GPS调度系统（精选10篇）
GPS调度系统 第1篇
GPS是全球定位系统 (Global Position System, GPS) 的缩写, 它是20世纪70年代由美国国防部组织研制和实施的新一代卫星导航定位系统, 这种定位系统可以实现全天候、全球性、连续的实时导航定位服务。GPS最初主要应用于应急通讯、情报收集及核爆检测等军事目的, 它不仅可以实现测量定位, 而且通过与无线通信技术相结合, 能够实现对移动目标的监控和定位, 因此目前被广泛应用于消防指挥调度系统中, 它能大大提高消防工作效率。
1 GPS消防指挥系统组成、特点及GPS通信技术应用流程
1.1 GPS消防指挥系统的组成
GPS消防指挥系统主要由车载设备和指挥中心接收处理2部分组成, 其中车载设备主要由中央数据处理设备、无线通话设备、GPS接收设备、无线公网数据收发设备等组成, 指挥中心接收处理部分主要由无线公网接收设备、计算机网络、电子地图服务设备、大屏幕显示系统以及监控终端系统等组成。车载设备和指挥中心接收处理部分之间主要是通过无线公网连接的, 车载设备主要通过指挥中心和无线通话设备完成通话功能, 它将控制信息和定位信息发送到指挥中心, 然后由中心处理后通过大屏幕显示出来, 而中心的指挥信息则主要通过无线公网发回车载设备。
1.2 特点
(1) 在消防指挥系统中采用GPS通信技术, 能使系统性能得到很大提高。 (2) 通过GPS通信技术传送给GIS系统的数据主要是经过校验及运算后的相对比较准确的数据, 因而可以提高定位信息的准确性和精度。 (3) 在消防系统中火警受理台能够显示出GPS动态的实时信息, 从而可以使消防系统实现集成化指挥调度。并且指挥中心主要是以地理信息电子地图为根据, 具有直观、明了以及分层等特点。
1.3 GPS通信技术应用流程
GPS通信技术在消防指挥系统中的应用流程如图1所示。
2 GPS技术在消防指挥调度系统中的应用
2.1 智能导航功能
在消防通信系统中, 通过采用GPS技术可以方便地提供点对点之间的跨区导航功能。在城市道路中GPS技术的准确度和精确度可以达到10 m以上, 在偏远的地区精确度也能达到30 m以下, 而且GPS消防通信系统能实现从一个城市到另一个城市之间的导航。在消防指挥调度中, 采用GPS技术能够以图像的形式接收并显示指挥中心发出的停靠位置以及行驶线路, 然后通过语音方式引导消防车辆根据指挥中心规划的线路向火灾或灾害地区行驶, 如果车辆行驶过程中出现道路不通或堵车现象时, 还可以通过GPS自主导航系统重新进行路线规划。而作战信息可以实时传送到指挥调度中心, 并及时改变各种状态信息, 从而实现指挥调度中心的实时监控。
2.2 统一信息化管理
在消防通信系统中, 采用GPS技术不仅能够实现突发事件处置的指挥调度, 而且还可以实现对车辆信息化的统一管理。GPS技术能够对车辆进行定位跟踪查询, 实时监控车辆运行时间、速度、方向、经纬度、出动或待命等状态信息, 从而为消防通信指挥调度的开展提供有力的依据。在消防指挥调度中应用GPS技术还可以实现对选定消防车辆历史轨迹的回放及目标跟踪显示, 消防系统的监控中心能够保留每一辆消防车行驶的历史轨迹, 并且可以方便地在电子地图上显示车辆行驶过程。
GPS操作器界面如图2所示。
2.3 智能调度的实现
消防车智能调度的实现如图3所示。如果在消防指挥调度系统中应用GPS技术, 则监控中心在接到报警后可以根据火灾事故的具体地点、水源情况及实际道路等情况合理安排消防车辆的停靠点和行驶路线, 而且可以通过图形或文字形式对指定消防车辆发出指挥调度命令, 还可向车载设备的终端发送灭火作战方案及消防水源等相关数据。车载终端在接到消防指挥调度命令后, 可以通过显示屏显示出具体的信息, 还可方便地向消防指挥调度中心返回相关信息。在消防指挥调度系统中运用GPS技术, 还能使监控中心同时向多辆消防车辆发出调度命令;在车载终端设备的SIM卡具备语音功能的条件下, 还能使消防通信系统实现双向通话及单项接听的功能, 从而可令车辆终端和消防监控中心进行实时通话。这些通信功能都为消防中心的信息发布及消防车辆的指挥调度更加方便、快捷做出了贡献。
2.4 火警受理调度系统
火警电话主要是通过光纤集中汇接到本地消防支队的。
3 结语
消防部门担负着保护人民生命安全和财产安全的重要使命。在消防指挥调度系统中应用GPS技术, 不仅可以实现快速准确的定位功能、信息化的统一管理功能以及智能调度功能等, 而且能够提供全天候、全球性以及实时的导航定位服务。因此, 在消防指挥调度系统中应用GPS定位技术可以大大提高消防工作效率, 这对加快消防中心指挥调度的现代化、智能化步伐, 取得更好的社会效益及经济效益具有重要的作用。
参考文献
[1]贺嘉含.浅谈GPS技术在消防指挥系统中的应用[J].科技成果管理与研究, 2009 (8)
GPS调度系统 第2篇
摘要：船舶过闸报到是船闸收取规费和船舶调度的基础和保证，其智能化、自动化程度将直接影响到船闸的服务质量和管理水平，甚至会影响到船闸的通航能力。本文通过分析微山二线船闸现有船闸调度运行的现状和存在的问题，设计船舶GPS在船闸辅助调度系统软、硬件构架，并给出了船舶GPS在系统中数据精度、大数据量处理等关键技术解决方案。关键词：过闸船舶调度 全球定位系统(GPS)1 前言
目前，微山二线船闸实现了对过闸船舶计算机联网收费，运行模式为：船舶到达每道船闸划定停泊区后，船员都必须经历上岸登记、检查航行轨迹、缴费购票、调度、过闸的过程。每次过闸船员都经历重复的过程，无形中增加了营运成本，延长了船舶等待过闸的时间，并且在实际的业务操作中，发现在以下方面缺乏信息化的监管手段：
(1)目前由于船闸几个管理区域相距比较远，船舶在停泊区的停泊、登记、交费、进入预调区、过闸这些流程当中，船舶的具体的位置一直不能得到很有效的监管。
(2)船舶违章停靠、违规航行、违规顶号过闸等情况加大了管理人员的稽查工作量，影响了船闸工作效率。
(3)船闸管理人员与船舶沟通方式相对简单，目前仅局限于船主与工作人员面对面交流、手机短信交流，通过高音喇叭、甚高频电台呼叫。这些沟通方式有一定的局限性，尤其是大雾、大雪等特殊天气，管理人员根本无法确认船的位置，影响正常调度管理工作的开展。
(4)船舶不按照调度指令航行，私自航行到引航道，或多梆停靠阻塞航道，对此缺乏有效的管理控制手段。
因此，根据现有航道、船闸管理环境，充分应用船载GPS定位功能和计算机数据专网，研发一套基于江苏、枣庄、原IC卡对接的老数据库平台的GPS辅助调度系统，通过在船舶上安装船载GPS，使用GRPS将船舶定位数据、过闸申请传输到船闸选调监控中心和总调中心，控制中心根据船舶位置数据，结合电视监控图像，来解决船舶实时位置监控和与船闸信息交互，使船员在船舶运行中无需上岸就能处理船舶待闸、过闸事务，简化了船舶报到手续，缩短船舶待闸时间，提高船闸管理能力，实现船舶“一次收费、无缝调度、全程服务”。2 船舶GPS辅助调度系统设计 2．1 船舶GPS辅助调度系统逻辑结构
船舶GPS过闸辅助调度系统由船载终端、无线通信层、网络通信层、系统服务层、应用服务层五个主要部分构成。
(1)船载终端。船载终端处理终端与系统之间的通信事务，如位置、状态回报，响应中心调度指令。船载GPS移动通信终端分两种：简易型和导航型。简易型配文字显屏，由GPS通信终端外配文字显示屏组成，可以实现GPS数据上传、通信、数据存储、数据传输、接收及回复调度管理文字指令等功能。导航型船载GPS终端除简易型功能外，它具有业务菜单，可以响应业务逻辑，同时终端上配有地图，可对船舶航行进行辅助导航。
(2)无线通信层。船载终端与中心之间通信采用移动GPRS网络，短信作为辅助通信手段，并遵循系统与移动终端无线通信接口标准。
(3)网络通信层。网络通信层提供移动和济宁港航骨干网的联接以及选调中心的光纤连接。移动通信接口服务，负责协议转换、数据汇集。通信接口服务可以支持多种不同类型、不同厂家的终端协议解释。表现出平台对各种移动通信系统的支持能力．可通过增加模块，支持未来出现的通信协议。
(4)系统服务层。系统服务层提供中心系统移动通信接口服务、数据处理服务、GPS系统和业务系统数据的接口、GPS系统和海事管理部门的接口等。
(5)应用服务层。应用服务层在下层承载的基础上实现所有GPS系统的应用业务逻辑。由于系统采用组件式结构，灵活方便，因此具有良好的通用性和可扩充性。2．2 船舶GPS辅助调度系统网络逻辑架构
船舶GPS辅助调度系统搭建在苏北运河信息化建设的光纤专网上，其网络逻辑架构如图1 所示，系统的配置包括：
(1)通信服务器：通信服务器通过路由器连接互联网和GPRS／CDMA网络，是船舶和中心信息双向交互的通道。
(2)GPS服务器：GPS服务器负责处理通过通信服务器接收到的船舶数据，并根据相应的协议处理数据，包括船舶的位置、时间、状态、过闸的申报内容等。
(3)第三方通信接口服务器：作为第三方接口的标准服务器，通过部署第三方接口软件，实现任何第三方的GPS数据接入，同时接受第三方的通航查询、过闸申报，申报结果和调度信息的返回。(4)WEBGIS／管理服务器：用户管理服务器主要作为GPS系统的用户注册和船舶登记注册；同时该服务器还作为和交通厅的接口：WEBGIS服务器通过WEB方式为终端用户和船务公 司提供船舶的位置查询服务，WEBGIS服务器上的应用采用B／S／S架构的三层网络结构设计，这样可以在任意一台服务器上通过WEB访问和用户管理。
