CN204137024U - 一种基于逆向rtd的车辆实时监控调度系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型提供一种基于逆向RTD的车辆实时监控调度系统，包括车载终端、差分定位服务器、调度控制中心和参考站；车载终端包括GNSS定位模块、语音通讯模块等；差分定位服务器包括数据解析模块、数据解算模块、坐标转换模块等；调度控制中心包括第二显示模块、调度模块等；参考站包括GNSS接收机。本实用新型整体系统精简；通过GNSS天线和GNSS接收机接收信号实现车辆的精确定位；通过数据解析模块、数据解算模块、语音通讯模块、调度模块等，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，且调度中心可以实时对车辆进行调度，进行合理安排，提高工作效率，节约成本。

Description

一种基于逆向RTD的车辆实时监控调度系统

技术领域

本实用新型涉及车辆监控调度系统领域，特别地，涉及一种应用于露天矿山的基于逆向RTD(实时伪距差分定位)的车辆实时监控调度系统。

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、偷矿、超速行驶等不良现象，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，只能够在监控中心监控所有车辆，进行车辆调度。但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。

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以及能实现预警的车辆实时监控调度系统具有重要的意义。

实用新型内容

本实用新型的目的在于提供一种适用于露天矿山的基于逆向RTD的车辆实时监控调度系统，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、怠工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：

一种基于逆向RTD的车辆实时监控调度系统，包括车载终端、差分定位服务器、调度控制中心以及参考站；

所述车载终端包括GNSS定位模块、第一DTU/GPRS模块以及语音通讯模块，所述GNSS定位模块包括具有接收GPS导航定位系统信号的GNSS天线；所述GNSS定位模块以及所述语音通讯模块均与所述第一DTU/GPRS模块连接；

所述差分定位服务器包括数据解析模块、数据解算模块、第二DTU/GPRS模块以及坐标转换模块，所述数据解算模块、坐标转换模块以及第一DTU/GPRS模块均与所述第二DTU/GPRS模块连接，所述数据解析模块以及所述坐标转换模块分别与所述数据解算模块连接；

所述调度控制中心包括第二显示模块、调度模块以及第三DTU/GPRS模块，所述坐标转换模块以及所述调度模块分别与所述第二显示模块与连接；所述调度模块通过所述第三DTU/GPRS模块与所述第一DTU/GPRS模块连接；

所述参考站包括具有接收GPS导航定位系统信号的GNSS接收机，所述GNSS接收机与所述数据解析模块连接；

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、所述调度模块与所述第二显示模块之间、所述调度模块与所述第三DTU/GPRS模块之间以及所述第一DTU/GPRS模块与所述第三DTU/GPRS模块均为双向通讯连接。

以上技术方案中优选的，所述GNSS天线以及所述GNSS接收机均还包括同时接收北斗卫星导航定位系统信号的部件。

以上技术方案中优选的，所述车载终端与所述调度控制中心之间以及所述车载终端与所述差分定位服务器之间均采用Socket通讯，其通讯协议为TCP协议。

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；所述第二显示模块通过VGA线与所述调度模块连接；所述GNSS接收机通过光纤以及RTCM协议与所述数据解析模块连接。

以上技术方案中优选的，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，所述调度模块为采用语音进行通讯的模块。

以上技术方案中优选的，所述第一DTU/GPRS模块、第二DTU/GPRS模块以及第三DTU/GPRS模块的内部均配置有SIM卡。

为了达到更好的技术效果，所述车载终端还包括第一显示模块，所述第一显示模块与所述第一DTU/GPRS模块连接；所述第一显示模块为采用Windows CE操作系统的7寸电容式触屏。

为了达到更好的技术效果，所述差分定位服务器还包括车辆行驶预警模块，所述第二DTU/GPRS模块以及所述坐标转换模块分别与所述车辆行驶预警模块连接。

本实用新型具有以下有益效果：

(1)本实用新型的基于逆向RTD的车辆实时监控调度系统包括车载终端、差分定位服务器、调度控制中心以及参考站，所述车载终端包括GNSS定位模块、第一DTU/GPRS模块以及语音通讯模块，所述GNSS定位模块包括具有接收GPS导航定位系统信号的GNSS天线，所述差分定位服务器包括数据解析模块、数据解算模块、第二DTU/GPRS模块以及坐标转换模块，所述调度控制中心包括第二显示模块、调度模块以及第三DTU/GPRS模块，所述参考站包括具有接收GPS导航定位系统信号的GNSS接收机，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，能够获得车辆的精确位置坐标，基本上能够满足现实需求；通过所述数据解析模块、数据解算模块、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对车辆进行调度，进行合理安排，提高工作效率，节约成本。

(2)本实用新型中所述GNSS天线以及所述GNSS接收机均还包括同时接收北斗卫星导航定位系统信号的部件，即能同时接收GPS导航定位系统的信号以及北斗卫星导航定位系统的信号，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。

