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1、危險品運輸車輛GPS監控系統技術方案上海華測導航技術有限公司二一三年十二月第1章 項目概述1.1 危險品運輸車輛需求分析 危險運輸車輛管理的最終目標是監控車輛、提高車輛運輸安全、降低成本、提高服務水平，這需要物流企業能夠及時、準確、全面的掌握運輸車輛的信息，對運輸車輛實現實時監控調度。現代科技、通訊技術的發展，GPS/GIS技術的成熟和GSM無線通訊技術的廣泛應用，為現代物流管理提供了強大而有效的工具。3G(GPS/GIS/GSM)對物流企業優化資源配置、提高市場競爭力，將會起到積極的促進作用。 危險品GPS管理系統簡介車載GPS系統采用GPRS永遠在線、固定時間連續定位、服務器數據連續存儲記2、錄方式實現對運輸過程的車速、位置進行全程實時監控和記錄，用戶還可以選擇安裝多個遠程攝像頭拍攝車內、車外照片。管理人員在自己的計算機上安裝一個客戶端軟件可以對車輛進行實時定位、追蹤、下發語音提示、拍照等操作，還可以接受各種報警數據，生成報警報表，從而做到預防為主，最大限度地減少在客車營運過程中出現事故的概率。 針對物流業的特點，系統基本功能主要側重實現以下管理目標： 定位追蹤：能追查1年內車輛的行駛記錄。 超速管理：車輛超速違章后GPS會立即報警，支持分段限速。 疲勞管理：對于超過規定時間的連續行車報警，預防事故發生。 油量管理：對運輸車輛油箱進行實時監控防止油量損耗。 胎壓監控：對運輸車輛的胎3、壓實時監控報警，預防事故發生。 圖像監控：可以安裝1-4路攝像頭選擇對車廂、擋風玻璃進行實時拍照。 語音播報：可以下發語音短信直接對司機喊話。 調度信息：接一個調度屏，中心下發文字信息。第2章 系統概述2.1 相關技術介紹l GPS（Global Positioning System）衛星定位技術全球衛星定位系統GPS（Global Positioning System）是隨著現代科學技術的發展建立起來的一個高精度、全天候和全球性的無線電導航定位、定時的多功能系統。它利用位于距地球2萬多公里高的、由24顆人造衛星組成的衛星網，向地球不斷發射定位信號。地球上的任何一個GPS接收機，均能接收到四顆4、以上的衛星發出的信號，經過計算后，就可報出GPS接收機的位置（經度、緯度、高度）、時間和運動狀態（速度、航向）。目前，沒有任何一種傳統的導航定位技術能夠達到GPS這樣的高精度、高速度、全天候和全球性的性能。l GPRS/CDMA移動通訊系統（Global System for Mobile）GPRS/CDMA全球移動通訊系統是目前國內覆蓋最廣、系統可靠性最高、話機保有量最大的數字移動通訊系統。GPRS是通用分組無線業務 (General Packet Radio Service)的英文簡稱，是在現有GSM 系統上發展出來的一種新的數據承載業務。GPRS具有很好的信號覆蓋， GPRS 理論帶寬可5、達171.2Kb/s，實際應用帶寬下行大約在40-150Kb/s ，上行大于等于17.2Kb/s。可以用于Internet 連接、數據傳輸等應用。GPRS業務具有接入迅速、永遠在線、按流量計費，所以在遠程突發性數據實時傳輸中有不可比擬的優勢，特別適合于頻發小數據量的實時傳輸。l 地理信息系統GIS（Geographical Information System）GIS是近些年來迅速發展起來的一門新興技術。它作為制圖學、計算機技術、地理、遙感、統計、測繪、通訊、規劃和管理學科交叉運用的產物而被廣泛運用在各個領域。