(5)应用服务器：应用服务器是GPS系统和调度系统数据互联的通道，应用服务器把GPS系统中船舶的动态位置，过闸申报等信息综合处理，生成排挡图、调度计划等信息，并下发到船载终端。
(6)数据库服务器：数据库服务器采用双机热备磁盘阵列存储设备，使用双机组技术，两台数据库服务器互相热备份，保证数据库的高可用性和应用的永不停顿。
(7)GPS企业网关／APN：置于中国移动／中国联通的内部网络中，作为船舶终端GPRS、CD—MAlX的私用接入点。保证数据通讯的安全性、稳定性。
图1 系统网络逻辑架构
2．3 船舶GPS辅助调度系统软件功能
船舶GPS辅助调度系统软件主要功能包括：
(1)船舶位置监控功能：可在地理信息系统上准确定位船舶所在位置，在地图中显示相应的位置，并且反映该船舶的大小、方向。重点对船舶在济宁段运河航道内和有关船闸停泊区、预调区、船闸闸区的监控管理。
(2)“一次收费、无缝调度、全程服务”功能：通过GPS系统实现船舶通过济宁段运河时，可以在首个通过的船闸一次性交清所要通过的所有船闸的过闸费用，在通过已交过闸费的船闸时，通过GPS系统、信息平台、甚高频等方式为其进行远程服务，不需要船员到船闸远调度站进行登记、缴费等，减少船舶为办理登记、缴费所支付的成本。
(3)船舶调度进程监控：指对船舶在进入船闸管理范围后航行过程的监控管理。(4)信息互动：以短信方式与船员进行信息沟通和交流。船闸与船员通过信息平台进行船舶调度管理及其他相关信息的沟通和交流，如天气、航道现状、排队、预调时间等。
(5)查询功能：可为船员提供船闸运行有关情况的查询服务，如待闸船舶数量、船闸运行是否正常、航道水深、船闸当日上下游水位、船闸设计最高、最低通航水位信息等内容。
(6)船舶违章报警及记录：发现有违章航行的船只后，系统报警，提示工作人员及时进行处理并自动对其记录。
(7)GPS防拆卸功能：为防止船舶随意将GPS设备拆下来，让其它船舶带到有关船闸进行提前登记，除对设备安装要求应固定，不可擅自拆卸外，在系统中对擅自拆卸GPS设备，系统自动报警并中断与网络联结。
(8)可以对任一个特定时间段的船舶航行轨迹进行回放。
(9)实现在线浏览运河全线或部分航段上已安装GPS船舶所在位置。
(10)海图功能：电子海图可以实现无级放大、缩小，任意平移或漫游等功能。在船只停放较多的区域，不但可以通过屏幕观察系统在船只亮点处显示编号外，还可以对海图扩大来增强对该区域的详细观察。
(11)注册用户的Web服务。为注册用户实现远程网上过闸申报和船舶航行轨迹回放。(12)可通过船载设备自主查询航线上的码头、航标等准确位置，为船舶驾驶人员提供相关的航道信息，根据水位情况，确定通航建筑物的净空高度。3 系统实施的关键与难点 3．1 网络安全性
要实现注册用户外网“船舶网上提放申请”和船舶轨迹核查功能，势必要专网和外网数据沟通。且移动VPN网(GPRS方面)与生产网的网络系统之间也要实现数据无缝隙交换，保证船载GPS定位数据传到生产专网，生产专网信息传输到船员手机或船载GPS终端上。为此，将各外网接到相应防火墙上进行地址转换和数据通讯端口处理，然后再接至网闸、安全审计系 统，最后连至内网。并且子网间也加装防火墙，这样通过横向和纵向隔离、内网和外网隔离、软件隔离和硬件隔离来实现网络安全。3．2 船舶GPS数据的真实性
由于船载GPS的可拆性，导致船舶GPS数据和船舶实际数据会出现偏差，为保证船舶GPS辅助调度系统中的数据和实船一致，系统就需调用重点航段视频监控图像来提高监控准确度。为此，需在海图显示模块上调用并显示电视监控系统视频实时图像。由于电视监控系统使用流媒体技术并且子网内存在防火墙，则需要采用RTSP附加数据传输方式。RTSP实时流协议，是一个C／S多媒体节目协议，它可以控制流媒体数据在IP网络上的发送。GPS系统融合视频监控的接口就是要接收这些流媒体数据并显示出来，所以接口采用RTSP协议实现。RTSP协议有两种传输方式：TCP或者UDP。3．3 GPS定位精度补偿问题
运河运输不同于近海和远洋运输，对运河上船舶的GPS监控精度要求很高。为保障监控船舶通过船闸区的航路准确性，对船舶进闸过程中的船舶定位精度要求±1M。为了提高对辖区船舶位置显示和记录的精度，可以采用了GPS位置差分技术，即在多个船闸GPS基准站安装GPS基准信号接受机，根据其已有精确测定的位置，计算出卫星的伪距，找出该点的位置瞬时修正值，通过基准信号和船舶定位信号的位置差分计算，对在闸区内等待的船只的GPS的实时位置进行批量修正(含第三方给予的船舶GPS定位数据)，清除公共的误差源——电离层和对流层效应，并将卫星钟误差和星历误差消除。4 结束语
本文针对现有济宁运河船闸调度运行的现状、存在的问题和业务需求，提出了船载GPS在船闸调度中的应用方法，给出了系统软、硬件构架和船载GPS在系统中数据精度、大数据量处理等关键技术解决方案，构建微山二线船闸GPS辅助调度系统，进一步提高船舶过闸效率和船闸运行安全。
参考文献
GPS调度系统 第3篇
关键词：全球定位系统(GPS)高斯滤波最小频移键控(GMSK)无线通信
0引言
GPS车辆监控调度系统中，需要将车辆的定位数据通过无线数据通信平台回传到监控调度中心。常用的无线数据通信平台可以分为两大类公网和专网。采用公网的GPS系统具有投资小、覆盖面大、系统维护量小等优点，但它的实时性比较差，不能进行GPS差分定位。要用专网的GPS系统对监控目标可采用时分复用方式进行数据传输，充分利用无线频率资源，传输快、实时性好，可进行GPS差分定位，定位精度高。因此专网的GPS车辆监控调度系统尤其适合于公安、消防、公交、金融运钞等对实时性要求高的应用。专网用GPS数传终端在系统中的作用主要是实现GPS差分定位与无线通信。本文介绍用于专网的低成本、高数据率、实时性好、可靠传话音的GPS数传终端的设计方法及其性能、特点。
1数传终端设计中频率资源的充分利用
在车辆监控调度系统中，频率资源有限，不能为每个终端分配一个频段，通常是所有终端共用一个数据频道。因此，如何复用这一频率资源，使它得到充分利用，增大系统数据通信容量是数传端和系统设计中值得探讨的问题。考虑到GPS接收模块在进行GPS定位时，同时会得到一个非常准确的全球同步时钟，用它来作为时分通信的时间基准，就可以实现时分复用，而不增加成本和设备复杂度。在时分通信的GPS车辆监控调度系统中，移动终端发送和接收数据的时候不多，终端常处于空闲状态。而在车辆监控调度系统中，采用数据传输定位信息、话音实现调度功能将大大提高系统性能。因此如果能在半双工的传输平台上，实现既传输数据又传输话音而不相互干扰，将会使整个系统性能在不增加成本的情况下，得到极大的提高。我们采取以下办法，实现数据与话音的同时传输：①采用两个25kHz带宽的频道，一个用于话音通信，一个用于数据通信；②大部分时间里移动终端处于话音频道，接收或发送话音，在收发数据的时隙，无论是否收、发话音，都强制切换到数据道收发数据，数据通信完成后，回到话音频道，继续收发话音。这样数据收发只会引起话音通信的不到100毫秒的中断，因而对话音通信的影响可忽略。③在监控调度中心安装两个基站终端，一个专用于话音通信，一个专用于数据通信；每个监控目标安装一个移动终端，在给定的时隙收发数据，其它时间收发话音，基站终端与移动终端只在软件上略有不同。这样，就可以在半双工的平台上，同时实现数据和话音的半双工传输。
2GPS数传终端的硬件设计
2.1数字调制方式的选择时分通信系统中决定系统容量的主要因素有三个：无线数据传输率、不同终端之间数据传输的保护时间以及每个终端的数据量。增加数据传输速率，可直接加大通信系统容量。在车辆监控调度系统中，带宽资源是非常有限的，要提高通信数据率，必须采用效率比较高的调制方式。
2.2频率调制和解调的设计为了保证数据传输的稳定可靠，发射电路采用两个振荡器：一个中频振荡器和一个本地振荡器，数据和话音分别调制这两个振荡器。数话分开调制的好处是避免了两路的相互影响，并且数据信号直接调制中频晶体振荡电路，提高了数据调制的稳定度，有利于实现MSK调制和接收电路的解调。中频振荡器采用高精度晶振构成的振荡器；本振采用可编程吞脉冲PLL(锁相环)频率综合器，通过PLL将本振VCO(压控振荡器)锁定于高精度晶体振荡器，使本振既具有很高的频率稳定度，又可以通过编程改变频率。从天线接收来的射频信号放大后，经过两次下变频、滤波得到基带信号，基带信号放大后，可以推动喇叭发声或往高斯逆滤波器解调出数字信号。由于PLL频率综合器的成本比较高，考虑到实际使用时频率资源的限制，数传终端采用半双TT作方式，频率调制和解调共用一个PLL频率综合器(本振)。PLL的转换时间是一个重要的指标，转换时间的大小直接影响终端的性能。转换时间长使终端数字／话音通信频道转换时间也长，不同终端发送数据保护时间加长，会大大减小整个系统的数字通信容量，降低系统性能；而且PLL的转换时间长，数据通信就会使话音通信中断较长的时间，严重影响话音通信的质量。因此设计时应尽量减少PLL的转换时间，提高PLL的锁定速度。采用变宽法加速PLL的锁定，系统性能有了较大提高。
2.3高斯低通滤波和逆滤波电路高斯低能滤波器指的是滤波器的频率响应为高斯函数，高斯滤波器的冲击响应也为高斯函数，采用模拟方法是不可能实现这种滤波器的，通常采用数字存储的方法实现高斯滤波器。这里采用一款由CML公司设计生产的GMSK调制解调器FX589。为了达到无线通信要求的信道带宽为25kHz，带外干扰＜－60dB，选择数据率为9600bps，BT=0.5。根据FX589的工作特性，采取了以下措施，提高数据通信的性能：①精心设计FX589的外围电路，配合FX589工作；②将发／收的数据进行加／解扰，去除信号中的直流和低频成分以适合FX589的要求；⑧给数据加上合适的头码，利用FX589恢复接收时钟，保护接收数据完整性；④软件上采取数据检错重发机制，消除误码对系统性能的影响。
