基于GIS定位技術(shù)的電力車輛安全管理系統(tǒng)

袁慶

摘 要：隨著社會的不斷發(fā)展，現(xiàn)代車輛的管理模式和調(diào)度手段都發(fā)生了很大的變化。基于GIS技術(shù)和無線通信技術(shù)的生產(chǎn)車輛管理系統(tǒng)實現(xiàn)了車輛管理的計算機(jī)化。

關(guān)鍵詞：GIS定位技術(shù);電力車輛;安全管理;系統(tǒng)

根據(jù)國家電網(wǎng)公司十項服務(wù)承諾，電力搶修人員必須在一定時間內(nèi)到達(dá)事故現(xiàn)場，及時完成故障排除功能。在這種情況下，對電動汽車的管理提出了更高的要求。隨著社會的不斷發(fā)展，現(xiàn)代車輛的管理模式和調(diào)度手段都發(fā)生了很大的變化。基于GPS技術(shù)和無線通信技術(shù)的生產(chǎn)車輛管理系統(tǒng)實現(xiàn)了車輛管理的計算機(jī)化。

1.概述

在實際生產(chǎn)過程中，由于輸電線路沿線地域廣、地形復(fù)雜，線路的運行維護(hù)需要大量的生產(chǎn)車輛。車輛的高效率對輸電線路的檢修起著重要的作用。車輛的實時定位和遠(yuǎn)程調(diào)度是提高車輛生產(chǎn)效率的關(guān)鍵。它實時跟蹤車輛的全過程，自動確定生產(chǎn)車輛在特定時間的位置，并將調(diào)度和服務(wù)信息及時反饋給車輛管理調(diào)度人員，提高輸電線路的生產(chǎn)和維護(hù)效率。

2.當(dāng)前電力車輛安全管理系統(tǒng)現(xiàn)狀

目前，車輛定位技術(shù)包括全球定位系統(tǒng)（GPS）、位置估計（LPR）和全球定位系統(tǒng)（GPS），其中全球定位系統(tǒng)具有最高的定位精度（GPS），廣泛應(yīng)用于全球化、全天候、實時定位等諸多領(lǐng)域。車輛控制采用文字信息，主要通過GMS網(wǎng)絡(luò)。這種模式有自己的缺點。通常是短信的費用，即使有一定的折扣，還是很高的。因此，大多數(shù)車輛不使用這種方法，更不用說護(hù)送了。這種模式還有另一個缺點，就是發(fā)送短信時，很容易丟失或無法及時收到。3G移動網(wǎng)絡(luò)接口資源可根據(jù)需要選擇。在一定程度上實現(xiàn)了與IP網(wǎng)絡(luò)的雙向連接。在使用此功能時，網(wǎng)絡(luò)可以執(zhí)行輔助功能，而網(wǎng)絡(luò)不能支持大多數(shù)人選擇3G無線網(wǎng)絡(luò)，這可以有效地解決很多問題，在GPS控制系統(tǒng)可能隨時出現(xiàn)的情況下，客戶可以隨時在網(wǎng)絡(luò)上節(jié)省運營成本。基于GIS定位技術(shù)，必須將這些關(guān)鍵技術(shù)結(jié)合起來，提高子系統(tǒng)的運行效率，如車輛信息采集與處理技術(shù)、數(shù)據(jù)處理算法和多層次信息集成技術(shù)。