在GPS/GSM多功能車輛跟蹤服務系統中，主要用于對地圖的顯示和管理以及對受監控的移6、動目標位置的顯示。l 計算機數據處理技術在GPRS/CDMA多功能移動定位服務系統中，主要采用了數據庫技術、數據檢索技術、局域網和廣域網技術、多媒體技術以及計算機遠程控制操作等多項計算機相關技術。2.2 使用公網的優勢使用公網通信的優勢在于建設成本低、覆蓋范圍廣。目前可有CDMA、GSM/GPRS等幾種選擇，且目前的通信費用已經降低到一個比較合理的水平。 2.2.1 覆蓋區域廣，數據傳輸可靠性高GPRS/CDMA全球數字移動通訊系統是國家投資建設的公眾網絡，是目前國內覆蓋范圍最廣、系統可靠性最高、話音清晰度最高的移動蜂窩通訊系統，可實現跨市跨省區全國的聯網。2.2.2 系統投資小依托于該通訊網7、無需專門架設費用昂貴的通信平臺，無需額外申請頻點資源。與常規VHF/UHF無線通訊網、800M集群無線通訊網比較，它不但通訊范圍大、系統運行可靠、漫游性能好，而且經濟實用、投資少、易普及，減少各專用通訊網基站的重復投資建設，各地監控中心易于聯網，并且無須投入日常傳輸網絡設備的大量維護資金。2.3 系統可行性分析2.3.1 建網低成本本系統依賴于成熟的GPRS/CDMA網絡系統，所以不需要單獨的網絡（基站和其他設備）建設；對于國家來講使用公眾網可避免傳輸網絡重復建設及重復投資；對小公司或者小的應用尤其適用。并且無須投入日常傳輸網絡設備的大量維護資金。2.3.2 監控范圍廣由于使用的通訊手段是公眾8、網絡，因此本系統的有效范圍限制實際為該公眾網絡（GPRS/CDMA無線通訊網）的覆蓋范圍。也就是說移動單元在網絡漫游范圍內都能夠得到有效的監控。而且，網絡的拓展意味著實際監控范圍的拓展。2.3.3 模塊化系統結構采用系統設計中的主流方法：模塊化結構，支持多級、多中心、多組合的積木化使用，適用于各種不同性質的單位和管理部門，系統規模可大可小，系統功能卻影響不大。2.3.4 可實施性強該系統運用的多種技術現在已經非常成熟，完全可以滿足該系統要求的容量、精度、實時性、兼容性、人機交互友好性、系統可靠性、可維護性以及強大的數據功能等要求，從而實施GPS車輛監控系統能達成本最低化和效果最佳化。具體而言，9、有以下幾點：l 車輛監控系統可采用B/S或者C/S模式，用戶可以通過不同的權限隨時網上查車，也可可以根據監控車輛數量配置監控客戶端的數量，并可彈性擴展。l 由于采用中心監控方式，地圖數據和系統數據均放在本地，保證了系統運行的高效性和安全性。l 在車載終端方面，在保證設備功能和性能的前提下，將以各種方式降低成本，降低價格，給客戶帶來更大的實惠。l 管理信息系統與車輛監控調度管理系統有機結合，能幫助企業進行資源管理和業務管理的數字化改造，最大限度提高企業的作業效率。l 通過多種方式可保證實現通暢的、穩定的、安全的數據通道，保障車輛的調度信息和位置信息傳輸的準確無誤和高度保密，最大限度的減少短信延遲10、帶來的影響。l 功能強大的開發工具可開發出界面友好、功能齊全的應用軟件和數據庫系統，提供維護接口，從而方便相關人員的操作和系統維護。第3章 系統總體設計3.1 危險品運輸車輛GPS安全監控系統設計原則在設計系統的技術實現方案時我們遵循了以下原則： 一切為了安全，“安全提醒，安全監控”是我們產品設計的目標。 安全提醒包括：超速提醒、危險路段提醒、疲勞駕駛提醒。 安全監控包括：超速監控、超載圖像監控、疲勞駕駛提醒、胎壓報警、喊話提醒等。 常用標準功能：遠程設置、監聽、通話、調度、報警等等。