2.4数传终端的整体设计整个数传终端的设计以MCU为中心，并采用FPGA来整合周边器件，提高系统的稳定性，降低测试维修的复杂度。串行EEPROM用于存储车辆的重要信息，如编号、车牌号等。FLASH用于记录车辆运行信息，以供调度中心查询。SRAM存储器主要用于存储临时数据，如GPS定位信息、差分定位信息等。GPS接收模块用于接收GPS信号，实现GPS差分定位功能。显示与控制面板采用带背光液晶显示，由电源音量旋钮、静噪调整旋钮与四个轻触按键控制。RS－232测试设置口用来与PC机或其它设备通信。FPGA将所有器件联系成一个整体，由微控制器通过串行通信口、地址数据接口及通用I／O口控制各模块协调工作，完成整个数传终端的显示、通信与数据处理等功能。
3GPS数传终端控制软件的设计
GPS调度系统 第4篇
由于一直缺乏更进一步的技术手段, 95598座席人员对抢修车辆的监控基本处于电话监控状态, 不能准确掌握抢修车辆运行轨迹、到达抢修地点的时间和故障抢修终结时间, 从某种程度上影响了供电服务的质量。
2 实现目标
GPS/GIS供电服务调度管理系统充分利用卫星通信定位等现代信息技术支持手段, 实现对电力抢修服务车辆的实时监控, 进一步提高服务能力, 加快服务响应速度, 监控服务过程, 实现对全局服务车辆全方位调度和监控, 为95598服务调度指挥中心提供更加强大的现代信息技术支持。
据益阳电业局营销部主任周爱中介绍, 该系统主要实现了如下功能:
(1) 车辆实时定位。系统对所有入网车辆可以全天候24小时进行定位;定位精度:无SA情况下, 15米;差分定位时, 优于10米;速度精度:0.2米;启动定位时间:45秒。
(2) 车辆重点监控。定位精度:无SA情况下, 15米;差分定位时, 优于10米;速度精度:0.2米;启动定位时间:2秒。
(3) 车辆轨迹回放。可以对车辆按照任意时间段进行行驶轨迹回放。
(4) 车辆运行情况数据化检测。可以对每一辆车的运行数据 (GPS状态、速度、方向、经纬度、与抢修目标的实际距离等) 进行实时检测。
(5) 地物搜索。可以对地图中含有的地物进行关键字搜索并锁定所在地理位置。
(6) 车辆遥控、限速限范围等车辆管理手段功能预设。预设了远程锁车、断油断电、油耗管理、紧急报警、摄像头等多项功能的预设, 在需要的时候配置相应的硬件即可使用。
3 提升了优质服务水平
GPS调度系统 第5篇
出租车GPS卫星定位管理调度系统
建设方案
潍坊智勤信息科技有限公司
2008年10月
智勤信息车辆GPS卫星定位系统
目 录
1.智勤信息车辆监控平台简介..............................................................................................................................2
1、平台总体架构........................................................................2
2、设计目标............................................................................6
3、设计原则............................................................................7 2.查询方式..............................................................................................................................................................7
1、电脑软件查询........................................................................8
2、网站查询............................................................................8
3、手机查询............................................................................8 3.智勤信息车辆监控平台功能..............................................................................................................................9
1．基本操作界面：......................................................................9
2、车辆图标的设置：...................................................................11
3、视图设置：.........................................................................11
4、功能设置：.........................................................................11
5、地图切换：.........................................................................12
6、点线轨迹：.........................................................................12 7.车辆控制：.........................................................................14
8、手机查车操作说明：.................................................................14 4.智勤信息车辆监控平台特点............................................................................................................................15
1、电信级的运营服务平台...............................................................15
2、一点接入，全网覆盖.................................................................16
3、多种通信方式，天地通信网相结合，无缝覆盖...........................................16
4、轻松快捷支持多类终端...............................................................16
5、地图在线服务，解决电子地图难题.....................................................16
6、高扩展性...........................................................................16
1.智勤信息车辆监控平台简介
1、平台总体架构
智勤信息车辆监控系统是在运营中心、集团用户各级监控中心、监控工作站、终端这四部分的通信协作下运行的。智勤信息车辆监控运营中心是整个车辆监控系统的总控中心，主要负责用户车辆监控业务通信状态并且处理
智勤信息车辆GPS卫星定位系统 系统相关的运营业务，同时在运营中心也能够通过监控工作站监控下属各级的车辆状态。运营中心部署通信网关服务器、车辆监控系统通信服务器、数据库服务器、业务处理服务器、系统监控服务器、GIS服务器、运营管理服务器和WEB应用服务器。通信网关服务器部署智勤信息运营通信平台服务；车辆监控系统通信服务器部署车辆监控系统通信控制中心，对所有车辆监控系统的上下行数据进行处理和转发；业务处理服务器部署业务处理器用来解析或封装通信数据报以及在数据库服务器中备份通信数据并且记录通信状态日志等；监控服务器上部署集团用户版运营情况监控系统；GIS服务器上主要部署GIS引擎服务、存放GIS数据；运营管理服务器部署运营管理系统进行运营业务管理；WEB应用服务器主要部署车辆监控系统中部分采用B/S结构实现的业务系统。
按照通信层次划分，用户监控中心受控于智勤信息车辆监控集团用户版运营平台，用户又可以根据系统要求建设的相应的分控制中心。分控中心可管理自己管辖范围内的车辆，并接受上一级监控中心的管理。用户总控中心主要部署通信服务器、数据库服务器和数据处理服务器。
