基于北斗定位與電子圍欄技術的環保運輸車輛軌跡管控方法及研究

張朝峰 姜浩 王志強 汪曉波

【摘要】? ? 固廢管理信息化系統主要是實現運輸車輛及目的信息地合規化管理，管控運輸車輛的出入廠，監控電廠內和電廠外固廢運輸車輛的行駛軌跡和規范行駛，并且接入汽車衡固廢重量數據，通過報表管理固廢去向及車輛到位率情況。對此，本文介紹了北斗定位與電子圍欄技術，闡述了基于北斗定位與電子圍欄技術的環保運輸車輛軌跡管控系統設計，分析了環保運輸車輛軌跡管控實踐研究。

【關鍵詞】? ? 北斗定位? ? 電子圍欄? ? 環保運輸車輛

引言：

環保運輸車具有工作范圍大、流程多、工作條件差等特點。現階段主要采用聽覺、視覺和其他以人為主的技術與管理結合的手段，當前已經無法滿足信息化以及智能化發展需求。設備定位一般選擇北斗定位、GPS定位以及UWB定位等，然而實際條件下，基于現場環境遮擋以及人員移動等影響，定位效果僅能夠達到5—10。若是缺失公眾信號，則無法對設備與人員位置進行有效跟蹤，進而無法及時通知車輛或是人員，嚴重影響工作效率[1]。

一、北斗定位與電子圍欄技術介紹

（1）高精度北斗定位技術。該技術主要是借助北斗基地的增強平臺播出的差分數據結算高精度定位，一般是客戶計算機的差分改正數據以及其他數據，借助網絡計算獲取該時間段局域星歷、覆蓋范圍等參數，另外，可以持續監測導航衛星性能，另外能夠確定與播送大氣層傳播延遲、衛星鐘差以及衛星星歷等誤差，充分提高衛星系統可用性與可靠性等性能。

（2）電子圍欄生成技術。汽車設備終端的打點功能，向網絡管理系統傳輸自身位置信息，并以點為圓點生成圓形圍欄，網絡管理系統未下達多邊圍欄要求時，汽車設備與工作人員主要按照圓形圍欄開展預警工作，若是發送多邊圍欄要求，則汽車設備與工作人員自動產生多面圍欄開展預警工作。在網絡管理系統設定多邊圍欄或是圓形圍欄情況下，通過網絡關系系統并借助WiFi鏈路對區域觀點坐標數據進行傳導處理，同時借助組網電臺向汽車設備或是工作人員終端進行傳輸，進而確保工作區域能夠實施警戒，若是設備或是人員存在侵限或是越界行為，那么就會觸發報警，同時向網絡管理系統傳輸。

（3）雷達預警技術。在運輸車輛接近方面，應該對以下情況加以區分，汽車和工作區域相對位置;車企和工作區域運動趨勢，主要分為遠離工作區域和接近工作區域兩種方式[2]。

借助連接信息平臺接口，能夠得到相關區段占用信息，可以體現得到工作區域和汽車運動趨勢、相對位置等。基于無數據接口條件下，借助預警雷達設置，能夠促使上述問題得到充分解決。

借助預警雷達，能夠對不同區域展開雷達照射，對汽車與人員進行區分，同時對運動趨勢與位置展開跟蹤，借助防區設置，在汽車達到預設防區以及報警通信中斷情況下，生成告警信息。

二、基與北斗定位與電子圍欄技術的環保運輸車輛軌跡管控系統設計

（1）應用目標。以高精度被動與電子圍欄技術的應用與研究，一般是借助該組合技術進行定位，同時對工作所需位置坐標的工程測量、監測數據等進行采集，替換人工采集方式，促使測量準確性與精度得到充分提升，另外，與通信技術相結合，向網絡管理系統傳輸慣導、圍欄信息與位置信息等，進而對環保運輸車運行軌跡展開遠程監控以及現場預警，借助設置圍欄實現警戒，為環保運輸車安全防護提供保障。

