手持式GPS監(jiān)控系統(tǒng)項目方案

1、 手持式GPS定位監(jiān)控系統(tǒng)方案建議書（基于GSM/GPRS網(wǎng)絡(luò)）1 系統(tǒng)概述1.1 項目建設(shè)將衛(wèi)星導航定位GPS技術(shù)和地理信息GIS技術(shù)應(yīng)用到國民經(jīng)濟各個部門，會帶來很大的經(jīng)濟效益和社會效益，這已逐漸被人們所認識。手持式GPS監(jiān)控報警系統(tǒng)是由手持定位控制單元、監(jiān)控報警中心、手持定位機與監(jiān)控中心之間傳輸媒介即無線通訊網(wǎng)三大部分組成。這三部分根據(jù)使用要求不同，有不同的實現(xiàn)方案，選擇的依據(jù)是在系統(tǒng)可靠穩(wěn)定工作的前提下，具有令人滿意的性能價格比。用于手持式定位的空間系統(tǒng)采用GPS。GPS是全球定位系統(tǒng)的簡稱，GPS所發(fā)的信息被全球免費使用，作為移動目標的導航定位。一般民用系統(tǒng)普遍采用GPS信號實現(xiàn)對移

2、動目標的監(jiān)控和調(diào)度。其優(yōu)點如下：（1）導航定位衛(wèi)星的數(shù)目多達24顆，搜索和接收34顆星的信號快，易實現(xiàn)對移動目標的監(jiān)控定位和調(diào)度。（2） GPS衛(wèi)星信號是碼分多址調(diào)制，每個星的信號采用相同的頻率傳輸，與數(shù)字化設(shè)備易構(gòu)成系統(tǒng)。（3） GPS接收機的OEM板功能更加完善，結(jié)合集成電路、微處理器和軟件技術(shù)，在輸入、輸出信息更趨標準化。具有RS232標準接口，易與外界連接。（4） GPS定位衛(wèi)星壽命為7.510年，而GLONASS星壽命為5年。一個系統(tǒng)工程，根據(jù)用戶的使用要求，可以有很多種系統(tǒng)組成形式。為了某種需要，有時還增設(shè)若干個監(jiān)控分中心。這些可根據(jù)情況不同而定。信息的地面空間傳輸，基本上有兩種方

3、案，即利用公眾通訊網(wǎng)和建設(shè)專用通訊網(wǎng)。利用公網(wǎng)的最大優(yōu)點是方便、靈活，而專網(wǎng)則投資費用昂貴?，F(xiàn)在，中國移動在原GSM網(wǎng)的基礎(chǔ)上，又開通了GPRS業(yè)務(wù)，這就為廣大用戶提供了廣闊的應(yīng)用前景。在系統(tǒng)的總體設(shè)計中，我們將充分利用現(xiàn)代科學技術(shù)的最新成果，綜合利用全球衛(wèi)星定位（GPS）、無線通信網(wǎng)、計算機網(wǎng)絡(luò)，以及地理信息系統(tǒng)（GIS）等多學科前沿技術(shù)，建設(shè)基于GPS定位服務(wù)的監(jiān)控通信調(diào)度系統(tǒng)，為行業(yè)的監(jiān)控調(diào)度指揮，提供實時可靠的手段，有著不可估量的經(jīng)濟效益和社會效益。1.2 系統(tǒng)設(shè)計原則u 先進性和適用性相結(jié)合：系統(tǒng)采用成熟的高新科技，以目前較為先進的方法實現(xiàn)需要的功能，保證系統(tǒng)具有深厚的發(fā)展?jié)摿?，在?/p>

4、當長的時間內(nèi)具有領(lǐng)先水平。u 通用性和安全性相結(jié)合在系統(tǒng)設(shè)計過程中，均留有相應(yīng)的通信接口，系統(tǒng)的各個模塊構(gòu)成一個有機的整體。系統(tǒng)數(shù)據(jù)庫中的各種數(shù)據(jù)在交換和共享的過程中，充分考慮到了系統(tǒng)的安全性。對每一個用戶的權(quán)限有嚴格的認證體制，對每一個用戶的權(quán)限進行分級控制和限定。u 安全可靠性在經(jīng)濟條件允許范圍內(nèi)，從系統(tǒng)結(jié)構(gòu)、設(shè)計方案（考慮到非法用戶及病毒入侵，數(shù)據(jù)采用糾錯冗余技術(shù)）、技術(shù)保障等方面綜合考慮；系統(tǒng)盡可能地采用成熟的技術(shù)、商品化的軟硬件產(chǎn)品，保證系統(tǒng)可靠穩(wěn)定運行。u 實用性整個系統(tǒng)的操作以方便、簡捷、高效為目標，多操作平臺整體設(shè)計，統(tǒng)一操作，既充分體現(xiàn)快速反應(yīng)的特點，又能便于工作人員進行業(yè)務(wù)

