基于GPS卫星定位监控调度指挥系统.doc

基于ＧＰＳ卫星定位调度指挥系统建设设计方案

基于GPS卫星定位监控调度指挥系统
设计方案

2016年01月

目 录
第一章、GPS卫星定位调度指挥系统建设的必要性 3
第二章、系统建设总体设计要求 4
一、系统设计原则 4
1、可靠性和稳定性 4
2、可扩展性和开放性 4
3、先进性和成熟性 4
4、实用性和可管理性 5
5、保护用户投资 5
二、系统整体结构设计 5
1、系统整体结构组成 5
2、系统组成网络拓扑结构 6
3 、监控中心软件系统 7
三、移动或现场监控调度指挥终端 8
第三章、系统软件平台 9
一、操作系统 9
二、GIS平台 10
三、数据库 10
第四章、系统应用软件功能 11
一、 数据采集前置机单元 12
二、 GPS接入网关单元 13
三、 数据记录存储单元 13
四、 通信服务管理单元 13
五、 移动目标GPS定位监控调度单元（C/S） 14
六、 历史数据回放单元（C/S） 16
七、 信息数据库管理系统 18
八、 移动目标信息统计单元 18
九、 地图维护及移动目标运行区域管理工具 19
十、 终端数据库访问服务单元 20
十一、 WEB-GPS服务单元 20
十二、 WEB访问负载均衡服务单元 22
十三、 WEB-GPS控件单元 23
第五章、GPS车载跟踪定位监控终端 27
一、硬件平台介绍 28
二、具有的外部端口 29
三、基本功能 29
四、扩展功能 30
五、标准配置： 31
六、可选配置 31
第六章、系统软硬件配置及预算 32

第一章、系统建设的任务
随着人们生活水平的提高，车辆数量急剧增加，对车辆的管理提出了更高的要求。为了实现对各类车辆的有效监控管理，利用成熟的GPS技术和移动通讯技术建立的车辆监控系统可以动态、实时地获得工作过程中每辆车的准确位置，通过GIS所提供的地理信息和各种属性信息，可完成对车辆的实时监控管理与调度通信，从而实现了车辆监控、调度的智能化。由于可以实现对车辆的实时跟踪和监控，使得工作效率大大提高，紧急情况下实施救助也更加及时和有效，有利于应对突发事件的发生，从而达到向科技要效益的目的，可以极大的提高系统治管理工作的组织水平。
本系统利用中国移动的GSM/GPRS无线通信技术和网络作为数据传输手段，将所监控车辆的位置信息实时传送到专业监控中心计算机网络平台。在电子地图上，可以直观的看到全部车辆的地理位置，便于对车辆进行系统的管理与调度。

第二章、系统建设遵循的原则
一、系统设计原则
1、可靠性和稳定性
GPS卫星定位监控调度指挥系统作为一个专用特种业务应用系统，承担着xx车辆跟踪监控调度指挥任务，整个系统的可靠性就显得尤为重要。因此在设计中，要特别注意如何保证系统的可靠性。防止系统物理平台、软件设计等出现故障，从而对整个系统的运行产生影响。要求从系统的具体配置、操作系统的功能配置等几方面考虑，保证系统的可靠运行。
2、可扩展性和开放性
要求现在设计的网络不仅要满足当前应用，还需要保证其今后相当一段时间内能为网络提供有效的网络平台和资源平台，所以在设计时必须考虑其扩展性和开放性。除当前设计需含有一定的超前性外，还需保留系统的可扩充性，以利于今后技术和业务的发展。同时充分考虑“标准和开放”的原则，要支持各种相应的接口，可与其它系统进行有机连接，扩展应用，使之具有灵活性和延展性。
3、先进性和成熟性
在对网络进行设计时，要求采用在国内外具有先进性、符合当前技术和管理发展的方向的网络技术，并且确保设备和技术都是有应用先例的。使用被证明了是成熟的设备和技术，减少系统的风险。
4、实用性和可管理性
为确保投资的有效性和网络系统的实用性，要求针对系统的特点选用设备和技术，针对信息流特点采用合适的网络拓扑结构，使整个网络系统达到最高的性价比性能，并尽量简化网络的配置步骤，使其容易得到维护。
5、保护用户投资
在进行网络设计时，要求充分考虑现有的实际情况，保证与现有网络的衔接和协调；并考虑网络技术的发展方向，在今后的系统扩展中，有效地保护本次建设的投资。
二、系统整体结构设计

