CN105096646A - 一种车辆监控调度系统 - Google Patents

Abstract

本发明提供了一种车辆监控调度系统，包括分别与卫星系统连接的车载终端以及控制显示中心，所述车载终端包括GNSS定位模块、第一DTU/GPRS模块、第一显示模块以及语音通讯模块，所述控制显示中心包括第二DTU/GPRS模块、GNSS接收机、数据解析解算模块、坐标转换模块、第二显示模块、车辆监控模块、调度模块以及道路生成模块。本发明车辆监控调度系统能够实时监控矿车运行情况，对两车相遇、车辆超速行驶、车辆滞留等情况通过语音系统进行预警及提醒；协助调度人员对矿车运行合理安排，辅助驾驶员完成工作任务，提高工作效率，节约生产成本。

Description

一种车辆监控调度系统

技术领域

本发明专利涉及车辆监控领域，特别地，涉及一种车辆监控调度系统。

背景技术

露天矿山存在采区范围较大、道路错综复杂、车辆密集、工作时间长等特点，容易存在矿车非工作时间长、车辆排班不合理、超速行驶、车辆滞留等不良现象，从而造成生产效率低下、资源浪费严重等现状。

传统矿车监控调度系统采用GPS卫星导航定位系统，在监控中心监控所有车辆，进行车辆调度。在实际工作中发现主要存在以下问题：(1)由于部分矿区地形多丘陵，车辆经常环绕山脚行驶，单一采用GPS卫星定位系统会出现卫星数不够，无法定位的情况；(2)由于山路多曲折转弯路段，司机无法知道是否有车相向行驶，存在安全隐患；(3)生产指挥调度沟通不顺畅，出现问题不能直观的对现场人员进行指导；(4)司机无法根据拥堵情况合理选取行车路线；(5)只能人工去观察判断车辆是否一直停留在原地，无法对车辆的无故滞留进行实时监控。

露天矿山地形变化快，新的矿区开挖，新的存矿点的开辟，都会形成新的行车道路。每一条道路都由人工采用RTK方法测量，一方面是工作量大，重复周期短，另一方面在运矿车行驶频繁的道路上测量危险系数大。

因此，设计一种能实现精确定位、司机及调度中心同时能获得准确定位信息、能实现预警以及车辆滞留监控的车辆监控调度系统具有重要的意义。

发明内容

本发明目的在于提供一种车辆监控调度系统，此系统能够实时监控矿车的运行情况，对两车相遇、车辆超速行驶、车辆滞留等情况通过语音系统进行预警及提醒；协助调度人员对矿车运行合理安排，辅助驾驶员完成工作任务，提高工作效率，节约生产成本，具体技术方案如下：

一种车辆监控调度系统，包括分别与卫星系统连接的车载终端以及控制显示中心；

所述车载终端包括GNSS定位模块、第一DTU/GPRS模块、第一显示模块以及语音通讯模块，所述GNSS定位模块包括接收卫星系统所发射GPS导航定位系统信号和北斗卫星导航定位系统信号的GNSS天线；所述GNSS定位模块、第一显示模块以及语音通讯模块均与所述第一DTU/GPRS模块连接；

所述控制显示中心包括第二DTU/GPRS模块、接收卫星系统所发射GPS导航定位系统信号和北斗卫星导航定位系统信号的GNSS接收机、与所述GNSS接收机连接的数据解析解算模块、与所述数据解析解算模块连接的坐标转换模块、第二显示模块、同时具有行驶监控功能和滞留监控功能的车辆监控模块、调度模块以及道路生成模块，所述第一DTU/GPRS模块、坐标转换模块、第二显示模块、车辆监控模块、调度模块以及道路生成模块均与所述第二DTU/GPRS模块连接；

其中，所述第一DTU/GPRS模块与所述语音通讯模块之间、所述第一DTU/GPRS模块与所述第二DTU/GPRS模块之间、所述第二显示模块与所述第二DTU/GPRS模块之间、所述车辆监控模块与所述第二DTU/GPRS模块之间、所述调度模块与所述第二DTU/GPRS模块之间以及所述道路生成模块与所述第二DTU/GPRS模块之间均为双向通讯连接。

为了达到更好的技术效果，所述车载终端还包括与所述第一DTU/GPRS模块连接的摄像头，所述控制显示中心还包括与所述第二DTU/GPRS模块双向通讯连接的语音视频通讯模块。

