基于GPS與3G融合的工程機械監(jiān)控管理技術(shù)研究

吳林嬌

摘要：隨著先進科技的發(fā)展、工程技術(shù)的進步，對于工程機械的監(jiān)管更加現(xiàn)代化，尤其是GPS技術(shù)、現(xiàn)代3G通信技術(shù)、GIS技術(shù)、互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的發(fā)展，更是為工程機械監(jiān)控管理的進步提供了重要的技術(shù)保障。文章對GPS和3G技術(shù)融合的工程機械監(jiān)控管理系統(tǒng)的原理和框架進行了探討，并對GPS工程機械監(jiān)控管理系統(tǒng)的特點和功能進行了分析。

關(guān)鍵詞：GPS；3G技術(shù)；工程機械；監(jiān)控管理技術(shù)；實時監(jiān)控 文獻標識碼：A

中圖分類號：TP274 文章編號：1009-2374（2016）26-0015-02 DOI：10.13535/j.cnki.11-4406/n.2016.26.008

現(xiàn)階段，隨著第三次科技革命的不斷深化，人們的生產(chǎn)和生活發(fā)生了巨大的變革。在人類文明的發(fā)展過程中，工程建設(shè)行業(yè)一直占據(jù)舉足輕重的地位，尤其是現(xiàn)代工業(yè)文明之下，機械設(shè)備的發(fā)展和完善，更加促進了工程項目的完善，從而衍生出工程機械的監(jiān)控管理技術(shù)。借助現(xiàn)有的先進技術(shù)，能夠有效提高工程機械的監(jiān)控管理水平。目前，將GPS和3G通信技術(shù)應用其中，實現(xiàn)對工程機械監(jiān)控管理的變革，具有重要的實踐意義。

1 相關(guān)技術(shù)簡介

1.1 GPS

GPS是全球定位系統(tǒng)。GPS起始于1958年美國軍方的一個項目，1964年投入使用。20世紀70年代，美國陸海空三軍聯(lián)合研制了新一代衛(wèi)星定位系統(tǒng)GPS。主要目的是為陸海空三大領(lǐng)域提供實時、全天候和全球性的導航服務，并用于情報搜集、核爆監(jiān)測和應急通訊等一些軍事目的，經(jīng)過20余年的研究實驗，耗資300億美元，到1994年，全球覆蓋率高達98%的24顆GPS衛(wèi)星星座已布設(shè)完成。

1.2 GPS和3G技術(shù)融合的工程機械監(jiān)控管理系統(tǒng)。

1.2.1 原理。工程機械監(jiān)控管理系統(tǒng)的原理就是，系統(tǒng)機載終端的相關(guān)GPS接收器接收的相關(guān)數(shù)據(jù)，就可以有效地計算出有關(guān)機械狀況的經(jīng)度、緯度、速度方向，這些相關(guān)數(shù)據(jù)的體現(xiàn)都可以全部展現(xiàn)在機載終端的通信模塊傳輸介質(zhì)上，并由相關(guān)的介質(zhì)直接輸送到監(jiān)控中心系統(tǒng)之中有效地存入監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)庫內(nèi)，監(jiān)控中心可以有效地通過相關(guān)的電子地圖進行匹配。監(jiān)控中心通過與GIS電子地圖匹配，即可實現(xiàn)機械的位置顯示、跟蹤。利用系統(tǒng)中的GPS模塊，可以實時地獲取移動終端的地理位置信息。GPS模塊與系統(tǒng)的串行口連接，按設(shè)置時間間隔向控制器發(fā)送信息；機載攝像頭根據(jù)需要實時傳送機械作業(yè)現(xiàn)場和駕駛室音頻和視頻畫面至監(jiān)控中心和調(diào)度室。監(jiān)控中心和相關(guān)調(diào)度室的調(diào)度、控制都通過各自的模塊進行信息終端的下達，在機械使用過程中，出現(xiàn)相關(guān)的緊急狀況時，可以通過機械上存在的終端設(shè)備進行手動、自動，語音報警的狀態(tài)進行相互切換，準確地將相關(guān)的數(shù)據(jù)進入到監(jiān)控單元中，并有效地進行3G網(wǎng)絡服務器的連接和發(fā)送。圖1為相關(guān)工作原理的操作示意圖：

1.2.2 結(jié)構(gòu)。GPS功能必須具備GPS終端、傳輸網(wǎng)絡和監(jiān)控平臺三個要素，這三個要素缺一不可，通過這三個要素可以完善相關(guān)的技術(shù)要求指標狀況。現(xiàn)階段GPS工程機械管理系統(tǒng)通常由監(jiān)控中心、3G無線網(wǎng)絡中心以及相關(guān)的機械定位終端中心三部分組成，它們?nèi)邔⑿l(wèi)星定位系統(tǒng)技術(shù)、地理信息定位技術(shù)以及相關(guān)的3G通信互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)有效地融合為一個整體。

