應急監(jiān)測車數(shù)據(jù)與圖像傳輸監(jiān)控方案

1、遂寧市環(huán)保局應急預案指揮系統(tǒng)應急監(jiān)測車數(shù)據(jù)與圖像傳輸監(jiān)控方案1、方案概述1.1 方案背景遂寧市監(jiān)控指揮中心綜合信息化平臺由我單位近期建設(shè)完成，現(xiàn)已完成監(jiān)控中心機房網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)建設(shè)、大屏幕顯示系統(tǒng)、污染源及環(huán)境質(zhì)量在線監(jiān)控系統(tǒng)、環(huán)境監(jiān)測質(zhì)量管理系統(tǒng)、排污口視頻監(jiān)控試點建設(shè)等信息化系統(tǒng)，在省內(nèi)乃至國內(nèi)環(huán)保領(lǐng)域先進性走在前列。應急環(huán)境監(jiān)測，是在發(fā)生意外事故時能夠作出快速反應，必須現(xiàn)場提出可靠的第一手污染數(shù)據(jù)，并能夠根據(jù)事故發(fā)生的情況，對事故區(qū)的大氣，水體，土壤等環(huán)境要素進行即時快速監(jiān)測，查清污染源，確定污染物質(zhì)的成份，濃度和數(shù)量，確定污染區(qū)域范圍，從而避免和減少人民群眾生命和財產(chǎn)的損失。因此，各級環(huán)保部

2、門都已配置了先進的環(huán)境應急監(jiān)測車，并裝備了一批先進的儀表和測量設(shè)備。但是，截止到目前為止，尚沒有建立一套有效的技術(shù)支持體系，對現(xiàn)場的環(huán)境應急監(jiān)測車進行綜合監(jiān)控，包括環(huán)境應急監(jiān)測車的位置、附近的地形地貌建筑及人員狀況、現(xiàn)場采集的氣象參數(shù)及污染物質(zhì)的數(shù)據(jù)參數(shù)，不能實時快速的與環(huán)保局應急監(jiān)控指揮中心建立關(guān)聯(lián)。1.2 方案目標使用無線通信技術(shù)，將環(huán)境應急監(jiān)測車所在位置四周、環(huán)境應急監(jiān)測車內(nèi)人員工作狀況以及現(xiàn)場人員便攜式監(jiān)控鏡頭所拍攝的第一線現(xiàn)場情況，以實時視頻的方式，傳輸至環(huán)保局監(jiān)控指揮中心，并顯示在大屏幕系統(tǒng)上。通過視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務，可將該視頻信息通過光纖或互聯(lián)網(wǎng)，再次傳輸至其他政府職能部門的綜合應急體

3、系平臺上。通過開發(fā)氣象參數(shù)數(shù)據(jù)自動采集傳輸軟件、遠程數(shù)據(jù)錄入客戶端軟件，實時的將環(huán)境應急監(jiān)測車所在污染事故現(xiàn)場的氣象參數(shù)（包括溫度、濕度、氣壓、風速、風向等）、大氣、水質(zhì)、土壤、生態(tài)、輻射、噪聲等污染物監(jiān)測數(shù)據(jù)實時傳輸至環(huán)保局監(jiān)控指揮中心，并顯示在大屏幕系統(tǒng)上。2、技術(shù)方案2.1采用的技術(shù)本系統(tǒng)采用了以下應用技術(shù)作為技術(shù)支撐點：l 無線通信技術(shù)l 圖像壓縮傳輸技術(shù)l 數(shù)據(jù)處理技術(shù)等下圖為系統(tǒng)示意圖。2.1.1 無線通信技術(shù)無線通信技術(shù)是近年來發(fā)展極快的網(wǎng)絡(luò)通訊技術(shù)之一，也逐漸取代傳統(tǒng)的有線通信技術(shù)而成為現(xiàn)代通信網(wǎng)的基石。應用特點如下：· 無線傳輸方式，組網(wǎng)建設(shè)快捷；· 聲像

4、同步傳輸，音像逼真；· 調(diào)頻方式，抗干擾性強；· 高集成度，工作穩(wěn)定可靠。2.1.2 圖像壓縮傳輸技術(shù)隨著網(wǎng)絡(luò)帶寬、計算機處理能力和存儲容量的迅速提高以及各種實用視頻信息處理技術(shù)的出現(xiàn)，視頻監(jiān)控進入了全數(shù)字化的網(wǎng)絡(luò)時代。數(shù)字化監(jiān)控以其直觀、方便和內(nèi)容豐富等特點，日益受到人們的重視和關(guān)注。從技術(shù)角度，適應DVR的圖像壓縮技術(shù)已經(jīng)從MPEG-1發(fā)展到MPEG-4；DVR系統(tǒng)的核芯部件從非實時壓縮發(fā)展到全實時壓縮，功能也越來越完善，從基本的圖像聲音壓縮、記錄、回放發(fā)展到具有字符疊加、動態(tài)目標檢測、抽幀記錄、動態(tài)碼流記錄、圖像網(wǎng)絡(luò)傳輸、遠程實時監(jiān)看等等。2.2 系統(tǒng)的功能2.2.1