3.1.1 系統經濟性系統設計在性能最優的情況下盡量降低成本，追求性價比的最大化；軟件系統全部獨力開發，便于長11、期合作，也保證軟件系統的經濟性。3.2 為危險品運輸車定制的功能3.2.1 行車數據全程記錄記錄時間間隔5秒-65535秒可調整，默認30秒。記錄的參數包括：車速、位置、行駛方向、報警狀態。3.2.2 超速管理超速報警：超過規定安全速度報警。報警報表：車輛所有報警記錄自動生成文檔。3.2.3 油量管理油位監控：車輛油箱油位出現異常變化時發出報警。油耗監控：車輛實時油耗查詢，異常油耗報警。3.2.4 胎壓管理胎壓監測：車輛輪胎過壓和欠壓報警。胎溫監測：車輛輪胎溫度過高報警。3.2.5 貨箱管理人工拍照：通過稽查人員人工拍照來稽查。定時拍照：可設置固定時間間隔自動拍照。開門拍照：可通過自定義報警線12、束檢測車門開關實現開門拍照3.2.6 疲勞駕駛報警自動報警：設置疲勞駕駛時間后，GPS自動報警。換班監控：雙駕駛員超長途客車通過拍照識別駕駛員是否換班。3.2.7 停車管理停車超時報警：車輛意外停車時間過長報警。怠速超時報警：車輛行駛途中怠速時間過長報警。非法點火報報警：車輛處罰停運后行車報警3.2.8 文字調度通過加裝一個顯示屏實現中心下發調度文字信息顯示駕駛員可以上傳簡單的文字信息3.2.9 行車范圍管理區域報警：車輛超出規定的行車范圍后報警。報警報表：車輛所有報警記錄自動生成文檔。3.2.10 人工導航駕駛員迷路時，監控中心值班人員利用電子地圖平臺，通過電話或者語音播報給司機一定的導航幫13、助。3.2.11 防拆機保護斷電報警： GPS被切斷電源后上傳斷電報警。后備電池： 斷電后設備可連續工作2小時。3.2.12 語音播報車輛違章后中心可以直接發送語音調度信息對駕駛員喊話。3.2.13 圖像監控車廂監控：攝像頭對準車廂，可監控車廂是否安全和天氣狀況。路況監控：攝像頭對準擋風玻璃前面路況，判斷是否塞車和路況。司機監控：攝像頭對準駕駛室，可以檢查當班司機和駕駛操作是否違章。油箱監控：攝像頭對準車輛油箱，當車輛油耗出現異常時可以拍照查看。最多支持4路攝像頭。3.3 系統組成示意圖監控中心是在整個系統的“神經中樞”，集中實現監控、調度、接/處警，圖像處理功能和其他信息服務，并對整個系統的14、軟硬件進行協調、管理。圖4-1 GPS/GPRS/CDMA 1X定位監控報警系統總體網絡結構圖3.4 車載終端部分負責車載終端與監控中心間的數據傳輸，該部分主要為GPRS/CDMA公共數據網，只要GSM或CDMA可以覆蓋的地方，該系統都可以穩定的運行。常見的功能包含了以下方面：車輛定位：固定時間連續定位、測速、運動方向等。監控報警：超速、疲勞駕駛、卸料、意外長時間停車等。油量監控：通過加裝油位傳感器對車輛油耗進行實時監控。遠程監聽：用于搶劫報警后的現場判斷。斷油斷電：用于緊急情況下的遠程鎖車。SOS緊急求助：駕駛員感到危險時人工觸發，級別最高的報警。車載電話：免提通話、手柄通話、顯屏通話（外接15、耳麥）。文字調度：外接調度屏、手柄等。語音播報：外接語音播報器，帶喇叭。圖像傳輸：1-4路攝像頭，帶夜視。自定義報警：由用戶根據需要連接各種檢測開關，支持觸發攝像頭拍照。3.5 監控中心實例第4章 監控中心系統介紹 4.1 硬件組成服務器主機：雙核、大內存、大容量硬盤多個。監控坐席主機：主流個人電腦配置即可。交換機：選中高檔多口交換機10M光纖：電信或者網通接入都可以。路由器：外網、內網IP轉換，用中高端的，穩定性好。機柜：普通機柜，服務器物理防護。投影儀：參觀演示用，可用大屏幕液晶電視代替。