信源GPS車輛衛(wèi)星定位限速系統(tǒng)(1)

1、目 錄第一章 概述11.1 系統(tǒng)概述11.2 設(shè)計(jì)原則11.3 技術(shù)規(guī)范21.4 專用名詞解釋3第二章 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)32.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)32.1.1 基于通信模塊的GPS車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)32.1.2 基于PLC電子噴油嘴控制系統(tǒng)42.2 整體運(yùn)行流程5第三章 系統(tǒng)特點(diǎn)63.1 完全組件化設(shè)計(jì)，定制靈活63.2 監(jiān)控終端采用Web瀏覽方式，操作簡(jiǎn)單，易于維護(hù)73.3 監(jiān)控范圍大，可靠性高73.4 建網(wǎng)容易，手續(xù)簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低73.5 定位精度高，誤差小7第四章 系統(tǒng)功能84.1 功能邏輯圖84.2 功能描述94.2.1 地理信息查詢模塊94.2.2 客戶信息管理模塊94.2.3 車輛監(jiān)控調(diào)度模塊10

2、4.2.4 PLC控制車輛限速模塊124.2.5 系統(tǒng)維護(hù)管理模塊12第五章運(yùn)行環(huán)境125.1基于通信模塊的GPS車輛衛(wèi)星定位限速系統(tǒng)13第一章 概述1.1 系統(tǒng)概述系統(tǒng)CO-GPS V1.0融合了GPS、GSM、GIS、Internet、單片機(jī)控制等先進(jìn)技術(shù)，研制開(kāi)發(fā)的車輛監(jiān)控管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)由地理信息查詢、客戶信息管理、車輛監(jiān)控調(diào)度、行政決策支持、系統(tǒng)維護(hù)管理等模塊，基于噴油嘴優(yōu)化限速模塊構(gòu)成，支持GSM、GPRS、CDMA等多種無(wú)線通信方式，支持MapInfo、ArcInfo、MapGuide等GIS平臺(tái)，以及國(guó)際、國(guó)內(nèi)主流廠家各種型號(hào)的GPS終端設(shè)備，后臺(tái)數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)功能完善、查詢統(tǒng)

3、計(jì)方便快捷，用戶終端采用B/S模式，操作使用簡(jiǎn)單方便，為客戶提供了一個(gè)全新的車輛實(shí)時(shí)限速和監(jiān)控調(diào)度管理應(yīng)用解決方案。該系統(tǒng)的系統(tǒng)配置方案：是基于通信模塊的GPS車輛限速系統(tǒng)。GPS車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)的應(yīng)用不僅僅是車輛，而包括各種飛機(jī)、船等一切需要速度控制和調(diào)度的可運(yùn)動(dòng)載體，可廣泛應(yīng)用于公共交通、銀行押運(yùn)、物流配送等運(yùn)輸行業(yè)進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控查詢軌跡和限速，以及110報(bào)警、120急救、消防、電力搶修等特種車輛和企事業(yè)單位內(nèi)部車輛的監(jiān)控和調(diào)度。系統(tǒng)采用先進(jìn)的信息化管理方法，采用GPS衛(wèi)星定位路段實(shí)時(shí)限速功能減少高速運(yùn)輸車輛等由于超速帶來(lái)的車禍災(zāi)害。同時(shí)為運(yùn)輸以及企業(yè)車輛管理企業(yè)提供豐富的企業(yè)運(yùn)營(yíng)數(shù)據(jù)和實(shí)時(shí)

4、信息以及靈活的調(diào)度功能，提高企業(yè)的效益，降低企業(yè)的運(yùn)營(yíng)成本，更是一種管理方法和經(jīng)營(yíng)理念的提升，能夠有效促進(jìn)企業(yè)管理的信息化程度，使管理的規(guī)章制度具有真正的可執(zhí)行性。1.2 設(shè)計(jì)原則CO-GPS V1.0以國(guó)家相關(guān)技術(shù)規(guī)范為依據(jù)，遵循以下設(shè)計(jì)原則：l 先進(jìn)性成熟性：系統(tǒng)軟件的選擇和應(yīng)用軟件的開(kāi)發(fā)要在體現(xiàn)先進(jìn)性的同時(shí)，還要經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的使用和更新?lián)Q代后，保證其產(chǎn)品的成熟性。l 經(jīng)濟(jì)性：整個(gè)系統(tǒng)的建設(shè)應(yīng)考慮投資的經(jīng)濟(jì)性；一方面要采用先進(jìn)的技術(shù)、先進(jìn)的設(shè)備；另一方面也要考慮項(xiàng)目的投資規(guī)模，還要考慮保護(hù)投資人的投資利益。l 標(biāo)準(zhǔn)化與開(kāi)放性：系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件的建設(shè)應(yīng)遵循業(yè)界統(tǒng)一標(biāo)準(zhǔn)，具有較好的開(kāi)放性，保證系

