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。
2>各分控中心
该系统采用四层网络结构。
包括总控中心、分控(专控>中心、一级用户中心、二级用户中心。
上级中心有控制自己对应的下级中心的车辆的权限。
其网络结构如下图:
图上系统监控中心网络结构图
总控中心是整个系统的控制中心,可以控制本系统中任何中心注册的车辆,可以控制各分公司分控中心的权限等。
总控中心提供整个系统唯一对外的通信接口<通信网关),连接短消息服务中心,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,管理系统之间的漫游车辆。
分控中心由网管服务器、分控交换机、网管终端、监控终端组成。
其中网管服务器是分控系统数据保存和管理的平台,分控中心交换机是分控和总控中心之间业务数据交换的软件。
网管终端是分控中心车辆注册和管理的平台。
监控终端是分控中心监控、控制车辆的GIS操作界面。
分控中心可根据需要接入用户中心,用户分中心可以控制所属用户分组的车辆,对其进行监控、调度、发布信息等控制。
分控中心的权限控制在总控中心,总控中心可以控制其可监控的车辆数目、车牌号和连接权限。
接入分控中心的监控终端的权限由分控中心控制。
分控中心在权限上略低于总控中心,监控总中心可以控制入网的所有车辆,分控中心只能控制所属分控中心的车辆。
在系统管理方面分控中心是对其分控设备和权限进行管理。
用户中心适用于单位用户,可以组建成自己集团内部的虚拟网络,该中心主要设备是监控终端。
用户中心可以分为两级建设,一级用户中心可以管辖256个二级用户中心。
一级用户中心和二级用户中心物理结构可以上一样的,但是一级用户中心的权限比二级用户中心大。
一级用户中心可以操作二级用户中心的注册车辆。
如对于一个单位车辆,共计500辆,可在总公司建设一个一级用户中心,而总公司下面有一些分公司,各分公司可以监控其中的部分车辆,这样以及用户中心可根据下面分公司的实际情况再划分二级用户中心,二级用户中心的权限由一级中心控制。
2.4系统分控/用户中心
2.4.1各分控中心
各分控中心主要由监控客户端组成。
分控中心可根据需要接入用户中心,用户分中心可以控制所属用户分组的车辆,对其进行监控、调度、发布信息等控制。
分控中心的权限控制在总控中心,总控中心可以控制其可监控的车辆数目、车牌号和连接权限。
接入分控中心的监控终端的权限由分控中心控制。
分控中心在权限上略低于总控中心,总控中心可以控制入网的所有车辆,分控中心只能控制所属分控中心的车辆。
在系统管理方面分控中心是对其分控设备和权限进行管理。
2.5核心基础软件的选择
2.5.1操作系统选择
数据库服务器和各种处理服务器选择Windows2003server操作系统,监控调度终端、网管终端等操作终端选用的是形象直观、操作方便、广为流行的WindowsXP操作系统。
2.5.2数据库选择
数据处理与网管服务器等选用MicrosoftSQLServer2005作为主数据库。
该数据库支持分布式管理、数据同步、数据仓库等技术,能够多线程同步存取记录,业界得到广泛应用。
2.5.3GIS软件选择
实现具有GPS定位功能的监控终端必须采用桌面地图化软件,这点无需论述。
在桌面地图化领域,国内外都有不少产品,但MapInfo公司产品独占鳌头,其在世界范围市场占有率达到50%左右。
选用MapInfo公司的领衔产品MapInfoMapX4.5作为地图开发构件,该软件是通用ActiveX控件,支持各种开发语言,功能强大。
2.6系统可靠措施
系统的可靠性是本系统的生命,是系统建设中最为重要的一个因素,系统的可靠性措施主要包括以下几方面:
1>本系统中公司自产的硬件设备,都采用单片微处理器,中大规模集成电路,专
