GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)在煙草行業(yè)中的應(yīng)用

#/12專網(wǎng)通信GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)在煙草行業(yè)中應(yīng)用口中國電信貴陽分公司網(wǎng)絡(luò)維護(hù)監(jiān)控中心余波摘要：本文根據(jù)煙草行業(yè)對GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)的需求，分析了煙草行業(yè)建立衛(wèi)星定位系統(tǒng)的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和系統(tǒng)監(jiān)控中心，并介紹了衛(wèi)星定位系統(tǒng)在煙草行業(yè)的具體應(yīng)用。關(guān)鍵詞：衛(wèi)星定位系統(tǒng)煙草行業(yè)車輛運(yùn)輸管理應(yīng)用一、 前言煙草運(yùn)輸是高價(jià)值、高科技行業(yè)。由于煙草運(yùn)輸過程存在漏洞，在運(yùn)輸過程極易發(fā)生被盜、中途掉包、異地倒賣等現(xiàn)象，給企業(yè)造成巨大損失。一車煙草的價(jià)值少則百萬元，多則四五百萬元，使得運(yùn)煙車有“流動金庫”之稱，司乘人員及煙草往往成了不法分子覬覦的目標(biāo)，盜搶運(yùn)煙車的事件時(shí)有發(fā)生，司乘人員生命安全也受到極大威脅；甚至還有個別司乘人員監(jiān)守自盜。此外，運(yùn)煙車在公路上超速行駛或疲勞駕駛也可能引發(fā)交通事故。以上種種迫切需要用一個高科技手段來對煙草運(yùn)輸實(shí)施有效地監(jiān)控。各級煙草企業(yè)目前都應(yīng)用各種科技手段來解決業(yè)務(wù)運(yùn)營中遇到的實(shí)際問題，以提升管理水平。各企業(yè)雖然積累了實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，但由于車輛動態(tài)信息的實(shí)時(shí)監(jiān)控一直未得到解決，企業(yè)無法準(zhǔn)確知道運(yùn)行車輛的具體位置，無法及司機(jī)隨時(shí)隨地保持聯(lián)系，不能為其靈活配送；司機(jī)只能憑個人經(jīng)驗(yàn)確定路線，有時(shí)不能找到最佳路徑，不僅延誤時(shí)機(jī)而且增加運(yùn)行成本；另外，客戶也不能及時(shí)了解煙草配送過程情況，不能和企業(yè)本部協(xié)調(diào)配合。這些信息反饋不及時(shí)、不精確等問題，導(dǎo)致了煙草運(yùn)送不及時(shí)以及企業(yè)運(yùn)作成本居高不下的局面。利用GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)對煙草運(yùn)輸車輛進(jìn)行監(jiān)控，可隨時(shí)清楚地掌握車輛行駛情況，不管汽車開到省內(nèi)還是省外，一切都在掌握之中。充分運(yùn)用GPS監(jiān)控界面對車輛進(jìn)行監(jiān)控、調(diào)度、即時(shí)定位等多項(xiàng)操作，實(shí)現(xiàn)了車輛實(shí)時(shí)動態(tài)信息的全程管理。二、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)（一） 系統(tǒng)設(shè)計(jì)目標(biāo)通過對煙草運(yùn)輸車輛的研究，確定以下設(shè)計(jì)目標(biāo)：采用GSM通信技術(shù)的GPRS/SMS業(yè)務(wù)、GPS全球衛(wèi)星定位技術(shù)、GIS技術(shù)、計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)和數(shù)據(jù)庫等技術(shù)，建立一個以總公司為總控中心、以其它分公司為分控中心、可通過互聯(lián)網(wǎng)接入總控中心的用戶終端工作站的綜合煙草運(yùn)輸車輛衛(wèi)星定位系統(tǒng)。