危险品GPS监控调度系统技术方案

危险品车辆GPS监控调度系统设计方案危险品车辆GPS监控调度系统技术方案目 录第一章 公司介绍6第二章 系统的市场需求分析7第三章 系统中心架构93.1 系统设计目标92.2 设计原则93.3 总体方案设计103.3.1系统网络结构103.3.2系统管理结构123.4核心基础软件的选择143.4.1操作系统选择143.4.2 数据库选择143.4.3 GIS软件选择14第四章 系统功能154.1地理信息功能154.1.1 地图基本操作154.1.2 地理信息查询164.2管理功能164.2.1权限管理164.2.2网络管理164.2.3安全管理164.3业务功能164.3.1车辆地理位置信息查询174.3.2车辆监控174.3.3车辆位置查询174.3.4实时定位174.3.5车载设备主动上报数据（GPRS在线）174.3.6车辆报警、求助184.3.7报警监听194.3.8远程控制（可选）194.3.9车辆调度194.3.10车辆导航204.3.11车辆轨迹数据保存、回放20第五章 系统总控中心215.1 总控中心网络结构215.2总控中心设备功能235.2.1网管服务器235.2.2中心交换机245.2.3通信网关255.2.4前置机265.2.5监控终端265.2.6网管终端295.2.7互联网关29第六章 系统分控/用户中心316.1各车队分控中心316.2用户中心316.3 110报警服务中心32第七章 技术优势347.1关键技术突破347.1.1 GPRS移动数据传输347.1.2 车载嵌入式软件357.1.3 IP话音技术357.1.4 GPRS与GSM备份357.1.5协议任意选择367.1.6 电信级运营服务中心系统367.2应用技术创新377.2.1 安全分级的用户管理377.2.2 综合一体化网络管理377.2.3强大的数据压缩技术387.2.4稳定可靠的报警机制387.2.5低功耗技术387.2.6车载终端自动检测系统387.2.7车载用户的私密功能387.2.8先进的“最佳路径”算法38第八章 车载设备408.1 NL6260A6设备介绍408.2 NL6260F117设备介绍418.3 NL6260G设备介绍418.4 新大陆GPRS车台特点43第九章 系统性能指标449.1 系统总体性能449.2 监控中心性能449.3 车载终端性能449.4 系统技术指标45附：系统硬件建议配置清单47第一章 公司介绍第二章 系统的市场需求分析随着政府对社会上的危险品的管理的日益加强，危险品车辆GPS监控调度系统也逐渐纳入政府系统工程之一。利用该车辆调度监控系统对危险品车辆的加强管理，给社会的安全保障提供了科学、合理以及智能化的管理模式，不但使得危险品车辆发生的事故率大大降低，就是在出现事故时也可以通过该系统得能够在第一时间启动如110、119和120等相应的应急系统。据资料表明，我国现约有超过近10万辆的危险品车辆将逐渐纳入安全管理的日程。相应的车辆监控调度系统也为车队提供管理的一种依据和手段，使得危险品车得到最合理化的管理，为社会的安全保障体系加了层保险盒。危险品：一般是指爆炸品、压缩气体和液化气体、易燃液体、易燃固体、自燃物品和遇湿易燃物品、氧化剂和有机过氧化物、毒害品、放射性物品和腐蚀品。针对危险品车辆这种具有特殊性车辆的监控调度，中心系统和移动终端能够主要达到对车辆的严格管理：1、 中心主要考虑设计好车辆的行驶路线、行驶速度和行驶时间等。线路报警在路线设计时，一定要设计好，要充分考虑线路的安全性。尽量避免车辆的行驶路线经过繁华的商业闹市区、居民区和娱乐场所等人员密集的地方以及经常发生堵车或发生交通事故较为频繁的路段。因此，中心在设置好线路报警后，一旦检测到车辆驶出预先设定的安全区，移动终端自动向中心发出报警信息。超速报警在车辆行驶的速度对于一般的车辆都很重要，而危险品车辆的行驶速度就尤为突出，有些高危险品的装载运输在高速行驶下产生的摩擦，从而产生温度积累产生高温危险；再说车辆装载物的危险性，特别是在高速公路上对行驶速度也有很大的限制。因此在中心有必要对设备进行超速报警设置，从而对车辆的行驶速度进行监控管理。延时报警危险品车辆的到达实时性要求一般是较高的，因此充分考虑车辆在完成运输任务的时间合理要求，在中心对设备设置好相应的参数，一旦车辆的行驶时间超过预期设定的时间，移动终端实施延时报警，中心得以重点监控。车辆调度车辆调度是为了对车辆的合理化管理、调配和应急处理起着很大的作用。例如，石油、天然气的运输，俗话说在现代工业国家，这些已经成为一种国家强大的资源支柱。