1.2.3 功能特點。在現(xiàn)有的工程機械管理系統(tǒng)中，該系統(tǒng)的最大特點就是具有相關(guān)地區(qū)的跟蹤管理。這些跟蹤管理的現(xiàn)狀與3G的業(yè)務進行有效的結(jié)合，可以實現(xiàn)更加高效、便捷的移動目標的監(jiān)控、跟蹤、預警，雙向交流系統(tǒng)的完善和技術(shù)提升，針對現(xiàn)有的數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)、計算機網(wǎng)絡技術(shù)、微電子的行業(yè)不斷地發(fā)展和建設(shè)，這些技術(shù)的有效產(chǎn)生也使機械車輛的監(jiān)控擴展有了更加廣闊的發(fā)展前景和發(fā)展空間。

2 基于GPS與3G融合的工程機械監(jiān)控管理技術(shù)的應用

基于GPS與3G融合的工程機械監(jiān)控管理技術(shù)的應用的問題，現(xiàn)針對以下八個方面進行分析：

2.1 及時的在線監(jiān)控

這種管理技術(shù)的實施可以有效地進行及時在線監(jiān)控、在線跟蹤，并且能及時掌握相關(guān)的任務目標的現(xiàn)狀、方向、行駛速度、工作狀態(tài)以及操作人員狀況等，這樣就能及時監(jiān)控方便管理方隨時實施在線監(jiān)控。

2.2 報警處理

針對報警處理的應用，是現(xiàn)在比較廣泛的一種運用形式。機械進入或者超出報警、異常移動報警、緊急狀況報警、疲勞駕駛報警以及相關(guān)的行車狀態(tài)報警等，該系統(tǒng)的運用可以有效降低行車的安全風險，為機械設(shè)備安全作業(yè)及運輸起了安全保障作用。

2.3 信息查詢的輸出

該系統(tǒng)運用中，針對行車過程中機械歷史記錄的回放以及車輛行駛里程數(shù)量和相關(guān)車輛機械工作的開始、停止時間，機械的運行狀態(tài)等都有相關(guān)詳細的分類歸總查詢狀態(tài)。數(shù)據(jù)的不同狀態(tài)都可以針對信息形式的不同進行分類顯示，方便了有效信息的查詢。

2.4 實時的音頻信息傳輸

由于系統(tǒng)采用3G的互聯(lián)網(wǎng)業(yè)務，使得在機械操作過程中，管理者可以及時地觀察到相關(guān)的操作近況，并且有效地掌控現(xiàn)場機械作業(yè)情況。

2.5 設(shè)備能源指標的控制

該信息系統(tǒng)的運用為設(shè)備管理者對設(shè)備能源消耗統(tǒng)計工作提供了便捷、快速、準確的數(shù)據(jù)。在設(shè)備能源消耗中，能及時掌握設(shè)備能源消耗指標，同時基本上可以杜絕設(shè)備管理現(xiàn)場偷油、漏油情況出現(xiàn)，為設(shè)備管理者掌握與控制設(shè)備燃動費成本起著重要作用。

2.6 防拆功能

針對該設(shè)備的防拆功能的顯示，就是針對有惡意拆除該GPS系統(tǒng)的行為是，機器系統(tǒng)自動開啟相關(guān)的保護機制，使得機械發(fā)動機無法進行正常的操作和使用。

2.7 遠程設(shè)置的控制

針對系統(tǒng)的遠程設(shè)置和控制來說，系統(tǒng)可以通過相關(guān)的互聯(lián)網(wǎng)、智能手機、移動終端進行系統(tǒng)的設(shè)置操作，這樣就可以有效地提升系統(tǒng)使用的可靠性能，也可以更加方便人們的使用。

2.8 二手機械車輛評估

隨著系統(tǒng)內(nèi)的GPS監(jiān)控系統(tǒng)趨于普遍的狀態(tài)，所有的數(shù)據(jù)信息傳播都漸漸得到更多的人認可，在未來的生活中，相關(guān)于二手機械車輛的評估也是比較關(guān)鍵和重要。這種系統(tǒng)的使用可以有效地將每臺產(chǎn)品的設(shè)計、出廠狀況、出售狀況以及運行作業(yè)的操作、維護狀況都進行數(shù)據(jù)的匯總，這樣全面的信息展示在今后二手車評估的過程中都是可靠的數(shù)據(jù)依據(jù)。

3 基于GPS與3G融合的工程機械監(jiān)控管理技術(shù)存在的問題及展望

3.1 基于GPS與3G融合的工程機械監(jiān)控管理技術(shù)存在的問題

在近年來的不斷完善和發(fā)展中，相關(guān)于該工程機械監(jiān)控管理技術(shù)出現(xiàn)的問題主要在以下三方面：

3.1.1 安全隱患大。針對GPS使用過程中安全性的問題確實應該在今后的發(fā)展中加以改進。GPS的核心技術(shù)要求都是由美國進行控制和研究的，這種遠程數(shù)據(jù)的傳播、三維精準的定位都是由美國相關(guān)技術(shù)項目研究部門進行掌控的，美國可以對中國的情況有較為詳細的掌控。這種問題的出現(xiàn)嚴重威脅到國家的經(jīng)濟建設(shè)狀況和國家未來的發(fā)展狀態(tài)。