监控工作站可以根据授权负责对监控中心（总控中心或者分控中心）所有车辆进行管理及监控。针对监控车辆数目较少的单位可以不必建设分控中心，只需要监控工作站直接接入主控中心即可。
管理工作站主要是面向系统权限级别较高的集团用户监控工作人员，用来对监控制中心进行通信方式以及通信授权等方面的配置。
报表处理工作站主要是针对监控中心的业务数据进行统计和分析，也是
智勤信息车辆GPS卫星定位系统 面向具有一定权限级别的用户的。
隐蔽安装在车上的车载设备（车台）与中心系统通讯完成系统功能，所有的移动车台都是通过GSM/CDMA网络与主控中心通信，通信方式根据不同的车辆类型，可以采用GSM/CDMA数据通信，为提高系统可靠性可以利用短消息作为部分数据通道备份。
为满足运营需要，系统的所有数据都是通过智勤信息监控平台到主控中心然后到分控中心或工作站。
平台总体框架如下图所示：
智勤信息车辆GPS卫星定位系统
系统设计原则和目标
智勤信息车辆GPS卫星定位系统
2、设计目标
系统分为系统运营平台、监控中心、监控工作站、车载终端四部分，系统通过这四部分的通信协作实现7*24小时、全网范围车辆管理和跟踪的运营服务功能。系统具体设计目标如下：（1）系统功能充分满足运营业务需求
建立覆盖全网范围的监控服务网络，采用一点接入，全网服务； 采用集群方式架设平台服务器，保证高并发、大容量的系统处理能力；
冗余设计，保证系统的稳定、安全；
提供数据的冗余备份，并支持在线实时转发，离线自动补发功能，保证数据的完整性。
（2）系统采用功能强大的分级别分权限的树形管理机制
能够根据不同类型的行业集团用户的业务特点，实现多级监控；并为不同监控中心的不同监控人员分配不同权限级别。
中心平台能够兼容目前主流车辆终端，并提供终端接入接口及规范使其他车载终端能够快速与平台实现兼容。 在 智勤信息车辆GPS卫星定位系统 草配送等。
（5）系统提供强大的报表分析功能，为企业更好的统计分析车辆运行信息及司乘人员信息，提供强有力的数据支持和高效的管理手段。
3、设计原则
（1）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，能支持多种终端入网，并支持二次开发，如对于大型的集团用户，可以建立自己的分控中心。
（2）系统的经济性。研发方案充分考虑市场经济原则，既有利于车辆的的监控管理，又有利于降低系统投资成本，特别是运营成本，能够充分考虑主控中心的市场化经营模式。
（3）系统的可扩展性。由于系统以运营为目的，涉及到海量数据的处理，因此进行设计时考虑了系统网络通信容量及数据库容量的可扩展性，可平滑扩容。
（4）系统安全性和高可靠性。为保证系统的稳定性，服务器端采用UNIX(LINUX)操作系统。同时，车载设备、主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，因此，我们在设计之初就充分考虑了各地通信条件对本系统的支持状况。在网络传输方面采用加密压缩方式，即保证数据的安全性，也提高了传输效率。
2.查询方式
智勤信息车辆GPS卫星定位系统 智勤车辆监控系统可同时提供三种查询方式：电脑软件、网站查询和手机查询。
1、电脑软件查询
为单位管理用户常用查询方式，采用c/s构架，运行速度快，功能强大，车辆运行报表一目了然。
2、网站查询
辅助查询方式，用于未安装软件查车客户端的电脑。只需打开浏览器输入，输入用户名密码即可查询相应车辆的位置、行驶轨迹等
3、手机查询
辅助便携查询方式，可在手机上安装查车软件，随时随地进行查看
智勤信息车辆GPS卫星定位系统
3.智勤信息车辆监控平台功能
概述
系统平台基于BS和CS架构，运行速度快，无论对单车辆定位或者是组车辆定位，系统反应速度均为数秒钟。客户端地图直接与电子地图公司地图服务器端口对接，可以保证地图的实时更新，其中包括51地图，mapabc地图，mapbar地图，365地图，Google卫星地图、google地形图等，简捷美观实用，可以实时监控车辆的行驶位置、行驶速度、停车时间、超速报警、历史行车路线查询、月/日行驶公里统计、月/日报警统计，油耗统计（加装油量传感器）等。1．基本操作界面：
智勤信息车辆GPS卫星定位系统 主界面主要包括以下几个部分：
A.标题栏：显示本系统名称、版本。
B.系统菜单栏：包括系统设置、视图设置、查询、功能、外设、工具、地图设置、窗口，帮助等。
C.信息栏：包括地图列表、车辆分组、本地分组、标注管理、驾驶导航、统计报表。D.地图显示区：用来显示电子地图和监控目标，可以进行缩放、拖动，可以任意几点测距离，测面积。
E.车辆列表栏：具体显示每辆车的车牌号码、车机电话、车主信息、服务器的时间、车辆的经纬度、速度、方向及位置信息。F.报警栏：记录报警车辆的报警时间和报警内容。
G.信息滚动条： 滚动播放全国道路实时路况，主要包括高速、国道通行动态信息等；滚动显示当前用户监控的所有车辆所在地的天气动态。路况播放和轨迹回放切换显示，轨迹回放结束后15秒自动进入路况播放界面。
H.弹出框：可显示消息，报警等内容。显示的内容用户可以在系统菜单栏的设置选项
智勤信息车辆GPS卫星定位系统 来设置。
I.程序状态栏：显示当前农历日期、当前登录用户名称、登录时长、网络连接状态等信息。
2、车辆图标的设置：
3、视图设置：
对客户端页面显示内容的设置。
4、功能设置：
快速切换到信息栏的功能选项项目。
智勤信息车辆GPS卫星定位系统
5、地图切换：
根据菜单栏“地图”列表中罗列的地图来选择，客户端以哪种地图来显示。
6、点线轨迹：
车辆行驶过的路程以点和线的形式同时展现出来。如图：
备注：点线轨迹时，鼠标指针停留在轨迹上的某一点，就会显示出这辆车在这一路程点上的历史数据（经纬度状态等）。如下图：
智勤信息车辆GPS卫星定位系统
清除轨迹：回放结束后，清除地图中的轨迹。跟踪操作方法：
<1>在车辆列表中选择某一辆车；
<2>根据需要选择主窗口跟踪或者分窗口跟踪；
<3>根据需要选择线轨迹或者点轨迹进行跟踪；（也可同时都选，跟踪的轨迹则是点线结合的）
<4> 这时此车辆的行驶轨迹就以点或者线的形式在地图中展现出来。轨迹回放的操作方法：
<1>在车辆列表中选择某一辆车；
<2>根据需要选择主窗口跟踪或者分窗口跟踪； <3>选择点线轨迹进行，（为了查看方便，轨迹回放时车辆的轨迹都是以点线结合的方式展现出来的）<4>点击按钮 ；
这时弹出“选择日期”对话框，根据需求选择进行轨迹回放的时间段，即开始时间，结束时间。（系统支持的最长回放时间为3天。）如图：
智勤信息车辆GPS卫星定位系统
<5>点击确定，即可地图中对该车辆进行轨迹回放。
备注：车辆正在进行轨迹回放时，用户不能切换到别的车辆，必须等车辆回放自然结束或者点击，再进行切换。路况播放和轨迹回放切换显示，轨迹回放结束后15秒自动进入路况播放界面。
7.车辆控制：
车辆列表区可显示每一辆车的详细信息（编号、车牌号码、经纬度、状态、位置、车机信息、车主信息等），方便用户进行管理，用户可点击每一列的列标题对此列进行排序。功能：
<1>针对每一辆车，可具体设置它需要在车辆列表区显示的信息。如车牌号码经纬度 状态 位置 车机信息车主信息等
<2>可根据需要对每一辆车发布车机命令，如单次，连续回报、设置超速值、切断油电、恢复油电等。
8、手机查车操作说明：
智勤GPS监控系统可通过ios，android等移动终端进行车辆监控。如下图
智勤信息车辆GPS卫星定位系统
4.智勤信息车辆监控平台特点
1、电信级的运营服务平台
具有强大的中间件集群和数据库集群，具有高并发、高可靠、大容量特性。提供7X24小时不间断服务，五十万级系统容量。并且能对平台中的各类IT资源进行每时每刻的运行状态监控。包括服务器、存储、网络设备等硬件资源及数据库、中间件、应用软件等软件资源。
智勤信息车辆GPS卫星定位系统
2、一点接入，全网覆盖
利用BS结构开发软件，通过Internet网络发布监控平台和地图显示，使用户能够在世界任何地方随时随地访问网站，就能够对其车辆24小时不间断实时跟踪、轨迹查询。
智勤信息依托设立在公司本部的电信级运营服务平台面向全国提供GPS车辆监控、网络导航、个人移动位置服务等卫星综合信息运营服务，任何企事业单位都可以加入，所监控和管理的车辆、资产等全网支持，全国覆盖。
3、多种通信方式，天地通信网相结合，无缝覆盖
平台中内置了SMS、GPRS、CDMA1X、WAP、MMS、北斗通信等各种通信网关，用户可以通过现在各种主流的通信方式统一接入到平台。
4、轻松快捷支持多类终端
平台设计了终端协议转换器，能够兼容多款主流的定位终端。
5、地图在线服务，解决电子地图难题
智勤信息采用的业界最先进的WEBGIS地图在线方式，解决了大多数企业买不起图、用不起图、也更新不了图的问题，智勤信息根据实际情况和用户需求实时将电子地图更新到用户的车辆监控管理系统的客户端中。用户能享受到电子地图与智勤信息总部同步更新的服务。
6、高扩展性
GPS调度系统 第6篇
关键词：全球定位系统 (GPS) ,高斯滤波最小频移键控 (GMSK) ,无线通信
0 引言
