卡波特车辆GPS管理系统技术方案.doc

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1、 卡波特GPS监控管理方案卡波特车辆GPS管理系统技术方案青岛卡波特电子科技有限公司2011年3月28日第1章 项目概述1.1 GPS车辆人员管理系统简介卡波特GPS定位管理系统平台集嵌入式技术、网络技术、自动化技术等为一体，采用中国移动GPRS通讯永远在线、固定时间连续定位、服务器数据连续存储记录方式实现对车辆和相关人员车辆提供本地以及全国范围内车辆GPS跟踪、智能监控管理、信息服务与调度，能够动态的显示车辆运行情况，实时对车辆运行情况进行调度；及时了解车辆所在的地理位置，掌握车辆和人员的流通信息；实时监视车辆和人员的行驶路线、速度等状态；反馈道路、车辆属性、人员等相关信息；能够配合电子地图

2、，传输导航信息等。该系统平台将车辆和人员的管理、调度、联系在一起，实现车辆和人员的全程管理，提高了管理效率，使车辆和人员的管理系统实现信息化管理。从而最大限度的提高调度管理过程中的合理性调度的概率，实现科学、有序调度的管理目标。 系统基本功能主要侧重实现以下管理目标： 定位追踪：即时定位，查询全部在线车辆和人员的当前位置。 轨迹管理：车辆和人员12个月内的行驶路线全部可以回放查询。 安全管理：超速、疲劳驾驶，超出规定区域行驶。 区域管理：利用电子围栏监控车辆的活动范围，超出区域立即报警。 断电报警：恶意拆卸GPS平台会收到断电报警。 远程锁车：中心下发指令给车辆GPS，车辆停车后自动锁车无法使

3、用。 远程监听：通过远程监听可实时听到车内信息。 人员和车辆分组管理，同一软件平台显示、调度。 工作指示：采集工作机械电参数，判断设备是否在工作。 实时照片：实时采集图像，回传至监控中心。第2章 系统概述2.1 相关技术介绍l GPS（Global Positioning System）卫星定位技术全球卫星定位系统GPS（Global Positioning System）是随着现代科学技术的发展建立起来的一个高精度、全天候和全球性的无线电导航定位、定时的多功能系统。它利用位于距地球2万多公里高的、由24颗人造卫星组成的卫星网，向地球不断发射定位信号。地球上的任何一个GPS接收机，均能接收到四

4、颗以上的卫星发出的信号，经过计算后，就可报出GPS接收机的位置（经度、纬度、高度）、时间和运动状态（速度、航向）。目前，没有任何一种传统的导航定位技术能够达到GPS这样的高精度、高速度、全天候和全球性的性能。l GPRS/GPRS移动通讯系统（Global System for Mobile）GPRS/GPRS全球移动通讯系统是目前国内覆盖最广、系统可靠性最高、话机保有量最大的数字移动通讯系统。GPRS是通用分组无线业务 (General Packet Radio Service)的英文简称，是在现有GPRS 系统上发展出来的一种新的数据承载业务。GPRS具有很好的信号覆盖， GPRS 理论带

5、宽可达171.2Kb/s，实际应用带宽下行大约在40-150Kb/s ，上行大于等于17.2Kb/s。可以用于Internet 连接、数据传输等应用。GPRS业务具有接入迅速、永远在线、按流量计费，所以在远程突发性数据实时传输中有不可比拟的优势，特别适合于频发小数据量的实时传输。l 地理信息系统GIS（Geographical Information System）GIS是近些年来迅速发展起来的一门新兴技术。它作为制图学、计算机技术、地理、遥感、统计、测绘、通讯、规划和管理学科交叉运用的产物而被广泛运用在各个领域。在GPS/GPRS多功能车辆跟踪服务系统中，主要用于对地图的显示和管理以及对受监

6、控的移动目标位置的显示。l 计算机数据处理技术在GPRS/GPRS多功能移动定位服务系统中，主要采用了数据库技术、数据检索技术、局域网和广域网技术、多媒体技术以及计算机远程控制操作等多项计算机相关技术。2.2 使用2G网的优势使用公网通信的优势在于建设成本低、覆盖范围广。目前可有GPRS、GPRS/GPRS等几种选择，且目前的通信费用已经降低到一个比较合理的水平。 2.2.1 覆盖区域广，数据传输可靠性高GPRS/GPRS全球数字移动通讯系统是国家投资建设的公众网络，是目前国内覆盖范围最广、系统可靠性最高、话音清晰度最高的移动蜂窝通讯系统，可实现跨市跨省区全国的联网。2.2.2 系统投资小依托