5、統(tǒng)與網(wǎng)絡(luò)平臺(tái)建設(shè)所選的硬件設(shè)備能相互兼容，保證系統(tǒng)與所選不同類型的軟件支撐平臺(tái)能相互兼容。l 易維護(hù)性：系統(tǒng)軟件、應(yīng)用軟件都應(yīng)提供方便、靈活的維護(hù)手段，方便應(yīng)用人員的維護(hù)和管理。l 強(qiáng)大的兼容性：系統(tǒng)具備良好的兼容性和易擴(kuò)展性，兼容多種無(wú)線通信方式，兼容多種車載終端，與國(guó)內(nèi)多家硬件廠商具有良好的長(zhǎng)期合作關(guān)系。l 高度的穩(wěn)定性：特有模塊異常檢測(cè)、通信信道斷線自動(dòng)重連、災(zāi)難恢復(fù)機(jī)制使系統(tǒng)能夠從容應(yīng)對(duì)意外情況，運(yùn)行穩(wěn)定。l 可靠的安全性：系統(tǒng)采用了網(wǎng)絡(luò)級(jí)、數(shù)據(jù)庫(kù)級(jí)、數(shù)據(jù)級(jí)、各應(yīng)用子系統(tǒng)級(jí)等多級(jí)安全保護(hù)措施，并提供了完善的數(shù)據(jù)備份策略，有效地保障了系統(tǒng)及數(shù)據(jù)的安全。1.3 技術(shù)規(guī)范l GB/T 856

6、6-2001 信息技術(shù)軟件生存周期過(guò)程l GB/T 2887-2000 電子計(jì)算機(jī)場(chǎng)地通用規(guī)范l GB/T 17859-1999 計(jì)算機(jī)信息系統(tǒng)安全保護(hù)等級(jí)劃分準(zhǔn)則l GB/T 11457-1995 軟件工程術(shù)語(yǔ)l GB/T 14715-1993 信息技術(shù)設(shè)備用UPS通用技術(shù)條件l GB/T 12504-1990 計(jì)算機(jī)軟件質(zhì)量保證計(jì)劃規(guī)范l GB/T 12505-1990 計(jì)算機(jī)軟件配置管理計(jì)劃規(guī)范l GB/T 8567-1988 計(jì)算機(jī)軟件產(chǎn)品開(kāi)發(fā)文件編制指南l GB/T 9361-1988 計(jì)算機(jī)場(chǎng)地安全要求l GB/T 9385-1988 計(jì)算機(jī)軟件需求說(shuō)明編制指南l GB/T 938

7、6-1988 計(jì)算機(jī)軟件測(cè)試文件編制規(guī)范l YDN 055-1997 900/1800MHz TDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)移動(dòng)臺(tái)設(shè)備技術(shù)規(guī)范(暫行規(guī)定)l YDN 043-1997 數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng) No.7 ISUP信令技術(shù)規(guī)范l YD/T 910.4-1997 900/1800MHz TDMA數(shù)字蜂窩移動(dòng)通信網(wǎng)移動(dòng)應(yīng)用部分 (MAP)第二階段技術(shù)規(guī)范l IEC 61131 PLC 編程語(yǔ)言的國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)l RS-232/ RS-422/RS-485 串行數(shù)據(jù)接口標(biāo)準(zhǔn)1.4 專用名詞解釋GPS （Global Positioning System） 全球定位系統(tǒng)GSM （Global syste

8、m for mobile communications） 全球移動(dòng)通信系統(tǒng)GIS （Geography Information System） 地理信息系統(tǒng)SMC （Short Message Center） 短消息中心MCC （Mobile Control Center） 移動(dòng)目標(biāo)控制中心GPRS （General Packet Radio Service） 通用分組無(wú)線業(yè)務(wù)WIN （Wireless Intelligent Network） 無(wú)線智能網(wǎng)ITS （Intelligent Transport System） 智能交通系統(tǒng)PLC（Programmable logic Contro