5、處理和綜合管理，便于領(lǐng)導層、管理層及時了解各項統(tǒng)計信息和決策信息。u 可擴展性考慮到業(yè)務(wù)在不斷發(fā)展、變化，因此要求系統(tǒng)在結(jié)構(gòu)、容量、通信和處理能力等方面具有可擴充性和升級能力。網(wǎng)絡(luò)設(shè)計充分考慮到與其他分監(jiān)控指揮中心的連接，以及與其他部門間的聯(lián)網(wǎng)，并預留軟、硬件接口，使系統(tǒng)具有充分的可擴展性。u 兼容性系統(tǒng)可支持多種通信方式中的多種GPS設(shè)備的兼容混合入網(wǎng)運行使用。在考慮手持式終端數(shù)據(jù)傳輸功能要求的同時，又考慮語音調(diào)度功能的要求，同時考慮系統(tǒng)增值信息服務(wù)的要求。2 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)2.1 系統(tǒng)總體結(jié)構(gòu)整個系統(tǒng)由監(jiān)控指揮中心、通信網(wǎng)絡(luò)、手持式GPS終端設(shè)備組成。該系統(tǒng)是集主控中心、分控中心、手持式GPS單

6、元、GPS定位跟蹤、報警管理、監(jiān)聽為一體的綜合無線網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)。 系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖：2.2 監(jiān)控指揮中心監(jiān)控指揮中心可分為主控中心和各分中心，主控中心是整個信息系統(tǒng)的通訊核心，負責與手持式GPS終端和各分中心間的信息交換，各種短信息的分類、記錄和轉(zhuǎn)發(fā)，與其它相關(guān)部門的網(wǎng)絡(luò)互連，以及這些部門之間業(yè)務(wù)信息的流動；同時對整個網(wǎng)絡(luò)狀況進行監(jiān)控管理。主控指揮中心的功能為：l 接收、處理來自全系統(tǒng)的所有信息，如定位信息、報警信息、監(jiān)聽信息等。l GPS監(jiān)控功能：在中心，GIS監(jiān)控調(diào)度終端可以對所有的運行手持式GPS終端進行監(jiān)視，顯示終端行動的軌跡，對重點目標實時跟蹤。l 中心接收報警信息后，可以通過監(jiān)聽方式

7、進行核警，了解實時的情況，對于有險情的目標進行重點追蹤監(jiān)控。l 多窗口監(jiān)控：中心對重點車輛可另開窗口，局部放大顯示歷史資料檢索與歷史軌跡回放，以備查詢。l 中心對數(shù)據(jù)庫歷史資料進行存儲。對需要存檔的地圖和軌跡進行打印。l 各種狀態(tài)，如：正常/報警狀態(tài)，可用不同顏色顯示。l 監(jiān)聽功能：中心可以遙控監(jiān)聽單元，進行語音監(jiān)聽，并可將監(jiān)聽的內(nèi)容進行錄音，保存至計算機。l 系統(tǒng)操作人員權(quán)限管理，對值班人員身份進行區(qū)分。 監(jiān)控指揮中心的設(shè)備，根據(jù)系統(tǒng)的規(guī)模，其配置的規(guī)格有所不同，一般由通信服務(wù)器、GIS坐席計算機、話音通信、網(wǎng)絡(luò)設(shè)備（如路由器），以及顯示大屏幕等設(shè)備構(gòu)成。顯示大屏幕可選。2.3 通訊網(wǎng)絡(luò) 近

8、年來隨著公用無線通信，特別是GSM短消息服務(wù)業(yè)務(wù)的發(fā)展，由于其低成本高容量，以及覆蓋范圍廣等特點，為GPS的應(yīng)用通信方式提供了新的解決方法。GSM/SMS是目前在定位服務(wù)系統(tǒng)中應(yīng)用最廣的通訊方式。經(jīng)過多年的發(fā)展，技術(shù)已經(jīng)成熟。但是,與新一代的無線通信方式相比，GSM/SMS也存在著傳輸效率低、易阻塞、費用高等弱點。中國移動已開通的GPRS（通用分組無線業(yè)務(wù)）業(yè)務(wù)，是在現(xiàn)有GSM網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)上，引入的一種新型的分組數(shù)據(jù)傳輸功能，與互聯(lián)網(wǎng)相連，向移動用戶提供分組數(shù)據(jù)交換業(yè)務(wù)，是公認的2.5代移動通信技術(shù)，是現(xiàn)行的GSM體制向3G系統(tǒng)演進的必然環(huán)節(jié)。這種演進式的系統(tǒng)解決方案，可以充分地 利用現(xiàn)有的移動通