GPS车辆监控调度系统中, 需要将车辆的定位数据通过无线数据通信平台回传到监控调度中心。常用的无线数据通信平台可以分为两大类:公网和专网。采用公网的GPS系统具有投资小、覆盖面大、系统维护量小等优点, 但它的实时性比较差, 不能进行GPS差分定位。要用专网的GPS系统对监控目标可采用时分复用方式进行数据传输, 充分利用无线频率资源, 传输快、实时性好, 可进行GPS差分定位, 定位精度高。因此专网的GPS车辆监控调度系统尤其适合于公安、消防、公交、金融运钞等对实时性要求高的应用。专网用GPS数传终端在系统中的作用主要是实现GPS差分定位与无线通信。本文介绍用于专网的低成本、高数据率、实时性好、可靠传话音的GPS数传终端的设计方法及其性能、特点。
1 数传终端设计中频率资源的充分利用
在车辆监控调度系统中, 频率资源有限, 不能为每个终端分配一个频段, 通常是所有终端共用一个数据频道。因此, 如何复用这一频率资源, 使它得到充分利用, 增大系统数据通信容量是数传端和系统设计中值得探讨的问题。考虑到GPS接收模块在进行GPS定位时, 同时会得到一个非常准确的全球同步时钟, 用它来作为时分通信的时间基准, 就可以实现时分复用, 而不增加成本和设备复杂度。在时分通信的GPS车辆监控调度系统中, 移动终端发送和接收数据的时候不多, 终端常处于空闲状态。而在车辆监控调度系统中, 采用数据传输定位信息、话音实现调度功能将大大提高系统性能。因此如果能在半双工的传输平台上, 实现既传输数据又传输话音而不相互干扰, 将会使整个系统性能在不增加成本的情况下, 得到极大的提高。我们采取以下办法, 实现数据与话音的同时传输: (1) 采用两个25k Hz带宽的频道, 一个用于话音通信, 一个用于数据通信; (2) 大部分时间里移动终端处于话音频道, 接收或发送话音, 在收发数据的时隙, 无论是否收、发话音, 都强制切换到数据道收发数据, 数据通信完成后, 回到话音频道, 继续收发话音。这样数据收发只会引起话音通信的不到100毫秒的中断, 因而对话音通信的影响可忽略。 (3) 在监控调度中心安装两个基站终端, 一个专用于话音通信, 一个专用于数据通信;每个监控目标安装一个移动终端, 在给定的时隙收发数据, 其它时间收发话音;基站终端与移动终端只在软件上略有不同。这样, 就可以在半双工的平台上, 同时实现数据和话音的半双工传输。
2 GPS数传终端的硬件设计
2.1 数字调制方式的选择时分通信系统中决定系统容量的主要因素有三个:
无线数据传输率、不同终端之间数据传输的保护时间以及每个终端的数据量。增加数据传输速率, 可直接加大通信系统容量。在车辆监控调度系统中, 带宽资源是非常有限的, 要提高通信数据率, 必须采用效率比较高的调制方式。
2.2 频率调制和解调的设计为了保证数据传输的稳定可靠, 发射电路采用两个振荡器:
一个中频振荡器和一个本地振荡器, 数据和话音分别调制这两个振荡器。数话分开调制的好处是避免了两路的相互影响, 并且数据信号直接调制中频晶体振荡电路, 提高了数据调制的稳定度, 有利于实现MSK调制和接收电路的解调。中频振荡器采用高精度晶振构成的振荡器;本振采用可编程吞脉冲PLL (锁相环) 频率综合器, 通过PLL将本振VCO (压控振荡器) 锁定于高精度晶体振荡器, 使本振既具有很高的频率稳定度, 又可以通过编程改变频率。从天线接收来的射频信号放大后, 经过两次下变频、滤波得到基带信号, 基带信号放大后, 可以推动喇叭发声或往高斯逆滤波器解调出数字信号。由于PLL频率综合器的成本比较高, 考虑到实际使用时频率资源的限制, 数传终端采用半双工工作方式, 频率调制和解调共用一个PLL频率综合器 (本振) 。PLL的转换时间是一个重要的指标, 转换时间的大小直接影响终端的性能。转换时间长使终端数字/话音通信频道转换时间也长, 不同终端发送数据保护时间加长, 会大大减小整个系统的数字通信容量, 降低系统性能;而且PLL的转换时间长, 数据通信就会使话音通信中断较长的时间, 严重影响话音通信的质量。因此设计时应尽量减少PLL的转换时间, 提高PLL的锁定速度。采用变宽法加速PLL的锁定, 系统性能有了较大提高。
2.3 高斯低通滤波和逆滤波电路高斯低能滤波器指的是滤波
器的频率响应为高斯函数, 高斯滤波器的冲击响应也为高斯函数, 采用模拟方法是不可能实现这种滤波器的, 通常采用数字存储的方法实现高斯滤波器。这里采用一款由CML公司设计生产的GMSK调制解调器FX589。为了达到无线通信要求的信道带宽为25k Hz, 带外干扰<-60d B, 选择数据率为9600bps, BT=0.5。根据FX589的工作特性, 采取了以下措施, 提高数据通信的性能: (1) 精心设计FX589的外围电路, 配合FX589工作; (2) 将发/收的数据进行加/解扰, 去除信号中的直流和低频成分以适合FX589的要求; (3) 给数据加上合适的头码, 利用FX589恢复接收时钟, 保护接收数据完整性; (4) 软件上采取数据检错重发机制, 消除误码对系统性能的影响。
2.4 数传终端的整体设计整个数传终端的设计以MCU为中
心, 并采用FPGA来整合周边器件, 提高系统的稳定性, 降低测试维修的复杂度。串行EEPROM用于存储车辆的重要信息, 如编号、车牌号等。FLASH用于记录车辆运行信息, 以供调度中心查询。SRAM存储器主要用于存储临时数据, 如GPS定位信息、差分定位信息等。GPS接收模块用于接收GPS信号, 实现GPS差分定位功能。显示与控制面板采用带背光液晶显示, 由电源音量旋钮、静噪调整旋钮与四个轻触按键控制。RS-232测试设置口用来与PC机或其它设备通信。FPGA将所有器件联系成一个整体, 由微控制器通过串行通信口、地址数据接口及通用I/O口控制各模块协调工作, 完成整个数传终端的显示、通信与数据处理等功能。
3 GPS数传终端控制软件的设计
GPS调度系统 第7篇
基于TTS的GPS车辆监控系统是一种集GPS、GIS、无线通信技术和计算机通信技术为一体移动的车辆综合服务系统。它将移动车辆的经度、纬度、速度、行驶方向、时间、行车状态以及报警等信息, 经车载终端通信设备控制编码后, 通过无线通信链路实时进行发送;监控中心通信设备将接收到车辆定位信息和状态信息经经过通道送到监控工作站, 进行数据处理后将车辆位置及其轨迹在数字地图上显示出来, 从而达到对移动车辆的实时监控的目的[1]。地面移动通信系统安装TTS语音合成引擎, 此引擎功能具有语音提示的功能, 当车辆发生报警, 监控计算机音响就会发出报警种类的语音提示, 实现车辆和监控工作站的交互功能。
2 监控调度系统功能分析
2.1 车辆定位导航
对于已入网的每辆车可随时查询到车辆在行驶过程中的状态、路线、当前的位置、速度、方向等车辆的基本信息[2]。
(1) 车辆定位查询:根据指定的车牌号、车主姓名、所属公司、设备号等关键字查询车辆。显示车辆动态信息、静态数据, 提供历史轨迹查询、拍照查询、行驶里程及油耗报表统计, 并提供GPS设备操作等功能。输入要监控的车辆, 面板会显示出此车的相关信息, 车辆会在地图主面板居中显示[3]。
(2) 历史轨迹查询:地图上注明该车辆指定时间段内的行驶轨迹, 并提供动态回放、轨迹数据信息下载、时间段内里程统计信息下载等功能。如图1所示。
(3) 拍照查询:可统计车辆在一段时间内的行驶里程数, 并考虑到不同车型、载重情况等多方面因素做出标准油耗的统计和测算。为车辆安全行驶与节能减排提供相关数据查询。如图2所示。
2.2 车辆监控
监控中心可实时监控网内车辆当前所处的位置, 能在监控中心的电子地图上准确地显示车辆当时的状态, 如所处位置、行驶速度、运行方向、行驶状态等信息, 可以对车辆实施远程锁门、远程熄火等操作。
(1) 主动报警监控:可过滤正常行驶车辆的信息, 在地图上单独显示出“紧急报警”车辆, 为安全管理员及时发现险情并及时处理警情提供方便。
(2) 被动报警监控:可过滤正常行驶车辆的信息, 在地图上单独显示出“超速报警”车辆, 为安全管理员及时发现险情并及时处理潜在隐患提供方便。
(3) 后台车辆监控:可以在后台实时监控车辆行驶状态但不在地图主窗口显示车辆图标。考虑到现阶段主流PC机显示器的屏幕大小, 过多的车辆显示在地图主窗口会造成视觉混淆, 设置此功能是为了具有车辆较多的大客户提供方便[4]。
2.3 车辆报警与报警处理
当车辆遇到紧急情况时, 通过车载终端设备发出相应报警, 如反劫、防盗、救援报警等信号, 监控中心收到报警信息后, 立即进行相应的处理。监控中心还可以实时对车辆的运行设定速度、边界等限制, 车辆超过此限制值时, 将自动向监控中心报警, 并通过计数器统计报警次数。
(1) 调头报警:设置调头报警的车辆在行驶过程中如折返行驶, 系统会自动提示监控人员。此功能在不允许调头的车辆监控中有特别设置。
(2) 越线报警:设置越线报警的车辆在行驶过程中如果脱离指定路线行驶, 系统会自动提示监控人员。此功能可有效防止车辆绕道行驶、客车甩客等现象。
2.4 手机短信查车
考虑到有些用户不方便使用计算机上网, 系统还特别设置了手机短信平台查询车辆服务, 编辑短信内容查车密码发送到监控平台, 可及时知道车辆准确位置。
3 调度系统设计与实现
根据系统的目的和要求, 系统采取组件式开发方法, 具体划分以下几个模块:
(1) 分析查询模块:分析查询模块主要对操作对象进行各种查询分析工作。具体功能包括:最短路径分析、最佳路径分析、缓冲区分析、叠加分析、区位筛选分析等操作。
(2) 录入程序:录入程序主要是通过监控系统平台显示用户用车信息, 通过程序录入系统数据库中。通过加载电子地图, 连接GPS搜索车辆[5], 确定搜索条件, 发布指令及调度车辆, 在数字地图输出图层显示出来。