(3)本实用新型中车载终端与调度控制中心之间以及车载终端与差分定位服务器之间均采用Socket通讯，其通讯协议为TCP协议，通讯顺畅，能够及时获得准确信息。最好是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，第二显示模块通过VGA线与调度模块连接，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。

(4)本实用新型中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。

(5)本实用新型中调度模块为采用语音进行通讯的模块，便于调度人员和被调度人员之间的沟通，实现清晰、现场化的指导以及调配。

(6)本实用新型中第一DTU/GPRS模块、第二DTU/GPRS模块以及第三DTU/GPRS模块的内部均配置有SIM卡，便于存储大量的数据，便于后期核查或备份。

(7)本实用新型中车载终端还包括第一显示模块，第一显示模块为采用Windows CE操作系统的7寸电容式触屏，部件占用空间小，方便车载，且其显示效果好，能使司机清楚地了解自己所处的相关位置(包括知晓前方是否有车辆)、道路的曲折等情况，提高行驶过程中的安全性，实用性强。

(8)本实用新型中差分定位服务器还包括车辆行驶预警模块，第二DTU/GPRS模块以及坐标转换模块分别与车辆行驶预警模块连接，通过对两车相遇、车辆超速行驶、怠工等情况通过进行预警，提高车辆的行驶安全。

除了上面所描述的目的、特征和优点之外，本实用新型还有其它的目的、特征和优点。下面将参照图，对本实用新型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实用新型的进一步理解，本实用新型的示意性实施例及其说明用于解释本实用新型，并不构成对本实用新型的不当限定。在附图中：

图1是本实用新型优选实施例1的基于逆向RTD的车辆实时监控调度系统的整体结构示意图；

1-车载终端，11-GNSS定位模块，111-GNSS天线，12-第一DTU/GPRS模块，13-第一显示模块，14-语音通讯模块，2-差分定位服务器，21-数据解析模块，22-数据解算模块，23-第二DTU/GPRS模块，24-坐标转换模块，25-车辆行驶预警模块，3-调度控制中心，31-第二显示模块，32-调度模块，33-第三DTU/GPRS模块，4-参考站，41-GNSS接收机，001-卫星系统。

具体实施方式

以下结合附图对本实用新型的实施例进行详细说明，但是本实用新型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：

一种适用于露天矿山的基于逆向RTD的车辆实时监控调度系统，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、怠工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：

一种基于逆向RTD的车辆实时监控调度系统，包括车载终端1、差分定位服务器2、调度控制中心3以及参考站4，所述车载终端1与所述调度控制中心3之间以及所述车载终端1与所述差分定位服务器2之间均采用Socket通讯，其通讯协议为TCP协议，详见图1，整体结构精简。

所述车载终端1包括GNSS定位模块11、第一DTU/GPRS模块12、第一显示模块13以及语音通讯模块14；所述GNSS定位模块11最好为合众思壮北斗多频多星RTK板卡-P306/P307，其包括具有接收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111，所述GNSS天线111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，实现信号的完全接收，实现精确定位；所述GNSS定位模块11、第一显示模块13以及语音通讯模块14均与所述第一DTU/GPRS模块12连接，其中所述GNSS定位模块11通过RS-232总线与所述第一DTU/GPRS模块12连接，所述第一DTU/GPRS模块12与所述语音通讯模块14之间采用双向通讯连接。

所述差分定位服务器2包括数据解析模块21、数据解算模块22、第二DTU/GPRS模块23、坐标转换模块24以及车辆行驶预警模块25，所述数据解算模块22、坐标转换模块24、车辆行驶预警模块25以及第一DTU/GPRS模块12均与所述第二DTU/GPRS模块23连接，其中所述第一DTU/GPRS模块12通过无线网以及TCP网络协议与所述第二DTU/GPRS模块23连接，且为双向通讯连接；所述数据解析模块21以及所述坐标转换模块24分别与所述数据解算模块22连接；所述坐标转换模块24与所述车辆行驶预警模块25连接，当两车快相遇或遇见急转弯时，车辆行驶预警模块25发出预警信息。

所述数据解析模块21具体处理过程是：首先接收参考站4通过光纤以及第二DTU/GPRS模块23传送过来的二进制数据流，解析为ASCII码格式文本，根据RTCM3.0或者NMEA0183等协议格式，从文本中提取出需要的定位数据，再传送至数据解算模块22进行处理。

所述数据解算模块22具体处理过程为：通过软件解算参考站4发送过来的定位数据，生成伪距差分改正数，与车载终端1发回的定位数据进行联合解算，得到精度较高的伪距差分定位结果，传送至坐标转换模块24进行坐标转换。