3.車輛定位監(jiān)控系統(tǒng)的設(shè)計

系統(tǒng)建設(shè)是一項系統(tǒng)工程，包括系統(tǒng)平臺的服務(wù)器和存儲建設(shè)、平臺的網(wǎng)絡(luò)建設(shè)、平臺應(yīng)用系統(tǒng)軟件建設(shè)、車載終端建設(shè)、電力專網(wǎng)與互聯(lián)網(wǎng)的數(shù)據(jù)交換等，軍車CPS定位，代頓實時強(qiáng)業(yè)務(wù)。它也適用于3G通信網(wǎng)絡(luò)。適用范圍包括內(nèi)蒙古電力集團(tuán)公司蒙市供電局等10個地區(qū)。應(yīng)用領(lǐng)域、環(huán)境非常復(fù)雜。根據(jù)業(yè)務(wù)需要。系統(tǒng)采用B/s、C/s混合體系結(jié)構(gòu)。分為三級模式：一級集團(tuán)公司主中心、二級聯(lián)賽城市副中心、三級車輛終端。系統(tǒng)采用標(biāo)準(zhǔn)協(xié)議和高科技，保證了系統(tǒng)的先進(jìn)性和可擴(kuò)展性。主中心、分中心、數(shù)據(jù)中心、客戶端均采用IP互聯(lián)技術(shù)。在不同的地理位置，所有的功能都可以通過互聯(lián)網(wǎng)連接模塊來實現(xiàn)。車輛監(jiān)控系統(tǒng)的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)由監(jiān)控中心組成。數(shù)據(jù)中心、網(wǎng)絡(luò)中心、車輛提取和電業(yè)局監(jiān)控由五部分組成：車輛終端數(shù)據(jù)通過無線網(wǎng)絡(luò)傳輸?shù)骄W(wǎng)絡(luò)中心。數(shù)據(jù)通過交換路由器傳輸?shù)綌?shù)據(jù)中心服務(wù)器。監(jiān)控中心從數(shù)據(jù)中心服務(wù)器上提取數(shù)據(jù)，實時了解車輛運行情況。

4.電力車輛管理系統(tǒng)組成

基于GIS定位技術(shù)的電動汽車安全管理系統(tǒng)是基于GPS和3G無線通信網(wǎng)絡(luò)的汽車定位終端。車輛可實時接收GPS信號進(jìn)行定位，并通過3G無線網(wǎng)絡(luò)將生產(chǎn)車輛的位置、速度、行駛方向和車輛狀態(tài)實時發(fā)送給車輛管理平臺系統(tǒng)，實現(xiàn)對生產(chǎn)車輛的實時監(jiān)控。系統(tǒng)還可以建立地圖數(shù)據(jù)庫，可以準(zhǔn)確定位，以適應(yīng)系統(tǒng)的應(yīng)用范圍。在車輛使用過程中，可以隨時調(diào)用相關(guān)地圖元素和相關(guān)網(wǎng)格數(shù)據(jù)，滿足安全需求。GPS車輛監(jiān)控系統(tǒng)由車載GPS終端、多個前臺值班崗（客戶端）、專用通信管理機(jī)和數(shù)據(jù)庫服務(wù)器組成。它是一個由以太網(wǎng)組成的控制系統(tǒng)。車載GPS終端通過衛(wèi)星獲取經(jīng)緯度信息，通過車載傳感器獲取車速報警等信息，然后通過3G無線網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)直接傳輸?shù)街醒牍芾矸?wù)器，中央管理服務(wù)器解析經(jīng)緯度等數(shù)據(jù)信息。與服務(wù)器相連的監(jiān)控中心可以實時監(jiān)控所有車輛的位置信息，并通過投影儀或電視墻進(jìn)行顯示。其他用戶可以通過合法用戶名和密碼監(jiān)控授權(quán)車輛信息。前臺通常需要硬件和軟件的協(xié)調(diào)支持。硬件上主要采用圖形工作站，軟件上主要采用GIS系統(tǒng)進(jìn)行操作。軟件地圖的主要功能是顯示車輛返回的定位信息和車輛本身的狀態(tài)。此外，還可以通過相關(guān)軟件系統(tǒng)查看車輛的歷史信息。前臺座位的數(shù)量可以隨時增加，以適應(yīng)不斷擴(kuò)大的用戶數(shù)量。后臺也有軟硬件支持。硬件主要由PC服務(wù)器支持，軟件主要由sqlserver數(shù)據(jù)庫操作。通信接口的一個重要功能是接收車輛返回的信息。除了完整保存信息外，還將相關(guān)數(shù)據(jù)和信息發(fā)送到每個值班前臺。同樣，前臺的運營管理也需要通過后臺系統(tǒng)來完成。最后將信息發(fā)送到車載終端，并將操作記錄及時保存到數(shù)據(jù)庫中。通常，前臺和后臺之間的數(shù)據(jù)通信可以在局域網(wǎng)中實現(xiàn)。但是，需要注意的是，后臺服務(wù)器的IP地址必須是固定的。后臺服務(wù)器與車載終端之間的數(shù)據(jù)通信可以根據(jù)車載終端的數(shù)量和交互數(shù)據(jù)的要求選擇不同的方式：車載終端總數(shù)較少（100以內(nèi)），每個終端監(jiān)控的數(shù)據(jù)量較小。同時，利用短信進(jìn)行數(shù)據(jù)上報和分發(fā)。此時，后臺服務(wù)器可以選擇通過串口將modem與網(wǎng)絡(luò)連接，實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。車載終端數(shù)量多，但每個終端監(jiān)控的數(shù)據(jù)量也少。SMS仍然用于數(shù)據(jù)報告和分發(fā)。此時，后臺服務(wù)器可以選擇運營商提供的短信網(wǎng)關(guān)來實現(xiàn)數(shù)據(jù)傳輸。

