港口流動(dòng)機(jī)械實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中GPS技術(shù)的應(yīng)用研究

李又棟

摘要：港口設(shè)備管理工作的重要內(nèi)容是對(duì)流動(dòng)設(shè)備實(shí)時(shí)監(jiān)控，為此提出了基于GPS網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的港口流動(dòng)設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)總體構(gòu)架。從硬件、軟件兩個(gè)方面闡述港口流動(dòng)設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)的過程，提出了運(yùn)用B/S層級(jí)結(jié)構(gòu)模型實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)的應(yīng)用開發(fā)。同時(shí)采用MapX作為地圖組件，將GPS全球定位技術(shù)用于定位車輛，并通過開放C++等軟件嵌入地理信息組建，借以實(shí)現(xiàn)跟組、歷史記錄回訪、實(shí)時(shí)機(jī)械調(diào)度港口流動(dòng)機(jī)械。

關(guān)鍵詞：港口流動(dòng)機(jī)械；GPS；B/S；VC++；Mapx；監(jiān)控系統(tǒng)

引言

在港口流動(dòng)機(jī)械設(shè)備管理中采用CAN總線采集大型流動(dòng)裝卸設(shè)備的運(yùn)行參數(shù)來替代傳統(tǒng)的設(shè)備管理系統(tǒng)，采用GPRS無線通信技術(shù)，對(duì)流體裝卸設(shè)備實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程監(jiān)控將變得更加簡(jiǎn)單，重要的是系統(tǒng)的通用性好，成本低，安裝簡(jiǎn)單，性價(jià)比高，方便擴(kuò)展，能夠高精度的進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸，高可靠性，同時(shí)此方法日常維護(hù)簡(jiǎn)單，抗干擾能力強(qiáng)。因此在港口流動(dòng)機(jī)械實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中實(shí)施GPS將會(huì)進(jìn)一步推動(dòng)港口事業(yè)的發(fā)展。

1.流動(dòng)機(jī)械監(jiān)控系統(tǒng)的工作原理

港口流動(dòng)機(jī)械實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)主要有GPRS模塊、GPS模塊以及車載電話設(shè)備等系統(tǒng)組成。其中GPS模塊的主要作用是對(duì)流動(dòng)機(jī)械進(jìn)行定位，然后將定位坐標(biāo)發(fā)送到GPRS模塊系統(tǒng)中。而GPRS模塊在接收到GPS發(fā)送的數(shù)據(jù)后，立即采用無線電波的形式傳送到GPRS移動(dòng)中心。而GPRS移動(dòng)中心再將數(shù)據(jù)通過Internet發(fā)送到港口流動(dòng)機(jī)械監(jiān)控中心，最后監(jiān)控中心通過對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析編程后，存入到數(shù)據(jù)庫中并在人機(jī)界面系統(tǒng)上觀察流動(dòng)機(jī)械的實(shí)時(shí)狀態(tài)，同時(shí)監(jiān)控中心還能夠通過對(duì)流動(dòng)機(jī)械的實(shí)時(shí)監(jiān)控情況與流動(dòng)機(jī)械司機(jī)進(jìn)行聯(lián)系，而司機(jī)也可以通過車載電話向監(jiān)控中心反饋流動(dòng)機(jī)械的實(shí)時(shí)狀況，進(jìn)而達(dá)到對(duì)港口流動(dòng)機(jī)械的實(shí)時(shí)監(jiān)控和調(diào)度。

2.系統(tǒng)軟件系統(tǒng)的設(shè)計(jì)

2.1. GPS定位和GPRS無線通信

GPS是由美國研制的衛(wèi)星全球?qū)Ш蕉ㄎ幌到y(tǒng)。GPS接收模塊的任務(wù)是利用GPS衛(wèi)星接收衛(wèi)星發(fā)送的信號(hào)解釋出流動(dòng)機(jī)械全天候、實(shí)時(shí)、實(shí)地、連續(xù)的衛(wèi)星的三維導(dǎo)航定位和測(cè)速。

