危险品GPS监控调度系统技术方案doc.doc
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1、危险品车辆GPS监控调度系统技术方案目 录第一章 公司介绍6第二章 系统的市场需求分析7第三章 系统中心架构93.1 系统设计目标92.2 设计原那么93.3 总体方案设计10系统网络构造10系统管理构造12核心根底软件的选择14操作系统选择143.4.2 数据库选择143.4.3 GIS软件选择14第四章 系统功能15地理信息功能154.1.1 地图根本操作154.1.2 地理信息查询16管理功能16权限管理16网络管理16平安管理16业务功能16车辆地理位置信息查询174车辆监控17车辆位置查询17实时定位17车载设备主动上报数据GPRS在线17车辆报警、求助18报警监听19远程控制可选1
2、9车辆调度19车辆导航20车辆轨迹数据保存、回放20第五章 系统总控中心215.1 总控中心网络构造21总控中心设备功能23网管效劳器23中心交换机24通信网关25前置机26监控终端26网管终端29互联网关29第六章 系统分控/用户中心31各车队分控中心31用户中心316.3 110报警效劳中心32第七章 技术优势34关键技术突破34 GPRS移动数据传输347.1.2 车载嵌入式软件357.1.3 IP话音技术357.1.4 GPRS与GSM备份35协议任意选择367.1.6 电信级运营效劳中心系统36应用技术创新37 平安分级的用户管理37 综合一体化网络管理37强大的数据压缩技术38稳定
3、可靠的报警机制38低功耗技术38车载终端自动检测系统38车载用户的私密功能38先进的“最正确路径算法38第八章 车载设备408.1 NL6260A6设备介绍408.2 NL6260F117设备介绍418.3 NL6260G设备介绍418.4 新大陆GPRS车台特点43第九章 系统性能指标449.1 系统总体性能449.2 监控中心性能449.3 车载终端性能449.4 系统技术指标45附:系统硬件建议配置清单47第一章 公司介绍第二章 系统的市场需求分析随着政府对社会上的危险品的管理的日益加强,危险品车辆GPS监控调度系统也逐渐纳入政府系统工程之一。利用该车辆调度监控系统对危险品车辆的加强管理
4、,给社会的平安保障提供了科学、合理以及智能化的管理模式,不但使得危险品车辆发生的事故率大大降低,就是在出现事故时也可以通过该系统得能够在第一时间启动如110、119和120等相应的应急系统。据资料说明,我国现约有超过近10万辆的危险品车辆将逐渐纳入平安管理的日程。相应的车辆监控调度系统也为车队提供管理的一种依据和手段,使得危险品车得到最合理化的管理,为社会的平安保障体系加了层保险盒。危险品:一般是指爆炸品、压缩气体和液化气体、易燃液体、易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品、氧化剂和有机过氧化物、毒害品、放射性物品和腐蚀品。针对危险品车辆这种具有特殊性车辆的监控调度,中心系统和移动终端能够主要到达对
5、车辆的严格管理:1、 中心主要考虑设计好车辆的行驶路线、行驶速度和行驶时间等。线路报警在路线设计时,一定要设计好,要充分考虑线路的平安性。尽量防止车辆的行驶路线经过繁华的商业闹市区、居民区和娱乐场所等人员密集的地方以及经常发生堵车或发生交通事故较为频繁的路段。因此,中心在设置好线路报警后,一旦检测到车辆驶出预先设定的平安区,移动终端自动向中心发出报警信息。超速报警在车辆行驶的速度对于一般的车辆都很重要,而危险品车辆的行驶速度就尤为突出,有些高危险品的装载运输在高速行驶下产生的摩擦,从而产生温度积累产生高温危险;再说车辆装载物的危险性,特别是在高速公路上对行驶速度也有很大的限制。因此在中心有必要
6、对设备进展超速报警设置,从而对车辆的行驶速度进展监控管理。延时报警危险品车辆的到达实时性要求一般是较高的,因此充分考虑车辆在完成运输任务的时间合理要求,在中心对设备设置好相应的参数,一旦车辆的行驶时间超过预期设定的时间,移动终端实施延时报警,中心得以重点监控。车辆调度车辆调度是为了对车辆的合理化管理、调配和应急处理起着很大的作用。例如,石油、天然气的运输,俗话说在现代工业国家,这些已经成为一种国家强大的资源支柱。在海洋上,有许许多多的称为“海上生命线的航线就是指油轮的航线,到了陆上,以运送石油、天然气的车队也是一样的重要。因此车辆的合理化调度,对国家工业的开展起着很重要的一个环节。随着政府部门