系統(tǒng)由控制中心系統(tǒng)、無線通信平臺（GSM）、全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）、車載設(shè)備四部分組成一個全天候、全范圍的煙草運(yùn)輸車輛監(jiān)管平臺。入網(wǎng)車輛主要是煙草運(yùn)輸車輛，也可以是煙草企業(yè)的公務(wù)用車。系統(tǒng)采用分組管理，不同類型的車輛歸入不同分組，也可以按照用戶指定的任意分類方法和分層方法來分組，便于管理。系統(tǒng)可對注冊車輛實(shí)施動態(tài)跟蹤、監(jiān)控、調(diào)度、管理，實(shí)時(shí)記錄車輛冷藏門開啟次數(shù)、開啟時(shí)間等功能。對于監(jiān)控車輛，可以在電子地圖上顯示出來，并保存車輛運(yùn)行軌跡數(shù)據(jù)，實(shí)時(shí)監(jiān)控車內(nèi)溫度，一旦異常就把信息發(fā)送到中心。保證系統(tǒng)安全的前提下采用國際通用的系統(tǒng)規(guī)范和傳輸協(xié)議，實(shí)現(xiàn)及其他系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)連接和數(shù)據(jù)共亨以及系統(tǒng)擴(kuò)容。（二） 設(shè)計(jì)原則系統(tǒng)高可靠穩(wěn)定性：為保證系統(tǒng)能良好運(yùn)作，在滿足各項(xiàng)功能的同時(shí)，車載設(shè)備、總監(jiān)控中心軟硬件等必須有很高的穩(wěn)定性和數(shù)據(jù)的安全和可靠性，充分考慮GSM通信條件對本系統(tǒng)的支持狀況。經(jīng)濟(jì)高效性:技術(shù)方案設(shè)計(jì)充分考慮市場經(jīng)濟(jì)原則，既有利于車輛的安全方便管理，又有利于降低系統(tǒng)投資成本，特別是運(yùn)營成本，充分考慮總控中心的市場化經(jīng)營模式。系統(tǒng)的開放性:系統(tǒng)設(shè)計(jì)遵循開放性原則，能夠支持多種硬件設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)，并支持二次開發(fā)；系統(tǒng)計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)可適應(yīng)將來廣域網(wǎng)的擴(kuò)展。車輛通信終端智能化多接口結(jié)構(gòu)，適應(yīng)業(yè)務(wù)發(fā)展需要；最大限度利用原有部分設(shè)備，充分利用己有硬件設(shè)備和網(wǎng)絡(luò)資源。系統(tǒng)的可擴(kuò)展性:對系統(tǒng)終期容量及網(wǎng)絡(luò)發(fā)展設(shè)想進(jìn)行方案設(shè)計(jì)，實(shí)現(xiàn)平滑擴(kuò)容。采用智能接口技術(shù)，能夠滿足將來系統(tǒng)向3G等不同無線通信系統(tǒng)平臺的平滑過渡，建立一個跨平臺的網(wǎng)控中心。對于不同的通信平臺，只需要在總控制中心分別設(shè)置一臺前置設(shè)備進(jìn)行數(shù)據(jù)交換即可實(shí)現(xiàn)連接。降低系統(tǒng)維護(hù)升級的復(fù)雜程度，提高系統(tǒng)更新、維護(hù)、升級的效率。系統(tǒng)安全性:在互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)中，防止非法用戶享受服務(wù)，防止計(jì)算機(jī)病毒入侵?？傮w方案中提出了對車輛智能調(diào)度系統(tǒng)的閉環(huán)檢測及網(wǎng)管方案，實(shí)現(xiàn)對整個網(wǎng)絡(luò)的實(shí)時(shí)監(jiān)控。軟件設(shè)計(jì)及數(shù)據(jù)調(diào)度中采用糾錯冗余技術(shù)，保證系統(tǒng)安全及準(zhǔn)確性。