煤炭行业GPS监控管理方案

第29页煤炭运输GPS监控管理解决方案上海宝孚自动化工程技术有限公司2012年11月目录TOC\o"1-3"\h\z1.前言 31.1需求分析 31.2需求特点 31. 3系统效益 32.系统概述 42.1系统设计原则 42.2系统组成 52.2.1系统的拓朴结构 52.2.2各组成部分说明 52.3系统工作原理 93.系统功能 113.1煤炭运输过程监控核心业务功能(部份功能定制)： 113.1.1特定地图、区域标注： 113.1.2车辆位置实时汇报 123.1.3违规停车报警、拍照和提醒： 123.1.4偏离线路报警、拍照和提醒： 133.1.5空车/重车状态发送： 163.1.5特定信息统计： 163.1.5特定车辆运行报表： 173.2通用系统功能： 183.2.1地图操作： 183.2.2定位监控： 193.2.3历史轨迹： 213.2.4调度管理： 223.2.5油量采集、油耗统计 233.2.6安防报警： 243.2.7远程控制： 253.2.8统计分析： 263.2.9资料管理： 273.2.10报表功能： 284、系统特点 29

1.前言1.1需求分析经济的发展，社会的进步，人民生活水平的提高，对能源的需求越来越大，为煤炭运输行业发展创造了有利条件，煤炭运尤其采用公路汽车运输近年来增长迅速，同时相应的安全管理难度也日益增大。运输过程中的监管盲区容易让部份司机违规偷换煤炭、给客户和公司的财产造成严重威胁。为了适应煤炭运输的不断发展和道路交通安全的改善，煤炭运输车辆的现代化管理已提上议事日程，建立一个统一、高效、通畅、覆盖范围广、带有普遍性的车辆监控调度系统就显得非常有必要。而基于移动通信和GPS技术的发展使得建立这样的系统变成可能。利用高科技全面监控运输车辆，就能在电子地图上清晰、实时地了解车辆的位置、状态，运输全程监控煤炭的安全，发现并记录每个驾驶员的违规操作,包括行车超速、中途无故停车、偏离路线等信息存储在中心数据库，并以报表的形式供管理人监督。1.2需求特点能为安全运输保障提供可靠手段。对车辆各种报警信息要求快速反应。对车辆运行路线和区域限制严格。对违规停车、偏离线路等行为进行控制和语音提醒。车载终端提供人机界面和支持图像采集，自动或人工输入车辆状态。3系统效益全程监控车辆、货物状况，人、货、车安全真正有保障杜绝运输过程的偷换煤炭行为、减少客户和公司经济损失辅助事故分析，事故情况有备可查统一车辆信息管理，提高管理信息化水平提高事故响应速度，将事故的损失减小到最低限度。2.系统概述2.1系统设计原则稳定性：要求系统能够24小时×7天不间断运行。实用性：要求系统功能实用、简洁，针对不同客户开发不同功能专用软件模块，总监控中心要求达到监控五万辆车以上的容量。先进性：系统建设与当今先进的通信、计算机网络发展技术相适应，符合总体规划和长远发展的需要。成熟性：充分利用成熟（系统超过200个项目的实际应用、车载终端实际应用超过40000台，部份终端使用时间已超过4年）的技术与设备，确保系统的稳定运行。可靠性：可靠地连续运行，设计从系统结构、设计方案、技术保障等方面综合考虑，使得系统稳定可靠，尽量减少故障的可能和影响面。为提高系统的处理能力和运行效率，各监控中心系统采取C/S模式，同时提供B/S模式供相关领导随时随地利用INTERNET即可进行管理和监控。经济性：在保证满足技术要求的前提下，降低成本，做到性价比最好。兼容性：兼容现有的和将要采用的显示终端设备，要求总系统、子系统相互进行数据访问，保证网络的可持续发展。扩充性：考虑到业务在不断发展、变化，因此要求系统在结构、容量、通信和处理能力等方面具有扩充性和升级的能力。开放性：整个内部网络传输采用标准得TCP/IP协议，客观上要求它必须具有良好的开放性，必须符合相关的工业标准，以充分保障系统与其他应用系统的无缝集成。