油罐车车载监控系统.docx

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油罐车车载监控系统

油罐车辆智能监控解决方案

第一章 需求分析

1.1行业市场简要分析

油罐车的运输状况难以实时掌握，在一定程度上制约了企业经营效益的提高。

燃油产品的安全运输在石油运输企业管理中一直是倍受关注的问题，在燃油产品的运输中，盗窃、抢劫以及员工的不规范行为给企业带来了不同程度的损失，而普通的计算机系统管理的信息化已经不能解决这个问题，拥有一套可对燃油运输车辆进行实时监控的移动定位系统成为石油运输企业管理中不可或缺的辅助手段。

3G/GPS技术的不断进步和发展给石油运输行业的储运管理提供了新的方式，通过GPS技术，可以快速、准确、实时地确定空间位置的三维坐标，极大地缩短了信息源的更新周期。

贝尔科技GPS监控系统的应用将会更大程度地降低成本，对石油运输企业优化资源配置、提高市场竞争力，将会起到积极的促进作用。

油罐汽车进出油口开关监控记录仪，俗称“电子签封”（电子阀门），是专门针对石油运输企业成品油配送过程而开发的一套电子监控管理系统（英文缩写ELS），它与GPS车辆监控系统的集成可有效监控油罐车运输配送作业整个过程，从而规范和监督油品装卸工作各个环节的操作行为，防止违规操作，为运输企业承运信誉提供科学的依据。

油罐汽车电子铅封监管系统，实时监测各进、出油口的开、关状态，并利用GPS车载终端以CDMA/GPRS方式，通过公众网将上述信息传入监管中心，对油罐汽车油口工作状态进行实时监控。

油罐汽车GPS与电子铅封监管系统的完美结合，大大提高了石油运输企业的运营工作效率和安全管理水平。

第二章 整体解决方案

   油罐车辆担负着从油库到加油站等地的油品运输任务，由于其移动的特性，增加了管理的难度。

如何保证油罐汽车安全、经济运行，是摆在管理者面前的难题。

电子技术的飞速发展，在手段上为解决上述难题提供了可能。

油罐车辆卫星定位及电子铅封监管系统，利用先进的全球卫星定位技术实时跟踪油罐汽车位置，电子铅封（两项专利技术产品）实时监测各进、出油口的开、关状态，通过GSM短信方式将上述信息传到监管中心，对油罐汽车进行管理，提高调度指挥效率，有效的防止了中途卸油和“跑私活”等不正常现象，使了油罐汽车的更加安全、经济运行。

2.1设计目标

通过对石油油罐车辆的仔细研究，确定以下设计目标：

2.1.1遏制偷油

对运输过程中普遍存在的偷油问题将GPS监控系统和电子铅封系统有效结合，实时对油罐汽车油口工作状态进行监控。

油罐车辆上安装了GPS终端、数据采集器、电子铅封探头等电子铅封设备，电子铅封探头安装在油罐车的进出油口部位，有效配合油口的开关操作，触发信息，并把该信息通过数据线传送给驾驶室内的数据采集器，数据采集器利用GPS终端通过CDMA/GPRS将状态信息传送到监控中心，对油罐汽车油气口工作状态进行全天实时监控。

GPS监控系统和电子铅封技术的结合，大大提高了石油、液化气等危险品运输企业的运营工作效率和安全管理水平。

2.1.2安全报警

对于所有入网的车辆，一旦遇到警情，司机只要按下报警开关，5秒钟左右中心系统就可以收到报警信息，同时中心收到车台自动抓拍的图像并自动启动车内声音监听，迅速了解油灌车内的动静，及时通知各相关部门及时联动处理。

另外，当行驶过程中遇到险情或发生交通事故、车辆故障等情况下，可通过车载终端的报警按钮向监控中心求救。

2.1.3实时监控

建立一套对油灌车进行实时监控调度，统一管理的系统显得尤为重要。

GPS及无线通信网络的发展使得利用高科技全面监控油灌车得以实现，能在电子地图上清晰、实时地了解车辆所在位置、显示车辆的速度、以及图象监控等信息，让管理者随时掌控油灌车辆的当前动态。

