CN105704240A - 一种远程车联网智能监控系统 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种远程车联网智能监控系统，该系统采用了4G无线通信网络实现监控数据传输，提高了车辆信息的安全性和传输可靠性，在保证信息传输的同时降低了实现成本，采用中间件技术采集的信息进行校对，可消除冗余，提高信息传输的有效性，此外还设置有专门数据处理和传输系统，可解决数据的兼容性，系统利用GPS定位和传感器技术对车辆位置进行跟踪以及对车辆状态监控，能及时发现车辆的异常情况，有利于实时监控指挥与事后分析。

Description

一种远程车联网智能监控系统

所属技术领域

本发明涉及一种远程车联网智能监控系统。

背景技术

物联网IOT概念的提出，加快了社会的信息化和网络化进程。车联网作为物联网的典型应用，利用车载电子传感装置，通过网络完成信息交换，使车与路、车与车、车与人之间的信息互联互通，对车辆和交通状况进行有效的智能监控。车联网明确了车、路、城市与人的互联互通，尤其应用于消防灭火抢险救援车辆管理上，促进了管理智能化、出警精准化和消防信息技术产业向更加现代化、网络化和智能化的方向发展。区别于传统的智能交通系统ITS，车联网更注重车与车、车与人之间的交互通信，通过提取更多车辆行驶参数和系统数据来保障车辆行驶安全、规避道路拥塞、提高车辆间协同作战水平。可以说车联网的出现重新定义车辆交通运行方式。

随着物联网技术的发展，在分散的、环境恶劣的作业点，特别是存在突发、小数据量传输的场合，以有线传输作为监控通信媒介已不太合适；物联网技术的发展和应用迅速推动了无线监控通信技术在工业控制领域的发展，无线监控终端逐渐成为主流。

在监控数据采集过程中均有特定的来源信息、特定的数据格式、特定的数据传送格式，在数据处理时要分别针对特定的来源信息、特定的数据格式、特定的数据传送格式进行数据处理。

发明内容

本发明提供一种远程车联网智能监控系统，该系统采用了4G无线通信网络实现监控数据传输，提高了车辆信息的安全性和传输可靠性，在保证信息传输的同时降低了实现成本，采用中间件技术采集的信息进行校对，可消除冗余，提高信息传输的有效性，此外还设置有专门数据处理和传输系统，可解决数据的兼容性，系统利用GPS定位和传感器技术对车辆位置进行跟踪以及对车辆状态监控，能及时发现车辆的异常情况，有利于实时监控指挥与事后分析。

为了实现上述目的，本发明提供一种智能远程监控系统，该系统包括多个远程车载终端、远程监控装置和数据处理及传输平台；

其中，远程车载终端包括：安装在远程车载终端上的车辆状态采集模块、车辆周边状态采集模块和数据采集接口；

所述数据处理及传输平台包括：

接收模块，用于接收预设数据采集接口发送的待处理车辆数据；其中，所述预设数据采集接口根据数据采集指令采集所述待处理车辆数据，所述数据采集指令中包含所述待处理车辆数据的数据类型；

确定模块，用于确定所述待处理车辆数据的数据类型是否与所述接收模块接收的所述数据采集指令中的数据类型一致；

处理模块，用于当所述确定模块确定所述待处理车辆数据的数据类型与所述数据采集指令中的数据类型一致时，根据预置规范规则将所述待处理车辆数据进行格式化处理，所述预置规范规则用于规范所述待处理车辆数据的格式；

4G无线数据发送模块，用于将所述处理模块格式化处理后的所述待处理车辆数据发送至所述远程监控装置；

远程监控装置包括：4G无线数据接收模块、车辆状况识别模块、显示及报警终端和控制模块；所述4G无线数据接收模块，接收所述终端4G无线数据发送模块发送的车辆数据；控制模块用于对远程监控装置中各模块进行协调控制。