5.車輛定位監(jiān)控系統(tǒng)的應(yīng)用

5.1車輛集中管理

同時，根據(jù)船隊管理的不同權(quán)限。各部門人員可以通過自己的權(quán)限配置，實現(xiàn)不同部門的車輛管理。設(shè)備終端通過3G或WiFi網(wǎng)絡(luò)上傳高清視頻和車載GPS全球定位信息。可實現(xiàn)對運行車輛（熄火車輛）最后位置的高精度定位：指揮中心可實時掌握車輛動態(tài)信息，便于全局調(diào)度。

5.2用戶授權(quán)分級管理

用戶可以通過書面申請或固定分發(fā)的方式獲得相應(yīng)的查詢和管理權(quán)限，直至獲得用戶ID和密碼。各區(qū)域車輛調(diào)車需經(jīng)總指揮中心批準(zhǔn)后方可調(diào)車。系統(tǒng)實現(xiàn)了分級管理和登錄密碼控制，實現(xiàn)了數(shù)據(jù)安全機(jī)制和用戶分級統(tǒng)一管理。

5.3中心指揮調(diào)度

指揮中心通過運營網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)對值班車輛進(jìn)行統(tǒng)一指揮、監(jiān)控、管理和調(diào)度：當(dāng)有轉(zhuǎn)移指令和報警信息需要發(fā)布時，中心可通過平臺軟件對以下車輛全部或部分進(jìn)行廣播。短消息命令：當(dāng)需要與車輛人員進(jìn)行通信和通話時，可觸發(fā)報警。提示音是“請”請打電話。管理員根據(jù)報警車輛向設(shè)備終端發(fā)送IP對講。當(dāng)中心需要對特定車輛進(jìn)行監(jiān)控時，可以通過平臺申請車輛視頻進(jìn)行監(jiān)控。

5.4圖像抓拍技術(shù)

通過前置專業(yè)高清攝像頭和車載電腦的云臺，在車內(nèi)安裝抓拍按鈕，手動觸發(fā)單拍或連拍的抓拍，并遠(yuǎn)程抓拍域名。獲得高清晰度圖像。同時，將車輛信息、抓拍時間、車輛GPS位置信息、車速等信息嵌入到圖片中，為突發(fā)事件提供有效證據(jù)。同時，通過抓拍圖片的形式，減少了存儲空間，方便了檢索。

結(jié)束語：基于GIS定位技術(shù)的電子車輛安全管理系統(tǒng)充分利用了這些跨學(xué)科的先進(jìn)技術(shù)，如計算機(jī)網(wǎng)絡(luò)、GPS、無線通信、地理信息系統(tǒng)等，緊密配合發(fā)電車輛的應(yīng)用控制，它提供了一個基于全球定位系統(tǒng)的車輛監(jiān)控平臺，可以有效地控制位置、速度、方向，使車輛調(diào)度員對生產(chǎn)車輛的運行有準(zhǔn)確直觀的控制，同時可以最大限度地提高生產(chǎn)車輛的安全性和保障性程度;電力生產(chǎn)應(yīng)對突發(fā)事件的能力得到了很大的提高，本項目的目的是提高能源利用效率，提高能源利用效率，提高企業(yè)形象。

參考文獻(xiàn)：

[1]倪建軍，范躍祖，李松林.利用GSM短消息業(yè)務(wù)實現(xiàn)GPS車輛監(jiān)控[J].電子技術(shù)應(yīng)用，2000（07）： 53-55.

（國網(wǎng)重慶市電力公司北碚供電分公司，重慶 北碚 400700）