7、于该通讯网无需专门架设费用昂贵的通信平台，无需额外申请频点资源。与常规VHF/UHF无线通讯网、800M集群无线通讯网比较，它不但通讯范围大、系统运行可靠、漫游性能好，而且经济实用、投资少、易普及，减少各专用通讯网基站的重复投资建设，各地监控中心易于联网，并且无须投入日常传输网络设备的大量维护资金。2.3 系统可行性分析2.3.1 建网低成本本系统依赖于成熟的GPRS/GPRS网络系统，所以不需要单独的网络（基站和其他设备）建设；对于国家来讲使用公众网可避免传输网络重复建设及重复投资；对小公司或者小的应用尤其适用。并且无须投入日常传输网络设备的大量维护资金。2.3.2 监控范围广由于使用的通讯

8、手段是公众网络，因此本系统的有效范围限制实际为该公众网络（GPRS/GPRS无线通讯网）的覆盖范围。也就是说移动单元在网络漫游范围内都能够得到有效的监控。而且，网络的拓展意味着实际监控范围的拓展。2.3.3 模块化系统结构采用系统设计中的主流方法：模块化结构，支持多级、多中心、多组合的积木化使用，适用于各种不同性质的单位和管理部门，系统规模可大可小，系统功能却影响不大。2.3.4 可实施性强该系统运用的多种技术现在已经非常成熟，完全可以满足该系统要求的容量、精度、实时性、兼容性、人机交互友好性、系统可靠性、可维护性以及强大的数据功能等要求，从而实施GPS车辆监控系统能达成本最低化和效果最佳化。

9、具体而言，有以下几点：l 车辆监控系统可采用B/S或者C/S模式，用户可以通过不同的权限随时网上查车，也可可以根据监控车辆数量配置监控客户端的数量，并可弹性扩展。l 由于采用中心监控方式，地图数据和系统数据均放在本地，保证了系统运行的高效性和安全性。l 在终端方面，GPS在保证设备功能和性能的前提下，将以各种方式降低成本，降低价格，给客户带来更大的实惠。l 管理信息系统与车辆监控调度管理系统有机结合，能帮助企业进行资源管理和业务管理的数字化改造，最大限度提高企业的作业效率。l 通过多种方式可保证实现通畅的、稳定的、安全的数据通道，保障车辆的调度信息和位置信息传输的准确无误和高度保密，最大限度的

10、减少短信延迟带来的影响。l 功能强大的开发工具可开发出界面友好、功能齐全的应用软件和数据库系统，提供维护接口，从而方便相关人员的操作和系统维护。第3章 系统总体设计3.1 GPS安全监控系统设计原则在设计系统的技术实现方案时我们遵循了以下原则： 实时监控：全天24小时卫星定位跟踪。 远程监听：报警后中心可监听车内谈话，必要时可以录音。 远程锁车：中心下发指令给车辆GPS，车辆停车后自动锁车无法使用。 全程记录：12个月内的行车数据回放与记录。 区域报警：车辆超出规定的行车范围立即报警。 远程恢复：驾驶员正常申请后立即解除锁车。 可靠性高：不易损坏。 方便维护：可以远程让设备重启，方便维护。 体

11、积小巧：方便隐蔽安装。 操作简便：可以方便地搜索车辆，、离线车辆分离、报警报表等。 3.1.1 系统经济性系统设计在性能最优的情况下尽量降低成本，追求性价比的最大化；软件系统全部独力开发，便于长期合作，也保证软件系统的经济性。3.2 卡波特为GPS管理系统定制的功能3.2.1 定位追踪、多车追踪即时定位。连续记录车辆位置默认30秒。记录的参数包括：车速、位置、行驶方向、报警状态。在新开窗口实现对多车同事追踪比较。3.2.2 紧急报警紧急报警：司机按下紧急报警按钮后中心会收到声光报警，直到解除为止。3.2.3 远程监听电话监听：中心发送任意电话号码给车机，可实施对车内内声音进行监听。监听录音：中

