基于北斗的车辆监控调度系统解决方案

基于北斗的车辆监控调度系统基于北斗的车辆监控调度系统 解决方案解决方案 北京国翼恒达导航科技有限公司 基于北斗的车辆监控调度系统解决方案 目录目录 1系统概述系统概述.1 2系统建设目标系统建设目标.1 3系统总体设计系统总体设计.2 3.1系统总体结构 .2 3.2系统组成 .2 4车辆监控管理平台分系统设计车辆监控管理平台分系统设计.3 4.1车辆实时监控管理软件.3 4.1.1地图服务 .3 4.1.2车辆位置监控.3 4.1.3车辆轨迹回放.4 4.1.4车辆状态监控.4 4.1.5车辆报警管理.4 4.1.6车辆指挥调度.5 4.1.7车辆统计分析.5 4.1.8系统管理 .6 4.2北斗指挥机 .6 5智能车载终端分系统设计智能车载终端分系统设计 .6 5.1北斗 RDSS 车载终端.6 5.1.1产品功能 .7 5.1.2产品技术指标.7 5.1.3产品结构特征.8 5.2导航仪.10 5.2.1产品性能指标.10 5.2.2产品结构特征.11 5.3嵌入式软件 .12 6系统预算系统预算.12 基于北斗的车辆监控调度系统解决方案 1 1 1系统概述系统概述 在不同行业领域的应用中，车辆不再简单充当运输载体，车辆管理部门往 往把车辆作为一个信息点对其进行数据采集跟踪指挥布控。在现阶段，车辆监 控普遍采用 GPS（全球定位系统）与其他通信系统相结合的方式，实现对车辆 监控的要求。但是采用这种车辆监控方式也存在着诸多的弊端，如在移动基站 信号覆盖弱的地方，通信成功率低、车队之间无法远距离通信、上级管理部门 无法指挥调度等问题，都将影响监控系统的稳定可靠性。北斗卫星导航系统是 我国自行研制开发的全球卫星定位与通信系统，随着我北斗二代系统投入使用， 北斗系统运用于各特种车辆及重点车辆监控，是必然的发展趋势。 基于北斗的车辆监控调度系统将北斗卫星导航定位技术、GIS 地理信息系统 技术、互联网技术有机结合，针对不同类型车辆如危化品运输车、客运车、政 府部门车辆及各种特种车辆如警用车、运钞车、消防车，救护车、邮政车、工 程抢险车等，可提供系统监控中心的整体解决方案。监控中心通过北斗卫星网 络，能够实现全天候网络无缝覆盖获取车辆的地理位置、运行方向、运行速度 及各种状态信息，对车辆进行实时监控、调度、发布服务信息、受理各种类型 的报警信息等。本系统扩展性强，配置灵活方便，规模可大可小，监控中心可 适应小到几辆车，大到数万辆车的监控和管理。 2 2系统建设目标系统建设目标 基于北斗的车辆监控调度系统以北斗卫星导航系统作为车辆定位和监控调 度及监控中心与车辆间通信的支持平台。本系统能够在广阔疆域全天候、无缝 隙、大范围的为用户确定其所在的地理经纬度，可为车辆导航定位、监控管理、 指挥调度、安全保密、路径优化提供有利的保障，形成一个现代的交通运输系 统，降低交通运输方面的成本，提高经济效益。 所有车辆全过程动态信息管理； 所有车辆全过程的位置监控和短信通信服务； 基于北斗的车辆监控调度系统解决方案 2 提供有效的救援指挥服务，保障救援行动准确迅速； 3 3系统总体设计系统总体设计 3.13.1 系统总体结构系统总体结构 基于北斗的车辆监控调度系统以北斗卫星导航系统、车辆视频监控、2G/3G 网络为支撑，对注册车辆外出执勤作业提供全天候的监控管理。本系统为车辆 监管部门建立多层次指挥的平台，为客户实现组网灵活、指挥操作便捷、功能 强大、系统稳定可靠的监控系统。 图 1 系统总体结构图 3.23.2 系统组成系统组成 系统主要由智能车载终端分系统和车辆监控管理平台分系统两部分组成。 （1 1）智能车载终端分系统）智能车载终端分系统 智能车载终端分系统部署在监控车辆上，能够进行车辆位置信息采集，并 能通过北斗或移动通信网络将采集信息传输到后台监控平台。该分系统主要由 北斗 RDSS 车载终端、导航仪设备和嵌入式软件组成。 基于北斗的车辆监控调度系统解决方案 3 （2 2）车辆远程监控管理平台分系统）车辆远程监控管理平台分系统 车辆远程监控管理平台分系统通过实时接入车辆传输的位置、车辆状态等 信息，在地图平台上实现对车辆的监控管理，以及应急事件的指挥调度。 