信源GPS车辆卫星定位限速系统1概要.docx
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信源GPS车辆卫星定位限速系统1概要
目 录
第一章概述
1.1系统概述
系统CO-GPSV1.0融合了GPS、GSM、GIS、Internet、单片机控制等先进技术，研制开发的车辆监控管理系统，该系统由地理信息查询、客户信息管理、车辆监控调度、行政决策支持、系统维护管理等模块，基于喷油嘴优化限速模块构成，支持GSM、GPRS、CDMA等多种无线通信方式，支持MapInfo、ArcInfo、MapGuide等GIS平台，以及国际、国内主流厂家各种型号的GPS终端设备，后台数据库管理系统功能完善、查询统计方便快捷，用户终端采用B/S模式，操作使用简单方便，为客户提供了一个全新的车辆实时限速和监控调度管理应用解决方案。
该系统的系统配置方案：
是基于通信模块的GPS车辆限速系统。
GPS车辆卫星定位系统的应用不仅仅是车辆，而包括各种飞机、船等一切需要速度控制和调度的可运动载体，可广泛应用于公共交通、银行押运、物流配送等运输行业进行实时监控查询轨迹和限速，以及110报警、120急救、消防、电力抢修等特种车辆和企事业单位内部车辆的监控和调度。
系统采用先进的信息化管理方法，采用GPS卫星定位路段实时限速功能减少高速运输车辆等由于超速带来的车祸灾害。
同时为运输以及企业车辆管理企业提供丰富的企业运营数据和实时信息以及灵活的调度功能，提高企业的效益，降低企业的运营成本，更是一种管理方法和经营理念的提升，能够有效促进企业管理的信息化程度，使管理的规章制度具有真正的可执行性。
1.2设计原则
CO-GPSV1.0以国家相关技术规范为依据，遵循以下设计原则：
●先进性成熟性：
系统软件的选择和应用软件的开发要在体现先进性的同时，还要经过长期的使用和更新换代后，保证其产品的成熟性。
●经济性：
整个系统的建设应考虑投资的经济性；一方面要采用先进的技术、先进的设备；另一方面也要考虑项目的投资规模，还要考虑保护投资人的投资利益。
●标准化与开放性：
系统软件、应用软件的建设应遵循业界统一标准，具有较好的开放性，保证系统与网络平台建设所选的硬件设备能相互兼容，保证系统与所选不同类型的软件支撑平台能相互兼容。
●易维护性：
系统软件、应用软件都应提供方便、灵活的维护手段，方便应用人员的维护和管理。
●强大的兼容性：
系统具备良好的兼容性和易扩展性，兼容多种无线通信方式，兼容多种车载终端，与国内多家硬件厂商具有良好的长期合作关系。
●高度的稳定性：
特有模块异常检测、通信信道断线自动重连、灾难恢复机制使系统能够从容应对意外情况，运行稳定。
●可靠的安全性：
系统采用了网络级、数据库级、数据级、各应用子系统级等多级安全保护措施，并提供了完善的数据备份策略，有效地保障了系统及数据的安全。
1.3技术规范
●GB/T8566-2001信息技术软件生存周期过程
●GB/T2887-2000电子计算机场地通用规范
●GB/T17859-1999计算机信息系统安全保护等级划分准则
●GB/T11457-1995软件工程术语
●GB/T14715-1993信息技术设备用UPS通用技术条件
●GB/T12504-1990计算机软件质量保证计划规范
●GB/T12505-1990计算机软件配置管理计划规范
●GB/T8567-1988计算机软件产品开发文件编制指南
●GB/T9361-1988计算机场地安全要求
●GB/T9385-1988计算机软件需求说明编制指南
●GB/T9386-1988计算机软件测试文件编制规范
●YDN055-1997900/1800MHzTDMA数字蜂窝移动通信网移动台设备技术规范（暂行规定）
●YDN043-1997数字蜂窝移动通信网No.7ISUP信令技术规范
●YD/T910.4-1997900/1800MHzTDMA数字蜂窝移动通信网移动应用部分（MAP）第二阶段技术规范
●IEC61131PLC编程语言的国际标准
●RS-232/RS-422/RS-485串行数据接口标准
1.4专用名词解释
GPS（GlobalPositioningSystem）全球定位系统
GSM（Globalsystemformobilecommunications）全球移动通信系统