12、心的监听电话安装一个电话录音机，可对监听内容录音取证。3.2.4 远程断油断电强制断油：中心根据实际情况下发命令车辆发动机立即熄火。分级管理：高级用户才能远程断油操作，监控员只能定位。;断油恢复：中心下发远程指令可恢复车辆正常，解除锁车。3.2.5 轨迹记录与回放定位轨迹时间间隔可调565535秒，默认30秒轨迹可保存12个月以上，必要时可以用光盘备份。轨迹回放：可以调整回放速度、暂停等操作。3.2.6 出城区报警电子围栏：平台在客户端的电子地图上可以设置一个指定的区域。区域报警：车辆驶出划定的区域主动向监控电脑报警，从而实现重点监控。3.2.7 防拆机保护断电报警：GPS被切断电源后上传断电

13、报警。后备电池：断电后设备可连续工作2小时。3.2.8 图像传输图像采集：根据需求自行设定图像采集时间。图像传输：通过GPRS传至中心服务器，随时查看车内动态。3.3 系统组成示意图监控中心是在整个系统的“神经中枢”，集中实现监控、调度、接/处警，图像处理功能和其他信息服务，并对整个系统的软硬件进行协调、管理。图4-1 GPS/GPRS/GPRS 1X定位监控报警系统总体网络结构图3.4 车载终端部分负责车载终端与监控中心间的数据传输，该部分主要为GPRS/GPRS公共数据网，只要GPRS或GPRS可以覆盖的地方，该系统都可以稳定的运行。常见的功能包含了以下方面：车辆定位：固定时间连续定位、测

14、速、运动方向等。监控报警：超速、疲劳驾驶、卸料、意外长时间停车等。远程监听：用于紧急事件报警后的现场判断。断油断电：用于紧急情况下的远程锁车。SOS紧急求助：驾驶员感到危险时人工触发，级别最高的报警。3.5 监控中心实例第4章 监控中心系统功能介绍 4.1 硬件组成服务器主机：双核、大内存、大容量硬盘多个。监控坐席主机：主流个人电脑配置即可。10M光纤：电信或者网通接入都可以。路由器：外网、内网IP转换，用中高端的，稳定性好。机柜：普通机柜，服务器物理防护。投影仪：参观演示用，可用大屏幕液晶电视代替，可选配。防火墙：对网络防护要求高时才考虑安装防火墙，成本较高，可选配。服务器托管：直接拿一台服

15、务器放到电信局机房就可以了，不用拉光纤。4.2 软件系统Windows2003Server企业版 服务器的操作系统SQL2005企业版 服务器的数据库系统Windows XP 监控坐席的操作系统GPS服务器软件。GPS客户端软件地图格式：Mapinfor格式 本市1：5000 本省1：10000 全国1：100000.4.3 系统功能构成图4.4 监控违章报警线路报警：车辆超出预先规划好的线路报警。围栏报警：车辆超出规定行车范围报警；紧急报警：驾驶员危险时按报警开关报警，中心必须人工干预才能取消。超速报警：超过设置的速度阀值上传报警，有声光提示。断电报警：电瓶拆除或者设备断电报警，必须人工干预

16、解除。4.5 车辆定位追踪、多车同时追踪立即定位：点名定位，查询车辆当前时间的位置；最后位置：查询车辆主动上传的最新位置车辆跟踪：对车辆进行连续定位，并在地图上画出轨迹。多车追踪：在新开窗口实现对多车同事追踪比较。轨迹回放轨迹数据保存：轨迹数据保存在服务器上，与车机无关；轨迹数据下载：由服务器下载到客户电脑。轨迹回放：回放一段时间内的车辆运动轨迹；回放暂停：回放过程中暂停，用于详细观察某路段的行车过程。4.6 分段限速道路划分：高速公路、普通公路、城市道路等分段设置不同限速值。分段限速：设置的不同的路段不同的速度报警阀值，是超速管理更精确。4.7 电子围栏行驶范围：车辆有规定的营运范围；电子围

17、栏：把行驶范围转换成电子围栏，支持矩形、圆形等区域。远程监听：在紧急情况下直接拨打车载设备卡号进行语音监听；4.8 全部报警种类介绍紧急报警：驾驶员危险时按报警开关报警，中心必须人工干预才能取消。超速报警：超过设置的速度阀值上传报警，有声光提示。断电报警：电瓶拆除或者设备断电报警，必须人工干预解除。围栏报警：车辆超出规定行车范围报警；线路报警：车辆超出预先规划好的线路报警。停车超时：停车超过规定时间。4.9 操作的方便性可以方便地搜索车辆，直接在车辆列表中输入车牌号码搜索。在线、离线车辆分离显示，方便日常检修。报表统计功能方便日常安全监控报警管理。4.10 车辆远程设置设置查询：查询设备内部设