(3) 图层控制:可以对地形、地貌、交通不同图层进行控制, 并根据具体的需要, 调整图层在地图窗口中的显示, 可以方便看到不同图层中对象的变化。
(4) 回放轨迹:当车辆完成某一行车任务后, 其路线可以完整保存下来。如果相同任务出现时, 可以设定时间, 可以将行车轨迹完整的在数字地图中显示出来, 并且可以调整回访的速度、顺序和路线。
4 结束语
本文论述车辆调度监控系统平台的功能设计和模块结构, 使GPS终端数据处理设备在车辆综合管理信息系统得到有效的运用。GPS结合TTS利用语音播报功能, 对车辆定位、查询、显示和指示进行实时控管, 对车辆的监控响应应更加稳定、安全、及时。使GPS车辆定位监控系统具有广阔的应用前景, 可广泛应用交通运输、远程监控调度、公安消防等领域。
参考文献
[1]李佩武.论数字交通建设及其意义[J].天津师范大学学报.2002 (3) :69-72
[2]刘小勇.GPS系统应用与发展[J].新班农业大学学报.2003, 23 (3) :49-56
[3]赵燕霞.数字交通的基本问题[J].城市发展研究.2001 (1) :22-24
[4]科学技术部.国家“十五”重大科技攻关项目课题“城市规划、建设、管理与服务数字化工程”报告[R].北京.2002.11
GPS调度系统 第8篇
关键词：公交定位,智能交通,实时发布,电子站牌
随着我国城市建设的飞速发展,交通问题日益严重,已经成为城市交通管理部门需要面对的重要课题,大力发展公交车,实现数字化和智能化城市交通管理,提高公交车运营管理效率和社会服务水平是改善城市交通的战略选择。目前很多乘客在站台等车的时候,不知道下一趟车在什么位置或者到达本站需要多长时间[1,2]。因此,车辆的准确定位是整个公交车智能化管理系统的核心问题。
为了实时掌握城市中所有公交车辆的运行情况,增加调度能力,提高为乘客的服务质量,设计了基于GPS的公交车智能调度与位置发布系统,通过车载定位终端实时获取位置信息并发送到调度中心进行处理和存储,电子站牌再从调度中心搜寻自己需要的车辆信息,把属于途径本站的所有车辆位置直观显示在LED上,乘客就会提前知道自己要乘坐的公交车即将到站时间,同时调度中心还可以向各终端广播文本广告或者即时消息,为广大群众出行提供便利。
1 系统总体结构
基于GPS的公交车智能调度与位置发布系统是将电子、控制、计算机和无线通信等技术集中运用于公共交通系统,利用全球定位系统获取公交车所处的位置信息,并进行位置提前预报服务,改变了旧的服务模式,建立了全新的服务体系,不但为乘客提高了服务质量,也改变了自己的运营管理模式,提高了工作效率[3]。
基于GPS的公交车智能调度与位置发布系统主要由调度中心、车载定位终端子系统和电子站牌子系统组成。系统总体结构如图1所示。系统采用C/S架构设计,调度中心作为服务器端处于在线状态,等待作为客户端的电子站牌和车载定位终端连接进行数据交换。
公交车辆得到的定位数据必须实时传送至调度中心进行处理,且站牌为了实时发布即时数据也需要建立与调度中心的TCP/IP网络连接。虽然单个车载定位终端和电子站牌终端所传输的数据量不大,但是由于终端数量多,所以数据汇集到调度中心的数据就大得多。为此,电子车牌和车载定位终端上采用了GPRS的无线通信方式,在调度中心采用了光纤数据专网,能够满足系统的设计需要。
系统的数据来源是车载定位终端,车载定位终端将GPS信息发送至调度中心,调度中心经过处理后将数据存入数据库中,电子站牌每隔设定的周期钟读取调度中心相应的数据,并刷新LED显示屏和LED灯组,提前告知乘客所要乘坐车辆的具体位置信息;车载定位终端具有显示所属线路上的所有公交车位置信息,通过控制速度可使线路上的公交车均匀分布,提高了运载效率,实现了智能调度的作用;同时,调度中心具有发布消息的功能,可将即时消息,如天气、广告和出行等消息发布到电子站牌的LED显示屏上[4]。
2 车载定位终端和站牌终端设计
2.1 车载定位终端
车辆的准确定位是整个智能化管理系统的核心问题,车载定位终端主要实现公交车GPS实时数据的获取和发送,并通过车厢内的LED向车内乘客自动发布到站信息。
2.1.1 硬件结构
车载定位终端主要由嵌入式处理器S3C2440、GPRS模块、LED显示屏、GPS模块、SIM卡和电源管理单元等组成,车载定位终端结构如图2所示。
车载定位终端利用GPS模块获取公交车的实时位置信息,嵌入式处理器S3C2440通过串口接收从GPS模块输出的数据,经过处理后得到经纬度、速度、运动方向和时间等信息,为了保证能有效地搜索到定位卫星,采用了GPS外置天线。GPRS模块需要放置一张开通GPRS服务的SIM卡,且使其具有一定的余额。LCD显示屏用来显示操控界面,司机可以直观看到所属线路上所有车辆的位置信息,以便进行车速控制,使车辆均匀分布在该线路上;由于车内嘈杂,声音报站有时乘客听不到,LED显示屏用来向车内乘客显示到站信息,声光并用提高服务质量;设备的电源是由12 V车载蓄电池提供的,经过电压转化变成5 V,3.3 V和1.8 V供各个模块使用。
2.1.2 车载定位终端软件设计
Embedded Visual CE 4.0是基于Win CE 5.0平台下嵌入式操作系统定制的集成开发环境,它提供了所有进行设计、创建、编译、测试和远程调试应用程序等功能[5]。应用软件就是在Win CE 5.0嵌入式操作系统的基础上开发的,用来实现对运行车辆的实时定位和数据通信等工作,并提供了一个友好的人机界面。车辆定位器的软件工作流程图如图3所示。
车载定位终端上电后,首先进行系统初始化,包括对处理器、GPS模块、GPRS模块和LCD控制器的工作方式和参数进行初始化,然后主动建立网络连接,网络连接包括三部分:1)GPS搜索卫星信号,待与至少4颗卫星连接后,方可输出定位信息,卫星越多精度越高;2)通过向GPRS模块发送AT控制指令接入GPRS网络;3)建立与调度中心的TCP/IP网络连接,并保持在线状态。网络建立后,接收GPS数据,并检测是否收到来自调度中心的文本消息,如果有就调用相关子函数进行处理,将文本显示在车内的LED显示屏上,如果没有就直接将车辆ID和GPS数据打包上传到调度中心进行处理和存储,根据设置延时n秒后,再回到循环函数的入口。
2.2 电子站牌
电子站牌有两个功能:1)显示经由此站每条公交线路上公交车的位置;2)广播从调度中心发来的即时消息。电子站牌的硬件主要由处理器LPC2129、LED显示屏、多个LED灯组、GPRS模块、SIM卡和太阳能供电模块等组成,电子站牌硬件结构如图4所示。LED显示屏用来广播天气、广告和紧急即时消息;LED灯组中的灯代表公交线路中的停靠站,闪亮的LED灯表示有公交车,同一条线路中会有多个闪亮的灯[6]。
车载定位终端采用嵌入式处理器LPC2129作为控制核心,协调各模块的工作,与调度中心的服务器建立TCP/IP网络连接进行数据通信,根据设置电子站牌每隔一个周期向调度中心获取一次数据,数据包括途径此站且在线的公交车位置信息和调度中心要发布的文本即时消息,经过处理后将此时所有车辆的位置信息更新在相应的LED灯组成,并刷新LED显示屏上的文本信息。由于站牌都处在公路的两侧,单独供电线路成本高,而且还占用原本拥挤的道路空间,故在设计中采用了太阳能电池板供电的方式,白天阳光充足的时候太阳能电池板给蓄电池充电,夜间利用蓄电池给电子站牌供电,当所有车辆都停运的时候,处理器LPC2129会自动断开与各模块的连接,并进入睡眠模式,使功耗降到最低。
3 调度中心管理软件与实验结果
3.1 调度中心管理软件
调度中心管理软件在VC++6.0环境下开发而成,主要由网络管理、信息录入、软件升级、系统配置、调度运算、权限管理、调度执行、数据库管理、信息发布、监视屏幕和报表打印等功能模块组成,调度中心软件功能结构如图5所示。
公交车智能调度管理中心负责所有车辆的实时GPS数据采集、处理与存储,也为电子站牌子系统提供数据通信、转发与储存服务,系统通过数据专线网络连接Internet。其主要功能包括:接收公交车载定位终端发送来的数据,经过处理与过滤后根据需要转发给电子站牌子系统,支持各调度站的数据备份、软件升级和信息录入等系统辅助功能[7]。
3.2 实验结果
为了验证系统的功能进行了仿真实验,共设置了12个停靠站,整条线路运行3辆车,公交车上的司机通过LCD显示屏能够直观看到该运行线路上所有车辆的目前所处的位置,并控制自己的车速,使这辆车均匀分布在线路上,电子站牌处的乘客也能实时看到线路所有车辆的位置移动情况,从车载定位终端上获取某一时刻的数据如表1所示。
通过表1可以看出,目前该线路上运行着3辆公交车,显示了运行线路、速度、方向、站点位置和到下一站的时间信息。在电子站牌直观展示给乘客可以表示为图6。
公交车司机从车载定位终端的LCD上直观跟踪所属线路的其他车辆位置信息,通过控制车速能使所有车辆均匀分布在这条线路上,避免出现多辆公交车扎堆的现象,减少了调度中心的工作量,实现了智能化管理工作。
4 小结
本文介绍的公交智能调度与位置发布系统利用GPS和GPRS技术相结合的方法获得智能交通中最重要的位置信息,可以实时掌握整个路网中公交车运行情况,进行即时处理、分析和预测,并快速反馈给每个公交车和电子站牌。设计的电子站牌能够使乘客及时了解车辆到站情况,能帮助乘客提前选择出行方式,并实现了调度的智能化,对维护运营秩序、提高运营效率、保证运营安全和促进智能公交车系统的发展具有积极意义。
参考文献
[1]孙弋,汪亚东,李培煊.基于GPS的嵌入式公交自动报站系统的研究[J].电子技术应用,2007(11):34-36.