4 4车辆监控管理平台分系统设计车辆监控管理平台分系统设计 车辆监控管理平台分系统主要由平台支撑硬件设备、北斗指挥机和车辆实 时监控管理软件组成，其中支撑硬件设备可以采用用户现有硬件设备。 4.14.1 车辆实时监控管理软件车辆实时监控管理软件 4.1.1 地图服务地图服务 监控管理平台提供地图服务，为车辆信息监控管理提供高效的可视化环境。 操作员可以在平台上进行缩放浏览、定位查询、空间量测等基础操作。 4.1.2 车辆位置监控车辆位置监控 在地图上显示所有在线车辆的当前位置，支持位置的实时更新。支持对选 定车辆的持续位置跟踪。 基于北斗的车辆监控调度系统解决方案 4 4.1.3 车辆轨迹回放车辆轨迹回放 在地图上显示选定车辆的运动轨迹，可选择要显示轨迹的周期。 4.1.4 车辆状态监控车辆状态监控 显示车辆的详细参数信息，可显示车辆的速度、行进方向、运行时间、发 动机参数等各种信息。 4.1.5 车辆报警管理车辆报警管理 支持对车辆监控自动报警，主要包括两类报警信息：区域报警和终端救援 报警。 区域报警：根据软件设定的车辆运动电子围栏范围、运行路线等，当车辆 运动位置超过活动区域或偏离运动路线时自动进出区域报警或偏航报警，并以 声、光等方式提示。 基于北斗的车辆监控调度系统解决方案 5 救援报警：车辆发生危险时，通过一键报警将位置信息发送到监控中心， 在可视化监控软件显示报警位置，并以声、光等方式提示。 4.1.6 车辆指挥调度车辆指挥调度 对于有通讯网络覆盖的地区，可通过移动通信方式对车辆进行指挥调度。 对于没有通讯网络覆盖的地区，可向车载北斗设备发送北斗短信，进行指挥调 度。 基于北斗的车辆监控调度系统解决方案 6 4.1.7 车辆统计分析车辆统计分析 软件支持对车辆运行信息的统计分析。 里程统计：统计系统所有车辆在某一段时间内的里程数，综合对比分析可 得出车辆的工作是否饱满等信息。 违章统计：统计系统中所有车辆的违章统计信息，主要包括车载终端上报 的违章信息。 4.1.8 系统管理系统管理 提供对系统软件的配置管理，主要包括用户注册、权限管理、系统日志管 理、北斗终端管理、系统监控管理等功能。 4.24.2 北斗指挥机北斗指挥机 根据实际终端用户数，系统选用 100 型北斗指挥机，监收所有北斗车载终 端信息，并与下属各北斗车载终端进行通信。 图 2 北斗指挥机结构图 5 5智能车载终端分系统设计智能车载终端分系统设计 智能车载终端结合了北斗/GPS 双模高精度定位技术、北斗通信技术、 GPRS/3G 通信技术，采用工业级设计，具有车辆定位、监控管理能力，安装方 便。分系统主要包括北斗 RDSS 车载终端、导航仪及嵌入式软件。 基于北斗的车辆监控调度系统解决方案 7 5.15.1 北斗北斗 RDSSRDSS 车载终端车载终端 设备集成北斗/GPS 定位、北斗短报文通信和自动位置报告功能。主机底座 采用强磁性吸附设计，底座与车体接触部分采用橡胶防护。主机可通过串口连 接车内导航仪，使用方式灵活。 5.1.1 产品功能产品功能 （1）定位功能 北斗主机支持 BDS 单模无源定位、GPS 单模定位、BDS/GPS 多模无源定位 三种定位模式，支持通过导航仪设置定位模式，默认设置为 BDS/GPS 多模定位 模式。 （2）通信功能 北斗主机支持北斗短报文通信功能。 （3）自动报位功能 北斗主机支持按照设定的频率自动将位置信息上报到指定的监控平台。 5.1.2 产品技术指标产品技术指标 （1）北斗定位指标 接收信号频点：B1； 接收灵敏度：捕获灵敏度优于-137dBm,跟踪灵敏度优于-150dBm ； 启动时间：冷启动60 秒，热启动10 秒，重捕获8 秒； 定位精度：水平优于 5m ，垂直优于 10m，速度优于 0.2m/s。 （2）BDS/GPS 多模定位指标 接收信号频点：B1，L1； 接收灵敏度：捕获灵敏度优于-140dBm，跟踪灵敏度优于-150dBm； 启动时间：冷启动60 秒，热启动10 秒，重捕获8 秒； 定位精度：水平优于 5m ，垂直优于 10m ，速度优于 0.2m/s。 （3）北斗短报文性能指标 1 1）北斗短报文接收指标）北斗短报文接收指标 接收灵敏度： 基于北斗的车辆监控调度系统解决方案 8 观测卫星角度为方位角 0360，仰角 2049，用户机天线输入端 卫星信号电平为-124.6dBm ，接收信号误码率不大于 1x10-5； 观测卫星角度为方位角 0360，仰角 5090，用户机天线输入端 卫星信号电平为-127.6dBm ,接收信号误码率不大于 1x10-5； 通道数：10 个； 捕获时间：开机首次捕获卫星的时间2s;失锁后重新捕获卫星的时间 1s； 通信成功率：实际对天测试的通信成功率98%。 2 2）北斗短报文发送指标）北斗短报文发送指标 发射信息频率准确度：优于 5x10-7 ； 发射信息 EIRP 值：方位角 0360、仰角 1075时，发射信号 EIRP 值13dBW； BPSK 载波相位调制偏差：3； 发射信号载波抑制：30dB。 （4）外围接口指标 串口：同时支持车载 12V、24V 直流电源输入，支持与导航仪双向数据 传输； 机卡接口：北斗用户卡； （5）防护能力 防水能力达到国际标准 IPX7 级或者以上； 防尘能力达到国际标准 IP6X 级或者以上； （6）环境可靠性指标 工作温度：-30+70； 存储温度：-30+70； 湿度（23）：98%无凝结； 冲击：6g/s； 振动：0.1g/(20100)Hz。 5.1.3 产品结构特征产品结构特征 北斗主机采用圆柱型外观设计，尺寸：直径：132mm，高:67mm。北斗主 基于北斗的车辆监控调度系统解决方案 9 机结构外观如下图所示。 图 3 北斗主机尺寸结构图 终端外观如图所示。 图 4 北斗主机外观图 基于北斗的车辆监控调度系统解决方案 10 5.25.2 导航仪导航仪 5.2.1 产品性能指标产品性能指标 序号序号设备名称设备名称技技 术术 参参 数数 1 1 产品类型分体式北斗定位专业定制移动 PAD 终端 2 2 硬件结构机身颜色：黑色；外观样式：平板。 4 4 操作系统 Android4.3 5 5 处理器四核 1.2GHz 6 6 内存RAM：1GB，ROM：16GB 7 7 存储卡扩展 槽 具备一个 Micro SD （TF）存储卡拓展槽,最大支持 64G 8 8 尺寸 205*140*14mm 9 9 通信制式 内置 3G 通信模块，多模单卡单待，支持 2G/3G 语音通话功能；支持 3G 数据通信功能。 1010 屏幕 屏幕尺寸:7 寸电容触摸屏，阳光下清晰可见，分辨率: 1280*800。 支持多点触控功能；可视角度150 度 1111 电池 锂电池；电池容量:6000mAh； 续航能力：在数据连接模块、卫星定位模块打开的条件下，电池连续 工作时间8 小时，待机时间72 小时。 1212 摄像头 后置主摄像头 800 万像素；前置摄像头，200 万像素； 支持屏幕自动聚焦 1313 闪光灯 内置双 LED 高亮度闪光灯，具有良好的拍照成像效果，支持特殊环境 中的拍照要求 1414 接口 具备一个 Micro USB 接口或串口； USB 2.0 接口支持数据传输；支持充电，充电器支持 100V240V 交 流电压. 1515 电源 同时支持车载 12V、24V 直流电源输入，支持与北斗主机双向数据传 输。 基于北斗的车辆监控调度系统解决方案 11 1616 工作环境 环境温度：20+60； 湿度（23）：98%无凝结； 1717 储存环境 环境温度：30+70； 湿度（23）：98%无凝结。 5.2.2 产品结构特征产品结构特征 导航仪采用平板式设计，屏幕尺寸 7.0 英寸，尺寸 205*140*14mm。 电源开关 音量+ 音量- SIM 卡槽 & TF 卡槽 耳机 充电孔&USB&HDMI RS232 接口 自定义拨动开关 图 5 导航仪产品结构图 5.35.3 嵌入式软件嵌入式软件 嵌入式软件系统部署在导航仪上，主要实现基于电子地图的车辆导航、信 息查