18、置的GPS参数；远程重启：让设备重新启动，可排除故障；远程改IP：服务器因故更换时可远程修改车机设置。4.11 车载摄像头 远程传输第5章 车载终端的技术指标5.1 终端设备技术指标电源接口 9V-32V DC电流 30200mA (工作状态)速度精度 0.2m/s通信速率 115200bps冷启动定位时间 30秒热启动定位时间 10秒（95%概率）定位精度 15m（无SA，无差分）动态特性 小于4g频率范围 GPRS 900/1800 MHzGPS 1575.42MHz通讯范围 GPRS/GPRS网络覆盖范围主机工作温度 -10+55存储温度 -20+805.2 设备使用环境环境温度：-20

19、85相对湿度：4595大气压力：70KP-106KP5.3 移动终端设计特点体积小巧，容易安装性能非常稳定，功能丰富；宽电压设计：932伏特电压都能用。数据传输速率高、误码率低、稳定可靠；出货前通过高低温老化、震动实验，故障率低。监控范围广，依据GPRS/GPRS网络，可实现全国漫游监控；使用GPRS/GPRS通讯方式，保证通讯畅通及运作费用低廉；过压自动保护：车辆异常时电压超过32V设备自动关机，避免烧毁。5.4 GPS设备原理方框图5.5 参考设计标准GB 9969.1 工业产品使用说明书 总则GB/T 13384 机电产品包装通用技术条件GB/T 19056-2003 汽车行驶记录仪GB

20、 50348-2004 安全防范工程技术规范GA 3082001 安全防范系统验收规则GA 366-2001 车辆防盗报警器材安装规范GA/T 440 车辆反劫防盗联网报警系统中车载防盗报警设备与车载无线通信终接设备之间的接口GA/T 553-2005 车辆反劫防盗联网报警系统通用技术要求第6章 技术培训服务GPS设计了全面、深入的培训及售后服务方案，以绝对完善的培训与售后保障体系来确保系统的稳定运行。6.1 培训策略我公司由资深的工程人员与开发人员担任培训工作，并针对不同的产品为不同的人员提供不同的培训课程。车辆GPS调度管理系统相配套的培训计划，其目的在于使用户的技术人员在系统投入运行后，

21、能够担负起设计规定的日常管理与维护等工作。因此，培训计划所采用的策略，可以归纳为：“并行实施，突出重点，实现良性循环”。具体说明如下：6.2 并行实施根据项目实施的进度，安排相应的培训课程。原则是，随着项目实施的发展，在某一应用环境形成时，即安排可进行的培训而同时又保证不影响项目的实施。这是与项目实施工作并行的。根据实际需要，对不同的授课人群进行并行的培训工作，确保培训的周期和质量。6.3 突出重点该平台涉及监控软件运行、车载设备安装等两大块，因此整个运营平台的系统管理员和车载设备安装调试员将是培训的重点。6.4 良性循环使用户熟知系统的每一功能，对系统了解和使用越充分，对系统优势的体会就越明

22、显，就越能充分发挥系统，此即为良性循环。6.5 培训计划本培训计划包括培训教材的编制、培训的内容、培训的对象和培训的周期等四个方面的内容：6.5.1 培训教材我公司将针对不同的培训对象编制不同的教材，力求做到易懂、易学和方便查阅等特点；并将相应的内容制成电子多媒体演示教学系统，以方便学员的学习。教材主要有软件系统的基本原理、安装、使用、维护、故障诊断、排除、服务中心的功能等，车载设备的基本原理、基本构成，功能、使用与安装以及有关汽车基本性能、结构和安全意识等方面。6.5.2 培训的对象培训的对象包括：管理人员、系统管理员与值班人员、车载设备的安装人员以及车辆驾驶员等。6.5.3 培训的周期培训

23、一般维持16个工作日，以相关人员学会为止。6.5.4 培训目标经过正式培训后的相关工作人员，只要用心学习，一定可以做到：l 维护人员可以圆满地独立完成对系统进行日常维护的工作；l 设备安装人员可以圆满地独立车载设备安装、维护、技术支持等工作；l 值班员能够出色地完成对接处警和其它服务工作；l 最终用户可以熟练地使用系统提供的等各种功能。 第7章 产品售后服务为了保证项目的顺利实施，以及今后系统的正常高效运转，GPS对技术服务工作非常重视，并建立了专门的售前、售后服务队伍，由我公司资深工程师跟踪服务，提供详细的设备安装资料，对客户进行安装、操作、维护的培训。公司制定有如下措施保证客户利益。7.1