在海洋上，有许许多多的称为“海上生命线”的航线就是指油轮的航线，到了陆上，以运送石油、天然气的车队也是一样的重要。因此车辆的合理化调度，对国家工业的发展起着很重要的一个环节。随着政府部门日益对危险品运输的加强管理，配套的管理系统也就呼之欲出。这套管理系统就是以下要阐述的“危险品GPS车辆监控调度系统”。这套系统已经湖北中石油GPS项目、湖南中石油GPS项目、内蒙中石油GPS项目和云南中石化/中石油GPS项目的批量使用, 以及全国十几个城市的运用（运用到各种类型的车辆：出租车、长途客车、私家车、压钞车、集装箱运输车和110联动以及救护车等），技术已经十分成熟。 接下来的章节，主要介绍该系统的中心架构、业务功能、技术运用、设备性能等等。第三章 系统中心架构3.1 系统设计目标通过对危险品GPS监控调度系统需求的分析和仔细研究，确定以下设计目标：（1） 采用GSM通讯技术的GPRS/SMS业务、GPS全球卫星定位技术、GIS技术、计算机网络和数据库等技术，建立一个以地、县级城市为总控中心、以其他车队为分控中心、可通过互联网接入总控中心的用户终端工作站的综合车辆管理监控控制系统；（2） 系统由控制中心系统、无线通信平台（GSM）、全球卫星定位系统（GPS）、车载设备四部分组成一个全天候、全范围的驾驶员管理和车辆跟踪的综合平台。（3） 系统设计容量3000辆，入网车辆不仅可以是出租车，也可以是运钞车、货车、客运车、油品车等社会车辆。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。（4） 系统可对注册车辆实施动态跟踪、监控、调度、管理等功能，对于监控车辆，可以在电子地图上显示出来，并保存车辆运行轨迹数据。（5） 保证系统安全的前提下采用国际通用的系统规范和传输协议，能比较容易的实现与其他系统的网络连接和数据共享以及系统扩容。2.2 设计原则（1） 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） 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，如对于大型的车队公司可以建立自己的分控中心；（3） 系统计算机网络可适应将来广域网的扩展。车辆通信终端智能化多接口结构，适应GPS、报警等业务发展需要；（4） 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；（5） 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，能够满足将来系统向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。（6） 系统安全性。在互联网络中，防止非法用户享受服务，防止计算机病毒的入侵，总体方案中提出了对车辆智能调度系统的闭环检测及网管方案。实现对整个网络的实时监控。软件设计及数据调度中采用纠错冗余技术，保证系统安全及准确性。（7） 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。（8） 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，充分考虑了中心地区GSM通信条件对本系统的支持状况。3.3 总体方案设计3.3.1系统网络结构网络平台的设计：目前国内无线通信网络主要为GSM 、GPRS和CDMA三种方式。由于系统设计主要是以GSM、GPRS网络为平台进行通信，因此下面主要介绍这2种网络。随着公共移动通信网络的发展，GSM技术率先起步，技术的成熟使得GSM网的用户数量急剧增大，GSM网络服务质量高及数据业务的开展，虽有实时性差（5秒），但建设投资少、无线盲点极少、用户容量大、车载设备稳定和网络的建设十分的健全和完善，这些原因使其主导了车辆信息服务方面的应用。接着GPRS技术也逐渐成熟并很快投入运用。在信息传输速度方面：一般情况下，采用扩展短消息实体的方式直接连接到短消息中心可提高短消息传输的速度，实际测试结果发现车辆的位置信息从车载设备发送到中心正常时需要3-5秒，在短信中心忙的状态下还达不到这个速度。一条短信从车台到中心一般要57秒，而采用GPRS通信可以达到1条/秒。在传输费用方面短消息的收费是按发送短消息的条数计费，一般情况下是0.1元/条，对于大业务量可适当的优惠， 或则可以包月。而GPRS是按照流量计算，价格因地而异。