9、ller） 可編程邏輯控制器 第二章 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)根據(jù)電子油門控制原理和企業(yè)用戶的投資規(guī)模、運(yùn)行成本等具體情況，按照通信鏈路的實(shí)現(xiàn)方式，系統(tǒng)結(jié)構(gòu)可分為基于通訊GPS車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)和基于PLC電子噴油嘴控制系統(tǒng)兩部分組成。2.1.1 基于通信模塊的GPS車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)基于通信模塊的GPS車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)由GPS車載終端、GPS中心監(jiān)控臺(tái)、數(shù)據(jù)服務(wù)器、WEB服務(wù)器及電池系統(tǒng)等硬件設(shè)備，安卓os4.0操作系統(tǒng)、Oracle數(shù)據(jù)庫(kù)、Autodesk Mapguide專用軟件包等平臺(tái)支撐軟件，以及GPS車輛衛(wèi)星定位軟件三大部分構(gòu)成。系統(tǒng)結(jié)構(gòu)如圖21所示：圖212.1.2 基于PLC電子噴

10、油嘴控制系統(tǒng) 基于PLC電子噴油嘴控制系統(tǒng)由三菱PLC FX1N系列CPU運(yùn)算和控制中心、存儲(chǔ)器、輸入/輸出、編程器，接口噴油嘴電磁閥轉(zhuǎn)接器，通信電纜等硬件設(shè)備組成。建模圖形如下： 圖222.2 整體運(yùn)行流程系統(tǒng)采用了目前較為先進(jìn)的體系架構(gòu)，采用完全的組件化方式設(shè)計(jì)實(shí)現(xiàn)。通過(guò)與監(jiān)控車輛之間高效的數(shù)據(jù)傳輸完成調(diào)度指令的下達(dá)和目標(biāo)信息的反饋。對(duì)于限速的數(shù)據(jù)來(lái)源有兩部分，一是通過(guò)內(nèi)置的最新地圖數(shù)據(jù)庫(kù)提供路段的限速信息，二是通過(guò)特殊路段（校內(nèi)，社區(qū)內(nèi)，工廠企業(yè)內(nèi)路段）信息廣播傳送數(shù)據(jù) ，同時(shí)通過(guò)車輛速度信息實(shí)時(shí)同步至服務(wù)器，企業(yè)的決策者能夠得到實(shí)時(shí)的管理決策支持?jǐn)?shù)據(jù)，車輛駕駛和司乘人員能夠享受到信息和

11、安防等服務(wù)，監(jiān)控人員能夠方便快捷的完成監(jiān)控調(diào)度任務(wù)，需要系統(tǒng)提供信息服務(wù)的人員能夠及時(shí)準(zhǔn)確的獲取所需的信息。CO-GPS V1.0的運(yùn)行工作流程如圖23所示：車輛車輛實(shí)時(shí)信息反饋實(shí)時(shí)速度限速值 內(nèi)置地圖數(shù)據(jù)庫(kù) 系統(tǒng)管理員車輛限速監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng) 系統(tǒng)管理員 管理指令下達(dá)速度、地理位置監(jiān)控 特殊路段信息廣播 監(jiān)控人員 車輛軌跡同步服務(wù)器圖23第三章 系統(tǒng)特點(diǎn)3.1 完全組件化設(shè)計(jì)，定制靈活由于采用完全組件化的設(shè)計(jì)方式，所以能夠根據(jù)客戶行業(yè)特點(diǎn)和需求，為客戶快速定制系統(tǒng)。無(wú)論是服務(wù)還是界面都可以快速響應(yīng)需求的變更，進(jìn)行定制。3.2 監(jiān)控終端采用Web瀏覽方式，操作簡(jiǎn)單，易于維護(hù)系統(tǒng)采用Web瀏覽方式，