24、 项目跟踪管理我公司将为本项目成立一个专门的项目管理小组，并将指派一名项目经理专门负责与客户就项目的实施、变更管理、售后服务进行单点联系和统一的协调。项目经理将会对客户项目的售后服务情况进行记录，包括故障登记、备件更换和服务措施完成情况等，并与用户保持及时沟通。希望客户亦指派一名专门的联络代表。以便在客户项目需要专业性支持和维护时，作为客户方面的代表与我们的项目经理进行沟通与合作。在整个维修和服务的执行过程中他将负责合理调配资源，并争取使整个售后服务实施项目对用户的业务造成最小的影响。7.2 定期维护，免费升级定期向用户提供系统维护技术信息，便于用户及时地获取最新的系统维护技术，合理地配置、维

25、护资源。 免费为客户进行软件升级。我公司恪守信誉第一，社会效益第一的原则，为用户提供可信赖的长久支持。7.3 售后服务本地化GPS在全国有100多个代理服务网点，有特别需要可在该区域设置分公司或者办事处，配备专业专职工程技术人员及相关仪器、办公设备，保证24小时售后服务的承诺，提供终端安装、维护、系统升级、咨询等服务。 7.4 技术人员再培训根据车载设备的更新需要或者软件系统的升级维护需要，我公司将根据实际情况对客户的相关人员进行再培训。并保证在以后的时间里在平台运营过程中定期对技术人员进行定期培训。7.5 长期系统维护7.5.1 软件系统在系统安装调试完毕后一年内为保修期，在此期间内出现的系

26、统软件问题负责免费维护、升级；硬件问题负责免费调整、包换。在保修期过后，所有软件的维护和升级只收取成本费；所有硬件维护也只收取成本费，尽量做到元器件级维护，以节省用户成本。7.5.2 终端设备 实行三个月内包换（开始时间以发货时间为准），一年保修，长期维护。在保修期后，所有软件的维护和升级只收取成本费；所有硬件维护也只收取成本费，尽量做到元器件级维护，以节省用户成本。7.6 公司资质 公安部安全技术防范认证。 国家强制性产品（CCC）认证。 国家电器设备防爆认证。 深圳市软件企业认证。 美国FCC、欧盟CE、ROHS环保认证。 阿里巴巴诚信通证书。 中国人民保险公司1000万产品质量险。ISO

27、9001质量体系认证3G GPS无线定位传输.1 产品的主要功能 本产品是基于2G网络的应用，而对网络进行升级，增加实时图像传输。表1 X3主要功能列表功能大类功能小类功 能车辆视频监控录像1. 支持14路实时录像；2. 录像模式支持（以PAL制为例）：4路CIF，每路25帧/秒；2路HD1，每路25帧/秒；4路HD1，每路12帧/秒；1路D1，25帧/秒；3. 支持PAL制式、NTSC制式；4. 录像OSD叠加，比如时间、通道名称、车牌号码、GPS、车速5. 支持手动录像、定时录像、报警事件录像（预录）、6. 支持硬盘自动覆盖，报警录像保护。录音1. 支持4路录音；2. 回放音视频同步。数据

28、存储录像、录音数据存储在内置硬盘中。回放1 支持单路录像回放； 2 本机支持播放、暂停、帧放、慢放、快进、快退等传统播放功能。3 支持强大的PC端回放分析；4 支持录像文件检索，分为按时间检索、按报警检索、按司机姓名检索、现场预览1 本机支持录像的同时进行现场预览；2 支持单画面、4画面。报站器用于手动设置报站内容或者选择恰当线路进行自动报站智能调度1 通过GPRS/CDMA/EDGE/3G网络可把车辆运行信息发送给调度中心；2 通过3G网络可以传输流畅的视频流，可以在线实时观看到车辆的情况。3 调度中心可向设备下发各种命令、信息；4 车辆报警信息自动上报；5 遵循指定的通讯协议。行车记录（黑匣子）1 可记录车辆速度、GPS数据等；2 可通过预留的8个开关量输入口，实现开关量的采集；3G通信智能调度在热点的范围内可以实现和远程无线网络相同的智能调度功能。无线传输 通过3G网络可以实现视频的实时观看；历史录像文件的下载和相关文件的上传。其它功能设备自检1. 设备可对自身状态进行检查，有问题时进行故障提示；2. 设备前面板有状态指示灯。升级可通过U盘或管设备理软件对设备进行软件版本升级。第26页 共26页