3.1.2 前期資金高。由于在中國，相關(guān)于GPS的發(fā)展還處在初級階段，這種項目的開發(fā)建設(shè)還沒有形成具體的規(guī)模，針對這種現(xiàn)象的產(chǎn)生，相關(guān)的項目研發(fā)就會出現(xiàn)很多經(jīng)濟上資金的投入問題，所以導致相關(guān)的售價居高不下，但是產(chǎn)品的穩(wěn)定性也差強人意，使得監(jiān)控設(shè)備的一次性投資過大、使用面積減小，影響了相關(guān)系統(tǒng)在市場上的推廣程度。

3.1.3 宣傳推廣少。由于開發(fā)這種項目公司對監(jiān)控設(shè)備的新產(chǎn)品推廣的力度不大，導致成功的幾率也大大的減小，工程機械監(jiān)控的功能更是鮮為人知，設(shè)計單位和相關(guān)施工單位的管理人員對監(jiān)控設(shè)備的認識不夠全面和詳細，推廣的積極程度也不是很好，這種現(xiàn)象的產(chǎn)生嚴重約束了機械工程監(jiān)控在市場上的推廣建設(shè)。

3.2 基于GPS與3G融合的工程機械監(jiān)控管理技術(shù)未來的構(gòu)想

針對這種工程機械監(jiān)控管理技術(shù)未來的構(gòu)想中，首先應該完善相關(guān)技術(shù)的精細程度，只有將技術(shù)有質(zhì)的保證，才能有效地推進相關(guān)管理技術(shù)的提升狀況，并且在技術(shù)完善的同時，還應該進行相關(guān)技術(shù)的創(chuàng)新和設(shè)計，研發(fā)我國自主的設(shè)計項目和設(shè)計方案，不產(chǎn)生信息資源安全性能低的問題；其次是應該設(shè)計相關(guān)循序漸進的資金投入方式，只有循環(huán)的資金流動，才能保證產(chǎn)品的售賣有資金的保證，才能有效地提升購買的數(shù)量；最后是根據(jù)相關(guān)推廣、宣傳的問題進行提升，宣傳是產(chǎn)品的基礎(chǔ)性了解，宣傳才能讓更多的人了解到該工程機械監(jiān)控管理技術(shù)的優(yōu)勢，有效地保證產(chǎn)品的購買量。在宣傳的過程中，應該提升自身企業(yè)員工對產(chǎn)品的了解，只有將產(chǎn)品盡最大化地進行了解，才能有效地提升宣傳的力度，才能更明白工程機械監(jiān)控管理技術(shù)的優(yōu)勢，從這些優(yōu)勢中得到相關(guān)宣傳的方向和問題。

4 結(jié)語

針對基于GPS與3G融合的工程機械監(jiān)控管理技術(shù)問題的分析就以上的文章來說還遠遠不夠，想要將該問題進行徹底的分析，應該從專業(yè)技術(shù)人員的角度進行研究，提出相關(guān)可行性技術(shù)的研究計劃，在項目的技術(shù)方面做出相對完善的措施，更加方便人們的使用和項目功能的展現(xiàn)。隨著科學技術(shù)的不斷完善和發(fā)展，便捷、快速的信息傳播方式越來越受人們推崇，針對這種信息的流通方式來說，應該建立相對完善的安全結(jié)構(gòu)進行信息的交流，只有這樣才能保證相關(guān)信息不被盜取或者信息不流失的狀態(tài)產(chǎn)生。

參考文獻

[1] 羅宏儉，黃闖.基于GPS與3G融合的工程機械監(jiān)控管理技術(shù)研究[J].公路交通科技（應用技術(shù)版），2011，（5）.

[2] 沈葉飛，陳一馨，董華祥，等.壓路機施工過程監(jiān)控信息化管理系統(tǒng)研究[J].筑路機械與施工機械化，2014，（12）.

[3] 翟小斌，鄂大偉.基于3G技術(shù)的特種車輛動態(tài)監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[J].計算機與現(xiàn)代化，2011，（12）.

[4] 司癸卯，段智輝，孟小凈.基于GPS和3G技術(shù)的快速液壓夯實機遠程監(jiān)控系統(tǒng)[J].筑路機械與施工機械化，2012，（12）.

[5] 劉銀濤.基于GPS/3G/GIS的車輛監(jiān)控管理系統(tǒng)的設(shè)計與實現(xiàn)[D].哈爾濱工業(yè)大學，2013.

[6] 潘軍威.基于嵌入式Linux的工程機械遠程監(jiān)控車載系統(tǒng)研究[D].浙江大學，2014.

[7] 曹勇，王龍寶.大數(shù)據(jù)時代工程機械遠程監(jiān)控與信息推送[J].市場周刊（理論研究），2013，（5）.

（責任編輯：黃銀芳）