一般车辆管理方面，可以采用SMS作为通信方式，但对于如危险品运输车、压钞车等，关键时刻需要尽可能准确的位置信息才能正确定位车辆并采取必要的措施，建议采用GPRS传输数据。GPRS通信模块一旦接通就永远在线，在线时数据的传输速度在1秒以下。接着GPRS技术的逐渐完善，使得有日益取代GSM网的趋势，但在国内GSM网络几乎覆盖了全国乡镇一级的程度。而GPRS技术虽然更为先进，对用户来说使用成本也更是低的多，但是目前GPRS网络覆盖面不像GSM网络一样的广，因此在网络平台设计时，该系统充分考虑到两者的互补性，使两个网络在不同的环境中能够自行选择通信的方式。系统架构的具体阐述：设计的系统采用四级体系结构，系统总体结构如图3.1所示。即：地、县级总控中心、各车队分控中心及专控中心（110报警服务中心）、用户终端工作站、以及各车载终端。其中总控中心是整个系统的总控制中心；各车队分控中心是根据系统要求建设的各车队控制中心，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。所有的移动台都是通过GSM网络与总控中心通信，通信方式根据不同的车辆类型，可以部分采用GPRS数据通信，为提高系统可靠性利用短消息作为数据通到备份；部分采用SMS作为数据通信。通讯系统采用省移动GSM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。建设方可以统一与当地移动部门沟通，并且整个系统与移动的接口只有一个，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。总控制中心与当地移动公司短信网关和GPRS网关间通过专线接入。110报警服务中心，接入时可通过互联网接入系统总控中心。各车队分控中心可根据需要选择通过互联网方式接入。这样可以降低费用。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。GSM网络短信网关/GPRS网关 地或县级总控中心110报警服务中心INTERNET终端工作站各车队分控中心图3.1 系统总体结构图3.3.2系统管理结构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3.2 系统总体结构图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（通信网关），连接短消息服务中心，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。这种分控中心主要针对大型车队设计的。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，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。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。3.4核心基础软件的选择3.4.1操作系统选择数据库服务器和各种处理服务器选择Windows 2000 server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Windows 2000 professional操作系统。3.4.2 数据库选择数据处理与网管服务器等选用Microsoft SQL Server 2000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。数据处理较少的设备如各种类型终端日志等采用Microsoft Access 97 作为本地数据库。该数据库是基于单机处理的小型数据库，数据处理能力不是很强，但小巧、灵活，适合于数据量较少的场合。3.4.3 GIS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MapInfo MapX 4.5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。选用MapInfo公司的最新产品MapXtreme Server 2.5作为WEB服务器的GIS开发软件。该软件是基于Internet/Intranet的地图服务器开发软件，应用该软件可以使用户安坐家中就可以通过普通浏览器查看车辆。第四章 系统功能4.1地理信息功能4.1.1 地图基本操作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。