5、 監(jiān)控中心1) 監(jiān)控圖像實時顯示：監(jiān)控圖像實時顯示在監(jiān)控中心主機和大屏幕系統(tǒng)上。2) 中心監(jiān)控：多視窗多目標的監(jiān)測和控制、圖像/視頻的存儲與回放等。3) 數(shù)據(jù)處理：對應急監(jiān)測車實時回傳的數(shù)據(jù)進行綜合分析和處理。4) 系統(tǒng)管理：數(shù)據(jù)庫的備份與恢復，系統(tǒng)登入權(quán)限管理、系統(tǒng)用戶的管理等。5) 打印輸出：隨時打印實時顯示的圖像或視頻幀信息等。6) 視頻轉(zhuǎn)發(fā)：互聯(lián)網(wǎng)上的客戶端通過授權(quán)后也可以查看視頻信息。2.2.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要對系統(tǒng)所涉及的各類數(shù)據(jù)進行管理和維護，以保證系統(tǒng)安全可靠運行。系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)庫如下：1) 企業(yè)/監(jiān)測點位數(shù)據(jù)庫：對全轄區(qū)各涉污企業(yè)/監(jiān)測點基本信息進行管理和維護；2)

6、 歷史圖像庫：用于記錄歷史發(fā)生的超標排放的圖像信息庫；3) 日志數(shù)據(jù)庫：管理和維護日志數(shù)據(jù)信息；該數(shù)據(jù)庫設(shè)計的目標是具有可擴展性及兼容性，考慮提供導入和導出其余系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的功能。2.3 系統(tǒng)硬件組成（1）應急監(jiān)測車車載環(huán)境監(jiān)測儀器設(shè)備；（2）車頂安裝帶云臺視頻監(jiān)控鏡頭（3）車內(nèi)安裝定點型視頻監(jiān)控鏡頭（4）無線電收發(fā)設(shè)備及便攜視頻監(jiān)控鏡頭（5）筆記本電腦（6）無線視頻編解碼傳輸設(shè)備2.4 系統(tǒng)軟件組成2.4.1 氣象參數(shù)數(shù)據(jù)自動采集傳輸軟件本軟件運行于與氣象參數(shù)采集儀相連的筆記本上，前臺使用氣象參數(shù)采集儀標配的軟件WeatherLink進行數(shù)據(jù)的自動采集（該儀表最小數(shù)據(jù)采集時間間隔為1分鐘），后

7、臺運行氣象參數(shù)數(shù)據(jù)自動采集傳輸軟件，自動分析WeatherLink采集的數(shù)據(jù)，并通過無線網(wǎng)絡(luò)實時傳輸?shù)江h(huán)保局監(jiān)控指揮中心，顯示在大屏幕系統(tǒng)上。2.4.2 遠程數(shù)據(jù)錄入客戶端軟件對于必須進行現(xiàn)場采樣的環(huán)境監(jiān)測分析儀器，無法采用自動傳輸?shù)姆绞缴蠄髷?shù)據(jù)至監(jiān)控中心平臺的情況，采用人工干預的方式，將現(xiàn)場分析的大氣、水質(zhì)、土壤、生態(tài)、輻射、噪聲等監(jiān)測數(shù)據(jù)，通過遠程數(shù)據(jù)錄入客戶端軟件，即時采樣即時錄入的方式，將數(shù)據(jù)立即傳輸至環(huán)保局監(jiān)控指揮中心，顯示在大屏幕系統(tǒng)上。2.4.3 視頻監(jiān)控系統(tǒng)軟件前端視頻監(jiān)控軟件主要完成實時監(jiān)控、圖像顯示、圖像/視頻數(shù)據(jù)存儲和回放、打印輸出等功能，并面向系統(tǒng)管理人員完成管理、分析

8、等功能。2.4.3.1 實時圖像顯示（一）顯示控制1）圖像放大：根據(jù)需要，放大顯示的圖像目標。2）圖像縮?。焊鶕?jù)需要，縮小顯示的圖像目標。3）圖像全景：以最大焦距顯示監(jiān)控范圍。4）旋轉(zhuǎn)：在三維范圍內(nèi)旋轉(zhuǎn)鏡頭的角度，取決于云臺。（二）圖示標注以標注等形式顯示當前圖像的附加信息，這些信息將包括鏡頭的基本狀態(tài)信息、所監(jiān)控對象的基本信息等。（三）打印輸出立即將當前圖像保存為圖像文件，并支持在打印機上輸出。（四）視頻功能指定一定的時間，將當前圖像顯示錄制為視頻文件。2.4.3.2 監(jiān)控鏡頭控制系統(tǒng)也可對監(jiān)控鏡頭進行實時控制?？梢酝ㄟ^軟件界面對鏡頭的光圈、焦距、變倍等進行調(diào)節(jié)；通過相應軟件界面實時調(diào)節(jié)圖像