以上技术方案中优选的，所述第一显示模块为采用WindowsCE操作系统的7寸电容式触屏；所述第二显示模块为通过RS-232通讯接口来控制图像控制器的电视墙，所述电视墙由12块液晶屏拼装而成，所述电视墙的视觉角度不小于178°。

以上技术方案中优选的，所述第一DTU/GPRS模块以及第二DTU/GPRS模块的内部均配置有SIM卡。

以上技术方案中优选的，所述GNSS定位模块通过RS-232总线与所述第一DTU/GPRS模块连接；所述第一DTU/GPRS模块通过无线网以及TCP网络协议与所述第二DTU/GPRS模块连接；所述GNSS接收机通过光纤以及RTCM协议与所述数据解析解算模块连接。

应用本发明的技术方案，具有以下有益效果：

(1)本发明的监控调度系统包括分别与卫星系统连接的车载终端以及控制显示中心，所述车载终端包括GNSS定位模块、第一DTU/GPRS模块、第一显示模块以及语音通讯模块，所述控制显示中心包括第二DTU/GPRS模块、GNSS接收机、数据解析解算模块、坐标转换模块、第二显示模块、车辆监控模块、调度模块以及道路生成模块，具有效果如下：整体系统精简；通过所述GNSS天线以及GNSS接收机接收GPS导航定位系统信号和北斗卫星导航定位系统信号，使得车辆无论在怎么样的环境中(即无论是平坦的大路还是位于丘陵地带时依山绕行)，均能实现准确的定位，不会出现任何失去定位功能的情况，准确度高，实用性强；通过所述数据解析解算模块、语音通讯模块、第二显示模块以及调度模块的设置，能实现司机和调控中心的工作人员及时获知车辆的准确定位信息以及实时监控矿车运行情况，且调度中心还可以根据需求实时判断车辆是否无故滞留，使得整个调度过程能够进行合理安排，提高工作效率，节约成本。

(2)本发明中所述车载终端还包括摄像头，所述控制显示中心还包括语音视频通讯模块，及时获得驾驶员以及驾驶环境的相关现场信息，实现清晰、现场化的指导以及调配。

(3)本发明中第一显示模块为采用WindowsCE操作系统的7寸电容式触屏，部件占用空间小，方便车载；第二显示模块为通过RS-232通讯接口来控制图像控制器的电视墙，所述电视墙由12块液晶屏拼装而成，所述电视墙的视觉角度不小于178°，便于显示矿车位置信息以及矿区的属性信息，方便调控。

(4)本发明中所述第一DTU/GPRS模块以及第二DTU/GPRS模块的内部均配置有SIM卡，容量大，方便保存数据，便于存档需求和后续查看。

(5)本发明中GNSS定位模块通过RS-232总线与第一DTU/GPRS模块连接，第一DTU/GPRS模块通过无线网以及TCP网络协议与第二DTU/GPRS模块连接，GNSS接收机通过光纤以及RTCM协议与数据解析模块连接，实现数据、语音的准确通讯，提高精准度。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本发明还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本发明作进一步详细的说明。

附图说明

构成本申请的一部分的附图用来提供对本发明的进一步理解，本发明的示意性实施例及其说明用于解释本发明，并不构成对本发明的不当限定。在附图中：

图1是本发明优选实施例1车辆监控调度系统与卫星系统的连接关系图；

图2是本发明优选实施例1车辆监控调度系统实现车辆滞留监控的流程图；

其中，1、卫星系统，2、车载终端，21、GNSS定位模块，211、GNSS天线，22、第一DTU/GPRS模块，23、第一显示模块，24、语音通讯模块，25、摄像头，3、控制显示中心，31、第二DTU/GPRS模块，32、GNSS接收机，33、数据解析解算模块，34、-坐标转换模块，35、第二显示模块，36、-车辆监控模块，37、调度模块，38、道路生成模块、39、语音视频通讯模块。

具体实施方式

以下结合附图对本发明的实施例进行详细说明，但是本发明可以根据权利要求限定和覆盖的多种不同方式实施。

实施例1：

一种车辆监控调度系统，适用于露天矿山的车辆，此系统能够实时监控矿车运行情况，对两车相遇、车辆超速行驶、车辆无故滞留等情况通过语音系统进行预警及提醒；协助调度人员对矿车运行合理安排，辅助驾驶员完成工作任务，提高工作效率，节约生产成本。其结构具体是：