7、日益对危险品运输的加强管理,配套的管理系统也就呼之欲出。这套管理系统就是以下要阐述的“危险品GPS车辆监控调度系统。这套系统已经湖北中石油GPS工程、湖南中石油GPS工程、内蒙中石油GPS工程和云南中石化/中石油GPS工程的批量使用, 以及全国十几个城市的运用运用到各种类型的车辆:出租车、长途客车、私家车、压钞车、集装箱运输车和110联动以及救护车等,技术已经十分成熟。 接下来的章节,主要介绍该系统的中心架构、业务功能、技术运用、设备性能等等。第三章 系统中心架构3.1 系统设计目标通过对危险品GPS监控调度系统需求的分析和仔细研究,确定以下设计目标:(1) 采用GSM通讯技术的GPRS/SM
8、S业务、GPS全球卫星定位技术、GIS技术、计算机网络和数据库等技术,建立一个以地、县级城市为总控中心、以其他车队为分控中心、可通过互联网接入总控中心的用户终端工作站的综合车辆管理监控控制系统;(2) 系统由控制中心系统、无线通信平台GSM、全球卫星定位系统GPS、车载设备四局部组成一个全天候、全范围的驾驶员管理和车辆跟踪的综合平台。(3) 系统设计容量3000辆,入网车辆不仅可以是出租车,也可以是运钞车、货车、客运车、油品车等社会车辆。系统采用分组管理,不同类型的车辆归入不同分组,便于管理。(4) 系统可对注册车辆实施动态跟踪、监控、调度、管理等功能,对于监控车辆,可以在电子地图上显示出来,
9、并保存车辆运行轨迹数据。5 保证系统平安的前提下采用国际通用的系统标准和传输协议,能比较容易的实现与其他系统的网络连接和数据共享以及系统扩容。2.2 设计原那么(1) 经济高效性。技术方案设计充分考虑市场经济原那么,既有利于车辆的平安方便管理,又有利于降低系统投资本钱,特别是运营本钱,能够充分考虑总控中心的市场化经营模式;(2) 系统的开放性。系统设计遵循开放性原那么,能够支持多种硬件设备和网络系统,并支持二次开发,如对于大型的车队公司可以建立自己的分控中心;(3) 系统计算机网络可适应将来广域网的扩展。车辆通信终端智能化多接口构造,适应GPS、报警等业务开展需要;(4) 系统的继承性。最大限
10、度利用原有局部设备,充分利用已有硬件设备和网络资源;(5) 系统的可扩展性。对系统终期容量及网络开展设想进展方案设计,实现平滑扩容。采用智能接口技术,能够满足将来系统向3G等不同无线通信系统平台的平滑过渡,建立一个跨平台的网控中心。对于不同的通信平台,只需要在总控制中心分别设置一台前置设备进展数据交换即可实现连接。降低系统维护升级的复杂程度,提高系统更新、维护、升级的效率。(6) 系统平安性。在互联网络中,防止非法用户享受效劳,防止计算机病毒的入侵,总体方案中提出了对车辆智能调度系统的闭环检测及网管方案。实现对整个网络的实时监控。软件设计及数据调度中采用纠错冗余技术,保证系统平安及准确性。(7
11、) 系统经济性。在技术方案中,在性价比最好的情况下尽量做到最低本钱。在考虑终端设备价格同时,还考虑了通讯系统运营费用。(8) 系统高可靠稳定性。为保证系统能良好运作,在满足各项功能的同时,车载设备、总监控中心软硬件等必须有很高的稳定性和数据的平安和可靠性,充分考虑了中心地区GSM通信条件对本系统的支持状况。3.3 总体方案设计系统网络构造网络平台的设计:目前国内无线通信网络主要为GSM 、GPRS和CDMA三种方式。由于系统设计主要是以GSM、GPRS网络为平台进展通信,因此下面主要介绍这2种网络。随着公共移动通信网络的开展,GSM技术率先起步,技术的成熟使得GSM网的用户数量急剧增大,GSM