12、只需接入網(wǎng)絡(luò)通過(guò)合法帳號(hào)登錄即可使用。操作界面簡(jiǎn)潔清晰、主題突出，工作人員只需簡(jiǎn)單培訓(xùn)即可掌握。管理人員維護(hù)方便，只需管理服務(wù)器運(yùn)行即可，省去了客戶端維護(hù)的煩瑣工作。3.3 監(jiān)控范圍大，可靠性高由于系統(tǒng)利用現(xiàn)有無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)來(lái)傳送調(diào)度和定位信息，因此本系統(tǒng)的有效范圍限制實(shí)際為現(xiàn)有無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)的覆蓋范圍。也就是說(shuō)移動(dòng)單元在網(wǎng)絡(luò)漫游范圍內(nèi)都能夠得到有效的監(jiān)控。而且，網(wǎng)絡(luò)的拓展意味著實(shí)際監(jiān)控范圍的拓展。其監(jiān)控范圍及可靠性遠(yuǎn)非一些公司自己組建的車載無(wú)線電臺(tái)通信網(wǎng)所能相比。3.4 建網(wǎng)容易，手續(xù)簡(jiǎn)單，運(yùn)行費(fèi)用低由于利用了現(xiàn)有無(wú)線通信網(wǎng)絡(luò)，與組建車載無(wú)線電臺(tái)車輛監(jiān)控網(wǎng)相比，不需要單獨(dú)的網(wǎng)絡(luò)（基站和其他設(shè)備）

13、建設(shè)；對(duì)于國(guó)家來(lái)講使用公眾網(wǎng)可避免傳輸網(wǎng)絡(luò)重復(fù)建設(shè)及重復(fù)投資。并且無(wú)須投入日常傳輸網(wǎng)絡(luò)設(shè)備大量的維護(hù)資金。整個(gè)系統(tǒng)對(duì)外只需要向當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)絡(luò)運(yùn)營(yíng)部門繳納相關(guān)通信費(fèi)用即可。如果用預(yù)付費(fèi)卡的方式或采用費(fèi)用包月方式，則每月的費(fèi)用只有短消息費(fèi)用，不用交納月租費(fèi)，而且費(fèi)用可以封頂。3.5 定位精度高，誤差小系統(tǒng)采用GPS全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)全天候24小時(shí)定位（快速定位和壓縮定位）、定位精度小于10M，差分定位可精確到1-3米。第四章 系統(tǒng)功能4.1 功能邏輯圖其它相關(guān)自動(dòng)化系統(tǒng)系統(tǒng)接口GPS車輛衛(wèi)星定位限速系統(tǒng)車輛監(jiān)控調(diào)度模塊系統(tǒng)維護(hù)管理模塊客戶信息管理模塊地理信息查詢模塊 PLC控制車輛限速模塊圖414.

14、2 功能描述本系統(tǒng)主要包括：地理信息查詢模塊、客戶信息管理模塊、車輛監(jiān)控調(diào)度模塊、PLC控制車輛限速模塊、系統(tǒng)維護(hù)管理模塊等。由于系統(tǒng)采用B/S模式，提供通過(guò)Intarnet和 Internet發(fā)布的功能，無(wú)論身在何處，只要能夠接入公網(wǎng)，就可以獲得地圖信息服務(wù)進(jìn)行車輛限速實(shí)時(shí)控制等功能。4.2.1 地理信息查詢模塊地理信息查詢模塊主要提供對(duì)電子地圖進(jìn)行地理信息方面的基本查詢功能。1、 高速地圖瀏覽能夠?qū)﹄娮拥貓D進(jìn)行高速的瀏覽、選擇、縮放、平移以及打印功能。2、 地理分析查詢系統(tǒng)集成了GIS的分析功能，如地物查詢、路徑規(guī)劃、地理量算等，可對(duì)要查找的目標(biāo)進(jìn)行快速定位。3、 客戶數(shù)據(jù)鏈接系統(tǒng)對(duì)工作人

15、員所選擇的目標(biāo)即時(shí)鏈接相應(yīng)的客戶數(shù)據(jù)。4、 特殊路段信息廣播系統(tǒng)對(duì)于特殊路段（校區(qū)、社區(qū)、工廠企業(yè)內(nèi)路段以及施工路段）進(jìn)行的信息廣播接收，通過(guò)通信協(xié)議授權(quán)一致進(jìn)行錄入，對(duì)地圖數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)更新或優(yōu)先執(zhí)行限速。4.2.2 客戶信息管理模塊客戶信息管理模塊主要提供客戶和車輛以及分組信息的錄入和維護(hù)功能。1、車輛信息維護(hù)對(duì)加入系統(tǒng)的車輛進(jìn)行車輛信息和車載終端信息的錄入和維護(hù)，以及車輛所屬部門信息的管理。2、動(dòng)態(tài)分組動(dòng)態(tài)分組功能使監(jiān)控人員能夠靈活方便的對(duì)需要即時(shí)跟蹤的車輛進(jìn)行臨時(shí)編組監(jiān)控，提高工作效率。3、客戶信息維護(hù)對(duì)使用本系統(tǒng)的客戶信息的錄入和維護(hù)，其中包含用戶操作權(quán)限級(jí)別的設(shè)置和所屬部門信息的管理