4.1.2 地理信息查询地理信息查询：点选择、圈选择、矩形选择、精确查询地物、模糊查询地物等。4.2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。4.2.1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）。4.2.2网络管理 中心系统可以显示本中心的网络拓扑图。在网络拓扑图上可以查看网络设备工作情况。如果网络关键设备故障，终端设备将声光报警，提醒操作员前往处理。关键设备采用看门狗技术，当自身检测到异常时，可以自动恢复。4.2.3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。车辆密码，当操作员要操作车辆时，需要输入车辆密码。私家车可以通过改变车辆密码，达到行踪保密的目的。当车辆报警时，无需密码。4.3业务功能业务功能指本系统支持的各项业务内容。4.3.1车辆地理位置信息查询车载设备通过GPS模块接收卫星信息，可以提供实时的车辆位置信息。该信息通过无线通信（GSM/GPRS）手段传回控制中心后在电子地图上显示出来，可以确定车辆的地理位置。基于车载设备提供的信息整个系统可以提供如下功能：4.3.2车辆监控控制中心可以通过监控终端选择监控单车或按特定条件组合的多车，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。4.3.3车辆位置查询控制中心可以选择查看车辆当前的位置信息，此时车载设备发送一条位置信息回控制中心，并显示在电子地图上。4.3.4实时定位控制中心可以选择配置车载设备，使其满足特定条件时车载终端主动上报位置数据。可设定的条件包括：指定时间、指定时间间隔、指定位置（可选择进入该位置或离开该位置上报数据）、指定距离间隔等发送位置信息到控制中心。对于指定时间回报数据是保存在网管数据库，监控终端可以查询。对于指定位置回报数据是直接送到监控终端。4.3.5车载设备主动上报数据（GPRS在线）车载设备根据初始参数配置，自动向中心发送GPRS数据。初始参数设置包括移动台在线方式，包括永远在线，用户激活；移动台上线通知，指移动台连接中心后，是否给中心发送通知消息；上报数据参数，包括上报数据的周期，时间，并可以按照不同状态（开车/停车状态）设置数据参数。4.3.6车辆报警、求助车辆报警： 防劫报警、防盗报警、开车门报警、主电源断电报警、超速报警、越界报警、进入离开区域报警，电瓶电压过低报警等。车辆求助： 医疗求助、道路指引、故障求助、纠纷求助。手柄上设置求助菜单，在调度屏上设置求助按钮。必要时，车主可以选择向中心求助。在监控终端上显示求助信息内容及车辆的位置及车辆资料信息。中心可以根据需要做相应处理（如监控，监听等）。防劫报警紧急情况时，驾驶员启动紧急报警开关，车载设备发送报警信息到总控中心或到车辆注册的分中心，中心收到信息后，立即将该车辆处于重点监控状态，获取最新的车辆信息，经过实时监控和监听等措施进行验警，确定报警后可以在各个控制中心之间进行转警。线路报警在路线设计时，一定要设计好，尽量避免车辆的行驶路线经过繁华的商业闹市区、居民区和娱乐场所等人员密集的地方以及经常发生堵车或发生交通事故较为频繁的路段。因此，中心在线路报警的设置中要充分考虑线路的安全性。超速报警在车辆行驶的速度对于一般的车辆都很重要，而危险品车辆的行驶速度就尤为突出，有些高危险品的装载运输在高速行驶下产生的摩擦，从而产生温度积累产生高温危险；再说车辆装载物的危险性，对行驶速度也有很大的限制。因此在中心有必要对设备进行超速报警设置，从而对车辆的行驶速度进行监控管理。延时报警危险品车辆的到达实时性要求一般是较高的，因此充分考虑车辆在完成运输任务的时间合理要求，在中心对设备设置好相应的参数，一旦车辆的行驶时间超过预期设定的时间，移动终端实施延时报警，中心得以重点监控。4.3.7报警监听公安局报警服务中心在收到报警或求助信息后可以选择监听该车辆。监听可通过语音网关与车载设备的手机电话通话来实现，具体的实现方式有两种。一是中心发起的监听操作：当车辆处于报警状态时，中心可以发起监听操作，中心的语音网关拨打车载设备的手机，车载电话将自动接听，处于监听状态。二是车载电话主动发起的监听：当车辆处于报警状态，而且预先设置成需要车载电话主动发起监听的话，车载设备将主动拨打中心的电话，中心操作人员看到报警信息的同时，摘机就可以进行监听。监听语音文件保存在语音网关，中心可以在事后查询和回放。