1、系统整体结构组成
本系统由应用系统、基础支持物理平台、后台支持系统组成示意图如下。

应用系统
基础支持物理平台
后台支持系统
计算机网络平台

无线通信平台

互连网接入

计算机网络平台

无线通信平台

GPS空间网络
移动VPN网络

GPS应用
l 数据采集单元
l 数据记录单元
l 历史数据回放单元
l GPS调度指挥单元
l 信息资料管理单元
l 数据库服务单元

数据库
GIS平台

2、系统组成网络拓扑结构
整个GPS定位监控调度指挥系统采用C/S结构。在监控中心内部为了保证GPS跟踪监控具有较高的数据通信效率和时效，保证GPS数据刷新的实时性，监控中心的网络通信和管理采用效率较高的C/S结构，按星型拓扑结构局域网模式联接；同时可以通过适当的数据通信手段，将指挥中心的局域网络拓展成为远程广域网络。
系统组成和拓扑连接示意图如下：

3 、监控中心软件系统
车辆GPS卫星定位监控调度指挥系统网络版是建立在一个先进、稳定、实用、安全的计算机网络平台上，监控中心软件系统采用积木式模块化设计，采用先进的面向对象编程模式，可根据具体使用要求、使用规模，灵活组合，使系统更加稳定、灵活。
中心局域网采用星型结构，通讯协议采用TCP/IP,均符合国际标准协议，具有可靠性高、稳定性好的特点。可借助于互联网、内部局域网扩展组成分层次、分部门的大型GPS 定位监控调度指挥网，互通监控及调度信息，也可设置远程监控终端、移动指挥终端。远程移动终端用户通过公用电话网（GPRS或CDMA1x）接入局域网共享数据和发送信息。其他子网和其他局域网通过专线连接或拨号入网方式也可共享GPS数据信息。
第三章、系统软件平台
系统开发全部以面向对象的编程方式，图形化界面操作，采用C/S结构，模块化设计，可以根据具体需要裁减组合，各模块安装、维护方便，操作简单、易学，功能齐全，运行稳定可靠，。
一、操作系统
网络操作系统的选用满足计算机网络系统的功能、性能需求。采用Microsoft公司的Windows操作系统。Windows操作系统集成了强大的网络功能，是先进的网络操作系统之一，结构化性强，可扩展性强。提供完整的安全性和管理帐户的安全工具，加强了网络的层次化、规模化，并使网络操作简单易行。本系统中网络服务单元采用 Windows 2003 Server ,各终端采用Windows 2000 Professional或XP Professional。
网络系统连接采用TCP/IP协议，TCP/IP是互联网络的标准通信协议，具有可靠性高、跨各种网络网段、跨各种网络平台，兼容性强等特点。
局域网采用单域管理模式，每一个成员用户都拥有自己的用户登录帐号，这些帐号都由域管理器进行管理。为保证网络系统更好地发挥作用，网络中各成员计算机均采用静态IP地址，操作人员不允许随意修改系统配置。
二、GIS平台
可以采用google地图。
三、数据库
数据库管理系统可以采用My SQL Server。 　

第四章、系统应用软件功能
采用先进的编程工具，以及优秀的地图平台控件，采用流行的Client/Server结构体系，以面向对象的编程方式，提供稳定可靠、功能强大、界面友好、易学易用的应用软件。

各处理单元的具体功能：
一、 数据采集前置机单元
n 接收串行接口协议的GPS定位数据；
n 接收TCP/IP Socket接口协议的GPS定位数据（本网）；
n 将所有收到的GPS定位数据按照统一格式融合处理，并送往接入网关单元；

二、 数据记录存储单元
n 将接收到的GPS数据按照统一格式记录到后台数据库；
n 程序关闭密码确认，防止程序被误关闭功能；
三、 移动目标GPS定位监控调度单元（C/S）
本单元是系统应用软件执行监控调度指挥的上层人机交互界面，可以根据需要设置监控操作权限：
n 显示移动目标的身份（ID）号、分组编号、时间、速度 、经度、纬度、状态等信息；
n 可选重点目标在指定窗口自动跟踪，地图自动漫游；
n 可以按任务或单位等对目标分窗口显示；
n 自定义目标标注信息，如显示ID号、车牌号、电台呼号、驾驶员等；
n 提供实时偏移校图和防漂移功能；
n 选定移动目标图标，查询目标的详细资料；
n 各种常用地图工具的提供：放大、缩小、漫游、距离测量等；
n 设定车辆行驶路线，偏离行驶路线报警功能；
n 设定车辆活动范围，越界报警功能；
n 设定车辆限制速度，超速报警功能；
n 地图窗口图像导出功能（JPG、BMP）；
n 报警移动目标，可以文字、声光提示监控中心操作人员；
n 移动目标发生报警时，根据数据库信息显示其相关资料，如姓名、单位、联系电话、车牌号、车型、司机等信息；