（三）系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)煙草運(yùn)輸車全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)以互聯(lián)網(wǎng)為骨架，將監(jiān)控中心、遠(yuǎn)程監(jiān)控工作站、數(shù)據(jù)服務(wù)器、無線移動通信網(wǎng)、GPS車載終端有機(jī)地結(jié)合在一起，以互聯(lián)網(wǎng)服務(wù)器為核心實(shí)現(xiàn)分布式多級監(jiān)控，具有“經(jīng)濟(jì)、實(shí)用、性能價(jià)格比高、可伸縮性強(qiáng)”的優(yōu)點(diǎn)。系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)如圖1所示。圖1系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D（四）監(jiān)控中心總體結(jié)構(gòu)監(jiān)控中心采用多級體系結(jié)構(gòu)，即總公司總控中心、各分公司分控中心及?？刂行?、用戶終端工作站以及GPS車載終端和電子鉛封設(shè)備?？偪刂行氖钦麄€系統(tǒng)的總控制中心；分控中心是根據(jù)系統(tǒng)要求建設(shè)的各地市或車隊(duì)控制中心，可管理自己分控入網(wǎng)的車輛；用戶終端工作站是針對車輛數(shù)目較少、不必建設(shè)分控中心的單位可以通過建設(shè)終端操作平臺，直接接入總控中心或分控中心；車輛是安裝車載設(shè)備的移動臺，及中心系統(tǒng)通信完成系統(tǒng)功能。全省所有的移動臺都是通過GSM網(wǎng)絡(luò)及總控中心通信，通信方式采用GPRS數(shù)據(jù)通信，為提高系統(tǒng)可靠性利用短消息作為數(shù)據(jù)通信的備份。通信系統(tǒng)采用GSM網(wǎng)絡(luò)。系統(tǒng)所有數(shù)據(jù)都是通過總控中心接收、處理和分發(fā)。系統(tǒng)及移動網(wǎng)絡(luò)的唯一接口位于總控制中心，這樣可以節(jié)約系統(tǒng)建設(shè)成本，有利于統(tǒng)一管理。整個系統(tǒng)及移動接口只有一個，也就是說只有一條專線用來做系統(tǒng)的收發(fā)，相對于各分中心分別接入當(dāng)?shù)鼐W(wǎng)絡(luò)的數(shù)據(jù)處理方式，可大大節(jié)約系統(tǒng)成本?？偪刂浦行募耙苿庸镜亩绦啪W(wǎng)關(guān)和GPRS網(wǎng)關(guān)間通過專線接入。安裝監(jiān)控調(diào)度終端軟件通過互聯(lián)網(wǎng)接入總控中心管理單位車輛。監(jiān)控中心總體結(jié)構(gòu)如圖2所示。asnvjr網(wǎng)縮IIIIII込伽工作油圖2監(jiān)控中心總體結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D（五）核心基礎(chǔ)軟件的選擇操作系統(tǒng)選擇：數(shù)據(jù)庫服務(wù)器和各種處理服務(wù)器選擇Windows2003server操作系統(tǒng)，監(jiān)控調(diào)度終端、午輛管理分析系統(tǒng)等操作終端選用的是Windows2000professional操作系統(tǒng)。數(shù)據(jù)庫選擇：數(shù)據(jù)處理及應(yīng)用服務(wù)器等選用MicrosoftSQLServer2000作為主數(shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫支持分布式管理、數(shù)據(jù)同步、數(shù)據(jù)倉庫等技術(shù)，能夠多線程同步存取記錄，業(yè)界得到廣泛應(yīng)用。數(shù)據(jù)處理較少的設(shè)備如各種類型終端口志等采用MicrosoftAccess2000作為本地?cái)?shù)據(jù)庫。