优选的，车辆状态采集模块用于采集车辆的速度、角度、温度、湿度、油量等信息，车辆周边状态信息采集模块用于采集周围车辆的距离、车辆周围的温度、车辆周围的湿度等信息。

优选的，所述车辆状态采集模块和车辆周边状态信息采集模块采集到的信息，通过CAN总线发送给数据采集接口，数据采集接口将采集到的信息发送给数据处理及传输平台。

优选的，所述车辆状态采集模块还包括重量传感器，用于测量车辆的加速度，具体获取加速度的方式如下：

重力传感器各轴初始的加速度为

x＝0，

y＝0，

z＝1g，

当x轴倾斜α度角时，

各轴此时的加速度为

x'＝-1g×sinα，

y'＝0，

z'＝1g×cosα，

用x'＝-1g×sinα除以z'＝1g×cosα得：

其中

同理如果设y轴偏转角为β，

则

z轴的正值表示重力传感器正面方向，z轴的负值表示重力传感器反面方向。

优选的，所述处理模块包括：

处理确定单元，用于确定所述待处理车辆数据的数量是否为至少两个；

拼接单元，用于当所述处理确定单元确定所述待处理车辆数据的数量为至少两个时，将所述待处理车辆数据进行拼接；

第一处理单元，用于基于所述预置规范规则对所述拼接单元拼接后的所述待处理车辆数据进行格式化处理；

第二处理单元，用于当所述处理确定单元确定所述待处理车辆数据的数量为一个时，基于所述预置规范规则将所述待处理车辆数据进行格式化处理。

优选的，所述4G无线数据发送模块包括：

数据发送确定单元，用于确定发送格式化处理后的所述待处理车辆数据的发送协议；

数据发送单元，用于基于所述数据发送确定单元确定的所述发送协议将格式化处理后的所述待处理车辆数据发送至所述远程监控装置。

优选的，所述数据发送确定单元包括：

解析子单元，用于解析所述数据采集指令；其中，所述数据采集指令中还包含所述发送协议；

获取子单元，用于在所述解析子单元解析所述数据采集指令之后，获取并确定所述发送协议；

发送确定子单元，用于确定所述数据处理及传输平台中默认的或者选定的发送协议为所述发送协议。

优选的，所述确定模块包括：

确定解析单元，用于解析所述数据采集指令，所述第一数据类型为所述数据采集指令中的数据类型；

确定获取单元，用于在所述确定解析单元解析所述数据采集指令之后，获取第一数据类型；

第一确定单元，用于确定第二数据类型，所述第二数据类型为所述待处理车辆数据的数据类型；

第二确定单元，用于确定所述确定获取单元获取的所述第一数据类型与得到第一确定单元确定的所述第二数据类型是否一致；

所述处理模块33，还用于当所述确定模块32确定所述第一数据类型与所述第二数据类型一致时，根据预置规范规则将所述待处理车辆数据进行格式化处理。

优选的，所述4G无线数据接收模块包括接收器、分发器和流控器，所述控制模块包括频控器，接收器用于接收4G无线数据发送模块发送的车辆数据，分发器将接收器接收的车辆数据分发至数据缓存模块，并将车辆数据接收的速度传递给自适应控制器模块，流控器将自适应控制器模块产生的自适应值发送给控制模块的频控器，以控制车辆数据接收的速率。

本发明具有以下优点和有益效果：(1)利用4G技术传输车辆数据，提高了车辆信息的安全性和传输可靠性，在保证信息传输的同时降低了实现成本；(2)利用数据处理及传输平台，将多个车载终端数据格式进行统一，并按照统一的传输协议传输，保证了数据的统一性和兼容性；(3)系统利用GPS定位和传感器技术，可智能处理及识别车辆异常情况。

附图说明

图1示出了本发明的一种远程车联网智能监控系统的框图。

图2示出了本发明的一种远程车联网监控方法的流程图。

具体实施方式

图1是示出了本发明的一种智能远程监控系统。该系统包括多个远程车载终端1(图中仅示例性的示出一个)、远程监控装置2和数据处理及传输平台3。

其中，远程车载终端1包括：安装在远程车载终端上的车辆状态采集模块11、车辆周边状态采集模块12和数据采集接口13。

所述数据处理及传输平台3包括：

接收模块，用于接收预设数据采集接口发送的待处理车辆数据；其中，所述预设数据采集接口根据数据采集指令采集所述待处理车辆数据，所述数据采集指令中包含所述待处理车辆数据的数据类型；