用集成电路,减少了元器件的种类和数量,提高了本系统的可靠性。
2>软件采用层次化、模块化结构设计方法,各模块之间调用准则是上层调用下层,
下层不能调用上层,各模块具有唯一的入口和尽可能少的出口,有效地保证了
系统能够正确完成预定功能,提高系统的稳定性和可靠性,有利于提高产品的
质量,也有利于产品的维护和升级。
2> 设备的生产严格按照管理各种设备的设计图纸,严格要求上岗操作人员的素
质,生产环境以及生产秩序等,使本系统的设备质量得到保证。
3> 采用了先进的相位平滑伪距差分技术进行向后差分,使系统定位精度提高到5~10M以内,也克服了GSM系统无前向广播信道从而无法进行常规前向差分的困难,有效地提高了本系统的定位可靠性。
4> 采用先进的纠错编码技术,保证报警信息的无误传输。
5>移动终端采用了“黑匣子”及轨迹推算技术,一方面可对汽车事故或报警前的各种GPS信息进行记录,供事后调查、取证及分析之用;另一方面可对汽车的运行轨迹进行存储及推算,克服了常规的车辆越界报警所需的大数据量传输的困难,提高了系统报警质量,保证了系统的可靠性。
6>车载终端进行了抗震设计,使车载终端具有良好的抗震能力,提高了车载终端的稳定性和可靠性。
7>各设备进行了抗干扰的设计,使系统的抗干扰能力明显加强,使系统正常工作的环境得到拓宽,有效地提高了系统的可靠性。
车载终端通过公安部安全与警用电子产品质量检测中心的外壳压力实验、外壳冲击强度实验、电压变化实验、高/低温性能实验、恒定湿热实验、振动实验、冲击实验、抗射频干扰能力检验以及静电放电敏感度实验等严格检测,符合车载报警设备的相关标准。
2.7系统安全措施
2.7.1防止非法入网
系统采用设备认证、用户认证、授权等方式防止非法用户入网。
系统中每一接入设备都有网管服务器分配的单一设备ID号及密码,每位对系统设备进行任何操作的操作员都有其唯一的操作员ID号及密码。
对每个设备和每位操作员可以进行何种操作都有权限规定。
这就能够防止非法设备接入该系统,也能防止非法操作员对该系统进行操作和合法操作员进行越权操作。
2.8贝尔科技解决方案优势
2.8.1协议任意选择
对于CDMA/GPRS车载设备,车载终端可以采用TCP协议或UDP协议,两种方式比较如下:
协议
数据流量
通信费用
可靠性
TCP协议
较大,TCP协议与UDP协议的数据流量比大约为3:
2
较高
较好
UDP协议
较小
较低
一般
GPS车载终端可以实现监控中心无线配置,可以根据需要和车辆不同随时选择通讯方式。
2.8.2安全分级的用户管理
系统总控中心具有对所有入网用户操作的权力;各分控中心具有本中心内所有入网用户操作的权力;各分组<即用户中心)只具有对本组入网用户操作的权力。
根据入网车辆的类型不同和实际运营的需要,各中心可以根据车辆类型、特定车队<或分组)、某一入网用户进行操作,车辆控制结构如下图所示。
车辆类型
车队/分组
用户
图车辆控制结构
2.8.3综合一体化网络管理
油罐车GPS监控调度系统是一个包括有线/无线、局域/广域、公用/专用、地面/卫星网络的综合服务系统。
因为其功能特殊性和网络复杂性,很难直接应用为专门网络定义的专用协议。
但系统的管理主要是根据国际标准化组织<1)失效管理。
系统提供每天对车台进行诊断,以及时发现入网用户的车载设备的工作情况是否正常,并自动生成日报表;
<2)安全管理。
系统提供二级验证,即设备连接的验证和操作员操作的验证。
对所有的网络控制中心设备,在其启动前,均需到网管服务器进行身份验证,只有合法的设备采允许接入;
<3)性能管理。
系统实时地采集网络的数据流量,收集所有监控的车辆,显示所有在线的操作员和各操作终端。
<4)计费管理。
系统采集所有收发的信息,记录不同的分控中心、不同的用户中心的信息量,并以报表的方式提供给管理员。
<5)配置管理。