9、的亮度、對比度、飽和度、顏色等。通過對監(jiān)控鏡頭的控制，可以人工調(diào)節(jié)圖像中煙囪的遠近、角度、位置等信息。2.4.3.3 分屏顯示可根據(jù)監(jiān)控鏡頭的多少決定分屏的數(shù)量。分屏顯示模式下，每個屏幕顯示都完全獨立的進行事務處理，如存儲和載入預置位、圖像抓拍、視頻錄像等。對于應急監(jiān)測車的圖像，可分屏顯示車外、車內(nèi)、以及人員便攜的監(jiān)控鏡頭的圖像。2.4.3.4 視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務任何已授權(quán)的用戶，在任何有互聯(lián)網(wǎng)的位置，都可以通過視頻轉(zhuǎn)發(fā)服務查看現(xiàn)場視頻信息。此功能的一個典型應用是：政府相關(guān)職能部門應急監(jiān)控指揮平臺需要查看應急監(jiān)測車的現(xiàn)場圖像時，只要通過授權(quán)即可查看。2.4.3.5 系統(tǒng)管理通過系統(tǒng)權(quán)限管理可以為系統(tǒng)

10、操作員分級，不同的系統(tǒng)操作員具有不同的權(quán)限。例如，系統(tǒng)管理員級操作員可以操作基本庫信息，如這些信息的增加、修改、刪除等；而一般操作員僅可以瀏覽相關(guān)的文字、圖像等信息。有鑒于以上所列關(guān)于權(quán)限控制方面的需求，在系統(tǒng)中將采用基于角色的權(quán)限控制機制，并且允許系統(tǒng)管理員對具有特殊要求的資源（數(shù)據(jù)、業(yè)務操作或者其它資源）定義資源訪問策略，以實現(xiàn)靈活實用的權(quán)限控制。本系統(tǒng)將采用了模塊化的系統(tǒng)功能設(shè)計和基于角色的用戶權(quán)限管理，由系統(tǒng)管理員定義每種角色的業(yè)務操作集合，這將由友好的用戶界面來完成。3、工作流程3.1 調(diào)研與可行性分析本方案目標、功能描述由遂寧市環(huán)保局相關(guān)部門與我公司聯(lián)合提出，調(diào)研工作已于2008年

11、4月15日、16日通過技術(shù)論證、對應急監(jiān)測車的現(xiàn)場考查而通過。3.2 簽訂研發(fā)框架協(xié)議和研發(fā)合同并立項通過進一步同省環(huán)科院溝通應急監(jiān)測演練方案和需求，簽訂研發(fā)框架協(xié)議并正式立項；通過充分協(xié)商條件成熟簽訂研發(fā)合同。3.3 軟件開發(fā)與測試自本項目正式立項并簽訂研發(fā)合同后正式進行開發(fā)階段，軟件開發(fā)的周期定為45天。軟件系統(tǒng)開發(fā)完成后，分別將原遂寧市環(huán)保局監(jiān)控指揮中心平臺軟件客戶端和服務端重新升級至實現(xiàn)本方案功能的版本，在在線監(jiān)測系統(tǒng)局域網(wǎng)上和跨網(wǎng)客戶端上，進行測試運行階段。一、功能測試現(xiàn)場測試，逐項驗證軟件系統(tǒng)功能是否達到軟件開發(fā)的功能目標。二、性能測試測試數(shù)據(jù)同步系統(tǒng)的連續(xù)運行能力、穩(wěn)定性、容錯能

12、力等。測試運行的周期為最多5天。測試運行期間發(fā)現(xiàn)的問題應及時在測試運行期結(jié)束前限期整改完畢。測試運行結(jié)整后，進入正式運行期間。3.4 維護計劃本方案描述的功能軟件進行正式運行期間，同時也進入了系統(tǒng)維護期。在一年的免費維護期內(nèi)，任何因軟件本身造成的問題、軟件的升級等范圍內(nèi)的維護都屬于免費范疇；但因非軟件本身的原因，如計算機硬件損壞、系統(tǒng)感染病毒等造成額外的系統(tǒng)恢復、維護工作，系統(tǒng)開發(fā)實施方有權(quán)利要求最低的現(xiàn)場工作費用。免費維護期結(jié)束后，系統(tǒng)開發(fā)實施方僅提供有償維護服務。4、方案預算設(shè)備及軟件清單名稱說明數(shù)量預算（元）CDMA無線視頻編解碼傳輸設(shè)備安裝在應急監(jiān)測車上264800帶云臺解碼器的低照度

13、攝像機安裝在應急監(jiān)測車上16500室內(nèi)微型攝像鏡頭安裝在應急監(jiān)測車上11200氣象參數(shù)數(shù)據(jù)自動采集傳輸軟件安裝在隨車筆記本上160000遠程數(shù)據(jù)錄入客戶端軟件安裝在隨車筆記本上120000應急視頻監(jiān)控系統(tǒng)軟件安裝環(huán)保監(jiān)控指揮中心1160000CDMA通信費23000系統(tǒng)安裝與調(diào)試20000總計335500 應急監(jiān)測車車輛調(diào)度GPS系統(tǒng)設(shè)計方案1 概述本系統(tǒng)是采用世界領(lǐng)先的GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)、GSM/GPRS全球移動通訊技術(shù)、GIS地理信息系統(tǒng)和計算機網(wǎng)絡(luò)通信與數(shù)據(jù)處理技術(shù)，在GSM/GPRS通訊平臺上開發(fā)的環(huán)保車輛指揮調(diào)度系統(tǒng)。本系統(tǒng)可以遠程監(jiān)控所有在GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)的車輛運