[2]谢少林,周绮敏,宋意辉.基于GPRS无线数据网络的移动流媒体终端研究[J].电视技术,2005,29(10):67-69.
[3]赵飞.基于TOF/RSSI的公交车载节点组合定位算法研究[J].电子技术应用,2012,38(2):8-10.
[4]董永峰,郭志涛,谷强,等.基于ArcGIS Server的公交车辆监控系统的设计与实现[J].计算机应用与软件,2012,29(5):95-98.
[5]王庆荣,张秋余.基于随机灰色蚁群神经网络的近期公交客流预测[J].计算机应用研究,2012,29(6):2078-2080.
[6]胡志坤,徐飞,安庆.公交车辆的监控和调度系统[J].计算机测量与控制,2009,17(3):319-320.
GPS调度系统 第9篇
生命是无价的,“120”指挥调度系统就是一个城市人民的生命线,因此,构建一个结构合理,功能完善,信息化水平高,具备智能调度功能的“120”指挥调度系统,对于提高我们对公共卫生事件的响应、处置速度和能力有着重要意义。
“120”指挥调度系统在当前广泛应用,并在经济社会发展中发挥着越来越大的作用,但是,当前大多数指挥调度系统的信息化水平还不高,系统协同工作能力还比较弱,“120”指挥调度工作全部由人工完成,不能真正发挥“120”指挥调度系统在公共卫生事件救援中的关键作用,并且存在调度效率不高,发出不合理调度指令等现象,在系统协同工作、信息技术水平、智能程度等很多方面还有待进一步提高。
综合考虑院前急救的各个环节和因素,一个好的“120”指挥调度系统的设计和建设需要统筹考虑,设计一个合理的系统架构,明确各子系统的功能和接口,并尽可能做到指挥调度的智能化和自动化,提高指挥调度的效率和准确性。
本文从从整体框架出发,设计了一个功能较为全面,架构较为合理的“120”智能指挥调度系统,并对系统的关键技术进行了说明。
2 系统体系架构
一个完整的“120”指挥调度一般包括多个核心子系统及功能,主要有呼叫中心子系统(Computer Telephony Integration,CTI)、指挥调度子系统、数字录音子系统、监控子系统、业务终端子系统、信息统计、发布子系统等,同时对这些子系统制定统一的接口,并让这些子系统通过有线或无线网络联系起来,使之协调运行、协同工作,形成“120”指挥调度系统的结构框架。
本系统的设计采用N层体系架构及高度可扩展的模块结构。使用Intranet网络将各子系统进行连接,让各子系统协同工作,并通过GSM/GPRS、PSTN、Internet等实现对外连通。业务逻辑处理层提供了统一的功能和接口,便于系统扩充和维护;可扩展应用接口提供了一套完整的接口,凡符合接口要求的应用系统,都可以与系统平台实现无缝对接,增强了系统架构的可扩展性。系统体系架构如图1所示。
3 系统工具及关键技术
其中涉及到计算机网络技术、通讯技术、多媒体技术、视频监控技术、地理信息技术(GIS,Geopraphy Information System)、GPS(Navigation Satellite Timing And Ranging Global Position System)/GPRS(General Packet Radio Service)技术等多项技术。
本系统以Microsoft.NET2005+SQL Server2005作为开发工具;以MapInfo公司的MapXtreme2005和MapInfo Professional作为地图数字化和地图显示工具。
4. 系统主要子功能介绍
“120”指挥调度系统包括呼叫中心子系统(CTI)、指挥调度子系统、数字录音子系统、监控子系统、业务终端子系统、信息统计、发布子系统等几个子系统,各子系统简述如下。
1)呼叫中心子系统(CTI)
呼叫中心子系统(CTI)负责接通所有的报警来电和拨出电话。系统采用数字交换机连接多路出入线并结合呼叫中心软件系统来实现电话的排队与分配。
2)数字录音子系统
数字录音子系统负责所有报警来电和拨出电话的录音工作,该子系统能够独立可靠的工作,并实现高质量的录音。
3)指挥调度子系统
指挥调度子系统是接/处警工作人员操作的平台,接/处警工作人员通过指挥调度系统汇总各种信息,结合智能指挥调度功能,根据警情做出调度,并发出调度指令,完成调度工作。
结合智能指挥调度算法,该子系统可以自动完成调度工作,但,在当前情况下,最好由接/处警工作人员参与,并选择是自动调度还是人工调度。
4)监控子系统
监控系统负责各医疗站点重点部位的监控或处于工作状态的急救车辆的监控,接/处警工作人员可以随时调取实时监控信息,支持调度决策和控制。
5)业务终端子系统
业务终端子系统负责向指令执行工作人员显示和呈现接/处警工作人员的调度指令,同时,指令执行工作人员也通过业务终端子系统向指挥调度中心反馈调度指令的执行情况或结果。
6)信息统计、发布子系统
信息查询统计子系统负责各类信息的查询、统计,并以饼图、直方图、曲线图、报表等多种形式显示数据,为管理决策提供依据。
信息发布子系统负责必要信息的对外发布,宣传“120”指挥调度中心的工作及各种急救知识等。
5 智能指挥调度关键技术说明
指挥调度是“120”指挥调度系统最重要的功能,当前,指挥调度工作是由指挥调度人员综合报警位置、道路长短、交通状况、医疗站点位置、急救车辆位置等多种情况,凭经验做出判断,并发出一个调度指令。这种指挥调度受到指挥调度工作人员经验等多种因素影响,导致指挥调度效率低,调度不是最优,甚至发出不合理的调度指令。智能指挥调度功能则是系统根据报警位置、道路长短、交通状况、医疗站点位置、急救车辆位置等多种情况,使用一个算法得出若干个调度方案,由调度人员进行选择使用并发出调度指令,或者根据最优方案由系统自动做出调度,从而提高“120”指挥调度的效率及科学性和准确性,达到智能调度的目标。
要做到智能指挥调度,必须要根据报警位置找到最佳的医院或急救车辆,并通过最佳路径完成急救工作。本系统结合地理信息(GIS)技术,首先将空间位置信息抽象为网络拓扑结构,并将道路拥塞状况、急救车辆忙/闲状况作为权值,使用一个优化的最短路径算法,寻找一个急救代价最小(用时最短)的指挥调度方案。
具体来说就是在GIS环境下从电子地图中提取出道路、医院、报警人位置等信息,并抽象成网络拓扑结构,并在抽象出的网络拓扑结构的基础上,将道路拥塞情况进行评估,作为网络拓扑结构各边的权值,采用合适的存储结构进行存储之后,通过改进的最小路径算法求取报警人到代价最小(用时最少)的医院(急救车辆)的路径,从而形成一个最优的指挥调度方案。可借鉴的最短路径算法比较多,如,A*算法、Bellman-Ford算法、Floyd-Warshall算法以及Dijkstra算法等,本系统结合了医院接待能力、急救车辆状况等多种因素,设计了一个优化最短路径算法,以适应实际应用的需要。
6 结束语
研究分析的结果表明,“120”指挥调度系统在当前广泛应用,并在经济社会发展中发挥着越来越大的作用,建立一个各方面能够协同工作、信息化水平高的“120”智能指挥调度系统在处理公共卫生事件救援中非常重要。
本文提出了一个“120”智能指挥调度系统的框架,并对各子系统进行了分析和说明,并重点说明了智能指挥调度的解决方案(具体的最短路径算法设计请参见后续论文),对建立一个实用的“120”智能指挥调度系统具有重要的参考意义。
参考文献
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[2]张世红,琚文胜.北京卫生综合指挥调度信息平台的建设[J].中国数字医学,2008(8).