四、 历史数据回放单元（C/S）
本单元能够将保存在数据库里的移动目标历史数据调出，按身份号、日期、时间段等条件， 在指定窗口的电子地图上重现移动目标运行状况，在电子地图上予以重现，具体功能要求如下：

n 按车牌号、ID、单位等条件检索符合条件的移动目标。
n 对检索的移动目标，按时间段提取GPS历史数据进行回放。
n 方便的回放控制条。
n 移动目标的图标显示。
n 可选重点目标在指定窗口自动跟踪，地图自动漫游。
n 选定移动目标图标，查询目标的详细资料。
n 提供实时校图和防漂移功能。
n 显示移动目标的身份（ID）号、分组编号、时间、速度 、经度、纬度、状态等信息。
n 各种常用地图工具的提供：放大、缩小、漫游、距离测量等。
n 地图窗口图像导出功能（JPG、BMP）；
五、 信息数据库管理系统
本单元提供系统移动目标信息、监控终端信息和监控权限等的录入、维护管理界面，是操作后台数据库的专用简洁工具，从而避免直接操作复杂的后台数据库，具体功能要求如下：
n 移动目标对应人员或车辆相关辆信息的录入、修改、维护，移动目标信息包括组号、ID号、车牌号、车型、颜色、用途、驾驶员、单位、姓名、联系电话、SIM卡号等信息；
n 监控终端节点相关信息的录入、修改、维护；
n 车载终端信息回传缺省周期设置；（上线时自动设置）
n 监控终端节点的权限管理，包括移动目标监控权限；
n 日志管理，系统各应用软件单元生成操作日志的管理和维护；
n 本单元操作密码管理、日志生成功能；
n 权限设置改变后及时通知通信服务器管理单元。
六、 终端数据库访问服务单元
数据库应用服务器系统提供访问数据库的统一接口，减少数据信息网络流量，提高数据访问性能和后台数据库的安全性。
该服务器无需手工启动，当系统侦测到有数据连接请求时，系统会自动启动并代理数据访问数据库，并将数据结果返回给数据访问者。
第五章、GPS车载跟踪定位监控终端
TH-05G是一款小型定位终端，该系列产品集世界领先的GPS全球卫星定位系统技术、GSM/GPRS全球移动通讯技术、智能自动化控制技术、防盗、防报警技术于一体的车载设备，可对移动目标的位置、安全、运行、技术状态进行全天候的的监控，能够为您提供实时定位、车队管理、车辆防盗、求助、故障维护、资讯查询等多项服务。可应用于监控调度领域，如：各种车辆、内河及近海船舶等的监控调度，该产品质量可靠，坚固耐用，性价比高。

SIM卡插口

电源/控制 外设接口 语音/数据接口
GSM天线 GPS天线

一、硬件平台介绍
CPU：C8051F022，64Kflash，4KRAM
n 8个并行端口合计64个IO
n JTAG调试，程序下载
n 2串口，5PCA(可以再模拟出2个半串口)
n 8路10位AD(起用要点用8路IO)
n 8路12位AD(可以设为单端输入或平衡输入)
n 2路比较器输入
n 直接外扩RAM端口(要占用3*8+3个IO端口)，2路中断输入
n 2路定时中断触发输入
二、具有的外部端口
序号
线颜色
功能注解
1P
红色线（3芯线中）
电源正，12V
2P
蓝色线（3芯线中）
电源负，接地
3P
蓝色线（2芯线中）
断油路输出
4P
红色线4芯线中）
控制输出1
5P
黄色线（4芯线中）
控制输出2
6P
黄色线（3芯线中）
ACC,汽车点火线
7P
蓝色线（4芯线中）
模拟控制输入
8P
红色线（2芯线中）
紧急报警输入
9P
绿色线（4芯线中）
通用输入 PLA