所述车辆行驶预警模块25为软件模块，通过获知车辆各自的位置信息以及地形属性信息，自动计算车辆所在位置地形以及车辆间距离等信息，针对各种可能出现的险情进行预判，将可能出现的危险发送至车载终端1。

所述调度控制中心3包括第二显示模块31、调度模块32以及第三DTU/GPRS模块33，所述坐标转换模块24以及所述调度模块32分别与所述第二显示模块31与连接，其中所述第二显示模块31通过VGA线与所述调度模块32连接；所述调度模块32通过所述第三DTU/GPRS模块33与所述第一DTU/GPRS模块12之间采用双向通讯连接(即所述调度模块32与所述第三DTU/GPRS模块33之间以及所述第一DTU/GPRS模块12与所述第三DTU/GPRS模块33之间均为双向通讯连接)。调度控制中心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1的语音通讯模块14，提醒驾驶员注意前方会车。

所述调度模块32为一客户端软件，该模块通过第二显示模块31将车辆位置信息等属性呈现给调度员，当需要进行人工调度、提醒、安排时，通过该模块进行相关操作，能将调度信息通过第三DTU/GPRS模块33发送至车载终端1。

所述参考站4包括具有接收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41，所述GNSS接收机41通过光纤以及RTCM协议与所述数据解析模块21连接。所述GNSS接收机41采用高精度大地型双频多模GNSS接收机，应安装在无遮挡地势较高处，与差分定位服务器之间通过光纤连接，高精度的差分改正数采用RTCM协议传输。

本实施例的基于逆向RTD的车辆实时监控调度系统中，所述第一显示模块13为采用Windows CE操作系统的7寸电容式触屏，内嵌矿区地图，用于显示矿车实时位置信息和调度预警信息；所述第二显示模块31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°，最好是三星无缝液晶视频墙，包括4×4块46寸液晶电视(型号为UA46F5500)，以及视频拼接控制器(型号为伟昊460UT)，用于显示矿车位置信息以及矿区的属性信息；所述调度模块32为采用语音进行通讯的模块，用于安排生产调度安排、现场指挥、实时监控等，通过语音通讯模块14与矿车驾驶员进行语音通讯；所述第一DTU/GPRS模块12、第二DTU/GPRS模块23以及第三DTU/GPRS模块33的内部均配置有SIM卡，且最好均选用才茂CM3190P GPRS DTU。

本实施例的基于逆向RTD的车辆实时监控调度系统的工作原理如下：

将所述车载终端1安装在待监控矿车上，由车辆电频提供24V直流电；将所述差分定位服务器2以及调度控制中心3安装在监控大厅内；将所述参考站4安装在地势较高无遮挡处；

所述车载终端1中GNSS定位模块11上的GNSS天线111以及所述参考站4中GNSS接收机41同时接收卫星系统001(包括GPS导航定位系统和北斗卫星导航定位系统)的信号，所述GNSS定位模块11将信息传递给内插SIM卡的第一DTU/GPRS模块12，所述第一DTU/GPRS模块12将信息传递给第一显示模块13进行显示，且同时将信息传送给数据解算模块22进行数据解算后获得获取高精度差分改正数；所述GNSS接收机41将接收到的信号通过光纤以及RTCM协议传送给数据解析模块21，所述数据解析模块21将数据流传送给数据解算模块22，所述数据解算模块22对接收到的数据流进行数据解算后获得获取高精度差分改正数；所述数据解算模块22将从第一DTU/GPRS模块12以及数据解析模块21获得的信息进行数据解算后获得的高精度差分改正数传送给坐标转换模块24将相关数据转换为矿山采用坐标系统下的坐标数据；所述车辆行驶预警模块25与所述坐标转换模块24相连获取所有车辆位置信息，当两车快相遇或遇见急转弯时发出预警信息；所述车辆行驶预警模块25以及所述坐标转换模块24均将坐标数据与预警信息依次通过第二DTU/GPRS模块23发送到车载终端1中的第一DTU/GPRS模块12，最后通过第一显示模块13以及语音通讯模块14进行显示和报警；

所述坐标转换模块24将相关坐标数据通过以太网连接传送给调度控制中心3的第二显示模块31进行显示，显示过程具体是第二显示模块31通过RS-232通讯接口来控制图像控制器来实现任意组合显示模式的切换、信号的切换等，通过VGA线与调度模块32连接；所述调度模块32运行在调度控制中心3的服务器上，主要用于安排生产调度、实时监控以及生产统计等，并通过第三DTU/GPRS模块33以及第一DTU/GPRS模块12与车载终端1中的语音通讯模块14进行语音通讯。