防火墻：對網絡防護要求高時才考慮安裝防火墻，成本較高。服務器托管：年費用3000-6000元，用戶只需16、要提供一臺計算機或者租用。4.2 軟件系統Windows2003Server企業版 服務器的操作系統SQL2005企業版 服務器的數據庫系統Windows XP 監控坐席的操作系統SQL2000個人版 監控坐席的數據庫GPS服務器軟件。GPS客戶端軟件地圖格式：Mapinfor格式 本市1：5000 本省1：10000 全國1：100000.4.3 系統功能構成圖4.4 監控違章報警超速報警：超過公司設置的速度閥值上傳報警，有報表；油量報警：車輛油耗出現異常時上傳報警；胎壓報警：車輛輪胎出現超壓、欠壓和胎溫過高時將進行報警；圍欄報警：車輛超出規定行車范圍報警；緊急報警：車主危險時按報警開關報警17、，中心必須人工干預才能取消。自定義報警：支持1-2路自定義報警，如開門報警，車輛要接門開關。斷電報警：電瓶拆除或者設備斷電報警，必須人工干預解除。4.5 車輛定位追蹤、多車同時追蹤立即定位：點名定位，查詢車輛當前時間的位置；最后位置：查詢車輛主動上傳的最新位置車輛跟蹤：對車輛進行連續定位，并在地圖上畫出軌跡。多車追蹤：在新開窗口實現對多車同事追蹤比較。4.6 支持4種地圖支持標準的Mapinfor地圖支持在Google Map地圖上直接顯示車輛位置標志；Google Map：衛星地形圖、平面標注地圖、混合標注地圖。4.7 軌跡回放軌跡數據保存：軌跡數據保存在服務器上，與車機無關；軌跡數據下載：18、由服務器下載到客戶電腦。軌跡回放：回放一段時間內的車輛運動軌跡；回放暫停：回放過程中暫停，用于詳細觀察某路段的行車過程。4.8 分段限速道路劃分：高速公路、普通公路、城市道路、危險路段分段限速：設置的不同的路段不同的速度報警閥值，讓超速管理更精確。4.9 油量監控車輛油量：在實時監控界面，有三個部分顯示油位的相關信息。異常報警：油位異常變化報警可以通過軟件，短信，EMAIL實時發送。異常報警：監控人員可以在收到油位異常變化報警后，通過發指令方式拍照。自動拍照：客戶自定義觸發拍照，當某個信號發生變化時攝像頭自動拍照。異常拍照:油位變化觸發拍照，當油位異常變化是，攝像頭自動拍照。4.10 油位曲線19、分析4.11 輪胎監控抬壓監控：車輛輪胎壓力范圍監控；胎溫監控：監控車輛輪胎溫度。4.12 電子圍欄行駛范圍：車輛有規定的營運范圍；電子圍欄：把行駛范圍轉換成電子圍欄，支持矩形、圓形等區域。4.13 實時拍照普通拍照：對指定車輛進行實時拍照。多路拍照：最大支持4路攝像頭輪流拍照。自定義拍照：用設備提供的兩條自定義線束實現開門、卸貨等自動拍照；固定時間間隔拍照：設置間隔一定時間自動拍照；報警拍照：按下緊急報警鈕報警并且拍照。4.14 語音通信、監聽遠程監聽：在緊急情況下直接撥打車載設備卡號進行語音監聽；車載電話：高級配置可添加車載電話，實現和車輛的日常語音通訊。4.15 全部報警種類介紹緊急報警20、：車主危險時按報警開關報警，中心必須人工干預才能取消。超速報警：超過公司設置的速度閥值上傳報警，有聲光提示。斷電報警：電瓶拆除或者設備斷電報警，必須人工干預解除。自定義報警：支持1-2路自定義報警，如卸料是報警，車輛要接檢測開關。圍欄報警：車輛超出規定行車范圍報警；線路報警：車輛超出預先規劃好的線路報警。停車超時：停車超過規定時間。怠速報警：車輛怠速超過規定時間。油量報警：車輛油量出現異常時報警。胎壓報警：車輛輪胎溫度過高時報警。4.16 車輛信息顯示系統平臺可以實時的查詢車輛的信息。車輛信息可以通過系統平臺進行修改錄入。