14、行狀態(tài)，同時車輛的各類信號和數(shù)據(jù)通過GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送至監(jiān)控中心。從而實現(xiàn)對車輛的指揮調(diào)度、位置監(jiān)視、信息服務、部分遙控操作及車輛工作狀態(tài)監(jiān)察的功能。當車輛外出執(zhí)法或執(zhí)行其他工作任務時，車輛的位置、速度、運行方向等狀態(tài)在監(jiān)控中心的電子地圖上直觀地顯示出來，此時監(jiān)控中心可對車輛進行實時監(jiān)控、鎖定車輛位置、進行快速反應等調(diào)度工作。本系統(tǒng)的建設(shè)目標是：實時監(jiān)控管理環(huán)保局執(zhí)法車輛的運行路線及位置，方便指揮調(diào)度人員隨時掌握環(huán)保局執(zhí)法車輛的執(zhí)法情況及運行路線，根據(jù)實際情況進行調(diào)度部署。2 系統(tǒng)使用的技術(shù)2.1 采用的技術(shù)本系統(tǒng)將采用以下應用技術(shù)作為技術(shù)支撐點：GPS（全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）GSM/GPR

15、S（全球通數(shù)字移動電話網(wǎng)，以GPRS為主）GIS（電子地理信息系統(tǒng)）計算機網(wǎng)絡(luò)通信與數(shù)據(jù)處理技術(shù)等下面分別對上述應用技術(shù)做簡要說明。.2.1.1 GPS（全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)）GPS（Global Positioning System）即全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，它是真正實現(xiàn)了全球、全天候、連續(xù)、實時、以空中衛(wèi)星為基礎(chǔ)的高精度無線電導航系統(tǒng)。在全球任何地方以及近地空間能夠給出準確三維位置、速度和精確的時間信息；GPS由地面控制站、空間設(shè)備（SV）、GPS用戶接收機和地面通信網(wǎng)部分組成。除軍用外，GPS系統(tǒng)廣泛的應用于大地測量、地質(zhì)勘探和車輛導航等方面，近年來隨著GPS模塊的成本不斷下降和地面通信系統(tǒng)的不斷

16、發(fā)展，應用于車輛監(jiān)控調(diào)度管理的GPS系統(tǒng)正如火如荼地向前發(fā)展。2.1.2 GSM/GPRS（全球通數(shù)字移動電話網(wǎng)）GSM是亞洲、歐洲使用最廣泛的數(shù)字蜂窩系統(tǒng)。特別是GSM的個人用戶在中國已超過1億，居世界第一。該系統(tǒng)具有保密性高，系統(tǒng)容量大，小區(qū)無擾及漫游性能好，移動業(yè)務數(shù)據(jù)可靠性高，可實現(xiàn)跨市跨省區(qū)全國的聯(lián)網(wǎng)。GSM網(wǎng)絡(luò)即提供話音業(yè)務也提供數(shù)據(jù)業(yè)務，GSM短消息業(yè)務就是GSM數(shù)據(jù)業(yè)務的一種，每條短消息可傳140或160個字節(jié)，而一個GPS位置信息包括時間、經(jīng)度、緯度、速度、行進方向加上車輛各種狀態(tài)等信息在內(nèi)不超過一條短消息的長度。GSM短消息通過GSM的控制信道傳輸，可在移動臺通話的過程中，

17、同時收發(fā)短消息。其單條信息傳遞的長度及其工作形式較適合GPS位置報告信息應用。GPRS是在現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)上發(fā)展出來的一種新的分組交換數(shù)據(jù)應用業(yè)務，其相當GSM方式來說數(shù)據(jù)傳輸更加實時快捷，且通信費用降低到GSM短信息方式的1/10以下。依GSM/GPRS通訊網(wǎng)絡(luò)作為衛(wèi)星定位環(huán)保車輛指揮調(diào)度系統(tǒng)的無線數(shù)據(jù)傳輸平臺將確保報警信號和數(shù)據(jù)傳輸通道的可靠性。車輛終端上的GPS接收機獲取車輛的實際位置、速度、運行方向等信息經(jīng)過處理后通過GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)傳送到車輛管理中心，中心可以對車輛進行管理、調(diào)度和控制。.2.1.3 GIS（地理信息系統(tǒng)）目前已具有多種成熟的GIS軟件開發(fā)平臺。GIS復雜而深層的可