（2）總體構成。系統主要是有網絡管理系統與無線傳感器系統構成。其中無線傳感器系統的主要構成部分是通信層面和感知層面。其中，感知層面是借助毫米波雷達、北斗組合定位等采集防護點、工作人員以及環保運輸車，進而實現工作人員定位、運輸車接近預警以及電子圍欄等應用。對于通信層面，主要借助公網無線傳輸、無線電臺、NB-loT接口等構建以電子圍欄和北斗組合定位的通信網絡系統[3]。

（3）安全策略。該系統在安全方面具有較高要求，應該保證信息具有良好真實性、安全性與完整性。其中信息傳輸以及物理安全屬于重點內容，根據無線電臺以及其他模式，選擇基于分層模式的安全策略，見圖1。

（4）系統設計。首先，應用指標。工作人員借助北斗定位組合技術開展工作時，應該滿足以下技術指標要求，見下表。其次，工作人員終端的硬件。按照上述技術指標，定位終端的硬件主要涵蓋電源管理單元、按鍵、語音單元、RTC、數位傳輸單元、高精定位單元、MCU、慣導單元等。

三、基與北斗定位與電子圍欄技術的環保運輸車輛軌跡管控實踐研究

3.1項目概述

自從《新固廢法》實施之后，地方環保部門在S場固廢運輸管理方面的監管力度不斷增加。為了對固廢車輛管理進行充分強化，對環保風險進行有效控制，計劃建立固廢運輸信息化管理系統，實現涵蓋固廢汽車出入登記、軌跡監控、定位查詢以及規范行使等數據接入，監控環保敏感點等[4]。

3.2系統架構

汽車進入電廠之后，需要展開檢查，同時登記車輛車牌號，啟動出入登記機制，之后將定位監控啟動，汽車進入磅房之后開展空車過磅的審批工作，對車輛信息進行檢查、對固廢類型進行選擇、對空車重量等數據進行采集，將固廢裝入到運輸車之后，再次開展過磅審批工作，之后開展出廠檢查工作，對汽車滴漏、灑水等問題進行檢查，在獲得審批之后才允許汽車出廠，通過廠內汽車監控能夠提供廠內實時位置查詢以及軌跡查詢等服務，同時超載報警、推送超速等[5]。

運輸汽車開展廠外運輸工作時，管理人員能夠實時通過地圖對車輛定位和歷史軌跡等進行查詢，若是車輛進入預設電子圍欄（敏感點），那么會將敏感點報警處罰，車輛到達目的地之后關閉軌跡流程，若是車輛沒有按照規定時間到達運輸地點，或是出現嚴重偏離現象，系統會形成報警信息;若是汽車按照規定要求到達目的地，那么也會推送正常信息。

3.3定位監控拓撲

固廢車輛定位設備，北斗/GPS衛星獲得汽車定位信息的頻率為1次/30s，借助互聯網向云端服務器傳輸定位信息，建立系統服務器，借助互聯網和云端服務器進行對接處理，對汽車定位信息進行實時獲取，用戶能夠借助專網對系統進行訪問，對汽車定位信息進行監控，并針對異常情況進行報警。

3.4主要功能實現

（1）行車動態。借助汽車車輛號碼查詢汽車定位信息，進而實現定位數據查詢以及車牌號搜索等功能。導航欄提供汽車搜索窗口與所有車牌號信息，根據汽車管理提單人公司部門對車牌號碼展開分類處理。車輛數量顯示分為上線車輛和在線車輛，上線車輛為出入登記流程發起并且沒有結束和關閉的車輛，在線車輛為出入登記流程發起并且沒有結束和關閉且定位設備通訊在線正常的車輛。