16、。4、客戶通知管理對(duì)使用本系統(tǒng)的客戶進(jìn)行公告或通知，可以同時(shí)綁定短信通知。4.2.3 車輛監(jiān)控調(diào)度模塊車輛監(jiān)控調(diào)度模塊是整個(gè)系統(tǒng)的核心功能模塊，其它模塊都為其提供服務(wù)或者作為它的外部服務(wù)接口。通過(guò)這些模塊之間的相互配合，形成了一個(gè)能夠提供全方位服務(wù)的車輛監(jiān)控調(diào)度系統(tǒng)。1、車輛快速定位查詢通過(guò)向要查詢的車輛發(fā)送回傳指令，從而獲取到車輛最新的定位信息來(lái)快速查找車輛位置，并列出所選車輛的詳細(xì)信息。2、目標(biāo)鎖定追蹤通過(guò)向目標(biāo)發(fā)送定時(shí)回傳指令（定時(shí)、定次或定距）對(duì)所選目標(biāo)進(jìn)行實(shí)時(shí)追蹤，并將目標(biāo)定位在監(jiān)控屏幕的中心進(jìn)行鎖定。3、歷史軌跡回放通過(guò)對(duì)車輛的歷史運(yùn)行軌跡進(jìn)行連續(xù)的回放來(lái)分析車輛的運(yùn)行情況。4、區(qū)

17、域監(jiān)控及越區(qū)報(bào)警用戶可以設(shè)置或取消矩形、圓形以及折線形（偏航報(bào)警）的電子區(qū)域，一旦車輛行駛過(guò)程中越界或偏航，監(jiān)控中心會(huì)立即接收到越界或偏航信息并進(jìn)行報(bào)警提示。5、信息廣播通過(guò)車載終端配備的通話手柄與液晶顯示屏，監(jiān)控中心可以通過(guò)電話方式進(jìn)行語(yǔ)音調(diào)度，或通過(guò)監(jiān)控終端向車載終端發(fā)送文本調(diào)度信息。文本調(diào)度信息通過(guò)短信息的方式下發(fā)到車載終端并顯示在液晶顯示屏上。中心還可以為駕駛員提供天氣預(yù)報(bào)、路況信息等服務(wù)功能。6、遙控設(shè)置當(dāng)車輛出現(xiàn)報(bào)警等異常情況后，監(jiān)控中心可通過(guò)系統(tǒng)遠(yuǎn)程設(shè)置車載終端從而控制車輛完成熄火、斷油、等操作，同時(shí)還可以通過(guò)車載終端的隱蔽麥克風(fēng)監(jiān)聽(tīng)車內(nèi)的通話情況。7、防盜、防拆報(bào)警當(dāng)車輛被盜或

18、車載終端的線路有被拆情況下，車載終端能自動(dòng)向中心發(fā)出報(bào)警信息，可以在第一時(shí)間內(nèi)盡量挽回不必要的損失。4.2.4 PLC控制車輛限速模塊系統(tǒng)采用三菱PLC控制模塊對(duì)車輛進(jìn)行限速，工作原理：PLC的線路終端為繼電器噴油嘴轉(zhuǎn)接器，在車輛的行車電腦ECU與噴油嘴接口處安裝轉(zhuǎn)接器，對(duì)車輛速度超過(guò)限速值時(shí)繼電器工作，使ECU的噴油嘴控制線斷路，電子油門不能進(jìn)行加速，進(jìn)而速度下降。當(dāng)速度下降至限速閥值以下時(shí)，繼電器停止工作，ECU噴油嘴控制線恢復(fù)操作，電子油門起效繼續(xù)控制油門。原理如圖4-2-4車速V時(shí)間t限速值圖4-2-44.2.5 系統(tǒng)維護(hù)管理模塊系統(tǒng)維護(hù)管理模塊為維護(hù)人員提供方便快捷的系統(tǒng)維護(hù)功能，主要有系統(tǒng)運(yùn)行參數(shù)的配置、后臺(tái)服務(wù)運(yùn)行控制、系統(tǒng)數(shù)據(jù)的備份等功能。第五章運(yùn)行環(huán)境根據(jù)用戶的投資建設(shè)規(guī)模和業(yè)務(wù)需求分析，如需用戶所需監(jiān)控的車輛數(shù)目較少