包括分别与卫星系统1连接的车载终端2以及控制显示中心3。

所述车载终端2包括GNSS定位模块21、第一DTU/GPRS模块22、第一显示模块23、语音通讯模块24以及摄像头25，所述GNSS定位模块21包括接收卫星系统1所发射GPS导航定位系统信号和北斗卫星导航定位系统信号的GNSS天线211；所述GNSS定位模块21、第一显示模块23、语音通讯模块24以及摄像头25均与所述第一DTU/GPRS模块22连接。

所述控制显示中心3包括第二DTU/GPRS模块31、接收卫星系统1所发射GPS导航定位系统信号和北斗卫星导航定位系统信号的GNSS接收机32、与所述GNSS接收机32连接的数据解析解算模块33、与所述数据解析解算模块33连接的坐标转换模块34、第二显示模块35、同时具有行驶监控功能和滞留监控功能的车辆监控模块36、调度模块37、道路生成模块38以及语音视频通讯模块39，所述第一DTU/GPRS模块22、坐标转换模块34、第二显示模块35、车辆监控模块36、调度模块37、道路生成模块38以及语音视频通讯模块39均与所述第二DTU/GPRS模块31连接。

上述系统中，所述GNSS定位模块21最好为合众思壮北斗多频多星RTK板卡-P306/P307；所述GNSS天线211采用双频多模天线，最好是合众思壮高精度天线-UA25，能够获取美国GPS导航定位系统信号和中国北斗卫星导航定位系统信号。

上述系统中，所述第一DTU/GPRS模块22与所述语音通讯模块24之间、所述第一DTU/GPRS模块22与所述第二DTU/GPRS模块31之间、所述第二显示模块35与所述第二DTU/GPRS模块31之间、所述车辆监控模块36与所述第二DTU/GPRS模块31之间、所述调度模块37与所述第二DTU/GPRS模块31之间、所述道路生成模块38与所述第二DTU/GPRS模块31之间以及所述语音视频通讯模块39与所述第二DTU/GPRS模块31之间均为双向通讯连接。

上述系统中，所述第一显示模块23为采用WindowsCE操作系统的7寸电容式触屏；所述第二显示模块35为通过RS-232通讯接口来控制图像控制器的电视墙，所述电视墙由12块液晶屏拼装而成，所述电视墙的视觉角度不小于178°。

上述系统中所述第一DTU/GPRS模块22以及第二DTU/GPRS模块31的内部均配置有SIM卡。

上述系统中，所述GNSS定位模块21通过RS-232总线与所述第一DTU/GPRS模块22连接；所述第一DTU/GPRS模块22通过无线网以及TCP网络协议与所述第二DTU/GPRS模块31连接；所述GNSS接收机32通过光纤以及RTCM协议与所述数据解析解算模块33连接。

应用本发明的车辆监控调度系统，其具体控制方式如下：

所述数据解析解算模块33具体处理过程是：首先接收GNSS接收机通过光纤以及第二DTU/GPRS模块31传送过来的二进制数据流，解析为ASCII码格式文本，根据RTCM3.0协议格式，从文本中提取出需要的差分改正数，再进行数据解算处理；通过软件解算GNSS接收机发送过来的差分改正数，与第一DTU/GPRS模块22发回的定位数据进行RTK解算，得到精度较高的载波相位差分定位结果，传送至坐标转换模块34进行坐标转换。

所述车辆监控模块36的处理过程如下：车辆监控36的行驶监控功能是通过与调度模块37以及语音通讯模块24(也可以采用同时使用摄像头25以及语音视频通讯模块39的组合)实现的，具体是：控制显示中心3能监控所有车辆运行情况，当两车快相遇时，提前将预警信息发送给车载终端2的语音通讯模块24，提醒驾驶员注意前方会车；当车辆无故滞留时，控制显示中心3将提醒信息发送给车载终端1的语音通讯模块24，提醒驾驶员；车辆监控模块36通过软件模块实现车辆的滞留监控，具体操作是：详见图2，首先根据车辆位置数据、速度以及采场范围数据判断车辆是否位于采场范围内。若是，车辆监测数据入库，滞留时间设为0；若否，则判断车速是否小于阈值。若车速大于阈值，车辆监测数据入库，滞留时间设为0；若车速小于阈值，表明车辆可能在滞留，同样将车辆监测数据入库，滞留时间设为最近一条滞留时间为0的记录时间到当前的累积时间；判断滞留时间是否大于阈值，若大于阈值，将该车记录到报警表，用于报警提示，再继续接收下一条数据；若小于阈值，则继续接收下一条数据。