确定模块，用于确定所述待处理车辆数据的数据类型是否与所述接收模块接收的所述数据采集指令中的数据类型一致；

处理模块，用于当所述确定模块确定所述待处理车辆数据的数据类型与所述数据采集指令中的数据类型一致时，根据预置规范规则将所述待处理车辆数据进行格式化处理，所述预置规范规则用于规范所述待处理车辆数据的格式；

4G无线数据发送模块，用于将所述处理模块格式化处理后的所述待处理车辆数据发送至所述远程监控装置。

远程监控装置2包括：4G无线数据接收模块21、车辆状况识别模块22、显示及报警终端23和控制模块24；所述4G无线数据接收模块21，接收所述终端4G无线数据发送模块34发送的车辆数据。

控制模块24用于对远程监控装置中各模块进行协调控制。

优选的，车辆状态采集模块11用于采集车辆的速度、角度、温度、湿度、油量等信息，车辆周边状态信息采集模块12用于采集周围车辆的距离、车辆周围的温度、车辆周围的湿度等信息。

优选的，所述车辆状态采集模块11和车辆周边状态信息采集模块12采集到的信息，通过CAN总线发送给数据采集接口13，数据采集接口13将采集到的信息发送给数据处理及传输平台3。

优选的，所述车辆状态采集模块还包括重量传感器，用于测量车辆的加速度，具体获取加速度的方式如下：

重力传感器各轴初始的加速度为

x＝0，

y＝0，

z＝1g，

当x轴倾斜α度角时，

各轴此时的加速度为

x'＝-1g×sinα，

y'＝0，

z'＝1g×cosα，

用x'＝-1g×sinα除以z'＝1g×cosα得：

其中

同理如果设y轴偏转角为β，

则

z轴的正值表示重力传感器正面方向，z轴的负值表示重力传感器反面方向。

优选的，所述处理模块33包括：

处理确定单元，用于确定所述待处理车辆数据的数量是否为至少两个；

拼接单元，用于当所述处理确定单元确定所述待处理车辆数据的数量为至少两个时，将所述待处理车辆数据进行拼接；

第一处理单元，用于基于所述预置规范规则对所述拼接单元拼接后的所述待处理车辆数据进行格式化处理；

第二处理单元，用于当所述处理确定单元确定所述待处理车辆数据的数量为一个时，基于所述预置规范规则将所述待处理车辆数据进行格式化处理。

优选的，所述4G无线数据发送模块34包括：

数据发送确定单元，用于确定发送格式化处理后的所述待处理车辆数据的发送协议；

数据发送单元，用于基于所述数据发送确定单元确定的所述发送协议将格式化处理后的所述待处理车辆数据发送至所述远程监控装置。

优选的，所述数据发送确定单元包括：

解析子单元，用于解析所述数据采集指令；其中，所述数据采集指令中还包含所述发送协议；

获取子单元，用于在所述解析子单元解析所述数据采集指令之后，获取并确定所述发送协议；

发送确定子单元，用于确定所述数据处理及传输平台中默认的或者选定的发送协议为所述发送协议。

优选的，所述确定模块32包括：

确定解析单元，用于解析所述数据采集指令，所述第一数据类型为所述数据采集指令中的数据类型；

确定获取单元，用于在所述确定解析单元解析所述数据采集指令之后，获取第一数据类型；

第一确定单元，用于确定第二数据类型，所述第二数据类型为所述待处理车辆数据的数据类型；

第二确定单元，用于确定所述确定获取单元获取的所述第一数据类型与得到第一确定单元确定的所述第二数据类型是否一致；

所述处理模块33，还用于当所述确定模块32确定所述第一数据类型与所述第二数据类型一致时，根据预置规范规则将所述待处理车辆数据进行格式化处理。

优选的，所述4G无线数据接收模块21包括接收器、分发器和流控器，所述控制模块24包括频控器，接收器用于接收4G无线数据发送模块发送的车辆数据，分发器将接收器接收的车辆数据分发至数据缓存模块，并将车辆数据接收的速度传递给自适应控制器模块，流控器将自适应控制器模块产生的自适应值发送给控制模块24的频控器，以控制车辆数据接收的速率。