4.3.8远程控制（可选）总控中心和相应的分控中心（注册地分控中心或漫游地分控中心）在收到报警信息，经过特权用户认证后，可以选择对车辆进行远程控制，包括控制：（1） 油路关闭/开启控制；（2） 点火电源关闭/开启控制。（3） 打开车门/关闭车门4.3.9车辆调度车辆调度包括车辆指示、信息发布、信息下载、修改标题、发起竞猜等。车辆指示指需要移动台应答的调度信息，可以设置成移动台自动应答或司乘人员按键应答，也可以设置是否需要司乘人员输入简单的回应信息。信息发布指中心可以发布一些广告、气象等信息。信息下载指下发到移动台后，司乘人员可以用来上发的信息，用于司乘人员主动与中心联系时使用的。修改标题指修改调度终端显示出来的标题。总控中心和各分控中心都具有车辆调度的功能。各控制中心可以采用单车调度、分组调度、分控调度的形式下发调度信息。各中心还具有区域调度的功能。当只需要对一定范围内的车辆进行调度的时候，可以先在地图上设定好需要调度的范围，然后再发送调度信息，那么只有这个范围内的车辆可以收到调度信息。4.3.10车辆导航在车载电话上有车辆导航的菜单，司机只要按一下该菜单，就能把当前位置点发到中心，并能自动接通中心的电话，司机告诉中心的值班人员要到达的目的地后，中心就可以根据当前点及目的地利用最短路径算法选择一条比较短的路径，并把路径信息发送车载设备的LCD上，司机在驾驶的时候就可以参看该方案。4.3.11车辆轨迹数据保存、回放控制中心保存车辆的所有监控和报警数据，可以选择在任意时间查询任意车辆的轨迹回放数据。轨迹回放时可以选择回放速度，回放时间，是否显示轨迹等。车载设备保存一定时间的黑匣子数据，中心可以选择查询保存在车载设备的数据。第五章 系统总控中心5.1 总控中心网络结构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（通信网关），连接短消息服务中心，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。总控中心结构图如下：图5.1总控中心系统结构图总控中心从功能上划分，可以划分为4个主要组成部分：通信子系统、数据库管理子系统、终端操作平台、分控和WEB接入系统。通信子系统的主要设备包括中心交换机、通信网关、短信前置机和GPRS前置机。通信子系统负责整个系统与车载设备的通信，其中GPRS前置机通过GPRS网络直接与车载终端通过TCP/IP进行通信。短信前置机是在车载设备GPRS不在线的情况下，系统下行数据的备份数据通道。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。GPRS接入目前各地网络建设情况不同，一般情况下，移动公司的GPRS网络支持以下两种接入方式：GPRS内网IP地址GPS控制中心GPRS车台GPRS网络 GGSN网关 DDN 方案一 直连GPRS网关公网IP地址GPS控制中心GPRS车台INTERNET DDNGPRS网络 方案二 通过INTERNET接入GPRS网络其中接入方式一数据直接从GPRS网络内部走，不通过其他网络，受干扰和影响较小，数据传输可靠性高，一般情况下建议采用方案一。如果当地的情况无法实现直接接入，也可采用方案二，采用方案二，在系统建设时不用于当地的移动公司协商，只要系统具备一个互联网IP地址即可，目前整个GPRS网络支持从移动GPRS终端与互联网的通信，此种方式接入比较简单，但是因为移动公司与互联网网络运营上不是统一网络，个别情况下会出现不明原因的无法互连互通。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。分控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。5.2总控中心设备功能5.2.1网管服务器(1)设备管理网管服务器对系统中所有设备进行登录验证，这些设备包括监控终端、调度终端、网管终端、语音网关、交换机、业务服务器和信息服务器等。设备登录时，需要验证设备ID和系统口令，系统禁止同一设备重复登录。(2)操作员管理监控终端、调度终端和网管终端在设备登录成功后，还需进行操作员登录才能对系统进行操作。操作员登录时，需要验证操作员ID和口令，系统不允许一个终端设备有多个操作员同时登录，也不允许一个操作员登录多个设备。(3)配置管理系统配置主要是对移动台的参数配置，这些操作都在网管终端上进行。网管服务器收集所有网管终端的操作，进行协调，然后统一下发给移动台。(4)计费管理系统以月为单位对每个移动台进行计费，从各移动台余额中扣除。