18、視化地理分析功能可以幫助用戶在不同的數(shù)據(jù)之間建立關(guān)聯(lián)，在同一個環(huán)境下顯示，并迅速揭示數(shù)據(jù)之間的關(guān)系，從而作出快速有效的決策，提高運作效率。2.2 無線數(shù)據(jù)通信根據(jù)使用車輛的特點以及本市目前擁有的無線通信平臺的狀況和未來發(fā)展趨勢，建議方案所選用的通信平臺是GSM/GPRS通信網(wǎng)，以GPRS通信為主，GSM通信為輔，實現(xiàn)一用一備的功能。GPRS(General Packet Radio Service通用分組無線業(yè)務)是在現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)上發(fā)展出來的一種新的分組交換數(shù)據(jù)應用業(yè)務。GPRS是全球移動通信網(wǎng)絡(luò)技術(shù)向第三代移動通信(3G)演進的主流技術(shù)和重要里程碑，被稱為2.5代移動通信。與傳統(tǒng)的GSM電

19、路撥號交換相比，GPRS在資源利用效率、交換容量和性能上都有一個質(zhì)的飛躍。GPRS拋棄了傳統(tǒng)的獨占電路交換模式，采用分組交換技術(shù)，每個用戶可同時占用多個無線信道，同一無線信道又可以由多個用戶共享，有效地利用了信道資源，帶寬最高可達171.2Kb/s。目前中國移動的GPRS覆蓋范圍在中心城市幾乎達到了100%，在邊遠地區(qū)也達到了80%以上，實際應用帶寬大約在20-40Kb/s，特別適合像遠程監(jiān)測各行業(yè)中各種小容量的突發(fā)通信需求，完全取代過去傳統(tǒng)的有線MODEM、X.25、數(shù)傳電臺、短信等通信方式。GPRS采用TCP/IP 協(xié)議，非常容易和現(xiàn)有Internet技術(shù)及應用平臺整合，將使各種IP技術(shù)與

20、服務同移動通信技術(shù)相結(jié)合，從而提供各種高速高質(zhì)的移車載動數(shù)據(jù)通信業(yè)務。GPRS網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖如下：GPRS 數(shù)據(jù)傳輸有以下優(yōu)點1) 移動通信：GPRS 無線通信打破了過去有線通信的固定位置限制，可根據(jù)業(yè)務需要隨時增減數(shù)據(jù)傳輸點，極大地拓展了通信的領(lǐng)域。2) 費用低廉：GPRS 網(wǎng)絡(luò)按照客戶收發(fā)數(shù)據(jù)包的數(shù)據(jù)流量來收費，而不是采用SMS的按短信條數(shù)的方式收費，極大地降低了通信使用費用。以GPS監(jiān)控系統(tǒng)為例，同樣的一筆業(yè)務，其通信費用約為過去的1/10以下，具有較強的成本競爭能力和市場推廣性。3) 永遠在線：客戶隨時都與網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系，即使沒有數(shù)據(jù)傳送時，客戶仍然在網(wǎng)上與網(wǎng)絡(luò)之間還保持一種連接。4) 快速

21、登錄：連接時間很快。GPRS 無線終端一開機，就已經(jīng)與GPRS網(wǎng)絡(luò)建立了連接，每次登錄網(wǎng)絡(luò)，只需要一個激活過程，一般僅需1到5秒。5) 高速傳輸：由于GPRS 網(wǎng)絡(luò)采取了先進的分組交換技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸最高理論值可達171.2kb/s。實際使用中一般能達到2040 kb/s。6) 組網(wǎng)靈活：中國移動的GPRS 網(wǎng)絡(luò)覆蓋面廣，可在全國漫游而不增加額外費用，特別適合中小用戶以低成本方式在短時間內(nèi)組建自己的跨區(qū)域性數(shù)據(jù)網(wǎng)絡(luò)。7) 信道保障：GPRS 通信鏈路由中國移動這樣的專業(yè)運營商維護，在出現(xiàn)通信鏈路中斷的情況下能得到及時搶修，免除通信鏈路維護的后顧之憂。6.2.3 系統(tǒng)的功能2.3.1 監(jiān)控中心1)

22、 電子地圖顯示功能：實現(xiàn)電子地圖的縮放顯示、地圖漫游、距離量算、圖層管理、屬性信息查詢、機構(gòu)的重要信息查詢等。2) 中心監(jiān)控：多視窗多目標的監(jiān)控、行駛軌跡的存儲與回放、調(diào)度和通訊指令的下達等；車輛調(diào)度功能：根據(jù)要環(huán)境執(zhí)法或處理污染事故地址來指揮最優(yōu)位置的車輛，使其在最短的時間內(nèi)到達該位置，實現(xiàn)對車輛進行科學合理的智能調(diào)度；對車輛的不同狀態(tài)可以進行區(qū)別顯示及分組顯示。3) 數(shù)據(jù)管理：車輛資料管理、緊急狀態(tài)控制管理等。4) 系統(tǒng)管理：數(shù)據(jù)庫的備份與恢復，系統(tǒng)登入權(quán)限管理、GPS用戶的管理；通過對用戶身份的驗證控制用戶所能使用的功能及所能瀏覽的車輛等。5) 打印輸出：隨時打印實時顯示的地圖圖樣及統(tǒng)計