GIS（GeographyInformationSystem）地理信息系统
SMC（ShortMessageCenter）短消息中心
MCC（MobileControlCenter）移动目标控制中心
GPRS（GeneralPacketRadioService）通用分组无线业务
WIN（WirelessIntelligentNetwork）无线智能网
ITS（IntelligentTransportSystem）智能交通系统
PLC（ProgrammablelogicController）可编程逻辑控制器
第二章系统结构
2.1系统结构
根据电子油门控制原理和企业用户的投资规模、运行成本等具体情况，按照通信链路的实现方式，系统结构可分为基于通讯GPS车辆卫星定位系统和基于PLC电子喷油嘴控制系统两部分组成。
2.1.1基于通信模块的GPS车辆卫星定位系统
基于通信模块的GPS车辆卫星定位系统由GPS车载终端、GPS中心监控台、数据服务器、WEB服务器及电池系统等硬件设备，安卓os4.0操作系统、Oracle数据库、AutodeskMapguide专用软件包等平台支撑软件，以及GPS车辆卫星定位软件三大部分构成。
系统结构如图2－1所示：
图2－1
2.1.2基于PLC电子喷油嘴控制系统
基于PLC电子喷油嘴控制系统由三菱PLCFX1N系列CPU运算和控制中心、存储器、输入/输出、编程器，接口喷油嘴电磁阀转接器，通信电缆等硬件设备组成。
建模图形如下：
图2—2
2.2整体运行流程
系统采用了目前较为先进的体系架构，采用完全的组件化方式设计实现。
通过与监控车辆之间高效的数据传输完成调度指令的下达和目标信息的反馈。
对于限速的数据来源有两部分，一是通过内置的最新地图数据库提供路段的限速信息，二是通过特殊路段（校内，社区内，工厂企业内路段）信息广播传送数据，同时通过车辆速度信息实时同步至服务器，企业的决策者能够得到实时的管理决策支持数据，车辆驾驶和司乘人员能够享受到信息和安防等服务，监控人员能够方便快捷的完成监控调度任务，需要系统提供信息服务的人员能够及时准确的获取所需的信息。
CO-GPSV1.0的运行工作流程如图2－3所示：
车辆实时信息反馈
实时速度
限
速
值
系统管理员
管理指令下达
速度、地理位置监控
车辆轨迹同步服务器
图2－3
第三章系统特点
3.1完全组件化设计，定制灵活
由于采用完全组件化的设计方式，所以能够根据客户行业特点和需求，为客户快速定制系统。
无论是服务还是界面都可以快速响应需求的变更，进行定制。
3.2监控终端采用Web浏览方式，操作简单，易于维护
系统采用Web浏览方式，只需接入网络通过合法帐号登录即可使用。
操作界面简洁清晰、主题突出，工作人员只需简单培训即可掌握。
管理人员维护方便，只需管理服务器运行即可，省去了客户端维护的烦琐工作。
3.3监控范围大，可靠性高
由于系统利用现有无线通信网络来传送调度和定位信息，因此本系统的有效范围限制实际为现有无线通信网络的覆盖范围。
也就是说移动单元在网络漫游范围内都能够得到有效的监控。
而且，网络的拓展意味着实际监控范围的拓展。
其监控范围及可靠性远非一些公司自己组建的车载无线电台通信网所能相比。
3.4建网容易，手续简单，运行费用低
由于利用了现有无线通信网络，与组建车载无线电台车辆监控网相比，不需要单独的网络（基站和其他设备）建设；对于国家来讲使用公众网可避免传输网络重复建设及重复投资。
并且无须投入日常传输网络设备大量的维护资金。
整个系统对外只需要向当地网络运营部门缴纳相关通信费用即可。
如果用预付费卡的方式或采用费用包月方式，则每月的费用只有短消息费用，不用交纳月租费，而且费用可以封顶。
3.5定位精度高，误差小
系统采用GPS全球卫星定位系统，实现全天候24小时定位（快速定位和压缩定位）、定位精度小于10M，差分定位可精确到1-3米。
第四章系统功能
4.1功能逻辑图
其它相关自动化系统
GPS车辆卫星定位限速系统
车辆监控调度模块
系统维护管理模块
客户信息管理模块
地理信息查询模块
PLC控制车辆限速模块
图4－1
4.2功能描述
本系统主要包括：
地理信息查询模块、客户信息管理模块、车辆监控调度模块、PLC控制车辆限速模块、系统维护管理模块等。
由于系统采用B/S模式，提供通过Intarnet和Internet发布的功能，无论身在何处，只要能够接入公网，就可以获得地图信息服务进行车辆限速实时控制等功能。