用户应提前缴纳一定的费用，一旦移动台欠费，该移动台除了报警以外的各种业务功能将被关闭。网管服务器提供了两种计费方案，按月租收费和按业务收费。按月租收费指的是不管移动台的业务量的多少，系统在每个月的固定时间从移动台余额中扣除指定的月租费。按业务收费时，系统设定各个业务的费率，然后按照业务量对各个移动台进行计费。(5)故障管理系统故障管理包括故障检测、故障报告和故障恢复。故障管理的对象包括系统设备和移动台。设备故障的检测主要依靠设备探询和链路异常报告来实现。网管服务器定时向相邻的设备发送设备探询请求，根据收到的探询应答判断该设备运行是否正常。如果有设备出现故障，网管服务器在网络拓扑图上反映出来，并在系统日志中记录故障时间和具体描述。系统管理员从网络拓扑图上可以直观地发现故障设备，查出故障原因并排除故障，使系统恢复正常。系统中有些设备与网管服务器没有直接连接，如短信前置机、GPRS前置机等设备，这些设备主要通过链路异常报告来报告故障。例如，短信前置机与短信中心之间通过DDN连接，一旦网关检测到与短信前置机之间的DDN通信出现异常，网关主动向网管服务器发送DDN链路异常报告。系统通过车辆巡检检测移动台故障。网管服务器定时给移动台发送巡检请求，并根据移动台巡检应答判断该移动台是否正常工作。(6)报警业务移动台报警以后，总控中心的交换机需要到总控中心的网管服务器申请路由，确定该车辆的报警数据该往哪个控制中心发送。如果是本地中心处理则发送到处理报警的监控终端，如果发送到其他控制中心，则由分控的控制中心交换机到对应的分控网管服务器申请报警路由，从而把报警数据发送到监控终端。(7)数据处理数据处理包括对设备信息，操作员信息，车辆信息，轨迹数据，日志信息，以及其他信息的保存，查询和数据路由。同时还包括数据同步，总控中心要监控分控中心的移动台，必须取得分控中心的移动台信息。但是各分中心的网管数据库中只保存属于本中心的移动台信息，所以系统设计了数据中心，数据中心数据库保存了所有的移动台信息。分中心对移动台信息所作的修改必须同时反映到数据中心数据库中，这就是网管服务器与数据中心之间的数据库同步。5.2.2中心交换机(1)通信功能中心交换机通过TCP/IP与系统各中心设备和下层设备通信。中心设备包括：网管服务器，监控终端，调度工作站，语音网关(可选)，信息服务器等。下层设备包括通信网关。(2)协议转换功能中心交换机是GPRS系统中协议层的核心设备，负责整个系统中心设备和车载终端的所有协议转换。具体包括下行数据协议转换和上行数据协议转换。下行数据协议转换：中心交换机以上的所有中心设备与车载终端通信都必须通过中心交换机进行协议转换，把中心设备协议转换成中心和车载终端之间的协议，例如网管终端对车载终端的设置指令通过网管服务器发送到中心交换机，监控终端对车载终端的监控指令，调度指令等等直接发送到中心交换机由中心交换机经过协议转换经过下层设备发送到车载终端。上行数据协议转换：车载终端发送到中心的数据经过下层设备发送到中心交换机，中心交换机把中心和车载终端间的协议转换成中心设备协议，按照一定的路由规则发送给上层设备，包括网管，监控终端，调度工作站，信息服务器等等。(3)路由功能中心设备向车载终端发送指令时，由于只有一个下层设备通信网关，中心交换机把所有指令发送给通信网关。车载终端向中心发送数据时，由中心交换机通过保存节点或是向网管服务器路由的方式确定把数据发送个哪个特定的上层设备。(4) 网络状态显示功能点击中心交换机主界面上的各种设备图标，可以查看各种设备的状态信息。可查看已经连接上中心交换机的各种上层设备的链路状况，收发帧数及上层设备所使用的系统ID,机器的IP地址等等各种信息。可查看已经连接上中心交换机的下层设备通信网关的链路状况，收发帧数及上层设备所使用的系统ID,机器的IP地址等等各种信息。可查看目前中心正在操作的车载终端的状态信息，以及中心哪个设备正在对车载终端进行业务操作等。5.2.3通信网关通信网关是GPRS系统中通信层的核心设备，所有车载终端上行的数据和中心下行的数据都必须通过通信网关。具体功能如下：（1）通信功能通信网关需要作为客户端与上层设备中的网管服务器，中心交换机通信；作为客户端与GPRS前置机，短信前置机通信；同时作为服务器端与行业服务器通信。（2）路由转发功能通信网关接收到来自各前置机的车载终端数据后除了税控数据(出租车)转交行业服务外，所有数据都转交给中心交换机。通信网关接收到来自中心交换机或是行业服务器的数据后，根据一定的路由规则选择GPRS前置机、短信前置机发送数据。5.2.4前置机前置机包括短信前置机，GPRS前置机。主要负责与移动网络，GPRS网络，INTENET网络。