4.17 語音播報、調度搶答模塊語音播報功能可以讓監控中心群發語音信息實21、現喊話廣播效果。調度功能是監控中心可以發布文字信息書面通知。司機可用顯示屏回復內置的信息，中心可以看到。4.18 車輛遠程設置設置查詢：查詢設備內部設置的GPS參數；遠程重啟：讓設備重新啟動，可排除故障；遠程改IP：服務器因故更換時可遠程修改車機設置。第5章 車載終端的技術指標5.1 終端設備技術指標名 稱參 數顏 色黑 色工作電壓9V - 36V DC工作電流100 mA 250 mA（12V/DC）平均功耗1.2W-3W備用電池720 mA / H安裝尺寸145mm X 104mm X 36mm重 量0.4kg工作溫度范圍-40 - 80（能適應東北寒冷氣候）濕 度5% - 95%（非水氣22、凝結狀態）CPUARM7 主頻 60MHZGSM頻段900MHz / 1800 MHz 或 850MHz / 1900 MHzGSM模塊華為900C 雙頻 工業級模塊GPS模塊U-BLOX GPS靈敏度-160DbGPS頻率9600 MHz接收板結構車載機模組 24通道定位精度 10m （95）時間更新與GPS時間同步更新冷啟動時間36秒（平均）熱啟動時間 3 秒（平均）LED指示燈采用綠/紅雙色LED指示燈顯示GPS/GSM狀態免提通話支持，外接喇叭即可使用LCD調度屏基本配置支持該外設LED廣告屏基本配置支持該外設攝像頭基本配置支持該外設TTS語音播報基本配置支持該外設油位傳感器基本配置支23、持該外設胎壓監控系統基本配置支持該外設5.2 設備使用環境環境溫度：-4080相對濕度： 595大氣壓力：70KP-106KP5.3 移動終端設計特點體積小巧，容易安裝性能非常穩定，功能豐富；寬電壓設計：933伏特電壓都能用。數據傳輸速率高、誤碼率低、穩定可靠；出貨前通過高低溫老化、震動實驗，故障率低。監控范圍廣，依據GPRS/CDMA網絡，可實現全國漫游監控；使用GPRS/CDMA通訊方式，保證通訊暢通及運作費用低廉；過壓自動保護：車輛異常時電壓超過33V設備自動關機，避免燒毀。5.4 GPS設備原理方框圖GPS/GPRS/CDMA車載移動終端是上海華測導航技術有限公司自行開發的，具有自主知24、識產權的數據通訊終端。5.5 參考設計標準GB 9969.1 工業產品使用說明書 總則GB/T 13384 機電產品包裝通用技術條件GB/T 19056-2003 汽車行駛記錄儀GB 50348-2004 安全防范工程技術規范GA 3082001 安全防范系統驗收規則GA 366-2001 車輛防盜報警器材安裝規范GA/T 440 車輛反劫防盜聯網報警系統中車載防盜報警設備與車載無線通信終接設備之間的接口GA/T 553-2005 車輛反劫防盜聯網報警系統通用技術要求第6章 技術培訓服務華測GPS設計了全面、深入的培訓及售后服務方案，以絕對完善的培訓與售后保障體系來確保系統的穩定運行。6.1 25、培訓策略我公司由資深的工程人員與開發人員擔任培訓工作，并針對不同的產品為不同的人員提供不同的培訓課程。車輛GPS調度管理系統相配套的培訓計劃，其目的在于使用戶的技術人員在系統投入運行后，能夠擔負起設計規定的日常管理與維護等工作。因此，培訓計劃所采用的策略，可以歸納為：“并行實施，突出重點，實現良性循環”。6.2 并行實施根據項目實施的進度，安排相應的培訓課程。原則是，隨著項目實施的發展，在某一應用環境形成時，即安排可進行的培訓而同時又保證不影響項目的實施。這是與項目實施工作并行的。根據實際需要，對不同的授課人群進行并行的培訓工作，確保培訓的周期和質量。