图2示出了本发明的一种远程车联网监控方法。该方法具体包括如下步骤：

S1.多个远程车载终端采集车辆状态信息和车辆周边状态信息，数据采集接口汇总上述信息并转换成车辆数据发送给数据处理及传输平台；

S2.数据处理及传输平台接收数据采集接口采集到的车辆数据，并对车辆数据进行确定、处理和发送；

S3.远程监控装置通过4G无线数据接收模块接收数据处理及传输平台发送的车辆数据；

S4.解码模块对车辆数据进行解码，并将解码后的车辆数据发送给车辆状况识别模块进行识别；

S5.将数据识别结果在显示终端上显示，并对异常情况进行报警。

优选的，该方法在步骤S1中，车辆状态采集模块采集车辆的速度、角度、温度、湿度、油量等信息，车辆周边状态信息采集模块采集周围车辆的距离、车辆周围的温度、车辆周围的湿度等信息。

优选的，所述车辆状态采集模块和车辆周边状态信息采集模块采集到的信息，通过CAN总线发送给数据采集接口，数据采集接口将采集到的信息发送给数据处理及传输平台。

优选的，所述车辆状态采集模块还包括重量传感器，用于测量车辆的加速度，具体获取加速度的方式如下：

重力传感器各轴初始的加速度为

x＝0，

y＝0，

z＝1g，

当x轴倾斜α度角时，

各轴此时的加速度为

x'＝-1g×sinα，

y'＝0，

z'＝1g×cosα，

用x'＝-1g×sinα除以z'＝1g×cosα得：

其中

同理如果设y轴偏转角为β，

则

z轴的正值表示重力传感器正面方向，z轴的负值表示重力传感器反面方向。

优选的，步骤S2具体包括如下子步骤：

S21.接收预设数据采集接口发送的待处理车辆数据；

数据采集接口从客户端中采集完待处理车辆数据之后，将该待处理车辆数据发送至数据处理及传输平台中，数据处理及传输平台接收该待处理车辆数据对该待处理车辆数据进行格式化处理，处理之后，将处理后的待处理车辆数据发送至远程监控装置。其中，数据处理及传输平台接收到的待处理车辆数据可能为一个，也可能为多个。

数据采集接口在基于数据采集指令采集待处理车辆数据时，其待处理车辆数据的数据类型需根据远程车载终端、数据处理及传输平台的编程语言确定，不同的编程语言对应的数据类型类型可能存在差异。本发明实施例中，所述待处理车辆数据的数据类型包含但不局限于下列内容，例如：整型、字符型、浮点型、字符串等等，本发明实施例对待处理车辆数据的数据类型不进行具体限定。

S22.确定所述待处理车辆数据的数据类型是否与所述数据采集指令中的数据类型一致。

在数据处理及传输平台接收到待处理车辆数据之后，首先，确定待处理车辆数据的个数，若待处理车辆数据的个数为至少两个，需分别对至少两个待处理车辆数据确定该待处理车辆数据的数据类型；其次，获取数据采集指令中的数据类型与数据处理及传输平台确定的待处理车辆数据的数据类型是否一致。

数据处理及传输平台除了确定待处理车辆数据的数据类型，还包括：确定待处理车辆数据是否包含特殊字符、待处理车辆数据的长度信息等等。若确定待处理车辆数据中包含特殊字符，则将包含特殊字符的待处理车辆数据进行编码处理；若待处理车辆数据的长度超过预设长度阈值，则将该待处理车辆数据根据预设长度阈值进行截取，其中，所述预设长度阈值为人为设置，在设置预设长度阈值时，要基于不同的待处理车辆数据的数据类型进行设置。

S23.若一致，则根据预置规范规则将所述待处理车辆数据进行格式化处理。

当确定所述待处理车辆数据的数据类型是否与所述数据采集指令中的数据类型一致时，说明该待处理车辆数据为远程监控装置需要采集的数据。在数据处理及传输平台中，在向远程监控装置发送待处理车辆数据之前，由于不确定接收的待处理车辆数据的具体个数，因此需要对待处理车辆数据进行格式化。若待处理车辆数据的个数为至少两个，则需要将该至少两个待处理车辆数据进行拼接，在根据预置规范规则对拼接后的待处理车辆数据进行格式化处理；其中，预置规范规则用于规范所述待处理车辆数据的格式。