2.1.4严控超速

油灌运输车辆一般都有限速行驶的规定，并且运输中不能随意停车。

监控中心可以预先设定限制速度，当车辆的行驶速度超过或者小于规定的阈值时，将自动发出报警信息。

以便监控中心采取措施，提醒驾驶员注意速度或者要求驾驶员汇报情况。

2.1.5违规路线

为了加强油灌运输车辆的管理，一般要求车辆行驶在限定路线、特定区域活动，并且运输途中不能随意停车。

监控中心可能预先设定限制的路线及行驶区域范围，一旦油灌车辆驶出限定的范围，监控中心将自动发出相应报警信息，并转换成语音及文本信息及时提醒司机注意等信息。

中心可以根据实际情况采取措施。

2.1.6轨迹回放

一旦油灌运输车出现意外事故，利用GPS车载能够在第一时间赶到事故发生现场，减少事故带来损失的最低损失。

通过行业GPS车载终端能够进行轨迹回放功能，了解到车辆在过去某段时间行驶的轨迹信息点，这些信息能为事故查询、责任鉴定等提供有力的证据。

2.1.7扩展功能

系统设计有多个扩展接口，方便进行扩展。

根据需要系统可以把数据送到交通台、公安局、运管处等相关部门，实现资源共享。

系统采用模块化设计，可以方便兼容其他厂家终端，提供公平竞争的机会。

2.1.8报表统计

系统具有数据统计分析功能，辅助事故分析，事故情况有据可查。

监控中心可通过对车辆历史数据的统计分析，得到相应报表。

如统计驾驶员驾驶时间、驾驶任务完成情况、违规次数、事故次数等，从而制定出切实可行的高效的油罐车行车方案；同时可对油罐车的运行和消耗进行数据统计，从而做到科学的管理和监控，节约开支，提高油罐车的行车效率和安全性，使油罐车更好地完成任务。

2.1.9分级管理

本系统可以在管理公司总部建立一个总监控中心，同时可以在异地的分公司或客户处建立不同的分监控中心；总中心控制所有的车辆，每个分中心只能监控到自已被分配的车辆；实现数据信息共享，多级异地联网协同监控管理。

2.2设计原则

2.2.1经济高效性

经济高效性。

技术方案设计充分考虑市场经济原则，既有利于车辆的安全方便管理，又有利于降低系统投资成本，特别是运营成本，能够充分考虑总控中心的市场化经营模式。

2.2.2系统开放性

系统的开放性。

系统设计遵循开放性原则，能够支持多种硬件设备和网络系统，并支持二次开发。

2.2.3系统继承性

系统的继承性。

最大限度利用原有部分设备，充分利用已有硬件设备和网络资源。

2.2.4系统扩展性

系统的可扩展性。

对系统终期容量及网络发展设想进行方案设计，实现平滑扩容。

采用智能接口技术，能够满足系统向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行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。

2.2.6系统经济性

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成本。

在考虑终端设备价格同时，还考虑了通讯系统运营费用。

2.2.7系统稳定性

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安全和可靠性，充分考虑了CDMA/GPRS通信条件对本系统的支持状况。

2.2.8系统高容量

系统容量是按照单系统10000辆的容量进行设计，能够满足入网油罐车辆，也可以兼容是客运车、货车、私家车等其他社会车辆，增加收入。

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。

2.3系统总体架构

2.3.1系统构成

油罐汽车卫星定位及电子铅封监管系统主要由全球卫星定位系统和电子铅封系统构成，通过CDMA/GPRS网络实现实时无线传递油罐汽车位置和油口状态信息。

全球卫星定位系统以互联网为骨架，将监控中心、远程监控终端、数据服务器、无线移动通讯网、GPS车载终端有机地结合在一起，以互联网服务器为核心实现分布式多级监控，具有“经济、实用、性能价格比高、可伸缩性强”的优点。