6.3 突出重點該平臺涉及監控軟件運行、車26、載設備安裝等兩大塊，因此整個運營平臺的系統管理員和車載設備安裝調試員將是培訓的重點。6.4 良性循環使用戶熟知系統的每一功能，對系統了解和使用越充分，對系統優勢的體會就越明顯，就越能充分發揮系統，此即為良性循環。6.5 培訓計劃本培訓計劃包括培訓教材的編制、培訓的內容、培訓的對象和培訓的周期等四個方面的內容：6.5.1 培訓教材我公司將針對不同的培訓對象編制不同的教材，力求做到易懂、易學和方便查閱等特點；并將相應的內容制成電子多媒體演示教學系統，以方便學員的學習。教材主要有軟件系統的基本原理、安裝、使用、維護、故障診斷、排除、服務中心的功能等，車載設備的基本原理、基本構成，功能、使用與安裝以及27、有關汽車基本性能、結構和安全意識等方面。6.5.2 培訓的對象培訓的對象包括：管理人員、系統管理員與值班人員、車載設備的安裝人員以及車輛駕駛員等。6.5.3 培訓的周期培訓一般維持16個工作日，以相關人員學會為止。6.5.4 培訓目標經過正式培訓后的相關工作人員，只要用心學習，一定可以做到：l 維護人員可以圓滿地獨立完成對系統進行日常維護的工作；l 設備安裝人員可以圓滿地獨立車載設備安裝、維護、技術支持等工作；l 值班員能夠出色地完成對接處警和其它服務工作；l 最終用戶可以熟練地使用系統提供的等各種功能。 第7章 產品售后服務為了保證項目的順利實施，以及今后系統的正常高效運轉，華測GPS對技術28、服務工作非常重視，并建立了專門的售前、售后服務隊伍，由我公司資深工程師跟蹤服務，提供詳細的設備安裝資料，對客戶進行安裝、操作、維護的培訓。公司制定有如下措施保證客戶利益。7.1 項目跟蹤管理我公司將為本項目成立一個專門的項目管理小組，并將指派一名項目經理專門負責與客戶就項目的實施、變更管理、售后服務進行單點聯系和統一的協調。項目經理將會對客戶項目的售后服務情況進行記錄，包括故障登記、備件更換和服務措施完成情況等，并與用戶保持及時溝通。希望客戶亦指派一名專門的聯絡代表。以便在客戶項目需要專業性支持和維護時，作為客戶方面的代表與我們的項目經理進行溝通與合作。在整個維修和服務的執行過程中他將負責合理29、調配資源，并爭取使整個售后服務實施項目對用戶的業務造成最小的影響。7.2 定期維護，免費升級定期向用戶提供系統維護技術信息，便于用戶及時地獲取最新的系統維護技術，合理地配置、維護資源。 免費為客戶進行軟件升級。我公司恪守信譽第一，社會效益第一的原則，為用戶提供可信賴的長久支持。7.3 售后服務本地化華測在全國有20多個代理服務網點，有特別需要可在該區域設置分公司或者辦事處，配備專業專職工程技術人員及相關儀器、辦公設備，保證24小時售后服務的承諾，提供終端安裝、維護、系統升級、咨詢等服務。 7.4 技術人員再培訓根據車載設備的更新需要或者軟件系統的升級維護需要，我公司將根據實際情況對客戶的相關人員進行再培訓。并保證在以后的時間里在平臺運營過程中定期對技術人員進行定期培訓。7.5 長期系統維護7.5.1 軟件系統在系統安裝調試完畢后一年內為保修期，在此期間內出現的系統軟件問題負責免費維護、升級；硬件問題負責免費調整、包換。在保修期過后，所有軟件的維護和升級只收取成本費；所有硬件維護也只收取成本費，盡量做到元器件級維護，以節省用戶成本。7.5.2 終端設備實行三個月內包換（開始時間以發貨時間為準），一年保修，長期維護。在保修期后，所有軟件的維護和升級只收取成本費；所有硬件維護也只收取成本費，盡量做到元器件級維護，以節省用戶成本。