本实用新型基于逆向RTD的车辆实时监控调度系统中，所述车载终端用于采集GNSS定位信息(全球导航卫星系统)，并发送至差分定位服务器，接受调度中心的指挥调度；所述差分定位服务器用于解析RTCM协议，解算定位数据，转换坐标系统；所述调度监控中心用于显示车辆位置信息，进行生产调度；所述参考站用于提供精确位置坐标。利用GNSS定位技术、GPRS通信网络、差分定位解算技术、TCP通信协议、语音通讯技术等，能够实时监控矿车运行情况，对两车相遇、车辆超速行驶、怠工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。

与常规实时伪距差分定位(RTD)将差分解算放在流动端相比，逆向RTD将解算过程放在差分定位服务器上，并在其中实现坐标转换、数据回传、车辆行驶预警等功能，实现了信息共享，协同作业的目的。

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

Claims (9)

1.一种基于逆向RTD的车辆实时监控调度系统，其特征在于：包括车载终端(1)、差分定位服务器(2)、调度控制中心(3)以及参考站(4)；

所述车载终端(1)包括GNSS定位模块(11)、第一DTU/GPRS模块(12)以及语音通讯模块(14)，所述GNSS定位模块(11)包括具有接收GPS导航定位系统信号的GNSS天线(111)；所述GNSS定位模块(11)以及所述语音通讯模块(14)均与所述第一DTU/GPRS模块(12)连接；

所述差分定位服务器(2)包括数据解析模块(21)、数据解算模块(22)、第二DTU/GPRS模块(23)以及坐标转换模块(24)，所述数据解算模块(22)、坐标转换模块(24)以及第一DTU/GPRS模块(12)均与所述第二DTU/GPRS模块(23)连接，所述数据解析模块(21)以及所述坐标转换模块(24)分别与所述数据解算模块(22)连接；

所述调度控制中心(3)包括第二显示模块(31)、调度模块(32)以及第三DTU/GPRS模块(33)，所述坐标转换模块(24)以及所述调度模块(32)分别与所述第二显示模块(31)与连接；所述调度模块(32)通过所述第三DTU/GPRS模块(33)与所述第一DTU/GPRS模块(12)连接；

所述参考站(4)包括具有接收GPS导航定位系统信号的GNSS接收机(41)，所述GNSS接收机(41)与所述数据解析模块(21)连接；

其中，所述第一DTU/GPRS模块(12)与所述语音通讯模块(14)之间、所述第一DTU/GPRS模块(12)与所述第二DTU/GPRS模块(23)之间、所述调度模块(32)与所述第二显示模块(31)之间、所述调度模块(32)与所述第三DTU/GPRS模块(33)之间以及所述第一DTU/GPRS模块(12)与所述第三DTU/GPRS模块(33)之间均为双向通讯连接。

2.根据权利要求1所述的基于逆向RTD的车辆实时监控调度系统，其特征在于：所述GNSS天线(111)以及所述GNSS接收机(41)均还包括同时接收北斗卫星导航定位系统信号的部件。

3.根据权利要求1所述的基于逆向RTD的车辆实时监控调度系统，其特征在于：所述车载终端(1)与所述调度控制中心(3)之间以及所述车载终端(1)与所述差分定位服务器(2)之间均采用Socket通讯，其通讯协议为TCP协议。

4.根据权利要求3所述的基于逆向RTD的车辆实时监控调度系统，其特征在于：所述GNSS定位模块(11)通过RS-232总线与所述第一DTU/GPRS模块(12)连接；所述第一DTU/GPRS模块(12)通过无线网以及TCP网络协议与所述第二DTU/GPRS模块(23)连接；所述第二显示模块(31)通过VGA线与所述调度模块(32)连接；所述GNSS接收机(41)通过光纤以及RTCM协议与所述数据解析模块(21)连接。

5.根据权利要求1所述的基于逆向RTD的车辆实时监控调度系统，其特征在于：所述第二显示模块(31)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°。

6.根据权利要求1所述的基于逆向RTD的车辆实时监控调度系统，其特征在于：所述调度模块(32)为采用语音进行通讯的模块。

7.根据权利要求1-6任意一项所述的基于逆向RTD的车辆实时监控调度系统，其特征在于：所述第一DTU/GPRS模块(12)、第二DTU/GPRS模块(23)以及第三DTU/GPRS模块(33)的内部均配置有SIM卡。

8.根据权利要求7所述的基于逆向RTD的车辆实时监控调度系统，其特征在于：所述车载终端(1)还包括第一显示模块(13)，所述第一显示模块(13)与所述第一DTU/GPRS模块(12)连接；所述第一显示模块(13)为采用Windows CE操作系统的7寸电容式触屏。

9.根据权利要求7所述的基于逆向RTD的车辆实时监控调度系统，其特征在于：所述差分定位服务器(2)还包括车辆行驶预警模块(25)，所述第二DTU/GPRS模块(23)以及所述坐标转换模块(24)分别与所述车辆行驶预警模块(25)连接。