车载信息处理终端、专用网络各设备、信息服务中心各设备参数均可由管理中心进行设置,全网用户参数按用户中心、专控中心、分控中心、总控中心进行同步。
2.8.4车载终端自动检测系统
当使用者需要检测车载设备时,可选择手柄上的自检菜单,车载终端自动向中心发送测试数据,同时中心会向车载终端发送检测结果信息。
最后,检测信息将在手柄上显示。
2.8.5车载终端语音播报
车载终端可以把中心下发的调度信息通过语音的形式播报出来,最大限度地保证车辆行驶安全。
第三章 系统功能
3.1特色功能
3.1.1稳定可靠的报警机制
报警可通过CDMA/GPRS网络传回中心,当网络堵塞时可通过短消息方式向中心报告警情,当短消息堵塞时可通过TDMF的后备方式向中心发送报警信息。
3.1.2低功耗技术
采用了低功耗技术的贝尔科技车台可以将主机静态功耗降到60mA以下,为同类产品中最低。
3.1.3盲区补传功能
监控过程中如果进入GSM盲区,将数据自动保存在车载黑匣子中,一旦进入
服务区,车载终端将自动向中心补传盲区数据;
3.1.4高度智能化
车台经过学习各种车台的报警模式以后可以兼容各种防盗报警器,甚至高档车的原车报警器。
3.1.5车载用户的私密功能
为了更好的保护用户的隐私,用户可以通过手柄上的监控权限菜单选项,选择是否允许监控,对于一些用户,也可以禁止此项设置。
3.1.6电子围栏技术
网络控制中心可以为车辆预先设定各种条件的电子围栏<定区域、定路线等),一旦车辆驶离围栏,将自动向中心报警。
3.1.7流量统计技术
系统自动对每辆车的CDMA/GPRS流量进行统计,并可以设置一个阀值,当超过该数值时,系统会自动提醒坐席人员。
这样才不会流量超标,造成经济损失。
3.1.8系统可定制性
用户可以自己改变终端主界面的布局;同时系统还提供了大量可设置的参数让用户能改变终端的运行状态,不同的用户可以根据自己的需求进行配置。
3.1.9系统二次开发
系统提供客户二次开发的接口,可以根据自己的需要进行二次开发。
3.2基本功能
3.2.1管理功能
管理功能指使用本系统进行运营时需要具有的整个网络的管理功能。
①权限管理
权限管理分级别进行管理,主要体现在操作员级别上。
操作员对应于一个总控中心和分控中心,只有总控和分控中心可以增加、删除操作员,配置操作员的权限。
操作员按分组进行管理,各中心设一个总控组,该组的操作员可以操作该中心的所有操作<系统管理员可以控制)。
②安全管理
系统安全性:
各设备使用前必须在网管服务器添加设备,使用时向上层设备登陆,而各设备登陆请求由网管服务器统一处理,这样可以阻止非法设备进入系统。
中心终端设备使用时,必须使用序列号,序列号由总控中心统一分配。
序列号采用先进的加密算法得出,可以标示该序列号允许使用的中心、设备类型等。
客户端密码,当操作员要操作车辆时,需要输入密码登录客户端。
3.2.2地理信息功能
地图的基本操作包括:
地图放大、地图缩小、地图选中、地图移动、测距等。
地理信息查询:
点选择、圈选择、矩形选择、精确查询地物、模糊查询地物等。
3.2.3位置查询及油囗状态查询
车载设备通过GPS模块接收卫星信息,可以提供实时的车辆位置信息以及当前的油口状态信息。
该信息通过无线通信3.2.4车辆视频监控
控制中心可以通过视频监控终端选择监控单车或按特定条件组合的多车,可以实时预览车上视频图像以及命令发送到车载设备后,车载设备发送自身的位置信息回控制中心。
控制中心监控车辆时可以选择指定车载设备按一定时间间隔或按一定位置间隔发送位置信息回中心。
控制中心在电子地图上显示车辆位置,并可显示车辆行使的轨迹路线。
多个中心可以同时监控一辆车。
中心主动监控车辆,可以根据需要选择:
监控时间、车辆回传数据时间间隔、距离间隔、压缩数据回传。
3.2.5实时定位
控制中心可以选择配置车载设备,使其满足特定条件