能夠借助汽車下拉框篩選汽車，涵蓋上線車輛、全部車輛以及在線車輛三種類型，其中上線車輛為默認顯示。

車牌號搜索框能夠借助關鍵字展開模糊查詢，或是借助導航欄的汽車篩選功能開展查詢工作，對于已查詢的車牌號能夠借助勾選方式對其定位信息進行查看，一次可查詢的定位信息能夠達到20輛。

鼠標向車輛號碼移動之后，出現關注按鈕，點擊該按鈕之后即可以將車輛信息轉化為已關注狀態，同時通過我的關注功能能夠找到相關汽車信息。

可以借助地圖顯示已查詢的汽車，借助鼠標滾動方法能夠對地圖展開縮小與放大處理。

點擊地圖中相關車輛圖表，即能夠查看定位信息，可以借助信息窗口下方定位圖標查詢其歷史軌跡。

（2）圍欄管理。對于電子圍欄功能，能夠借助多邊形以及圓形通過地圖標注電子圍欄，主要涵蓋停車場圍欄、敏感點圍欄以及障礙圍欄等。在運輸汽車進入障礙圍欄以及敏感點之后會將敏感點告警觸發，進而實現禁行管理以及敏感點報警等功能。若是汽車圍欄超出停車圍欄范圍，系統會按照廠內停留時間并展開判斷，同時形成違規告警，進而提高停放管理規范化程度[6]。

電子圍欄方式如下：條形建立的多邊形與將點作為中心的圓形，能夠借助上述形狀通過地圖進行電子圍欄繪制。電子圍欄的配置地圖主要是市內地圖。支持經緯度定位、輸入文字等，維度為0—90，精度為0—180，小數點可以保留6位，隨著小數位精度不斷增加，則會有效提高定位精度。配置步驟如下：①點擊新增按鈕進行電子圍欄配置。②錄入名稱，確定圍欄類型，選擇廠外或是廠內。③對新增列表信息進行確定，并點擊配置按鈕，轉入地圖開展配置工作。④完成圍欄配置后，應該保存地圖頁面，否則配置無效。

刪除電子圍欄信息只需要進行在列表信息中點擊刪除按鈕。修改電子圍欄信息只需要在列表信息中點擊配置按鈕后地圖上原電子圍欄變成可編輯狀態可供修改操作。

四、結束語

綜上所述，以電子圍欄與北斗組合定位為基礎環保運輸車輛軌跡管控系統，可以對車輛坐標信息進行實時采集，對人工采集系統進行充分替代，有效強化汽車設備與工作人員定位的準確性與精度，可以遠程監控運輸車輛與施工人員。借助電子圍欄設置，并與預警雷達技術相結合，可以預警設備與人員的侵限等行為，對技防、人防等措施進行統籌運用，為設備與人員提供安全保障，保證固廢運輸工作順利開展。

參? 考? 文? 獻

[1]董軍、申瑾、許靜雯、張朝暉、張浩、駱志輝. 基于北斗數據的重點營運車輛超速行為識別方法[J]. 交通節能與環保， 2020， 80（06）：36-39.

[2]歐陽籽勃， 陳云峰， 宋志丹. 基于高精度北斗組合定位電子圍欄技術研究及應用[J]. 衛星應用， 2019，（01）：32-39.

[3]趙俊杰， 馮樹臣， 馬克，等. 基于泛在電力物聯網技術的智慧電廠安全管控一體化應用[J]. 能源科技， 2020， 119（05）：3-8.

[4]閆玉潔， 王威， 李松嶺. 基于北斗/GPS的多功能汽車監控終端設計[J]. 通訊世界， 2015（17）：274.

[5]何濤、王雨馨、周瑞朋、黃浩衡. 基于無線傳輸的可視化電力工程管控系統的設計與研究[J]. 電力信息與通信技術， 2020， 208（12）：80-85.

[6]李志強， 曹峻. 基于云模型-IFAHP的北斗衛星導航設備性能評估[J]. 科技創新與生產力， 2018， （11）：82-85.