电子铅封部分采用先进的信息钮（TM）数码自动识别技术和现场单总线技术，专门为油罐汽车设计，对每个进、出油口进行编号，通过数据采集器实时采集其开、关状态信号，通过卫星定位车载装置上的GSM通讯模块，与汽车地理位置信息一同无线传输到监控中心，实时显示各油罐汽车进、出油口的开、关状态，并可对一些违规操作报警。

电子铅封采用信息钮（TM）对各进、出进行唯一编号，1,000,000,000个不重复，各油口地址具有唯一性。

从结构上，针对油罐汽车特点专门设计，在油口的盖、帽和门等可动部件上，安装无源数码信息钮，只有数据采集器采集到对应的数码信息时，才能确定数据有效，同时做到防爆、防水、防油、抗震要求。

如果采用微动开关、磁性开关或光电开关等检测油口状态，将有可能通过短路等方式作弊，违归操作。

电子铅封可重复使用，从长远看，比传统铅封更加经济。

油罐车辆属于危险品特种车辆，要求“0区本质安全型防爆”，在产品的设计中，从电路设计到探头材料的选择，充分考虑安全因素，经过多次实验、修改，电子铅封已或本质安全防爆合格证。

使系统适应油罐车辆运行中的全天候特殊环境要求。

2.3.2系统网络结构

系统网络采用多级体系结构，即：

总公司总控中心、各分公司分控中心及专控中心等、以及各GPS车载终端和电子铅封设备。

其中总控中心是整个系统的总控制中心；各分公司分控中心是根据系统要求建设的各地市或车队控制中心，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，不必建设分控中心的单位可以通过建设终端操作平台，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。

全国所有的移动台都是通过CDMA/GPRS网络与总控中心通信，，为提高系统可靠性利用短消息作为数据通到备份。

通讯系统采用GPRS/CDMA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设成本，有利于系统统一管理。

整个系统与CDMA/GPRS网络的接口只有一个，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成本。

单位可选择安装监控调度终端软件通过互联网接入总控中心管理单位车辆。

这样只需要一台PC机，降低系统建设成本。

系统网络结构如下图所示。

 总控中心

分控中心

分控中心

分控中心

INTERNET

 系统网络结构图

2.3.3系统总控中心结构

总控中心结构图如下：

1）  系统总控中心功能

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（通信服务器），CDMA/GPRS接入网关等。

总控中心拥有整个系统唯一的数据中心，统一管理整个系统的注册车辆。

总控中心从功能上划分，可以划分为4个主要组成部分：

通信系统、数据库管理子系统、终端操作平台、客户接入系统，另外，此系统已经包括了对图像拍照功能。

通信服务器负责整个系统与车载设备的通信，直接与车载终端通过GPRS/CDMA使用TCP/IP进行通信。

系统短信接入采用比较成熟的技术，即通过专线直接接入短信中心，控制中心的短信前置机与短信中心的短信网关进行通信，进行数据收发。

只要系统具备一个互联网IP地址即可，目前整个GPRS/CDMA网络支持从GPRS/CDMA终端与互联网的通信，此种方式接入比较简单。

数据库管理部分是系统数据库的核心管理部分，并负责总控制中心整个系统的接入和维护。

客户端和互联网接入部分是总控制中心对子级控制中心的唯一接口，分控中心通过互联网网关转发到总控制中心的数据，这样把总控制中心内网的设备与分控等其它系统设备有效的隔离，保证了总控制中心运行的稳定性。

总控中心中通信子系统、数据库管理子系统与分控／互联网接入部分的设备建议设在专用机房内，与操作平台分开，设专人管理。

终端平台可设在监控大厅内，可完成系统日常的一般车载设备管理和监控控制操作。

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