S24.将格式化处理后的所述待处理车辆数据发送至远程监控装置。

将格式化处理后的待处理车辆数据发送至远程监控装置，实现在一个数据采集平台中实现多种数据类型的待处理车辆数据采集。

优选的，在根据预置规范规则将待处理车辆数据进行格式化处理时，首先确定该待处理车辆数据的数量是否为至少两个，若确定该待处理车辆数据的数量为至少两个，则将该些待处理车辆数据进行拼接，并对拼接后的待处理车辆数据进行格式化处理。若确定待处理车辆数据的数量为一个时，基于所述预置规范规则将所述待处理车辆数据进行格式化处理。

优选的，为了能够成功将格式化处理后的待处理车辆数据发送至远程监控装置，在向远程监控装置发送格式化后的待处理车辆数据时，首先确定发送格式化后待处理车辆数据的发送协议，基于该确定的发送协议将格式化后的待处理车辆数据发送至远程监控装置。作为本发明实施例一种实现方式，解析数据采集指令，获取并确定发送协议，其中，该数据采集指令中还包含有待处理车辆数据的发送协议；作为本发明实施例的另一种实现方式，在数据处理及传输平台中会默认设置一种发送协议，确定该默认的发送协议为发送待处理车辆数据的发送协议；或者，确定在数据处理及传输平台中选定的发送协议为待处理车辆数据的发送协议。

优选的，为了能够确保数据处理及传输平台中格式化处理后的待处理车辆数据均能够发送至远程监控装置，在将格式化处理后的待处理车辆数据发送至远程监控装置之前，将格式化处理后的待处理车辆数据添加到发送等待队列中，该发送等待队列用于存储格式化处理后的待处理车辆数据。

优选的，在步骤S3中，所述4G无线数据接收模块包括接收器、分发器和流控器，接收器用于接收4G无线数据发送模块发送的车辆数据，分发器将接收器接收的车辆数据分发至数据缓存模块，并将车辆数据接收的速度传递给自适应控制器模块，流控器将自适应控制器模块产生的自适应值发送给控制模块的频控器，以控制车辆数据接收的速率；

所述4G无线数据接收模块的工作流程如下：

S31.接收器接收4G无线数据发送模块发送的数据；

S32.分发器将步骤S31中接收到的数据发送至数据缓存模块的数据生成器；

S33.分发器计算每秒分发数据的速率，并将该分发速率值传递给自适应控制器模块；

S34.流控器将自适应控制器模块产生的自适应值发送给控制模块的频控器。

如上所述，虽然根据实施例所限定的实施例和附图进行了说明，但对本技术领域具有一般知识的技术人员来说能从上述的记载中进行各种修改和变形。例如，根据与说明的技术中所说明的方法相不同的顺序来进行，和/或根据与说明的系统、结构、装置、电路等构成要素所说明的方法相不同的形态进行结合或组合，或根据其他构成要素或均等物进行替换或置换也可达成适当的效果。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，做出若干等同替代或明显变型，而且性能或用途相同，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (9)

1.一种智能远程监控系统，该系统包括多个远程车载终端、远程监控装置和数据处理及传输平台；

其中，远程车载终端包括：安装在远程车载终端上的车辆状态采集模块、车辆周边状态采集模块和数据采集接口；

所述数据处理及传输平台包括：

接收模块，用于接收预设数据采集接口发送的待处理车辆数据；其中，所述预设数据采集接口根据数据采集指令采集所述待处理车辆数据，所述数据采集指令中包含所述待处理车辆数据的数据类型；

确定模块，用于确定所述待处理车辆数据的数据类型是否与所述接收模块接收的所述数据采集指令中的数据类型一致；

处理模块，用于当所述确定模块确定所述待处理车辆数据的数据类型与所述数据采集指令中的数据类型一致时，根据预置规范规则将所述待处理车辆数据进行格式化处理，所述预置规范规则用于规范所述待处理车辆数据的格式；