該數(shù)據(jù)庫是基于單機(jī)處理的小型數(shù)據(jù)庫，數(shù)據(jù)處理能力不是很強(qiáng)，但小巧、靈活，適合于數(shù)據(jù)量較少的場合。GIS軟件選擇：實(shí)現(xiàn)具有GPS定位功能的監(jiān)控工作站采用桌面地圖化軟件。選用MapInfo公司的MapInfoMapX4.5作為地圖開發(fā)構(gòu)件，該軟件是通用ActiveX控件，支持各種開發(fā)語言，功能強(qiáng)大。選用MapXtremeServer2.5作為WEB服務(wù)器的GIS開發(fā)軟件，這是基于Internet/Intranet的地圖服務(wù)器開發(fā)軟件，應(yīng)用該軟件可以使用戶通過Internet瀏覽器查看車輛。三、系統(tǒng)監(jiān)控中心（一）監(jiān)控中心網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)監(jiān)控中心是整個系統(tǒng)的控制中心，可以控制本系統(tǒng)中任何中心注冊的車輛，控制各分控中心的權(quán)限等。監(jiān)控中心提供整個系統(tǒng)唯一對外的通信接口（通信網(wǎng)關(guān)），連接短消息服務(wù)中心、GPRS接入網(wǎng)關(guān)等。監(jiān)控中心擁有整個系統(tǒng)唯一的數(shù)據(jù)中心，統(tǒng)一管理整個系統(tǒng)的注冊車輛。監(jiān)控中心系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖如圖3所示。 締繃.亦& 圖3監(jiān)控中心系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖監(jiān)控中心從功能上劃分，可以分為4個主要組成部分：通信子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)、終端操作平臺、分控接入系統(tǒng)。為直觀表示，現(xiàn)在每個軟件分布在每臺機(jī)器上，對于煙草運(yùn)輸車GPS監(jiān)控管理系統(tǒng)，可以把數(shù)據(jù)中心、應(yīng)用服務(wù)器、互聯(lián)網(wǎng)關(guān)安裝在一臺服務(wù)器上，通信子系統(tǒng)安裝在一臺服務(wù)器上。通信子系統(tǒng)的主要設(shè)備包括通信服務(wù)器、通信網(wǎng)關(guān)、短信前置機(jī)和GPRS前置機(jī)。通信子系統(tǒng)負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)及車載設(shè)備的通信，其中GPRS前置機(jī)通過GPRS網(wǎng)絡(luò)直接及車載終端通過TCP/IP進(jìn)行通信。短信前置機(jī)是在車載設(shè)備GPRS不在線的情況下，系統(tǒng)下行數(shù)據(jù)的備份數(shù)據(jù)通道。系統(tǒng)短信接入短信中心，及短信中心進(jìn)行通信，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)收發(fā)。GPRS接入采用INTERNET接入GPRS網(wǎng)絡(luò)的方式，如圖4所示。圖4通過INTERNET接入GPRS網(wǎng)絡(luò)在系統(tǒng)建設(shè)時(shí)不用及當(dāng)?shù)匾苿庸緟f(xié)商，只要系統(tǒng)具備一個互聯(lián)網(wǎng)IP地址即可，目前整個GPRS網(wǎng)絡(luò)支持從移動GPRS終端及互聯(lián)網(wǎng)的通信，此種方式接入比較簡單。數(shù)據(jù)庫管理部分是系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫的核心管理部分，并負(fù)責(zé)監(jiān)控整個系統(tǒng)的接入和維護(hù)。