系统提供开放式结构，易于与其他系统连接。安全性：系统软件设计有可靠的权限检验机制，运输环境恶劣车辆终端可以选用三防型（防水、防尘、防爆）设计，确保终端终身安全使用。2.2系统组成2.2.1系统的拓朴结构GPS车辆监控管理系统由四部分组成，即总监控中心、分监控中心、通讯网络和车载终端。采用GPS卫星定位系统、GIS地理信息系统、GPRS/CDMA1X通讯技术。2.2.2各组成部分说明1、总监控中心部分系统软件主要包括四个部分，信息网关、服务中心、数据中心和客户端，这四个部分主要功能如下：信息网关信息网关主要功能为两方面：处理数据上传、下发；对中心进行管理监控，包括对建立下级分中心的授权、管理、设置，对分中心数据的管理。服务中心服务中心主要是对整个车辆进行管理包括车辆用户的配置、监控终端的协调、车辆上传数据的派发、监管终端相关命令的接收发布，以及基于WEB方式监控管理的服务端软件。数据中心数据中心主要以数据库的形式保存车辆的运行数据，完成对车辆行车轨迹数据记录、存储、检索、历史回放等功能。客户端监管终端主要实现车辆监管、行车路线规划、车辆在电子地图中的实时显示管理，报警提示，下发命令等。地图数据包含全国图1：500000；省地图1：100000：当地市区1：10000。信息网关网络中心数据接收程序模块网络中心数据分发程序模块数据中心网络中心数据库程序模块客户端数据库程序模块服务中心应用服务程序模块网络中心网站Web服务程序模块客户端用户端平台车辆监控管理程序模块用户端平台通讯程序模块用户端平台数据库程序模块地图数据配套GIS软件及电子地图数据2、分监控中心部分分监控中心包括三个部分：常规车辆监控和并针对本行业开发适合该行业的专用功能。3、GPS卫星美国国防部耗资一百二十亿美元建成由24颗通讯卫星、地面控制平台等组成覆盖全球的卫星定位系统。提供高精度、全天候、全球性的卫星无线电导航、定位、定向等任务的一个多功能系统4、通讯部分是系统中负责数据传递的枢纽，负责用户终端采集数据的上传和系统调度控制命令的下达，它由GPRS/CDMA1X网关配合移动通讯运营商无线数据通道服务中心设备实现数据传递，信息缓存，协议和代码转换等功能，并实现：与用户终端的接口与GPRS/CDMA1X数据通道接口与数据库子系统的接口与其它应用的接口5、车载终端部分中寰卫星导航自行研发的GPS+GPRS/CDMA1X”智能GPS终端和三防型终端。智能型终端三防型终端TTS语音调度屏摄像头(一)车载终端技术指标（1）、GPS定位指标内建新一代高性能、低功耗SiRFⅢ芯片组接收通道；20接收通道；接收频率：1575.42MHz灵敏度：-159dBm定位精度：无SA情况下，10米；速度精度：0.1米/秒；冷启动时间：≤42秒；热启动时间：≤1秒；输出数据格式：NEMA0183格式。(2)、供电电源电压：11-36V直流；电流：＜200mA。(3)、工作环境工作温度：-20℃-70℃相对湿度：10％-90％(4)、可靠性MTBF20000小时。(5)、电磁兼容性符合电磁兼容国家标准。（二）、特色（1）、良好的稳定性车载终端的稳定性有相当部分因主机死机现象造成（主机未损坏，电源插头拔掉重启即可）。设计为车载终端能自动判别是否同CMDA1X网络掉线。若掉线，终端不断重拨，若干秒连接不上，通讯模块自行重启，若干秒后仍连接不上，车载终端自动掉电重启。（2）、采用防水、防尘和防爆外观设计(三防型终端)（3）、良好的扩展性（拥有输入输出扩展接口）（4）、超电压保护机制车载终端到36V时终端自动停止工作，车载终端低于36V自动工作。（5）、良好的稳定性（终端平均无故障运行时间>10000小时）（6）、盲区补报独特的盲区补报功能，当网络无信号时终端可存储200条记录，网络接通时一次性补报。