[3]张友胜,赵钊,刘振岭.一种新型综合指挥调度系统[J].无线电工程,2008,38(6).
GPS调度系统 第10篇
近年来,我国煤矿供电网络的规模迅速增长,其结构和运行方式也日趋复杂。由于煤矿供电网络存在着工作环境恶劣、电网损耗较大等不利因素,电能质量的好坏、供电可靠性的高低和供电设备的管理水平等直接影响煤矿生产系统的各个环节,因此,煤矿供电网络的安全运行是保证煤矿安全生产的重要前提条件[1]。
目前,我国部分数字化煤矿建设有SCADA-EMS(数据采集和监视控制-能量管理系统)煤矿供电调度系统。SCADA系统是电网调度自动化的基础,也是EMS中一个最重要的子系统,具有信息完整、效率高、正确掌握供电系统运行状态、加快决策、帮助快速诊断系统故障状态等优点[2]。SCADA系统不仅具有对远动分站RTU收集的供电网的实时数据进行数据处理以及监视控制等功能,还具有用沿线分布的面向现场的馈线终端装置实现馈线自动化的远动控制。EMS是以计算机技术为基础的综合电力自动化系统,主要为调度人员提供电网中的各种实时信息,如频率、发电机功率、线路功率、母线电压等;帮助调度人员及时掌握电网运行及潮流分布状况,保证电网的安全运行[3,4,5]。但SCADA-EMS未能为各远动分站RTU提供统一的时间基准,从而影响数据实时测量精度。因此,在SCADA-EMS中加入GPS卫星时钟,将GPS作为电网调度自动化系统的时钟源,为各个数据采集源提供高精度和高可靠性的统一授时,可彻底解决供电调度系统要求主站端与远动分站RTU的时间同步的问题,保证了数据采样的同步性和准确性,为有可能出现的事后故障提供依据。本文主要介绍基于GPS的SCADA-EMS煤矿供电调度系统的设计。
1 系统总体结构
基于GPS的SCADA-EMS煤矿供电调度系统采用三级分布式监控和管理结构,如图1所示。三级包括生产管理级、运行管理级和远方终端级,分布式是指系统的管理功能是分布的,即各工作站的任务是按电网的生产、运行、管理的分工不同而设计的。
该系统包括3个部分:(1)远动主站即调度中心端;(2)远动分站即RTU;(3)通信系统。远动主站的作用是将远动分站的信息按照标准规约的形式传到调度室,满足调度中心端对数据采集的实时性要求。远动分站的作用是按照标准规约完成远动数据的采集、处理、发送、接收以及输出执行等功能。通信系统的作用是将远动分站的信息传到运动主站前置机。调度室(调度计算机和人机联系终端)内设备主要用于向调度人员提供实时的电网信息,以满足调度员对电网运行的管理要求。
基于GPS的SCADA-EMS煤矿供电调度系统硬件体系结构配置如图2所示。
(1)前置机:
负责SCADA远动主站与远动分站的连接,完成数据的采集、规约的解释以及数据接收任务,并处理控制命令。
(2)调度主机:
具有主处理器及服务器的功能,能独立执行各项功能。2台服务器互为热备用,当一台服务器出现故障时,另一台服务器执行全部功能,实现无扰动切换。
(3)监控中心站:
为操作人员提供所有的功能入口,完成各种图形的显示、运行方式监视、调度显示屏控制、系统维护等功能;可以在工作站上显示和查看下层所有远动分站的各种实时数据、画面、表格和管理信息等,并能在工作站上进行遥控、遥调操作。
(4)Web浏览服务器:
建立SCADA网与局域网之间的联系,为局域网提供SCADA服务;用于管理与外部系统的数据交换等。
(5)GPS卫星时钟:
利用GPS高精度的授时功能以及运行稳定、能自动校准日历和时间的特点,将GPS作为电网调度自动化系统的时钟源,为各个采集源提供高精度和高可靠性的统一授时,从而彻底解决供电调度自动化要求主站端与RTU的时间同步的需求问题。
通过GPS为SCADA系统各节点和RTU等提供统一的标准时间,GPS的时间由数据采集节点定时采集,从而校正SCADA系统本身的时钟,实现各工作站的准确对时,并通过以太网向各远动分站统一授时[6,7]。
(1)网络系统内时钟同步:
GPS时钟通过数据采集机接入SCADA系统,SCADA系统以数据采集机时钟为标准时钟,完成网络内各节点间的时钟同步。数据采集机接收GPS时钟采用定时查询方式。数据采集机识别GPS时钟故障,防止误接收,并能报警。
(2)与RTU时钟同步:
通过数据采集机与RTU通信的方式校准时钟,完成远动主站与RTU的时钟同步。
(6)Nport Server通信服务器:
又称为多串口网络通信服务器,支持TCP/IP协议,可直接挂接在网络上,便于主/备前置机的切换。
2 GPS与锁相环相结合的硬件电路设计
电网中的各种测控和保护装置普遍要求数据量的同步采样,交流数据量的同步采样对电力系统故障判断、继电保护、系统稳定和暂态分析具有重要意义。一般采样脉冲都是在现场测控装置内部时钟的控制下产生的,但对于需要异地同步采样的现场测控装置来说,由于装置内部的晶振频率有误差,采样难以实现同步。其次,如果只在SCADA-EMS的硬件系统中加入GPS功能,虽然可解决调度中心主站与RTU的时间同步的需求问题,但如果采样频率保持恒定,而系统频率发生偏移时,将使采样结果产生偏差,特别是在系统频率发生大范围波动的情况下,将影响交流数据量实时测量的准确度。因此,基于GPS的SCADA-EMS煤矿供电调度系统采用GPS与锁相环相结合的方法实现交流数据量的实时测量功能[8,9]。
锁相环工作原理如图3所示,输入信号Ui经带通滤波器滤波后获得一定频带范围内的输出信号Uo,经整形电路形成频率为fi的等间隔方波输出信号;锁相环经过一个1/N分频器的反馈,将输出信号的频率fo锁定在Nfi上,采样频率计数器按每周波的采样点数对fo进行分频计数,获得随fo变化而变化的输出脉冲序列fsample,将fsample作为启动采样的脉冲信号[10]。
GPS与锁相环相结合的同步采样硬件电路主要由采样脉冲生成电路、AD转换电路和主控电路3个部分组成,如图4所示。由GPS输出的同步时间信号来启动采样,其余采样脉冲则根据采样频率锁相倍频脉冲信号进行计数后获得,其中锁相倍频脉冲信号的频率是采样信号基波频率的N倍,从而很好地解决了异地交流信号的同步采样问题。
3 通信网络的实现
基于GPS的SCADA-EMS煤矿供电调度系统的通信网络采用光纤以太网组建,采用基于优化高速光纤局域网技术的组网方式,具有传输速度快、传输质量好、安装使用简单、误码率低、可靠性高等优点。该通信网络能够与外部网络进行很好的隔离,保证了内部专用网络的安全性和畅通性,适应煤矿通信的要求。
该通信网络是一个具有层次型的计算机局域网络,由多级检测管理层自下而上地逐步汇接而成,而上一级层次的检测中心则以辐射方式与下一层次的若干个监测中心联网,组成一个倒树型网络结构,这种网络结构可以轻松地实现调度中心的远程监控功能。该通信网络中的每个分站计算机都配有专用的光纤以太网卡,直接接光纤进行数据传输;调度中心侧配备的光纤以太网交换机将多路光纤集中到一起,输出信号自动转换为电信号,最后接到调度中心计算机的网卡上,实现局域网的连接。该通信网络的组网结构如图5所示。
4 结语
基于GPS的SCADA-EMS煤矿供电调度系统的调度中心主站通过SCADA-EMS实时监测供电系统的运行情况,通过客户端可进行远程访问,大大提高了电力生产管理的自动化水平;采用GPS与锁相环相结合的方法实现RTU交流数据采样的实时性和准确性,为获得准确可靠的原始数据提供了保证。该系统已在双鸭山矿业集团有限公司供电公司应用,结果表明,该系统具有可靠性高、使用方便、直观形象、性价比高等优点。
参考文献
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