CN102708603A - 基于gis的车辆监控车载记录仪 - Google Patents

Abstract

基于GIS的车辆监控车载记录仪，核心板、GPS模块、电源电路、车载编码器、以及3G上网卡构成，电源电路12V输入，核心板分别连接GPS模块、电源电路和车载编码器、以及3G上网卡。结合由中央处理器以及车载无线通讯检测仪器构成的监测网络获得的实时车辆航迹和工作状态数据信息，并通过GIS的强大的空间查询分析和图形可视化功能为车辆的在线实时监测和管理的分析和决策提供了科学手段。一方面能够利用GIS的地图及图层加载功能，实现车辆精确定位及资料回放显示效果；另一方面能够利用GIS的空间查询分析及专题图制作功能，实现车辆全时动态资料查询显示以及路径分析功能，提高了以多种形式对环卫车辆数据资料的统计效率。

Description

基于GIS的车辆监控车载记录仪

技术领域

本发明涉及国际专利分类G06F电数字数据处理或G08G交通控制系统的处理方法，尤其是基于GIS的车辆监控车载记录仪。 

背景技术

公知技术中，城市车辆数量迅速增长，随之也出现了越来越多的诸如违章行车、沿途抛洒、违章倾倒等行为，损害了环境卫生，危害了公众的利益。然而，一直以来却没有有效的方法解决这一问题。 

地理信息系统作为获取、存储、分析和管理地理空间数据的重要工具、技术和学科，近年来得到了广泛关注和迅猛发展。 

GIS即地理信息系统(Geographic Information System)，是以地理空间数据库为基础，在计算机软硬件的支持下，运用系统工程和信息科学的理论，科学管理和综合分析具有空间内涵的地理数据，以提供管理、决策等所需信息的技术系统。简单的说，GIS是综合处理和分析地理空间数据的一种技术系统，是以测绘测量为基础，以数据库作为数据储存和使用的数据源，以计算机编程为平台的全球空间分析即时技术。 

在现有技术中，基于GIS的应用技术方法公开较少，如，专利申请号201110057536一种基于GIS的海量雷电数据时空分析方法。本发明方法主要实现：①结合地理信息系统(GIS)技术，研究雷电信息源的数据质量控制方法，构建和维护雷电空间数据库，并建立雷电实时定位监测系统来获取雷电发生的信息源。以空间要素形式实时地呈现闪电的定位分布，预测雷 电的最新趋势。②采用更加交互式方法统计和分析历史闪电数据，包括任意形状空间分析、闪电密度分析、专题图分析等方法，形成气象产品。最后通过共享网络来发布和共享雷电资料分析产品，通过以上闪电数据空间分析方法实现雷电业务服务的根本目标。 

另外，基于卫星定位技术应用的车辆管理技术的专利申请也较少，如专利申请号200820231585一种基于北斗卫星定位系统的出租车无线视频监控系统，用于识别各种违法出租车，尤其是套牌出租车。该监控系统包括视频信息采集点、无线传输系统、监控中心和北斗接收机，该监控系统是将现有的车辆识别系统与北斗定位系统结合，对采集点的车牌与数据库的信息进行比较，若比较结果匹配，则通过卫星发送的信息对两辆同一车牌的出租车进行位置信息比对，若比对结果不相同，说明出现在采集点的出租车就是套牌车，若比对结果相同，则说明是合法的出租车，这样就能准确识别出套牌出租车。本发明对套牌出租车以及各种违法车辆能够进行快速、准确识别。 

由此可以看出，针对应用GIS技术实现车辆管理的系统或方法，尤其是，这一技术中的关键部分即具有卫星定位和远程监控功能的车载记录仪装置尚未见公开。 

发明内容

本发明的目的是提供一种基于GIS的车辆监控车载记录仪，主要试图解车辆远程实时的监控管理问题，以满足行政部门对车辆管理的需要。 

本发明的发明目的是通过如下技术措施实现的：由核心板、GPS模块、电源电路、车载编码器、以及3G上网卡构成，电源电路12V输入，核心板分 别连接GPS模块、电源电路和车载编码器、以及3G上网卡。 

本发明原理在于，对需监控的车辆实现GPS定位跟踪、车辆行驶轨迹，对特种车辆作业时承载物抓拍上传，对非法装卸车辆报警，该系统通过GIS、无线通信、GPS定位等技术实现管理的各项要求。 

本发明的有益效果是：结合由中央处理器以及车载无线通讯检测仪器构成的监测网络获得的实时车辆航迹和工作状态数据信息，并通过GIS的强大的空间查询分析和图形可视化功能为车辆的在线实时监测和管理的分析和决策提供了科学手段。一方面能够利用GIS的地图及图层加载功能，实现车辆精确定位及资料回放显示效果；另一方面能够利用GIS的空间查询分析及专题图制作功能，实现车辆全时动态资料查询显示以及路径分析功能，提高了以多种形式对环卫车辆数据资料的统计效率，功能完善、技术先进、安全可靠，可组网构成服务领先的基于GIS的车辆管理信息系统。 