所述道路生成模块38的具体操作是：需要进行道路更新时，读取车辆行驶历史轨迹信息，采用分段B样条曲线拟合算法对离散的轨迹点进行曲线拟合；将轨迹点最后拟合成一条道路曲线；选取其他车辆在这条实际道路上历史轨迹，与拟合的道路曲线比较，历史轨迹点偏离道路距离大于阈值的总点数小于规定值，即可认为该条拟合的道路轨迹真实可信；将曲线导入shapefile文件道路图层，在数据库中更新道路信息。

以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，对于本领域的技术人员来说，本发明可以有各种更改和变化。凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (5)

1.一种车辆监控调度系统，其特征在于，包括分别与卫星系统(1)连接的车载终端(2)以及控制显示中心(3)；

所述车载终端(2)包括GNSS定位模块(21)、第一DTU/GPRS模块(22)、第一显示模块(23)以及语音通讯模块(24)，所述GNSS定位模块(21)包括接收卫星系统(1)所发射GPS导航定位系统信号和北斗卫星导航定位系统信号的GNSS天线(211)；所述GNSS定位模块(21)、第一显示模块(23)以及语音通讯模块(24)均与所述第一DTU/GPRS模块(22)连接；

所述控制显示中心(3)包括第二DTU/GPRS模块(31)、接收卫星系统(1)所发射GPS导航定位系统信号和北斗卫星导航定位系统信号的GNSS接收机(32)、与所述GNSS接收机(32)连接的数据解析解算模块(33)、与所述数据解析解算模块(33)连接的坐标转换模块(34)、第二显示模块(35)、同时具有行驶监控功能和滞留监控功能的车辆监控模块(36)、调度模块(37)以及道路生成模块(38)，所述第一DTU/GPRS模块(22)、坐标转换模块(34)、第二显示模块(35)、车辆监控模块(36)、调度模块(37)以及道路生成模块(38)均与所述第二DTU/GPRS模块(31)连接；

其中，所述第一DTU/GPRS模块(22)与所述语音通讯模块(24)之间、所述第一DTU/GPRS模块(22)与所述第二DTU/GPRS模块(31)之间、所述第二显示模块(35)与所述第二DTU/GPRS模块(31)之间、所述车辆监控模块(36)与所述第二DTU/GPRS模块(31)之间、所述调度模块(37)与所述第二DTU/GPRS模块(31)之间以及所述道路生成模块(38)与所述第二DTU/GPRS模块(31)之间均为双向通讯连接。

2.根据权利要求1所述的车辆监控调度系统，其特征在于，所述车载终端(2)还包括与所述第一DTU/GPRS模块(22)连接的摄像头(25)，所述控制显示中心(3)还包括与所述第二DTU/GPRS模块(31)双向通讯连接的语音视频通讯模块(39)。

3.根据权利要求1-2任意一项所述的车辆监控调度系统，其特征在于，所述第一显示模块(23)为采用WindowsCE操作系统的7寸电容式触屏；所述第二显示模块(35)为通过RS-232通讯接口来控制图像控制器的电视墙，所述电视墙由12块液晶屏拼装而成，所述电视墙的视觉角度不小于178°。

4.根据权利要求3所述的车辆监控调度系统，其特征在于，所述第一DTU/GPRS模块(22)以及第二DTU/GPRS模块(31)的内部均配置有SIM卡。

5.根据权利要求3所述的车辆监控调度系统，其特征在于，所述GNSS定位模块(21)通过RS-232总线与所述第一DTU/GPRS模块(22)连接；所述第一DTU/GPRS模块(22)通过无线网以及TCP网络协议与所述第二DTU/GPRS模块(31)连接；所述GNSS接收机(32)通过光纤以及RTCM协议与所述数据解析解算模块(33)连接。