(一)输入：
n ACC：省电模式
n 手动报警输入，紧急报警
n PLA：位置锁定报警输入
n 模拟电压检测输入：1路，可测0-24V直流电压
(二)输出：
n 断电断油继电器驱动输出：接地有效，悬空无效
n 音频接口：
n 手柄接口： 同时作为外接串口，可以用作参数设置，显示器接口，也可以作为透明数据传输接口
三、基本功能
n 定位监控：对目标进行精确定位
n 远程设置：可远程接收各种指令和设置
n 车载电话：可用于语音通话
n 信息通信：可编辑传输文字信息等
n 运行状态监测：中心可检测监控终端当前状态
n 报警信息：通过报警开关和预订设置，可向中心发布相关报警信息
n 省电功能：不工作时可降低系统电力消耗
n 越界报警：一旦超出或进入预设区域即可向中心报警
n 超速报警：中心可向终端设定速度上限，一旦超速即向中心告警
n 远程监听：中心可遥控终端拨通指定电话，监视车内状况
n 远程控制：中心可下发控制指令，控制终端的工作状态
n 断电报警：外接电源断开时发送报警信息(必须内置电池)
四、扩展功能
n 语音播报（需外接可选语音调度屏支持）
n 输入检测：数字输入检测
n 输出控制：接地有效(断油路、电路；开关车门)，其它控制
n 握手间隔设置：可以设置时间间隔的握手(心跳包)
n 现场程序更新(通过串口)
n 屏幕显示（需外接可选调度屏支持）
n 手动报警
n 电话禁止拨打接听
n 位置锁定报警(设防功能)PLA：车停止时设防，开之前解除设防，否则报警。(遥控设防)
n 盲区补偿：GSM/GPRS盲区时，终端自动记录行驶轨迹，在有信号时发回中心
五、标准配置：
n 电源线
n GSM通信天线
n GPS天线
n 主机
六、可选配置
n 普通文字调度屏
n 语音文字调度屏
n 通话手柄
n 监听MIC
n 断油继电器
n 报警开关

第六章、系统软硬件配置及预算
1、中心计算机网络硬件部分

名称
说明
单位
数量
单价（￥）
金额（￥）
1
监控PC机
联想P4双核3.0G
/1024M-DDR667/160GHD/ 128M显卡/千兆网卡/17吋LCD/WindowsXP中文版sp2
台
1

自备
2
防火墙

台
1

自备
3
交换机

台
1

自备
4
固定公网IP宽带
1MADSL即可

自备
合计

2、监控中心地图平台软件

名称
说明
单位
数量
单价（￥）
金额（￥）
1
PC机软件
Windows XP
套
1

自备
2
地图平台软件
MapX5
套
1
2800.00
2800.00
3
电子地图
潍坊1： 100000
套
1
50000.00
50000.00
4
电子地图
全国1: 1000000
套
1
10000.00
10000.00
合计
￥62800.00

3、监控中心应用软件

名称
说明
单位
数量
单价（￥）

金额（￥）
1
数据采集单元
GPS监控软件
套
1
98,800.00
98,800.00
2
数据记录存储单元
3
信息数据库管理单元
4
数据库访问服务单元
5
历史数据回放单元
6
监控操作终端单元
合计