将中心的业务数据通过这些网络发送到车台。前置机的功能如下：（1）通信功能所有的前置机均作为服务器端与通信网关通信。短信前置机与短信平台通过各种协议通信，如SMPP,CMPP,SGIP等等，或者通过硬件设备短信收发器收发短消息。根据不同的协议和配置参数需要使用不同的短信前置机。GPRS前置机通过TCP/UDP与车载终端通信。（2）协议转换功能将从通信网关接收到的数据按照特定的格式进行封装，通过各种通信平台发送给车载终端。将从短信平台或是通过GPRS网络接收到的数据进行解析，组合成控制中心的协议格式发送给通信网关。5.2.5监控终端监控终端是网络监控中心或监控分中心的组成部分，与网关、网管通过局域网通信，它可以实现对车辆的监控、查询、监听、报警自动显示、车辆轨迹回放、地理信息查询、车辆调度文本信息发送、车辆黑匣子数据查询等一系列功能。（1）监控功能在监控终端上可实现单车监控，分组监控，批量监控，重点监控以及多级联网监控。车载终端根据监控参数向中心回传数据。监控参数包括定位精度，数据回传方式以及监控时间。定位精度分为低精度监控（压缩数据，每条短信包含15条位置信息），一般精度监控（即实时监控）和高精度监控（进行后差分处理）车台数据回传方式可为按时间间隔、按距离间隔或者时间间隔与距离间隔相结合的方式向中心回传数据。对于不支持GPRS的车台，实时监控和高精度监控时间间隔最短可为10秒，对于GPRS车台，实时监控和高精度时间间隔最短可为1秒。监控时间可为1分钟到永久监控。监控终端对车辆进行监控需要网管服务器的鉴权。系统通过操作员的权限来控制监控权限。任何监控都必需操作员登陆成功才能进行。监控终端对有警情的车辆或认为有必要的车辆，系统将进行重点追踪监控。重点追踪监控将单独打开一个窗口专门监控该车辆，当监控的车辆跑出监控窗口时，地图能自动追踪该车辆，并可以描画车辆运行轨迹。（2）报警处理功能车辆在满足报警条件时，将向中心发送报警信息。监控终端将报警车辆以重点监控的方式进行跟踪，并以声光提示。操作员可通过监听或者其他方式确认报警，根据需要可进行警情处理，或对车辆进行断油断电操作，或者撤销报警及修改监控参数，系统将自动记录报警信息和操作员的操作日志，以备事后查询。（3）单点位置查询功能监控可快速单点查询车辆当前的位置信息，车辆只回传当前的一个位置信息到中心，监控终端在电子地图上显示车辆当前的实时位置和车辆信息。（4）调度和信息发布功能监控终端可对车辆进行文本调度和信息发布。用于单个或一组车辆与其管理者间的调度、物流、营运、通知、请求，并实现系统内所有车辆的信息广播。文本调度用语及回应用语可由管理者确定，并可动态下载。调度信息分为车辆指示，信息发布，标题下载，指令下载，信息下载等。车辆指示：向车辆发送指示信息，在调度终端上显示，同时要求司机通过手动按钮给中心应答。一般是一些指示司机行动性的信息。信息发布：由中心规定信息种类，调度终端分类存储信息，便于用户在调度终端上分类查看。如广告、交通信息等。标题下载：用于改变调度终端的标题，可根据运营公司要求下载调度终端的标题。用于突出显示运营公司信息。指令下载：向车载台下载需要用户向中心应答的菜单项以及应答的内容。信息下载：向车载台下载信息的分类信息以及对应的菜单项。以便用户根据菜单项查看信息发布下载的各类信息。监控终端调度车辆的方式分为单车调度，分组调度，全体调度以及区域调度。区域调度指的是在监控终端地图上画取某个区域作为调度范围，对在该区域内的车辆发送调度内容。调度的通信通道可根据具体需要采用GSM/GPRS通道，GSM/SMS通道。（5）车辆遥控车辆遥控（也称远程控制），用于车辆报警时对车辆设备的进行关闭/开启控制，包括前后车门关闭/开启控制，油路电路关闭/开启控制。（6）现场监听当车辆报警时，公安局报警服务中心可通过车载终端监听车内情况，作为确认警情的依据。监听可采用两种方式，一种是通过语音监听，一种是采用IP话音进行监听。语音监听适合于不支持GPRS的车载终端，IP监听适合于GPRS车载终端。语音监听通过语音网关实现。语音监听分为两种方式，一种为由中心拨打监听电话到车台，车载终端不响铃自动摘机，从而实现监听。另一种方式为由车载终端向中心拨打事先设置的中心监听号码，由中心接通电话后实现监听。（7）轨迹回放功能当车辆被监控或报警时，系统自动将车辆的运行轨迹保存，监控终端能随时查询和回放保存的监控数据和报警数据。为事后分析提供依据。（8）条件定位数据查询对车载终端设置条件定位参数后，一旦车辆状态满足设置的定位条件后，车载终端将向中心回传位置信息，系统将此类信息后台保存，可供监控终端进行查询。