2.3系统工作原理整个系统采用GPS卫星进行车辆定位，采用GPRS/CDMA1X移动通讯网络的数据信息进行车辆与监管中心之间的双向数据通讯。车载终端通过GPS卫星运算出定位数据（经度、纬度、时间、速度、方向）和状态数据等，经过计算打包处理，将数据信息通过GPRS/CDMA模块发回到中心信息网关，中心信息网关接收来自车载单元回传中心的定位及状态数据，判断数据类型，将其中的GPS定位数据、状态数据、服务请求等根据中心服务系统的车辆所属单位（通过车台信息进行识别）派发给相应的监控客户端，监控客户端即可实时的将车辆的经度、纬度、速度、状态等信息显示在监控终端的电子地图上。各监控客户端可以对所属的车台进行呼叫及相关控制，也可以以文本信息方式发布信息。首先将命令发往相应的中心监控服务器，再由中心信息网关通过GPRS/CDMA1X数据通道发往目标车台。车载台根据系统命令，会自动回传定位数据、警报信号（区域报警、线路报警、超速报警、分段限速报警等）。总中心通过宽带专线连接信息服务器，分中心通过宽带连接互联网，并连接总中心。总中心、分中心及各中心内部的数据中心、监管终端均基于IP互连技术，从而实现所有功能组件均可以通过互联网连接而放置在不同的地理位置，无论是无线上网还是专线都可以及时、准确的监控车辆。系统原理图如下：3.系统功能3.1煤炭运输过程监控核心业务功能(部份功能定制)：3.1.1特定地图、区域标注：除电子地图本身带有的信息点数据外，软件支持和运输公司业务相关联的特定信息点、如矿井、客户公司、收煤站点、办事处以及运输沿途需要标记的加油站、服务区、加水点、车辆维修站点等，并能将这些特定信息点下载到车载终端进行存储。3.1.2车辆位置实时汇报车载终端不仅在平台地图上显示位置信息，并能根据平台下载的区域、标注自动报告当前的区域位置，同时上传车辆的状态信息。3.1.3违规停车报警、拍照和提醒：可设置车辆在特定区域、线路内停车超长（停车时间由平台设置，当停车时间超过设置的时间则报警、否则不报）立即向平台报警，并通过TTS调度屏发出“请不要随意停车、注意安全驾驶”的声音提醒司机，如装有摄像头，可以设置摄像头在车辆违规停车时自动拍照。车载终端自动拍照记录3.1.4偏离线路报警、拍照和提醒：独特的路径规划功能，可以在地图上选择道路（地图上无道路时可使用车辆历史轨迹）下载到车载终端，当车辆偏离该线路一定距离时（该距离由平台设置）立即向平台报警，并通过TTS调度屏发出“请不要随意改变行驶线路、注意安全驾驶”的声音提醒司机，如装有摄像头，可以设置摄像头在车辆违规偏离线路时时自动拍照。生成线路站点道路地站点设置线路管理车辆行驶线路计划偏离线路报警3.1.5空车/重车状态发送：车载终端配置TTS调度屏，除了播放提醒语音和平台下发的调度信息外，还能让司机将车辆的状态信息通过按键的方式发送到平台，平台根据信息将以不同的颜色区别空车/重车等状态。3.1.5特定信息统计：趟程统计：统计车辆在指定时间段内从起点到终点来回的趟数，趟程统计时，先在界面上部输入车辆和时间范围，点击“查询”按钮，出现操作提示对话框，提示对话框上显示可用于统计趟程的定位记录条数；确认后，选择“起点地点”和“终点地点”，点击“统计”按钮，完成趟程统计。趟程统计违规停车统计：统计车辆在一定的时间段内共停车的次数。偏离线路行驶统计：统计车辆在一定的时间段内偏离线路行驶次数和每次偏离的状态信息。3.1.5特定车辆运行报表：系统提供详细的车辆运行日报、月报，并提供打印服务，报表的主要内容为车辆的全天运行数据、进入每个区域的时间，停车次数和时间、偏离线路和时间等信息，为管理者提供精确快捷的运行数据。3.2通用系统功能：3.2.1地图操作：图层控制鹰眼放大、缩小、平移线路、节点定义区域定义位置定义测距标注……3.2.2定位监控：点名定位定时定位实时跟踪盲区补报……独特的盲区补报功能，当网络无信号时终端可存储200条