基于北斗系统BDS的智能化车辆信息监控平台设计

摘要:本文主要介绍了依托BDS系统,采用GIS技术、图像采集技术、计算机网络技术和数据库处理等技术,整合并系统的建立一个全天候、全范围、高稳定性的智能化车辆信息跟踪和监控调度的综合平台。 下载论文网 http://www.xzlunwen.com 关键词:定位;监控;平台;信息 中
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  摘要:本文主要介绍了依托BDS系统,采用GIS技术、图像采集技术、计算机网络技术和数据库处理等技术,整合并系统的建立一个全天候、全范围、高稳定性的智能化车辆信息跟踪和监控调度的综合平台。
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  关键词:定位;监控;平台;信息
  中国自主卫星导航系统北斗系统(BDS)现已提供区域服务,未来将迅速广泛应用于车辆、飞机、船舶等移动载体的定位、监控、跟踪、调度与导航等领域。本文主要介绍了依托BDS系统,采用GIS技术、图像采集技术、计算机网络技术和数据库处理等技术,整合并系统的建立一个全天候、全范围、高稳定性的智能化车辆信息跟踪和监控调度的综合平台。该平台系统注重操作方便性、简洁化和高效性,方便操作人员进行业务处理和车辆信息的综合管理,对车辆流动数据信息实现快速反应,保证客户端、互联网、车载移动设备、监督平台及BDS系统之间数据的准确快速传达,便于上级部门及时掌握各项统计信息和决策信息,实现智能化车辆信息监控平台的实用、准确及稳定。
  1、总体设计
  该监控平台采用分级管理模式,软件构架采取C/S结构,由5大部分组成:(1)移动设备:负责采集移动目标的实时位置并传送到后台。(2)数据处理中心:负责接入移动设备的数据,并对目标数据、用户数据进行处理,通过互联网络实现移动设备、数据库、监控客户端数据的转发。(3)数据库:承担着数据的持久化存储,可存储海量数据至少半年,达到交通部标准要求。(4)监控客户端:通过用户名登录,实现基本资料的管理,对已授权目标进行监控,必要时对目标进行调度。(5)监管数据上报:负责把目标数据(静态和动态)按照JTT/809标准上报给上级监管平台。
  系统结构如下图所示:
  系统采用分级管理模式,软件构架采取c/s结构,在逻辑上,系统由三部分组成,即卫星定位系统、地理信息系统(6IS)和通讯链路(GPRS/CDMA)组成;从物理组成上讲,系统由四部分组成,即监控服务器、监控客户端、通讯网络和移动设备。
  1.1 监控服务器
  监控服务器是系统的核心,由终端接入服务器、数据服务器、监管上报服务及相关网络设备组成。对入网目标运行情况进行实时监控,能及时将目标发出的遇险或故障求助信息通知相关单位和人员。同时对入网目标数据进行存储,以提供历史数据查询,对数据进行分析、统计、供各单位决策。
  1.2 监控客户端
  监控客户端是整个系统的可视化及操作界面,通过对移动目标进行分组、分级管理,实现对授权目标的定位监控、调度、警报处理及信息发布等。
  1.3 通讯网络
  通讯网络分为两类,一类为移动设备到服务器之间的无线通讯网络,一般采用GPRS/CDMA网络。一类为普通的以太网络,通过各级路由器、交换机、防火墙,使得监控客户端能够连接到监控服务器进行相关处理。
  1.4 移动设备
  移动设备作为系统应用的平台,具备GNSS卫星定位、导航、业务信息上报和管理信息的接收等功能,同时还为今后的综合业务系统预留扩展性。移动设备接收GNSS信号,通过无线通信系统向中心发送目标位置和状态信息,接收和执行中心控制指令和资讯信息。
  2、系统软硬件架构
  移动设备通过GNSS模块接收卫星的定位数据,分析处理后,按指定的间隔通过GPRS/CDMA模块把数据按JTT-808标准上报给终端接入服务。终端接入服务对数据进行分析、解析后把数据转发数据处理中心。数据处理中心对数据进行逻辑分析、权限控制后,按需的把数据再分发给数据存储、三方接入系统及移动目标管理系统。
  系统软件架构从逻辑上分为通信层、服务层和应用层三层结构,模型结构包括基础数据层、系统应用层、用户服务层三层结构。该系统基于数据同步、数据库、信息发布和内容管理、开放式集成等技术,系统采用组件式结构,灵活方便,并有良好的通用性和可扩充性。基于该模型可迅速架构各种应用模式的移动目标管理业务解决方案。
  3、服务器功能设计
  3.1 终端接入服务器
  在终端接入服务器上部署“终端接入服务”,负责接收及解析移动目标定位设备上报的信息(注册、登录、定位、多媒体等信息),按照系统内部规定的数据接口转发到数据服务器的“数据处理服务”,同时接收“数据处理服务”下发的指令、应答等信息,转换成JTT/T 808协议,转发给移动目标定位设备,实现移动目标定位设备的接入。
  3.2 数据服务器
  数据服务器部署了“数据库”,“数据接口服务”,“数据处理服务”和“数据存储服务”。