23、資料的信息。.2.3.2 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫系統(tǒng)主要對系統(tǒng)所涉及的各類數(shù)據(jù)進行管理和維護，以保證系統(tǒng)安全可靠運行。系統(tǒng)提供的數(shù)據(jù)庫如下：1) 車輛數(shù)據(jù)庫：用于管理和存儲車輛的信息2) 用戶資料庫：車輛和車主的詳細資料，包括安裝和維修記錄等3) 企業(yè)數(shù)據(jù)庫：對全轄區(qū)各涉污企業(yè)位置的信息進行管理和維護4) 緊急狀態(tài)控制管理：緊急事件發(fā)生時的緊急標識符的位置和數(shù)量進行管理5) 日志數(shù)據(jù)庫：管理和維護日志數(shù)據(jù)信息6) 地理目標數(shù)據(jù)庫：管理和維護有關(guān)的地理目標信息該數(shù)據(jù)庫設(shè)計的目標是具有可擴展性及兼容性，考慮提供導入和導出其余系統(tǒng)的數(shù)據(jù)的功能。3 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)3.1 監(jiān)控中心1) 監(jiān)控中心由若干個GIS圖形工

24、作站（或管理客戶端）和數(shù)據(jù)庫服務器、大屏幕等組成，為一個網(wǎng)絡(luò)化的結(jié)構(gòu)。2) 每一個GIS圖形工作站（或管理客戶端）由電子地圖地理信息系統(tǒng)及移動目標的應用管理軟件為軟件平臺，以圖型工作站作為硬件支持，對GPS移動目標，相應的通信管理機負責通信鏈路上相應信號的接收和發(fā)送。3) 數(shù)據(jù)庫服務器對用戶的資料和數(shù)據(jù)記錄進行管理。由系統(tǒng)管理員進行設(shè)置分配后，在操作員權(quán)限許可的情況下，任何一個用戶均可在任何一個值班席上受到管理和監(jiān)控。4) 該網(wǎng)絡(luò)非常方便擴充GIS圖形工作站（或管理客戶端）的數(shù)量，可以適應不斷擴充的用戶數(shù)量。5) 主監(jiān)控中心可作為各項功能的主體，配置足夠多的值班調(diào)度座進行管理。各移動目標的回報

25、位置信息或文字信息由相應通信管理機處理后，經(jīng)網(wǎng)絡(luò)服務器分派，送至圖形工作站的地理信息電子地圖系統(tǒng)，進行位置顯示、文字信息顯示及車輛狀態(tài)顯示。6) 網(wǎng)絡(luò)服務器起著回報信息分派、數(shù)據(jù)庫管理、回報信息記錄等工作。依靠服務器還可進行各操作員對GPS系統(tǒng)功能的使用權(quán)限的管理。7) 中心通信管理機負責進行權(quán)限設(shè)置管理、鏈路聯(lián)通狀態(tài)的監(jiān)測等工作。8) 主監(jiān)控中心的值班席硬件為圖形工作站，其上有地理信息電子地圖平臺，所有車輛返回的定位信息將在中心的值班席進行位置顯示，在電子地圖上可對車輛位置顯示的方式、形態(tài)、顏色進行設(shè)置；車輛行駛的方向、速度、車輛本身的狀態(tài)均有直接顯示。能方便地查閱車輛的歷史信息并進行回放，

26、回放的方式也可以選擇連線或留點等不同形式。電子地圖提供了豐富的圖層管理與方便的修訂功能，便于對圖層信息的深入分析與隨實際不斷修改。值班席還可進行模糊方式地理信息查詢，以及提供距離測定、自動關(guān)聯(lián)目標查找等幫助。具體功能將在下面予以說明。3.2 GSM/GPRS接收終端/DDN專線接入主監(jiān)控中心通過中國移動的GSM/GPRS無線網(wǎng)絡(luò)或DDN專線與服務中心鏈接，需增添GPS通訊機和路由器及相關(guān)軟件，實現(xiàn)和主監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)傳輸。典型的接入案例如下圖所示：3.3 系統(tǒng)的主要指標和特點3.3.1 系統(tǒng)的主要指標1) 通訊覆蓋范圍：GSM/GPRS系統(tǒng)的覆蓋范圍2) 系統(tǒng)容量：可隨所用通信系統(tǒng)的擴容無限制擴

27、容3) 定位精度：15米（對于SA的系統(tǒng)需做軟件優(yōu)化）4) 目標速度：0545米/秒5) 監(jiān)控、調(diào)度、指揮統(tǒng)一采用GPS時間基準6) 刷新速度：10 秒7) 多目標分屏監(jiān)控：8) 與原有遠程環(huán)境監(jiān)控管理信息系統(tǒng)（HBSYS）無縫聯(lián)接9) 地圖精度（城市市區(qū)1:10000，郊區(qū)1:50000，由地圖確定）3.3.2 系統(tǒng)的特點1) 通信系統(tǒng)選擇合理、覆蓋區(qū)域廣、系統(tǒng)投資少、車載設(shè)備的性價比高重點推薦使用依托于GSM/GPRS全球通數(shù)字移動電話網(wǎng)的GPS系統(tǒng)。無需專門架設(shè)費用昂貴的通信系統(tǒng)，也無需為頻率資源的申請而費心，而且覆蓋范圍廣泛，用戶容量有充分的保障。相對應車載設(shè)備的成本較低。車載設(shè)備提供