12、网络效劳质量高及数据业务的开展,虽有实时性差5秒,但建立投资少、无线盲点极少、用户容量大、车载设备稳定和网络的建立十分的健全和完善,这些原因使其主导了车辆信息效劳方面的应用。接着GPRS技术也逐渐成熟并很快投入运用。在信息传输速度方面:一般情况下,采用扩展短消息实体的方式直接连接到短消息中心可提高短消息传输的速度,实际测试结果发现车辆的位置信息从车载设备发送到中心正常时需要3-5秒,在短信中心忙的状态下还达不到这个速度。一条短信从车台到中心一般要57秒,而采用GPRS通信可以到达1条/秒。在传输费用方面短消息的收费是按发送短消息的条数计费,一般情况下是0.1元/条,对于大业务量可适当的优惠,
13、或那么可以包月。而GPRS是按照流量计算,价格因地而异。一般车辆管理方面,可以采用SMS作为通信方式,但对于如危险品运输车、压钞车等,关键时刻需要尽可能准确的位置信息才能正确定位车辆并采取必要的措施,建议采用GPRS传输数据。GPRS通信模块一旦接通就永远在线,在线时数据的传输速度在1秒以下。接着GPRS技术的逐渐完善,使得有日益取代GSM网的趋势,但在国内GSM网络几乎覆盖了全国乡镇一级的程度。而GPRS技术虽然更为先进,对用户来说使用本钱也更是低的多,但是目前GPRS网络覆盖面不像GSM网络一样的广,因此在网络平台设计时,该系统充分考虑到两者的互补性,使两个网络在不同的环境中能够自行选择通
14、信的方式。系统架构的具体阐述:设计的系统采用四级体系构造,系统总体构造如图3.1所示。即:地、县级总控中心、各车队分控中心及专控中心110报警效劳中心、用户终端工作站、以及各车载终端。其中总控中心是整个系统的总控制中心;各车队分控中心是根据系统要求建立的各车队控制中心,可管理自己分控入网的车辆;各用户终端工作站是针对车辆数目较少,不必建立分控中心的单位可以通过建立终端操作平台,直接接入总控中心或分控中心;车辆是安装车载设备的移动台,与中心系统通讯完成系统功能。所有的移动台都是通过GSM网络与总控中心通信,通信方式根据不同的车辆类型,可以局部采用GPRS数据通信,为提高系统可靠性利用短消息作为数
15、据通到备份;局部采用SMS作为数据通信。通讯系统采用省移动GSM网络。系统的所有数据都是通过总控中心接收、处理和分发,系统与移动网络的唯一接口位于总控制中心,这样可以节约系统建立本钱,有利于系统统一管理。建立方可以统一与当地移动部门沟通,并且整个系统与移动的接口只有一个,也就是说只有一条专线用来做系统发收,相对于各分中心分别接入当地网络的数据处理方式大大节约系统本钱。总控制中心与当地移动公司短信网关和GPRS网关间通过专线接入。110报警效劳中心,接入时可通过互联网接入系统总控中心。各车队分控中心可根据需要选择通过互联网方式接入。这样可以降低费用。单位可选择安装监控调度终端软件通过互联网接入总
16、控中心管理单位车辆。这样只需要一台PC机,降低系统建立本钱。GSM网络短信网关/GPRS网关 地或县级总控中心110报警效劳中心INTERNET终端工作站各车队分控中心图3.1 系统总体构造图系统管理构造该系统采用四层网络构造。包括总控中心、分控(专控)中心、一级用户中心、二级用户中心。上级中心有控制自己对应的下级中心的车辆的权限。其网络构造如下列图:图3.2 系统总体构造图总控中心是整个系统的控制中心,总控中心可以控制本系统中任何中心注册的车辆,可以控制各分控中心的权限等。总控中心提供整个系统唯一对外的通信接口通信网关,连接短消息效劳中心,GPRS接入网关等。总控中心拥有整个系统唯一的数据中
17、心,统一管理整个系统的注册车辆,管理系统之间的漫游车辆。分控中心由网管效劳器、分控交换机、网管终端、监控终端组成。这种分控中心主要针对大型车队设计的。其中网管效劳器是分控系统数据保存和管理的平台,分控中心交换机是分控和总控中心之间业务数据交换的软件。网管终端是分控中心车辆注册和管理的平台。监控终端是分控中心监控、控制车辆的GIS操作界面。分控中心可根据需要接入用户中心,用户分中心可以控制所属用户分组的车辆,对其进展监控、调度、发布信息等控制。分控中心的权限控制在总控中心,总控中心可以控制其可监控的车辆数目、车牌号和连接权限。接入分控中心的监控终端的权限由分控中心控制。分控中心在权限上略低于总控