GPRS是指通用分組無線業(yè)務(wù)，是GPS技術(shù)的創(chuàng)新，它擁有高速的數(shù)據(jù)傳輸能力，其中GPRS技術(shù)的特點(diǎn)主要有支持TCP/IP協(xié)議，數(shù)據(jù)傳輸快，根據(jù)數(shù)據(jù)流量進(jìn)行收費(fèi)等。在港口流動(dòng)機(jī)械實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中GPRS模塊主要有SIM卡以及外接天線模塊組成。其中外部天線模塊把數(shù)據(jù)信息發(fā)送到GPRS無線網(wǎng)絡(luò)，而SIM卡主要作用是打開GPRS移動(dòng)通信業(yè)務(wù)，通過建立無線數(shù)據(jù)傳輸鏈路，可以進(jìn)行網(wǎng)絡(luò)連接。另外，港口流動(dòng)機(jī)械實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)中心的主計(jì)算機(jī)與互聯(lián)網(wǎng)通過獲得一個(gè)固定的IP，車載終端就能夠獲得動(dòng)態(tài)IP系統(tǒng)，最后由車載終端與監(jiān)控系統(tǒng)中心連接。

2.2.車輛信息數(shù)據(jù)管理

通過設(shè)置使用情況和流動(dòng)機(jī)械狀態(tài)來實(shí)現(xiàn)管理控制流動(dòng)機(jī)械，更加準(zhǔn)確的記錄流動(dòng)機(jī)械的相關(guān)信息，可以幫助機(jī)械調(diào)度員更加準(zhǔn)確地預(yù)測(cè)和控制流動(dòng)機(jī)械的使用作業(yè)情況；還能通過各種參數(shù)的查詢統(tǒng)計(jì)，對(duì)流動(dòng)機(jī)械的駕駛性能進(jìn)行分析，綜合分析流體機(jī)械的情況并進(jìn)行利用；通過有效的數(shù)據(jù)嚴(yán)格控制錯(cuò)誤用車的行為，以提高整體管理水平。流動(dòng)機(jī)械信息數(shù)據(jù)管理模塊包括機(jī)械動(dòng)態(tài)查詢和移動(dòng)機(jī)械的調(diào)度流程。流動(dòng)機(jī)械的動(dòng)態(tài)信息查詢可以精確到流動(dòng)機(jī)械在各個(gè)時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)行狀態(tài)。另外調(diào)度員也可以根據(jù)實(shí)際情況隨時(shí)進(jìn)行調(diào)度流動(dòng)機(jī)械。

3.遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)與功能

3.1. 總體結(jié)構(gòu)

基于公司機(jī)械租賃業(yè)務(wù)的移動(dòng)設(shè)備的遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)，依附于計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，數(shù)據(jù)庫技術(shù)等信息技術(shù)，港口流動(dòng)機(jī)械實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)的信息化和網(wǎng)絡(luò)化，不僅能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)流動(dòng)機(jī)械的監(jiān)控，同時(shí)對(duì)提高設(shè)備的運(yùn)用率，降低非營運(yùn)的損失，提高工作效率，實(shí)現(xiàn)對(duì)設(shè)備的管理也具有重要的意義和價(jià)值。

港口流動(dòng)機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)主要有采集終端平臺(tái)以及監(jiān)測(cè)軟件平臺(tái)兩個(gè)系統(tǒng)組成。其中采集終端平臺(tái)主要有Web服務(wù)器，數(shù)據(jù)庫服務(wù)器，網(wǎng)絡(luò)通信設(shè)備、終端軟件平臺(tái)等模塊組成，而監(jiān)測(cè)軟件平臺(tái)是基于B/S結(jié)構(gòu)的開發(fā)模式設(shè)計(jì)的，其不僅能夠提高系統(tǒng)的運(yùn)行速度，而且對(duì)數(shù)據(jù)的管理和系統(tǒng)的維護(hù)也具有極大的幫助。