4.2.1地理信息查询模块
地理信息查询模块主要提供对电子地图进行地理信息方面的基本查询功能。
1、高速地图浏览
能够对电子地图进行高速的浏览、选择、缩放、平移以及打印功能。
2、地理分析查询
系统集成了GIS的分析功能，如地物查询、路径规划、地理量算等，可对要查找的目标进行快速定位。
3、客户数据链接
系统对工作人员所选择的目标即时链接相应的客户数据。
4、特殊路段信息广播
系统对于特殊路段（校区、社区、工厂企业内路段以及施工路段）进行的信息广播接收，通过通信协议授权一致进行录入，对地图数据进行实时更新或优先执行限速。
4.2.2客户信息管理模块
客户信息管理模块主要提供客户和车辆以及分组信息的录入和维护功能。
1、车辆信息维护
对加入系统的车辆进行车辆信息和车载终端信息的录入和维护，以及车辆所属部门信息的管理。
2、动态分组
动态分组功能使监控人员能够灵活方便的对需要即时跟踪的车辆进行临时编组监控，提高工作效率。
3、客户信息维护
对使用本系统的客户信息的录入和维护，其中包含用户操作权限级别的设置和所属部门信息的管理。
4、客户通知管理
对使用本系统的客户进行公告或通知，可以同时绑定短信通知。
4.2.3车辆监控调度模块
车辆监控调度模块是整个系统的核心功能模块，其它模块都为其提供服务或者作为它的外部服务接口。
通过这些模块之间的相互配合，形成了一个能够提供全方位服务的车辆监控调度系统。
1、车辆快速定位查询
通过向要查询的车辆发送回传指令，从而获取到车辆最新的定位信息来快速查找车辆位置，并列出所选车辆的详细信息。
2、目标锁定追踪
通过向目标发送定时回传指令（定时、定次或定距）对所选目标进行实时追踪，并将目标定位在监控屏幕的中心进行锁定。
3、历史轨迹回放
通过对车辆的历史运行轨迹进行连续的回放来分析车辆的运行情况。
4、区域监控及越区报警
用户可以设置或取消矩形、圆形以及折线形（偏航报警）的电子区域，一旦车辆行驶过程中越界或偏航，监控中心会立即接收到越界或偏航信息并进行报警提示。
5、信息广播
通过车载终端配备的通话手柄与液晶显示屏，监控中心可以通过电话方式进行语音调度，或通过监控终端向车载终端发送文本调度信息。
文本调度信息通过短信息的方式下发到车载终端并显示在液晶显示屏上。
中心还可以为驾驶员提供天气预报、路况信息等服务功能。
6、遥控设置
当车辆出现报警等异常情况后，监控中心可通过系统远程设置车载终端从而控制车辆完成熄火、断油、等操作，同时还可以通过车载终端的隐蔽麦克风监听车内的通话情况。
7、防盗、防拆报警
当车辆被盗或车载终端的线路有被拆情况下，车载终端能自动向中心发出报警信息，可以在第一时间内尽量挽回不必要的损失。
4.2.4PLC控制车辆限速模块
系统采用三菱PLC控制模块对车辆进行限速，工作原理：
PLC的线路终端为继电器喷油嘴转接器，在车辆的行车电脑ECU与喷油嘴接口处安装转接器，对车辆速度超过限速值时继电器工作，使ECU的喷油嘴控制线断路，电子油门不能进行加速，进而速度下降。
当速度下降至限速阀值以下时，继电器停止工作，ECU喷油嘴控制线恢复操作，电子油门起效继续控制油门。
原理如图4-2-4
图4-2-4
4.2.5系统维护管理模块
系统维护管理模块为维护人员提供方便快捷的系统维护功能，主要有系统运行参数的配置、后台服务运行控制、系统数据的备份等功能。
第五章 运行环境
根据用户的投资建设规模和业务需求分析，如需用户所需监控的车辆数目较少（几十辆左右），建议采用基于通信模块的GPS车辆卫星定位限速系统。
如果是大中型集团用户以及为社会公众提供服务的大型运营网。
建议采用基于数据专线的GPS车辆卫星定位系统。
推荐的标准配置如下：
5.1基于通信模块的GPS车辆卫星定位限速系统
设备名称
配置要求
单位
数量
备注
GPS中心监控台
台
1
可根据规模扩充
GPS车载终端
套
若干
根据监控车辆来定
数据库服务器
高档服务器
台
1
WEB服务器
中、高档服务器
台
1
网络交换机
套
1
数据库软件
Oracle 10G
套
1
操作系统
Windowsxp等
套
1
WebGIS开发平台
AutodeskMapguide
或GeoServer
套
1
当地电子地图
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