。BDS由空间段，地面段和用户段组成。空间部分包括5颗对地静止轨道卫星和30颗非对地静止轨道卫星。地面部分包括主控站，注入站，监测站和其他地面站。用户部分包括BDS用户终端和与其他终端兼容的终端。它以高精度和高可靠性为全球各类用户提供全天候全天候定位，导航和定时服务，并具有短消息通信能力。现在，第二代BDS正在使用3。B应用BDS的优点BDS是由中国独立控制的，而非独立性的，因此具有很高的安全性。但GPS由美国军方控制，它在GPS民用信号上有几个控制手段。北斗导航卫星信号具有一定的抗干扰能力，但GPS只能接收民间信号，因此抗干扰能力差。GPS的第一次定位时间很长，即使最短的热启动处理时间也需要10秒。在使用BDS的RDSS（无线电确定卫星系统）定位机制时，用户只需要捕获两颗卫星的响应信号，主站就可以执行定位解决方案并将结果发送给用户。整个过程只需要1秒。3实时监控服务系统的技术框架监控系统的组件如图1所示。图1系统组件图车载设备包括BDS接收模块和与控制器模块的无线通信。接收模块接收BDS提供的数据，然后通过串口将信息发送给嵌入控制器的无线通信模块。控制器通过GPRS（GENERALPACKETRADIOSERVICE，通用分组无线业务）控制无线模块将信息传送给监管控制中心的处理显示模块。该模块使用PC（个人计算机），其主要功能如图2所示。PC通过软件编程以对话框的形式存储信息并显示数据。监控中心的工作人员可以获取当前移动车辆的直观信息，如号码，位置和速度。信息显示界面如图3所示。图2监控中心系统的主要功能图3信息显示界面4系统中模块的介绍ABDS定位模块的介绍本设计采用的BDS定位模块为UM220双系统模块，可支持BD2B1和GPSL1频点。UM220尺寸紧凑，采用SMT（表面贴装技术）焊盘，特别适用于低成本，低功耗领域。该模块的定位精度为3M，速度精度为01M/S。物理模块如图4所示。图4BDS定位模块当模块工作时，第一步是通过软件发送命令将其定位系统设置为BDS。在这种设计中，模块使用波特率9600HZ工作，速率可调。BDS定位模块通过串口与无线通信模块连接并传输数据。它会每隔1秒发送一次数据。该设计使用UNICORE通信协议。在UNICORE协议中，输入和输出语句被称为消息。每个消息字符串由ASCII字符组成。格式如图5所示。所有消息都以开头，紧跟在消息名后面，然后会显示可变数量的参数或数据。消息的名称和数据由逗号分隔。最后一个参数是，后面是可选的校验和。每条消息的总长度不超过256字节。图5信息格式该设计使模块只向无线模块发送一条BDRMC语句，该语句包含车辆的经纬度，速度，时间和其他信息。BDRMC声明如图6所示图6BDRMC声明声明的一个例子如下所示。BDRMC,123400000,A,40022178,N,116181057,E,0026,181631,180411,E,A2C各部分的含义如表1所示。表I消息的每个部分的意义NAMEORDERMEANINGBDPOSITIONINGSYSTEMLOGOTIME1UTCTIME,FORMATHHMMSSSSSHHHOUR,MMMINUTE,SSSSSSECONDSTATUS2LOCATIONVALIDIDENTIFICATIONVINVALID,AACTIVELAT3LATITUDE,FORMATDDMMMMMMDDDEGREE,MMMMMMPOINTN4LATITUDEDIRECTIONSNNORTHLATITUDE,SSOUTHLATITUDELON5LONGITUDEFORMATISDDDMMMMMMDDDDEGREE,MMMMMMPOINTE6LONGITUDEDIRECTIONSEEASTLONGITUDE,WWESTLONGITUDESPEED7GROUNDSPEEDKNOTDATE9UTCDATEINTHEFORMATDDMMYYDDDAY,MMMONTH,YYYEAR其他信息没有使用，所以在这里没有提到。从这个陈述你可以读出下面这个例子的信息。目前北斗导航卫星系统为定位系统，时间为北京时间203400，当前定位状态有效，纬度为4003696333，经度为11630176166，当前速度为0013M/S等。用于获得最终纬度信息的公式如公式（1）所示纬度DDMMMMMMMM/60（度）（1）用于获得最终经度信息的公式如公式（2）所示经度DDDMMMMMMMM/60（度）（2）用于获得最终速度信息的等式如等式（3）和等式（4）所示如果您需要更多信息，则可以控制输出语句以获取更多消息。接收数据的过程如图7所示。图7接收数据的过程B用控制器介绍无线通信模块具有控制器的无线通信模块的物理模块如图8所示。该模块集成了MCU（微控制单元），整个系统体积小，便于嵌入和安装在运输车辆上。