3.2.港口流動(dòng)機(jī)械遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)的主要功能

3.2.1.考慮港口流動(dòng)機(jī)械的實(shí)際工作環(huán)境和工作內(nèi)容，港口流動(dòng)機(jī)械監(jiān)控系統(tǒng)中運(yùn)用GPS模塊進(jìn)行收集數(shù)據(jù)，同時(shí)采用無線網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行傳統(tǒng)，能夠進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)對(duì)流動(dòng)機(jī)械的運(yùn)行狀況的分析。

3.2.2.系統(tǒng)統(tǒng)計(jì)分析平臺(tái)和燃料消耗，并生成報(bào)告，有助于經(jīng)營管理企業(yè)。

3.2.3.系統(tǒng)采集處理消耗，水的溫度，油位，系統(tǒng)的電池電壓，預(yù)警信號(hào)，同時(shí)通過短信信息，指導(dǎo)公司的車輛和人員管理。

3.2.4.多用戶權(quán)限，界面美觀，操作簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。

3.3.B/S開發(fā)模式的設(shè)計(jì)分析

港口流動(dòng)機(jī)械實(shí)時(shí)監(jiān)控系統(tǒng)設(shè)計(jì)中主要以B/S體系架構(gòu)（瀏覽器/服務(wù)器）結(jié)構(gòu)為基礎(chǔ)設(shè)計(jì)的系統(tǒng)體系去完成各種業(yè)務(wù)功能。 B/S體系架構(gòu)結(jié)構(gòu)圖主要是數(shù)據(jù)庫服務(wù)器、Web應(yīng)用服務(wù)器以及客戶端瀏覽器組成。在B/S體系架構(gòu)體系中，實(shí)現(xiàn)客戶通過瀏覽器向Web應(yīng)用服務(wù)器發(fā)送請(qǐng)求，然后Web應(yīng)用服務(wù)器接收請(qǐng)求之后向數(shù)據(jù)庫服務(wù)器進(jìn)行訪問，接著數(shù)據(jù)庫服務(wù)器將查詢的結(jié)果返給Web應(yīng)用服務(wù)器，最后反饋給客戶端。此種模式通過將客戶端瀏覽器的事務(wù)處理的邏輯部分由Web應(yīng)用服務(wù)器承擔(dān)，這樣系統(tǒng)維護(hù)人員就能夠?qū)⒕Ψ旁赪eb應(yīng)用服務(wù)器上程度更新的工作，而不再去處理復(fù)雜的數(shù)據(jù)訪問以及計(jì)算等工作，這樣不僅能夠最大限度的減輕客戶端瀏覽器的工作量，而且對(duì)提高系統(tǒng)的運(yùn)行能力也具有重要的作用。

4.結(jié)束語

流動(dòng)機(jī)械在港口的主要職能是貨物裝卸運(yùn)輸。因此，建設(shè)高性能港口的必要條件是更有效地提高流動(dòng)機(jī)械的利用率和保障流動(dòng)機(jī)械的安全。基于GPRS和GPS的視頻監(jiān)控系統(tǒng)和遠(yuǎn)程流動(dòng)機(jī)械監(jiān)控管理系統(tǒng)將有效的提高流動(dòng)機(jī)械的靈活性，安全性和調(diào)度的科學(xué)性，為整個(gè)港口的貨物運(yùn)輸作業(yè)作出巨大貢獻(xiàn)，這也將成為未來港口運(yùn)輸發(fā)展的一種更為理智和必然的選擇。

參考文獻(xiàn)：

[1]滕志軍，王晨臣，任舉，岳鑫.基于GPRS技術(shù)的電力設(shè)備遠(yuǎn)程監(jiān)控系統(tǒng)研究[J].徐州工程學(xué)院學(xué)報(bào)（自然科學(xué)版），2010，25，（1）：57-60.