分控接入部分是監(jiān)控中心對子級控制中心的唯一接口，分控中心通過互聯(lián)網(wǎng)網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)發(fā)到監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)，從而把監(jiān)控中心內(nèi)網(wǎng)的設(shè)備及分控等其它系統(tǒng)設(shè)備有效的隔離，保證了監(jiān)控中心運(yùn)行的穩(wěn)定性。監(jiān)控中心中通信子系統(tǒng)、數(shù)據(jù)庫管理子系統(tǒng)及分控接入部分的設(shè)備建議設(shè)在專用機(jī)房內(nèi)，及操作平臺分開，設(shè)專人管理。終端平臺可設(shè)在監(jiān)控大廳內(nèi)，可完成系統(tǒng)口常的一般車載設(shè)備管理和監(jiān)控控制操作。（二）監(jiān)控中心組成應(yīng)用服務(wù)器：應(yīng)用服務(wù)器對系統(tǒng)中所有設(shè)備進(jìn)行登錄驗(yàn)證，這些設(shè)備包括監(jiān)控工作站、車輛管理分析系統(tǒng)、交換機(jī)等。設(shè)備登錄時(shí)，需要驗(yàn)證設(shè)備ID和系統(tǒng)口令，系統(tǒng)禁止同一設(shè)備重復(fù)登錄。應(yīng)用服務(wù)器的數(shù)據(jù)處理包括對設(shè)備信息，操作員信息，車輛信息，軌跡數(shù)據(jù)，日志信息，以及其它信息的保存，查詢和數(shù)據(jù)路由。同時(shí)還包括數(shù)據(jù)同步。監(jiān)控中心要監(jiān)控分控中心的移動臺，必須取得分控中心的移動臺信息。但是各分中心的網(wǎng)管數(shù)據(jù)庫中只保存屬于本中心的移動臺信息，所以系統(tǒng)設(shè)計(jì)了數(shù)據(jù)中心，數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)庫保存了所有的移動臺信息。分中心對移動臺信息所作的修改必須同時(shí)反映到數(shù)據(jù)中心數(shù)據(jù)庫中，這就是應(yīng)用服務(wù)器及數(shù)據(jù)中心之間的數(shù)據(jù)庫同步。通訊服務(wù)器：通訊服務(wù)器通過TCP/IP及系統(tǒng)各中心設(shè)備和下層設(shè)備通信。中心設(shè)備包括應(yīng)用服務(wù)器，監(jiān)控工作站等；下層設(shè)備包括通信網(wǎng)關(guān)。通訊服務(wù)器是GPRS系統(tǒng)中協(xié)議層的核心設(shè)備，負(fù)責(zé)整個系統(tǒng)中心設(shè)備和車載終端的所有協(xié)議轉(zhuǎn)換。具體包括下行數(shù)據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換和上行數(shù)據(jù)協(xié)議轉(zhuǎn)換。中心設(shè)備向車載終端發(fā)送指令時(shí)，由于只有一個下層設(shè)備通信網(wǎng)關(guān)，通訊服務(wù)器把所有指令發(fā)送給通信網(wǎng)關(guān)。車載終端向中心發(fā)送數(shù)據(jù)時(shí)，由通訊服務(wù)器通過保存節(jié)點(diǎn)或是向應(yīng)用服務(wù)器路由的方式確定把數(shù)據(jù)發(fā)送個哪個特定的上層設(shè)備。其中，通信網(wǎng)關(guān)是GPRS系統(tǒng)中通信層的核心設(shè)備，所有車載終端上行的數(shù)據(jù)和中心下行的數(shù)據(jù)都必須通過通信網(wǎng)關(guān)。監(jiān)控工作站：監(jiān)控工作站是網(wǎng)絡(luò)監(jiān)控中心或監(jiān)控分中心的組成部分，及網(wǎng)關(guān)、網(wǎng)管通過局域網(wǎng)通信，可實(shí)現(xiàn)對車輛的監(jiān)控、查詢、監(jiān)聽、報(bào)警自動顯示、車輛軌跡回放、地理信息查詢、車輛調(diào)度文本信息發(fā)送、車輛黑匣子數(shù)據(jù)查詢等一系列功能。