28、的功能包括GPS實時定位與監(jiān)控、派遣調(diào)度、資訊服務、運營數(shù)據(jù)采集以及為駕車提供通訊的車載移動電話功能。2) 配有漢字顯示屏實現(xiàn)文字指令調(diào)度與報告應答車載終端可加配液晶漢字調(diào)度終端，除能進行GPS定位監(jiān)控外，還可由管理中心向車輛下達公告、派遣等文字調(diào)度指令，或由車輛向管理中心發(fā)送報告或應答文字信息。3) 留有原有信息系統(tǒng)的接口可實現(xiàn)與遠程環(huán)境監(jiān)控管理信息系統(tǒng)（HBSYS）協(xié)同工作。4) 系統(tǒng)安全可靠性設(shè)有多級操作權(quán)限和身份驗證，并自動留下操作記錄備查，并采用防火墻技術(shù)，軟件設(shè)計及數(shù)據(jù)調(diào)度中采用糾錯冗余技術(shù)，保證系統(tǒng)安全及可靠性。5) 系統(tǒng)擴展性系統(tǒng)中心采用模塊化結(jié)構(gòu)和網(wǎng)絡(luò)化設(shè)計，有利于工程的分步

29、實施及服務的升級，無論是系統(tǒng)的容量還是系統(tǒng)的功能，均有良好的可擴展性。7) 系統(tǒng)穩(wěn)定性具有嚴格的質(zhì)量保障體系，對系統(tǒng)進行嚴格的運行測試，確保系統(tǒng)每天24小時不間斷工作。8) 應用的分布性（僅對WebGIS）操作員可以在環(huán)保局局域網(wǎng)內(nèi)使用客戶端輸入賬號和密碼后，網(wǎng)絡(luò)服務器將會下傳一幅電子地圖給用戶，用戶車輛信息和狀態(tài)直接在計算機上顯示出來。此外，如果創(chuàng)建WebService及GIS數(shù)據(jù)服務器，在單位用戶授權(quán)的情況下，監(jiān)控中心和分級別管理者用密碼可以通過Internet查詢單位內(nèi)部有關(guān)車輛的實時運行軌跡，或調(diào)出車輛詳細信息，如車輛登錄號、相關(guān)屬性、司機以及司機的聯(lián)系方式等信息，該功能對于分局，分中

30、心部署帶來極大的方便。4 系統(tǒng)軟件4.1 概述GPS主監(jiān)控中心主要由GPS通信管理機、GIS工作站（或管理工作站）等組成。GPS通信管理機主要完成通信及數(shù)據(jù)登入庫和調(diào)度指派等功能；GIS工作站（或管理工作站）以直觀的方式顯示各種信息，并完成監(jiān)控、調(diào)度數(shù)據(jù)處理等功能，并面向系統(tǒng)管理人員，主要完成管理、統(tǒng)計分析等功能。4.2 監(jiān)控中心功能4.2.1 電子地圖顯示功能（一）圖層控制1) 標注顯示：是將對象某一屬性，用文本方式直接顯示在地圖之上。增強的功能諸如：標注所使用的字體可自由選擇。放置，可設(shè)置將文字放置在對象的左右或上下，并可以設(shè)置與對象的距離。背景，可在文字周圍設(shè)置背景，使標注更加醒目。2)

31、 顏色顯示：對某一圖層可用唯一的一種顏色符號來顯示，顏色符號可自由指定。也可對對象的某一屬性分色顯示，同一屬性的對象顯示一種顏色，不同屬性對象顯示不同顏色。3) 符號顯示：對某一種屬性的對象可選用符號來顯示，符號可由用戶指定，也可根據(jù)對象的某一屬性多符號顯示。同種屬性的對象用一種符號顯示，不同屬性對象用不同符號顯示。4) 圖層顯示及圖層設(shè)置：可自由添加圖層，移去圖層以及對圖層順序任意變換。（二）顯示控制1）地圖放大：根據(jù)需要，縮小地圖上的目標。有兩種方式：一種是單擊地圖，以點擊位置為中心放大一倍；一種是圈定放大范圍，使圈定的范圍變?yōu)榈貓D顯示范圍。2）地圖縮?。焊鶕?jù)需要，縮小地圖上的目標。有兩種

32、方式：一種是單擊地圖，以點擊位置為中心縮小一倍；一種是圈定縮小范圍，使當前地圖范圍縮小到圈定范圍。3）地圖全景：將地圖某一圖層的最大范圍作為地圖的顯示范圍。4）地圖漫游：可根據(jù)需要將地圖顯示范圍移動到指定位置，拖動時將地圖拖動到鼠標放下的位置。5）鷹眼控制：可對電子地圖進行小屏控制，迅速定位。（三）圖例顯示顯示某種顏色、符號與某種地圖對象的對應關(guān)系，使用戶直接從地圖上判斷出對象的屬性。（四）圖形編輯可對地圖進行增加和刪除，以適應道路和建筑情況的改變。（五）打印輸出將地圖通過打印機打印出來，生成紙制地圖。4.2.2 地理信息查詢包括屬性查詢和空間查詢，用戶可以查詢到自己需要的信息。 屬性查詢指用