附图说明

图1是本发明中的结构既连接关系示意图 

具体实施方式

本发明由核心板、GPS模块、电源电路、车载编码器、以及3G上网卡构成，电源电路12V输入，核心板分别连接GPS模块、电源电路和车载编码器、以及3G上网卡。 

核心板接出LED指示、SD卡、网口、串口、IO口、DIDO口，其中，串口包含1路232和1路485，DIDO口包含接出2路DO和接入2路DI。 

3G上网卡为电信3G上网卡EM660，网络类型：CDMA 2000 1xEV-DO(3g)，最高传送速度：3100Kbps，接口类型：mini PCI-E，操作系统：Windows 2000/Windows XP/Windows Vista/Windows 7/Linux 2.6.18or later versions，功耗：＜3.3W，3G上网卡与华为CDMA 1x EVDO3G模块MC703连接。 

核心板采用ARM+DSP双核处理器。 

本发明工作中应用物联网技术、云计算技术领域，具体涉及GPS卫星定位、3G网络传输、视频压缩、传感器等技术、云存储技术等。 

本发明还可针对参与垃圾倾倒的社会车辆，结合物联网技术、云计算技术和信息管理技术，进行有效的信息化监控和管理。 

本发明实施例中采用GPS定位、h.264D1格式实时视频录像、车辆装卸检测、3G视频录像资料上传、云存储技术、视频录像远程点播回放。 

本发明实施例中兼顾实现视频高清晰、监测智能化、社会车辆监管信息化、3G网络传输。 

本发明适应车载环境，基于EVDO、TDSCMDA、WCDMA等3G传输通道和10/100M以太网传输通道而设计的，采用H.264压缩方式，具有强大的即时图像捕捉和图像压缩功能；同时支持中英文字符及时钟叠加，可远程动态修改，并且提供RS-485/232双向透明串口，可用于车载环境下，设备控制及监控数据采集。 

本发明实施例中车载编码器能够支持带存储的四路H.264视频格式实时录像，具体功能和接口包括：4路音视频输入，1路音视频输出，2路告警输入 DI，2路告警输出DO，1个100M网口，2个串口，一个232，一个485，USB接口和SD卡接口，以及1路GPS。 

IT300带存储四路车载编编码器即Fastrax IT300 OEM GPS接收模块，在非常苛刻的应用中也能实现高性能的导航，在较恶劣的GPS卫星可见度环境下也能稳定定位。Fastrax IT300GPS接收模块非常适合工业跟踪导航系统和电池供电的消费类产品如：运动附件、手提电脑、资产跟踪设备、车载导航设备和手机等。Fastrax IT300 GPS接收模块和Fastrax IT多平台产品系列模块管脚兼容，以确保为各种需求提供最佳的方案。 

本发明中核心板采用工业级32位ARM高性能媒体处理器及嵌入式操作系统设计；采用最新H264优化技术，带宽支持64Kbps-4Mbps动态调节；图像传输端到端延时小于180ms；支持UDP、组播、TCP三种连接方式；支持实时编码功能，高低双码流输出可选用于电视墙显示、网络存储及实时监视；支持EVDO、TDSCDMA、WCDMA等3G通讯网络；双向语音对讲，提供2路RS232和2路RS485双向透明串口，可用于远端设备控制及监控数据采集；支持中英文字符及时钟叠加，并可远程动态修改；GPS采用SIRF第三代高效能低电耗芯片组，20通道并行接收；提供包括WINAPI和ActiveX应用程序开发接口，方便进行二次开发；设计生产符合ISO9001标准。 

作为本发明的实施例，设备内部各功能模块集成于底板上，设备外壳上安装正面板和背面板，其中，正面板上安装有音视频输入输出、电源指示灯和网络连接指示灯、给本地使用以太网口；背面板上安装有GPS、EVDO、HSUPA模块的天线，其中EVDO和HSUPA模块共用一个天线，背面板上还安装有接出 SD卡和SIM卡接口、DIDO和232/485接口、复位按键和拨码开关、GPS、EVDO、HSUPA各模块的状态指示灯、车载供电电源输入接口等。 

本发明实施例中，视频协议为H264.MainProfile/L3编编码，视频接口为4路复合全电视信号CVBS-BNC座，视频码流为64K～3M可调，视频分辨率D1(720*576)、CIF(352*288)、QCIF(176*144)可调，帧率25帧/秒(PAL)、30帧/秒(NTSC)，支持双码流，音频协议G.711/G.729，音频接口4路音频输入、凤凰端子接口，透明数据1个标准RS232和一个标准RS485，通讯接口自适应RJ4510M/100M，本地存储2G-64G可选SD卡存储、USB外接可选存储，2路报警输入，2路报警输出，GPS接收频率L1/1575.42MHz，10米定位精度，典型功耗小于10W，工作温度-40℃～+85℃，工作湿度5％～95％。 