  (1)数据库。数据库采用MS SQL Server 2005企业版,是一个全面的数据库平台,SQL Server 2005数据库引擎为关系型数据和结构化数据提供了更安全可靠的存储功能,可以构建和管理用于业务的高可用和高性能的数据应用程序。
  在SQL Server 2005数据中,采用分区表方式来存储海量数据,每天产生一个数据文件来存储当天的轨迹数据,使得轨迹数据的查询和管理达到最优。
  (2)数据接口服务。数据接口服务采用HTTP POST方式来实现系统与数据库的交互。数据接口服务启动一个HTTP服务,接受系统的SQL语句操作和特殊功能的接口调用。当进行SQL语句操作后,数据接口服务直接把SQL结果集转成xml格式,并进行压缩后返回给调用端。
  (3)数据处理服务。共有4大业务,分为:接入端数据处理,监控端数据处理,报警业务处理和数据存储业务处理。
  (4)数据存储服务。数据存储服务通过数据接口连接到数据处理服务,来实时获取历史轨迹数据及其它SQL语句,通过高速缓存和多线程技术,进行数据库存储,并且保证数据存储成功。
  3.3 监管上报服务器   在监管上报服务器上部署“监管上报服务”,负责将系统内部的定位设备信息(包含资料和定位、指令等信息),安装JTT/T809协议转发到上级监管平台。同时接收来自上级监管平台的数据交换、报警、查岗等监管指令,通过数据处理服务,转发给终端和监控客户端处理。
  4、数据库设计
  4.1 表结构设计
  主要包括:
  单位分组表base_group info、车辆信息表base carinfo、用户信息表base_user_info、驾驶员信息表base-driver_info、行驶路线表base_drive_line、权限信息表base_function list、围栏信息表fense_attr_info、围栏点列表fense_point_info、围栏关联表fense relate—info、报警信息表gps_alarm_info、车辆最后位置表gps_last pos、车辆历史位置表gps_history、车辆多媒体信息表gps_media_info、用户自定义兴趣点表map_user_poi、系统日志表server
  4.2 存储过程和函数
  主要包括:
  【过程】登录Login、【过程】存储定位数据Insert_GPS_His、【过程】统计里程p_GetMileage、【过程】终端注册p-TerminalReg、【函数】获取子分组列表f GetChi ldGroups、【函数】获取父分组列表f GetFatherGroups、【函数】获取公司所在分组f_GetCompanyID、【函数】获取分组详细名称f_GetGroupName、【函数】获取指定时间内的里程f6etMileage。
  5、接口设计
  系统接口从数据类别上可分为两大类:系统接口和数据接口。系统接口提供对整个系统的登录和直接SQL语句操作,使用HTTP POST方式实现。数据接口主要提供系统的实时定位数据及对移动目标的指令控制等,使用SOCKET异步方式实现。
  5.1 系统接口
  系统接口采用HTTP POST同步方式实现,所有参数均包含在POST内容,并以URLEncode格式提交。
  5.2 数据接口
  (1)接入端以Client身份,以Socket常连接方式,连接到指定服务端。
  (2)连接后,需主动向服务端发送登录指令。
  (3)登录成功后,需每隔1分钟向服务端发起链路检测指令。服务端连续3分钟未收到接入端发起的链路检测指令,则强制断开链接。同理,接入端连续3分钟未收到服务端返回的链路检测返回指令,也要强制断开链接。
  (4)接入端需实时检测链路是否已经断开,断开后需要自动重连,重连间隔需在10秒至120秒之间。
  6、性能指标和系统功能
  6.1 性能指标
  (1)监控平台支持7×24不间断运行;
  (2)数据处理能力:平均500条/S,峰值1000条/S;
  (3)支持100000台终端接入,支持10000个动态目标监控;
  (4)数据在线存储时间>200天;局域网网络交换速度>100Mbps。
  6.2 系统实现的功能
  系统实现的功能有:地图显示;地图操作;地理测量;电子地图打印功能:轨迹回放;求助报警;货运车辆重量记录:车辆查询;区域报警;日志管理;车辆管理;监听录音;防盗报警;断电报警;遥控熄火功能;车辆状态记录:远程设置;里程统计;用户管理;多种监控方式;权限管理;数据统计功能。
  7、结论
  本系统平台的设计依照国家及省内对科技产业的发展规划及高新技术产业发展政策,遵照国家及省市相关技术法规要求,顺应发展智能交通的需求;能够推动车辆信息监控的智能化,实现科技成果的转化,提高车辆信息服务级别和技术含量,实现该系统产品的高档化、国产化及专业化。对行业技术水平的提高及行业工作效率的提升具有重要意义,实现较高的经济效益和社会效益。

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