定位条件包括规定时刻点，规定时间或距离间隔，规定速度，规定区域。（9）模糊查询监控终端可根据车辆的部分信息，查询所有满足条件的入网车辆信息，监控终端可对满足查询条件的车辆进行监控、位置查询和文本调度的等业务操作。（10）电子地图功能控制中心通过电子地图可以实现各类地物、地标查询，任意两点或多点之间的直线或折线距离，车辆位置信息在电子地图上显示，最优路径选择等功能。5.2.6网管终端网管终端是总控中心或分控中心以及用户中心的组成部分，它为网管服务器提供注册、修改、注销车载终端用户的操作界面。同时为配置报警路由信息，车载终端参数提供操作界面。具体内容包括：（1）用户管理功能用户信息管理包括对车辆信息的注册，修改，注销等操作。以及为用户开通或关闭业务。（2）用户配置功能用户配置功能设置车载终端用户的各种属性，使用户可以根据各自不同情况定制相应服务。用户配置中有些内容是必须设置的，例如短信中心号码，GPRS车台的IP地址等参数。参数主要包括GPRS前置机IP地址和端口号，GPRS车台初始参数，车台的业务号码（短信中心号，监听电话号，报警手机号/特服号等），条件定位参数，以及黑匣子数据采用间隔，税控传输时间等参数。GPRS初始参数中可设定车载终端与中心的通信方式（TCP/UDP），是否采用短信作为备份通道，以及车载终端主动向中心上传数据的等参数。（3）日志管理功能网管终端提供了详尽的日志记录。通过日志记录能够详细了解操作员对车载终端用户的各种操作过程以及操作的结果。日志可以作为管理操作人员的依据，也可以为分析系统或设备故障提供参考。可以对日志进行查询、保存和删除等。5.2.7互联网关互联网关置于公网上，为分控中心通过INTERNET接入总控中心，或者用户中心通过INTERNET接入到控制中心提供通信通道。负责总控中心与分控中心的数据交换，用户中心与控制中心的数据交换。同时起到防火墙的作用，避免互联网上的非法用户攻击系统。第六章 系统分控/用户中心6.1各车队分控中心各车队分控中心(针对特大型车队)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，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。分控中心结构图如下所示： 6.2用户中心用户中心适用于车辆数据较少的车队，可以组建成自己集团内部的虚拟网络，该中心主要由监控终端和集团用户语音网关（为可选设备）组成。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。根据具体需要，还可接入网管终端。 用户中心结构如下：对于芜湖GPS监控调度系统，中小型车队可以采用监控终端+网管终端的系统结构建立自己的分控中心，便于管理，而且投资较少。6.3 110报警服务中心110报警服务中心结构如下图所示。报警服务中心是一个专控中心，主要功能是处理警情，必要时可对所有出租车进行监控；确认警情时可对出租车进行监听；可以实时或事后查询出租车的所有静态信息（车主、车牌号、车型、出租车颜色）和动态信息（经度、纬度、速度、方向），也可以查询事件记录（监控、报警、调度、监听）。总控中心话音处理服务器网管服务器路由器报警监控终端报警监控终端报警监控终端110报警服务中心示意图110报警服务中心中的网管服务器的功能是记录各出租车的相关信息。话音处理服务器实现对出租车情况的现场监听。报警监控终端完成报警的接收、确认、处理等，需要时可以远程控制出租车（断油、断电、关车门等），也可以向司机发送公众安全信息或处罚通知、政策法规等。报警监控终端配备有声光报警设备。总控中心按报警类型的急缓分别采用不同的方式转发到110报警服务中心：对抢劫报警、非法打开车门报警、越界报警等直接转发到110报警服务中心并发出声光警示信号；对震动报警转发到报警服务中心但不发出声光报警，待运营总控中心确认后再发出声光报警；对低电压报警不转到110报警服务中心。 第七章 技术优势新大陆网络潜心于车辆卫星定位产品的研制和生产，有近二十项成果取得国家专利，并陆续还在上报申请国家专利，这为产品的高技术含量提供了可靠的保证。在同行业中，该系统拥有很多技术优势。7.1关键技术突破7.1.1 GPRS移动数据传输GPRS做为2.5G技术具有高速传输（115Kbps）、永远在线和按数据量计费三大优点。新大陆网络研发成功了利用GPRS传输GPS信息及其他相关信息的移动数据传输技术，解决了常规的利用SMS传输GPS信息所存在的问题，包括传输延时长（510秒）、数据吞吐量