4G无线数据发送模块，用于将所述处理模块格式化处理后的所述待处理车辆数据发送至所述远程监控装置；

远程监控装置包括：4G无线数据接收模块、车辆状况识别模块、显示及报警终端和控制模块；所述4G无线数据接收模块，接收所述终端4G无线数据发送模块发送的车辆数据；控制模块用于对远程监控装置中各模块进行协调控制。

2.如权利要求1所述的系统，其特征在于，车辆状态采集模块用于采集车辆的速度、角度、温度、湿度、油量等信息，车辆周边状态信息采集模块用于采集周围车辆的距离、车辆周围的温度、车辆周围的湿度等信息。

3.如权利要求2所述的系统，其特征在于，所述车辆状态采集模块和车辆周边状态信息采集模块采集到的信息，通过CAN总线发送给数据采集接口，数据采集接口将采集到的信息发送给数据处理及传输平台。

4.如权利要求3所述的系统，其特征在于，所述车辆状态采集模块还包括重量传感器，用于测量车辆的加速度，具体获取加速度的方式如下：

重力传感器各轴初始的加速度为

x＝0，

y＝0，

z＝1g，

当x轴倾斜α度角时，

各轴此时的加速度为

x'＝-1g×sinα，

y'＝0，

z'＝1g×cosα，

用x'＝-1g×sinα除以z'＝1g×cosα得：

$\frac{x^{\′}}{z^{\′}}=-\frac{\sin \mathrm{\α}}{\cos \mathrm{\α}}=-\tan \mathrm{\α},$

其中

同理如果设y轴偏转角为β，

则

z轴的正值表示重力传感器正面方向，z轴的负值表示重力传感器反面方向。

5.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述处理模块包括：

处理确定单元，用于确定所述待处理车辆数据的数量是否为至少两个；

拼接单元，用于当所述处理确定单元确定所述待处理车辆数据的数量为至少两个时，将所述待处理车辆数据进行拼接；

第一处理单元，用于基于所述预置规范规则对所述拼接单元拼接后的所述待处理车辆数据进行格式化处理；

第二处理单元，用于当所述处理确定单元确定所述待处理车辆数据的数量为一个时，基于所述预置规范规则将所述待处理车辆数据进行格式化处理。

6.如权利要求1所述的系统，其特征在于，所述4G无线数据发送模块包括：

数据发送确定单元，用于确定发送格式化处理后的所述待处理车辆数据的发送协议；

数据发送单元，用于基于所述数据发送确定单元确定的所述发送协议将格式化处理后的所述待处理车辆数据发送至所述远程监控装置。

7.如权利要求6所述的系统，其特征在于，所述数据发送确定单元包括：

解析子单元，用于解析所述数据采集指令；其中，所述数据采集指令中还包含所述发送协议；

获取子单元，用于在所述解析子单元解析所述数据采集指令之后，获取并确定所述发送协议；

发送确定子单元，用于确定所述数据处理及传输平台中默认的或者选定的发送协议为所述发送协议。

8.如权利要求7所述的系统，其特征在于，所述确定模块包括：

确定解析单元，用于解析所述数据采集指令，所述第一数据类型为所述数据采集指令中的数据类型；

确定获取单元，用于在所述确定解析单元解析所述数据采集指令之后，获取第一数据类型；

第一确定单元，用于确定第二数据类型，所述第二数据类型为所述待处理车辆数据的数据类型；

第二确定单元，用于确定所述确定获取单元获取的所述第一数据类型与得到第一确定单元确定的所述第二数据类型是否一致；

所述处理模块33，还用于当所述确定模块32确定所述第一数据类型与所述第二数据类型一致时，根据预置规范规则将所述待处理车辆数据进行格式化处理。

9.如权利要求8所述的系统，其特征在于，所述4G无线数据接收模块包括接收器、分发器和流控器，所述控制模块包括频控器，接收器用于接收4G无线数据发送模块发送的车辆数据，分发器将接收器接收的车辆数据分发至数据缓存模块，并将车辆数据接收的速度传递给自适应控制器模块，流控器将自适应控制器模块产生的自适应值发送给控制模块的频控器，以控制车辆数据接收的速率。