￥98,800.00
4、车载标准配置

名称
说明
单位
数量
单价（￥）
金额（￥）
1
GPS监控主机
GPRS
台
1
1,910.00
1,910.00
2
GPS天线

付
1
60.00
60.00
3
GSM天线

付
1
30.00
60.00
4
线材

套
1
50.00
50.00
合计(单台)
￥2080.00
5、安装调试费

名称
说明
单位
数量
单价（￥）
金额（￥）
1
中心软硬件调试费
按10%计算
个
1

3
车载台安装调试费
按每车150元计算
个
1
150.00

合计

6、GPRS数据流量费（请根据当地移动具体情况决定）
每卡每月数据流量50兆（在24小时开机情况下每12秒一条位置数据）
其中专业理论知识内容包括：保安理论知识、消防业务知识、职业道德、法律常识、保安礼仪、救护知识。作技能训练内容包括：岗位操作指引、勤务技能、消防技能、军事技能。
二．培训的及要求培训目的
安全生产目标责任书
为了进一步落实安全生产责任制，做到“责、权、利”相结合，根据我公司2015年度安全生产目标的内容，现与财务部签订如下安全生产目标：
一、目标值：
1、全年人身死亡事故为零，重伤事故为零，轻伤人数为零。
2、现金安全保管，不发生盗窃事故。
3、每月足额提取安全生产费用，保障安全生产投入资金的到位。
4、安全培训合格率为100%。
二、本单位安全工作上必须做到以下内容：
1、对本单位的安全生产负直接领导责任，必须模范遵守公司的各项安全管理制度，不发布与公司安全管理制度相抵触的指令，严格履行本人的安全职责，确保安全责任制在本单位全面落实，并全力支持安全工作。
2、保证公司各项安全管理制度和管理办法在本单位内全面实施，并自觉接受公司安全部门的监督和管理。
3、在确保安全的前提下组织生产，始终把安全工作放在首位，当“安全与交货期、质量”发生矛盾时，坚持安全第一的原则。
4、参加生产碰头会时，首先汇报本单位的安全生产情况和安全问题落实情况；在安排本单位生产任务时，必须安排安全工作内容，并写入记录。
5、在公司及政府的安全检查中杜绝各类违章现象。
6、组织本部门积极参加安全检查，做到有检查、有整改，记录全。
7、以身作则，不违章指挥、不违章操作。对发现的各类违章现象负有查禁的责任，同时要予以查处。
8、虚心接受员工提出的问题，杜绝不接受或盲目指挥；
9、发生事故，应立即报告主管领导，按照“四不放过”的原则召开事故分析会，提出整改措施和对责任者的处理意见，并填写事故登记表，严禁隐瞒不报或降低对责任者的处罚标准。
10、必须按规定对单位员工进行培训和新员工上岗教育；
11、严格执行公司安全生产十六项禁令，保证本单位所有人员不违章作业。
三、 安全奖惩：
1、对于全年实现安全目标的按照公司生产现场管理规定和工作说明书进行考核奖励；对于未实现安全目标的按照公司规定进行处罚。
2、每月接受主管领导指派人员对安全生产责任状的落
其中专业理论知识内容包括：保安理论知识、消防业务知识、职业道德、法律常识、保安礼仪、救护知识。作技能训练内容包括：岗位操作指引、勤务技能、消防技能、军事技能。
二．培训的及要求培训目的
安全生产目标责任书
为了进一步落实安全生产责任制，做到“责、权、利”相结合，根据我公司2015年度安全生产目标的内容，现与财务部签订如下安全生产目标：
一、目标值：
1、全年人身死亡事故为零，重伤事故为零，轻伤人数为零。
2、现金安全保管，不发生盗窃事故。
3、每月足额提取安全生产费用，保障安全生产投入资金的到位。
4、安全培训合格率为100%。
二、本单位安全工作上必须做到以下内容：
1、对本单位的安全生产负直接领导责任，必须模范遵守公司的各项安全管理制度，不发布与公司安全管理制度相抵触的指令，严格履行本人的安全职责，确保安全责任制在本单位全面落实，并全力支持安全工作。
2、保证公司各项安全管理制度和管理办法在本单位内全面实施，并自觉接受公司安全部门的监督和管理。
3、在确保安全的前提下组织生产，始终把安全工作放在首位，当“安全与交货期、质量”发生矛盾时，坚持安全第一的原则。
4、参加生产碰头会时，首先汇报本单位的安全生产情况和安全问题落实情况；在安排本单位生产任务时，必须安排安全工作内容，并写入记录。
5、在公司及政府的安全检查中杜绝各类违章现象。
6、组织本部门积极参加安全检查，做到有检查、有整改记录全。
7、以身作则，不违章指挥、不违章操作。对发现的各类违章现象负有查禁的责任，同时要予以查处。
8、虚心接受员工提出的问题，杜绝不接受或盲目指挥；
9、发生事故，应立即报告主管领导，按照“四不放过”的原则召开事故分析会，提出整改措施和对责任者的处理意见，并填写事故登记表，严禁隐瞒不报或降低对责任者的处罚标准。
10、必须按规定对单位员工进行培训和新员工上岗教育；
11、严格执行公司安全生产十六项禁令，保证本单位所有人员不违章作业。
三、 安全奖惩：
1、对于全年实现安全目标的按照公司生产现场管理规定和工作说明书进行考核奖励；对于未实现安全目标的按照公司规定进行处罚。
2、每月接受主管领导指派人员对安全生产责任状的落

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