MCUATMEAG128是当今主流。ATEMGA128MCU是一款低功耗8位AVR微处理器。板载SIM900A（SIM是用户识别模块的简称）是SIMCOM公司的工业SIMCOM双频GSM（全球移动通信系统）/GPRS（通用分组无线业务）模块。其工作频率为900/1800MHZ双频。此外，它还能以低功耗传输语音，SMS（短消息服务），数据和传真消息。GPRS能够满足长时间通信中移动的少量数据远程目标的要求，而设计中使用的GPRS具有更好更宽范围信号覆盖的优点。图8带有控制器的无线通信模块C介绍信息存储，处理，显示模块信息存储，处理和显示模块位于车辆监管中心的PC机上。它负责存储运输车辆发送的一定数量的信息，通过软件编程。同时，信息将得到适当处理，然后通过友好的界面实时显示车辆的各种信息，包括车号，经纬度，时间和当前速度。这个模块在WINDOWS操作系统下工作，它是一个使用VB60开发的简单管理软件。说明图如图3所示。5系统的测试结果和性能分析在这个设计中，进行了系统的模拟测试。这个地方在中国沉阳东北大学校园路上。如图9所示。遥控车用于模拟车辆。如图10所示BDS定位模块和无线通信模块固定在汽车的表面，同时包括电源模块。如图11所示。遥控车沿道路以一定的速度运行，但由于测试条件的限制，车辆并不是均匀的直线运动，因此同时测试速度因子。该测试使用200米的距离作为标准，并重复5次，每次每50米距离一次。表II列出了测试结果。图9测试的地方图10测试中使用的汽车指令起点的经度和纬度终点的经度和纬度测试距离M实际距离M误差11234142722,417650337312341421471,4176327275196214200000189212341426118,417661077812341418595,4176446051183700200000815312341452991,417662286312341428638,4176464813196581200000171412341435901,417662200312341418558,4176450013191703200000415512341430020,417661355312341437776,4176432793201599200000008表III显示了一组详细的测试数据。经度E纬度E123414272324176503373123413727184176453690123413708164176430981123414752644176395623123414214714176327275上面的数据包含来自第一组的五个点。测试结果和错误分析从上表可以看出，经过5次测量，平均测量距离为193959M，与实际距离接近。平均误差为327，标准差为6011M，这在一定程度上是可以接受的。显然，设计的定位系统相对稳定可靠。因此可应用于危险品运输监控系统。在误差方面，影响因素可能是影响信号的天气条件，手动测量，因为200M由测试仪测量，还应考虑汽车的速度，因为我们无法精确控制汽车的速度。由于时间和模拟条件的限制，目前并未对所有这些因素进行测试。毕竟，BDS有固有的错误。更深入的讨论依赖于更深入的研究和对未来设计的更多测试。6结论提出了基于BDS的危险货物运输实时监控系统的设计方案。该技术方案面临的实际问题，其结论如下。目前，该设计对基于BDS的危险货物运输实时监控系统进行了初步研究，目前设计的功能相对简单。从以上可以看出，在目前的测试条件下，它比较稳定可靠，因此设计和研究具有一定的实际应用价值。进一步和更详细的研究将在未来进行。参考1“危险化学品管理条例”，国务院令第591号，20112石化马永林，供应链管理，机械工程工业出版社，2010，PP2383中国卫星导航定位协会，北斗卫星导航定位系统应用研究，测绘出版社，2012，PP26704刘江，蔡柏根，王健，“基于北斗导航卫星系统（BDS）的列车碰撞早期预警定位分析”，在IEEECONFERENCE出版物，2013年，第10501070页5陈灿辉，张晓林，BE北斗2导航卫星系统定位性能仿真分析，高级计算机控制（ICACC），第二届国际会议，20106甄振强，王健，王勇祥，危险品基于RFID/GPRS/GPS/GIS的物流监控系统，公路交通科技与发展，VOL30，NO2，PP147158，2013年2月7鲍保康，赵南，王永生，北斗卫星定位算法研究，西北工业大学学报VOL25，NO1，PP97102，FEB20078“中华人民共和国道路交通安全法”，2011年9EVRENE，BAHARY。K，危险废物管理问题焚烧案J，电子与计算机研究，200710裴立，丛波，贾旭基，“危险货物道路
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