18、中心,总控中心可以控制入网的所有车辆,分控中心只能控制所属分控中心的车辆。在系统管理方面分控中心是对其分控设备和权限进展管理。用户中心适用于单位用户,可以组建成自己集团内部的虚拟网络,该中心主要设备是监控终端。用户中心可以分为两级建立,一级用户中心可以管辖256个二级用户中心。一级用户中心和二级用户中心物理构造可以上一样的,但是一级用户中心的权限比二级用户中心大。一级用户中心可以操作二级用户中心的注册车辆。如对于一个单位车辆,共计500辆,可在总公司建立一个一级用户中心,而总公司下面有一些分公司,各分公司可以监控其中的局部车辆,这样以及用户中心可根据下面分公司的实际情况再划分二级用户中心,二级
19、用户中心的权限由一级中心控制。操作系统选择数据库效劳器和各种处理效劳器选择Windows 2000 server操作系统,监控调度终端、网管终端等操作终端选用的是形象直观、操作方便、广为流行的Windows 2000 professional操作系统。 数据库选择数据处理与网管效劳器等选用Microsoft SQL Server 2000作为主数据库。该数据库支持分布式管理、数据同步、数据仓库等技术,能够多线程同步存取记录,业界得到广泛应用。数据处理较少的设备如各种类型终端日志等采用Microsoft Access 97 作为本地数据库。该数据库是基于单机处理的小型数据库,数据处理能力不是很强
20、,但小巧、灵活,适合于数据量较少的场合。 GIS软件选择实现具有GPS定位功能的监控终端必须采用桌面地图化软件,这点无需论述。在桌面地图化领域,国内外都有不少产品,但MapInfo 公司产品独占鳌头,其在世界范围市场占有率到达50%左右。选用MapInfo公司的领衔产品MapInfo MapX 4.5作为地图开发构件,该软件是通用ActiveX控件,支持各种开发语言,功能强大。选用MapInfo公司的最新产品MapXtreme Server 2.5作为WEB效劳器的GIS开发软件。该软件是基于Internet/Intranet的地图效劳器开发软件,应用该软件可以使用户安坐家中就可以通过普通浏览
21、器查看车辆。第四章 系统功能 地图根本操作地图的根本操作包括:地图放大、地图缩小、地图选中、地图移动、测距等。 地理信息查询地理信息查询:点选择、圈选择、矩形选择、准确查询地物、模糊查询地物等。管理功能指使用本系统进展运营时需要具有的整个网络的管理功能。权限管理权限管理分级别进展管理,主要表达在操作员级别上。操作员对应于一个总控中心和分控中心,只有总控和分控中心可以增加、删除操作员,配置操作员的权限。操作员按分组进展管理,各中心设一个总控组,该组的操作员可以操作该中心的所有操作系统管理员可以控制。网络管理 中心系统可以显示本中心的网络拓扑图。在网络拓扑图上可以查看网络设备工作情况。如果网络关键
22、设备故障,终端设备将声光报警,提醒操作员前往处理。关键设备采用看门狗技术,当自身检测到异常时,可以自动恢复。平安管理系统平安性:各设备使用前必须在网管效劳器添加设备,使用时向上层设备登陆,而各设备登陆请求由网管效劳器统一处理,这样可以阻止非法设备进入系统。中心终端设备使用时,必须使用序列号,序列号由总控中心统一分配。序列号采用先进的加密算法得出,可以标示该序列号允许使用的中心、设备类型等。车辆密码,当操作员要操作车辆时,需要输入车辆密码。私家车可以通过改变车辆密码,到达行踪保密的目的。当车辆报警时,无需密码。业务功能指本系统支持的各项业务内容。车辆地理位置信息查询车载设备通过GPS模块接收卫星
23、信息,可以提供实时的车辆位置信息。该信息通过无线通信GSM/GPRS手段传回控制中心后在电子地图上显示出来,可以确定车辆的地理位置。基于车载设备提供的信息整个系统可以提供如下功能:车辆监控控制中心可以通过监控终端选择监控单车或按特定条件组合的多车,命令发送到车载设备后,车载设备发送自身的位置信息回控制中心。控制中心监控车辆时可以选择指定车载设备按一定时间间隔或按一定位置间隔发送位置信息回中心。控制中心在电子地图上显示车辆位置,并可显示车辆行使的轨迹路线。多个中心可以同时监控一辆车。中心主动监控车辆,可以根据需要选择:监控时间、车辆回传数据时间间隔、距离间隔、压缩数据回传。车辆位置查询控制中心可
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