作为本发明的实施例，本发明中，前端采集终端是一套完整的数据采集和传输，设备通过线位传感器来判断特种车辆是否处于装卸状态，若处于卸货状态，线位传感器触发视频抓拍模块，视频抓拍摄像头将抓拍卸货物品，抓拍完成后通过3G无线传输模块将图片发送到监控平台，同时GPS定位模块将车辆的GIS信息发送到平台，确定车辆位置和状态。监控中心在接到从特种车辆传输回来的现场图片信息后，工作人员跟图片信息判断该车辆卸载货物是否为建筑垃圾，从而监管特种车辆乱倒垃圾现象。 

在以上情况下，GIS系统相关地理数据检索查询功能：能对各职能队的相关业务范围、业务区域进行查询和显示，如本区所有大型公厕分布情况、大型垃圾场收集点分布情况、主要职能分队的分布情况和主要管辖地区情况，能对本区所有重要路段、主要建筑物、重要单位、小区等地理实体进行查询 和显示，能在矢量图的基础上进行放大、缩小、框选查询等处理。能依据比例尺情况显示相应比例尺的详细和概括地理数据，最大比例尺大于等于1∶500。系统要提供功能完善，易于使用的用户界面，支持通过浏览器进行分类信息查询；地图信息显示支持无级缩放；提供链接功能，原定地点后，即可进入该信息点数据库；提供位置信息查询功能，如通过地址、机构名称及邮政编码查询显示目标地点的地理位置和附近区域详图；提供属性信息查询功能，通过地图上的信息点查询显示其图像、数据、地址、机构名称等属性。 

对于地理信息系统的基本数据结构要求： 

系统的数据库应包括城区基础地理信息，和针对管理部门应用层的专题信息，如提供大型公厕、垃圾收集点、各职能分队、业务区域的基本情况。地理信息服务系统包括空间信息发布、信息检索、统计分析、数据更新几个子系统。 

本发明在选用成熟的管理平台安装后，能实现可扩展性、跨平台、能减少投入、快速适应变化、缩短实施周期、满足个性化需求；以及实现系统管理方便、安全管理好、开发工具易用、适应技术发展、屏蔽技术细节等效果。 

本发明采用Java开发的IIMS系统，可以在不同的操作系统平台上使用，采用底层的控件的方式进行开发，可以形成具体的二次应用系统，也可以在政务信息化体系的其他应用系统中进行嵌入式进行开发，使用其功能。兼容不同语言的二次开发方式，便捷的用户界面，方便用户使用。 

本发明在功能整合和系统开发后，对于信息资源管理，重要的一环是通过对安全性的控制，系统具有一套严密的用户管理方法，保证信息资源的不 同权限控制；同时，共享的系统平台还可以包括多的子系统，完成如电子邮件、领导决策支持、人员和工资考核管理、统计管理、空间信息查询、数据检索、统计分析和数据更新等。 

Claims (5)

1.基于GIS的车辆监控车载记录仪，其特征是：由核心板、GPS模块、电源电路、车载编码器、以及3G上网卡构成，电源电路12V输入，核心板分别连接GPS模块、电源电路和车载编码器、以及3G上网卡。

2.如权利要求1所述的基于GIS的车辆监控车载记录仪，其特征在于，核心板接出LED指示、SD卡、网口、串口、IO口、DIDO口，其中，串口包含1路232和1路485，DIDO口包含接出2路DO和接入2路DI。

3.如权利要求1所述的基于GIS的车辆监控车载记录仪，其特征在于，车载编码器能够支持带存储的四路H.264视频格式实时录像，具体功能和接口包括：4路音视频输入，1路音视频输出，2路告警输入DI，2路告警输出DO，1个100M网口，2个串口，一个232，一个485，USB接口和SD卡接口，以及1路GPS。

4.如权利要求1所述的基于GIS的车辆监控车载记录仪，其特征在于，设备内部各功能模块集成于底板上，设备外壳上安装正面板和背面板，其中，正面板上安装有音视频输入输出、电源指示灯和网络连接指示灯、给本地使用以太网口；背面板上安装有GPS、EVDO、HSUPA模块的天线，其中EVDO和HSUPA模块共用一个天线，背面板上还安装有接出SD卡和SIM卡接口、DIDO和232/485接口、复位按键和拨码开关、GPS、EVDO、HSUPA各模块的状态指示灯、车载供电电源输入接口。

5.如权利要求1所述的基于GIS的车辆监控车载记录仪，其特征在于，视频协议为H264.MainProfile/L3编编码，视频接口为4路复合全电视信号CVBS-BNC座，视频码流为64K～3M可调，视频分辨率D1(720*576)、CIF(352*288)、QCIF(176*144)可调，帧率25帧/秒(PAL)、30帧/秒(NTSC)，支持双码流，音频协议G.711/G.729，音频接口4路音频输入、凤凰端子接口，透明数据1个标准RS232和一个标准RS485，通讯接口自适应RJ4510M/100M，本地存储2G-64G可选SD卡存储、USB外接可选存储，2路报警输入，2路报警输出，GPS接收频率L1/1575.42MHz，10米定位精度，典型功耗小于10W，工作温度-40℃～+85℃，工作湿度5％～95％。

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