四、GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)在煙草行業(yè)中應(yīng)用針對煙草行業(yè)應(yīng)用，煙草運(yùn)輸車輛管理系統(tǒng)是監(jiān)控中心或分控中心以及用戶中心的組成部分，它為應(yīng)用服務(wù)器提供注冊、修改、注銷車載終端用戶的操作界面。同時(shí)為配置報(bào)警路由信息、車載終端參數(shù)提供操作界面,也整合了大量的煙草行業(yè)專門的業(yè)務(wù)分析管理工具。在煙草行業(yè)的應(yīng)用有以下各項(xiàng)業(yè)務(wù)內(nèi)容：（-）車輛監(jiān)控控制中心可以通過監(jiān)控工作站選擇監(jiān)控單車或按特定條件組合的多車，控制中心主動監(jiān)控?zé)煵葸\(yùn)輸車輛，可以根據(jù)需要選擇監(jiān)控時(shí)間、車輛回傳數(shù)據(jù)時(shí)間間隔、葩離間隔、壓縮數(shù)據(jù)回傳等。（二） 實(shí)時(shí)定位控制中心可以選擇配置煙草運(yùn)輸車載設(shè)備，使其滿足特定條件時(shí)車載終端主動上報(bào)位置數(shù)據(jù)。（三） 車載設(shè)備上報(bào)數(shù)據(jù)煙草運(yùn)輸車載設(shè)備根據(jù)初始參數(shù)配置，自動向控制中心發(fā)送GPRS數(shù)據(jù)（GPRS在線）。（四） 車輛報(bào)警、報(bào)告功能實(shí)現(xiàn)車輛報(bào)警、報(bào)告功能主要有以下兒項(xiàng)：車門開/關(guān)報(bào)告。其目的是統(tǒng)計(jì)車門打開的時(shí)間長度，保證車門不會被非法打開，造成煙草的丟失。越出區(qū)域/進(jìn)入?yún)^(qū)域報(bào)警。當(dāng)煙草運(yùn)輸車越出/進(jìn)入該報(bào)警區(qū)域時(shí)，終端會主動上傳區(qū)域報(bào)警信息，并支持多區(qū)域報(bào)警。路線報(bào)警。當(dāng)煙草運(yùn)輸車偏離規(guī)定行駛的路線時(shí)，終端會主動上傳報(bào)警信息；控制中心就可以警示司機(jī)不要隨意行使。區(qū)域/路線超速報(bào)警。如果煙草運(yùn)輸車速度超過最高限速或者超過指定區(qū)域內(nèi)設(shè)定的速度值，并將持續(xù)一定時(shí)間后，車載終端將向控制中心報(bào)告，并在主機(jī)內(nèi)記錄?？刂浦行木涂梢跃舅緳C(jī)減速慢行。行車報(bào)警。車輛報(bào)警包括防劫報(bào)警、防盜報(bào)警、開車門報(bào)警、主電源斷電報(bào)警、超速報(bào)警、越界報(bào)警、進(jìn)入\離開區(qū)域報(bào)警，電瓶電壓過低報(bào)警等。（五） 報(bào)警監(jiān)聽監(jiān)控中心在收到報(bào)警或求助信息后可以選擇監(jiān)聽該車輛。監(jiān)聽可通過語音網(wǎng)關(guān)及車載設(shè)備的手機(jī)電話通話來實(shí)現(xiàn)。（六） 遠(yuǎn)程控制監(jiān)控中心可以選擇對車輛進(jìn)行遠(yuǎn)程控制，包括控制油路關(guān)閉和開啟控制、點(diǎn)火電源關(guān)閉和開啟控制。（七） 車輛調(diào)度車輛調(diào)度包括車輛指示、信息發(fā)布、信息下載、修改標(biāo)題等?？偪刂行暮透鞣挚刂行亩季哂熊囕v調(diào)度的功能。各控制中心可以采用單車調(diào)度、分組調(diào)度、分控調(diào)度的形式下發(fā)調(diào)度信息。各中心還具有區(qū)域調(diào)度的功能。當(dāng)只需要對一定范圍內(nèi)的車輛進(jìn)行調(diào)度時(shí)，可以先在地圖上設(shè)定好需要調(diào)度的范圍，然后再發(fā)送調(diào)度信息，那么只有在該范圍內(nèi)的車輛才可以收到調(diào)度信息。車輛求助包括醫(yī)療求助