9、信設(shè)備，每次只需對一部分設(shè)備進行更新。它采用通用的IP協(xié)議。為了升級至GPRS，GSM網(wǎng)絡(luò)側(cè)的網(wǎng)絡(luò)子系統(tǒng)需要新增服務(wù)支持節(jié)點（SGSN）、網(wǎng)關(guān)支持節(jié)點（GGSN），以及新增節(jié)點與其它硬件設(shè)備相連接的接口。無疑，作為由2G向3G過渡的GPRS，使靈活方便的移動通信和信息業(yè)務(wù)豐富的互聯(lián)網(wǎng)密切結(jié)合，無論是對廠商、運營者或是廣大用戶，都是深受歡迎的一種方案，將會在近幾年內(nèi)成為數(shù)據(jù)移動通信的主要方式。 GPRS具有以下優(yōu)點：u 永遠在線 不像傳統(tǒng)撥號上網(wǎng)那樣，斷線后需重新?lián)芴?，才能上網(wǎng)沖浪。GPRS客戶隨時都能與網(wǎng)絡(luò)保持聯(lián)系，即使沒有數(shù)據(jù)傳送時，客戶仍然在網(wǎng)上與網(wǎng)絡(luò)之間還保持一種連接。當客戶需要重新瀏覽

10、互聯(lián)網(wǎng)時，GPRS模塊立即向網(wǎng)絡(luò)發(fā)出請示并下載互聯(lián)網(wǎng)信息。u 快速登錄 連接時間很快。GPRS模塊一開機，就已經(jīng)與GPRS網(wǎng)絡(luò)建立了連接，每次登錄互聯(lián)網(wǎng)，只需要一個激活過程，一般僅需1到3秒。u 高速傳輸 由于GPRS手機采取了先進的分組交換技術(shù)，數(shù)據(jù)傳輸最高理論值可達171.2kb/s。u 按量收費 GPRS手機按照客戶接收和發(fā)送數(shù)據(jù)包的數(shù)量來收取費用，沒有數(shù)據(jù)流量的傳遞時，客戶即使在線，也不收費。u 自由切換 傳統(tǒng)電話，撥號上網(wǎng)后就不能再打電話了。而GPRS客戶可以一邊享受打電話的樂趣，一邊輕松愉快方便地上網(wǎng)沖浪。GPRS服務(wù)方式，上網(wǎng)和通話功能兼?zhèn)?。GPRS的收費方式：不限量使用200商

11、 務(wù)套 餐 0.0120000100時 尚套 餐0.01100020經(jīng) 濟套 餐0.0300自 由套 餐 超過免費流量后的費用（元/KB)贈送的免費流量費（KB)月租費（元）按流量計費，通訊費用的低廉也是GPRS的一大優(yōu)勢。目前以中國移動推出的經(jīng)濟套餐為例，每月基本月租費為20元，通訊費0.01元/kB，贈送1M流量。按照每個數(shù)據(jù)包平均為100字節(jié)計算，每個數(shù)據(jù)包的通訊費用低于0.001元，是短消息（0.1元/條）的百分之一。2.4.1手持式GPS設(shè)備構(gòu)成手持式終端設(shè)備由單片機中心控制單元、GPRS移動通信設(shè)備、GPS OEM接收板、電源等基本模塊組成。其中：GPS數(shù)據(jù)接收機可以采用美國的全球

12、衛(wèi)星定位系統(tǒng)（GPS）作為定位信號源，計算出終端的定位信息；單片機控制單元能完成數(shù)據(jù)接口、協(xié)議、數(shù)據(jù)格式等轉(zhuǎn)換和控制；可經(jīng)過GPRS通信模塊進行專門的命令設(shè)置及功能控制，以滿足各種需要。其示意如圖2。GPS接收模塊單片機主控單元GSM/GPRS通信模塊 圖2 手持式GPS設(shè)備示意圖手持式終端設(shè)備回傳數(shù)據(jù)內(nèi)容包括：終端ID號、經(jīng)緯度、速度、航向、時間、請求服務(wù)等。2.4.2手持式終端設(shè)備功能l 定位：終端通過GPS接收模塊實時接收當前GPS定位信息，并根據(jù)監(jiān)控指揮中心的要求或設(shè)定方式，向中心發(fā)送； 手持式終端設(shè)備的定位數(shù)據(jù)回傳模式有：定時回傳按一定時間間隔及時回傳數(shù)據(jù)，該間隔可設(shè)定；點名查詢收到監(jiān)控指揮中心的點名查詢命令時回傳數(shù)據(jù)以響應(yīng)。l 報警：手持式終端設(shè)備預設(shè)報警按鍵，使用者可以自行報警，并向中心報告； 警情可以根據(jù)用戶需求，自行定義警情按鍵。l 監(jiān)聽：手持式終端設(shè)備內(nèi)置麥克，中心可以隨時發(fā)送監(jiān)聽指令。3 系統(tǒng)主要設(shè)備