33、戶通過邏輯條件查到一個或一組符合條件的對象；空間查詢指用戶通過空間關(guān)系查到一個或一組符合條件的對象。（一）屬性查詢用邏輯條件查找符合條件的一個對象或一組對象。指定條件可以是簡單的條件，也可以是復雜的多組條件。查詢地名：根據(jù)輸入的要查找的地名進行匹配查找。找到屬性與之相同的對象。可以是片斷文字的模糊查詢。本系統(tǒng)能查詢重要單位、交叉路口和其它重要信息等。條件查詢：輸入多個條件，查找符合條件的一個或一組對象目標。（二）空間查詢對象查詢：點中地圖上的某一目標，查詢到此對象目標的屬性信息。關(guān)系查詢：用地圖對象之間的空間關(guān)系進行查詢。用于查詢的工具對象可以手工生成或從已有的對象中選取，查詢的空間條件也可以

34、自己定義。4.2.3 車輛監(jiān)控與調(diào)度信息（一）多窗口顯示對用戶數(shù)量眾多的系統(tǒng)，需要在一臺GIS工作站上能監(jiān)控多個區(qū)域、多個車輛。系統(tǒng)提供多窗口監(jiān)控方式，即多輛車可同時顯示在一個窗口內(nèi)；進一步可開多個窗口裝載多幅地圖，同時監(jiān)控不同地區(qū)的車輛。并可以分別進行獨立操作。（二）車輛顯示地圖顯示車輛位置：對處于不同工作狀態(tài)的車輛用不同顏色進行顯示。車輛與對象有明顯區(qū)別，反應速度快。不同類型車輛可用不同符號來顯示。對某一輛車操作員可自己設(shè)置顯示?？娠@示軌跡。車輛實時跟蹤中的車輛選擇列表列出了當前所有在線車輛及其是否點名、是否顯示兩種狀態(tài)，車輛選擇中被選中的車輛為主跟蹤車輛，主跟蹤車輛在地圖上用紅色標識出來

35、，其它非主跟蹤車輛在地圖上用灰色標識。車輛狀態(tài)顯示：用文字方式顯示所在點經(jīng)緯度、車輛的速度、定位時間、車輛運行或所處的狀態(tài)等實時狀態(tài)信息（執(zhí)行任務或是待命等）。車輛的參考位置：文字顯示車輛所處位置的可參照物，如路名、重要單位及附近的建筑物名稱等。（三）軌跡回放對一輛車在某段時間內(nèi)的行駛路線可以重現(xiàn)?？梢詫@段軌跡進行數(shù)量統(tǒng)計。也可將這段軌跡保存成地圖上的路線。可查詢軌跡上每個點當時的狀態(tài)。（四）車輛監(jiān)控與調(diào)度信息車載單元設(shè)置：遙控設(shè)置車載單元的基本參數(shù)。如中心通信號碼、用戶代號、發(fā)送定位信息的間隔、超速限制值、越界區(qū)域值等。車載單元檢測：檢測車載單元是否正常工作。車載單元監(jiān)控命令：向車載單元發(fā)

36、送特定的監(jiān)視、控制指令。發(fā)送文字調(diào)度信息：以無線通信方式向車載單元發(fā)送直觀的文字信息，傳達調(diào)度任務。（五）車輛位置和屬性查詢查詢車輛當前位置及工作狀態(tài)。查單個車：以車牌號或車輛代號查詢某個車輛的現(xiàn)時位置與工作狀態(tài)。查空間區(qū)域：查詢某一區(qū)域內(nèi)的所有車輛位置與工作狀態(tài)。車輛屬性查詢：根據(jù)車輛的位置及工作狀態(tài)查詢車輛的屬性，諸如車輛固有屬性、駕駛員信息等。（六）廣播服務（取決于硬件配置）定點尋車：廣播尋車區(qū)域參數(shù)，符合要求車輛自動回報位置與工作狀態(tài)。通知派遣：對一類或一群車輛廣播通知或進行調(diào)度派遣。4.2.4 車輛跟蹤能夠?qū)崿F(xiàn)對選定車輛進行實時跟蹤，并反饋車輛所在地的地理名稱；查詢某地點范圍內(nèi)所有車輛的分布情況；本地監(jiān)控人員可通過控制中心向遠端車輛上的人員發(fā)送信息。4.2.5 監(jiān)控中心事件記錄中心應對設(shè)備所有發(fā)送的消息存儲，作為歷史資料查詢。4.2.6 歷史行程跟蹤歷史行程跟蹤可以根據(jù)用戶需要，對車輛的歷史行程情況進行查詢。歷史行程跟蹤顯示的是過去某段時