CN204595922U - 一种基于LabVIEW的校车安全智能管理系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于LabVIEW的校车安全智能管理系统。一种基于LabVIEW的校车安全智能管理系统，包括车载平台、日常管理平台，所述车载平台包括LabVIEW上位机控制端、身份识别模块、红外计数模块、温度检测模块及视频监控模块，所述LabVIEW上位机控制端连接所述身份验证模块、红外计数模块、温度检测模块及摄像头；所述车载平台通过网络连接所述日常管理平台，所述日常管理平台包括服务器管理端和客户端，所述服务器管理端发送信息给所述客户端。有益效果是：可进行错乘提醒，家长、学校实时访问车内的视频监控信息，通过短信平台访问LabVIEW中的数据库信息，实现到站学生安全乘车短信告知。

Description

一种基于LabVIEW的校车安全智能管理系统

技术领域

  本实用新型涉及一种车辆管理系统，特指一种基于LabVIEW的校车安全智能管理系统。

背景技术

近年来国内校车事故频发，据交警部门统计：2010年至今全国共发生43起，造成死亡人数高达153人，其中多数是幼儿，给每个家庭和整个社会带来了巨大的影响，社会各界反响激烈，各级政府部门也认真探索并改进管理方法，先后出台《校车安全管理条例》、《专用校车安全技术条件》等强制性国家标准来加强校车安全管理，保障学生交通安全。但目前，对校车安全问题的解决，从制度层面探讨的多，从技术层面研究的少。制度的制定，只能约束遵守制度的人，而对于一些由于客观原因无法按照制度办事或者不遵守制度的人来说，并不能起到大的作用，要保障校车安全必须同时从制度和技术层面上来解决，故我们拟采用先进的技术手段为校车的安全管理提供强有力的技术保障。

发明内容

本实用新型要解决的技术问题是如何对校车运行进行实时监控和控制，方便管理人员及家长了解校车动态和学生信息。

本发明的目的是提出一种校车只能管理系统。此目的是通过如下方法实现的：

一种基于LabVIEW的校车安全智能管理系统，包括车载平台、日常管理平台，所述车载平台包括LabVIEW上位机控制端、身份识别模块、红外计数模块、温度检测模块及视频监控模块，所述LabVIEW上位机控制端连接所述身份验证模块、红外计数模块、温度检测模块及摄像头；所述车载平台通过网络连接所述日常管理平台，所述日常管理平台包括服务器管理端和客户端，所述服务器管理端发送信息给所述客户端。通过车载平台实施监控校车的实际运行状况、乘车人数及车内温度，车载平台监测的数据实时传输给LabVIEW上位机控制端，采用红外发光管发射红外线，红外接收管接收此红外线，并将信号放大、整流形成高电平信号，当有人挡住红外光时，接收管没有接收到红外信号，放大器将输出低电平，同时将该电平信号传送给单片机进行控制计数，并经译码驱动电路使数码管显示数值。从而获取上车人数统计值，通过RS232串口技术将所计得的数值上传电脑，LabVIEW通过visa串口接收人数信息，并经字符转换，阈值判断等步骤实现超载或少载警示。

进一步地，所述车载平台还包括下车提醒模块，所述下车提醒模块连接所述LabVIEW上位机控制端和所述服务器管理端。乘坐人员上车身份验证后，上位机控制端存储乘坐人员信息，达到制定下车地点时，LabVIEW上位机控制端控制下车提醒模块发出提醒信息。乘坐人员下车时信息发送给服务器管理端，服务器发送信息给客户端。首先读取数据库中各学生的信息，包括学生姓名、家长电话号码、家庭住址，采用条件结构将学生信息与站点信息匹配，同时调用SpeechLib.ISpeechVoice的控件提示到站学生及时下车，通过TCP/IP协议将下车学生信息发送给服务器端，从而为.NET平台的建立提供数据信息。

进一步地，所述车载平台还包括GPS定位模块，所述GPS定位模块连接所述LabVIEW上位机控制端。GPS定位模块实时进行定位，然后通过LabVIEW上位机控制端把公交车实时运行信息发送给服务器管理端。

进一步地，所述服务器管理端还包括短信发送模块模块，所述服务器管理端通过所述短信发送模块发送短信给手机终端。服务器管理端采集到的校车信息，实时发送到家长及老师的手机上，使家长和老师实时了解校车的状态。

进一步地，所述车载平台还包括停车信号旋臂模块，所述停车信号旋臂模块连接所述LabVIEW上位机控制端，还包括停车警示标志，所述停车警示标志安装在校车上，受所述停车信号旋臂模块控制。

进一步地，所述车载平台还包括有车载教育课堂。充分利用学生乘车的时间，在轻松的氛围中，对学生进行道德、科普、历史等知识的普及，丰富了学生的眼界视野，提高了学生的学习兴趣。

进一步地，所述身份识别模块采用ISO14443通信协议，利用单片机实现S50 IC卡与射频读卡器RC500之间的通讯。采用ISO14443通信协议，利用单片机实现S50 IC卡与射频读卡器RC500之间的通讯，利用RS232串口通信技术，将学生信息发送到LABVIEW,实现信息的采集，并将信息与LabVIEW中建立的数据库进行校验比对，从而确定乘车学生是否属于本批次校车，并反馈给子界面。

进一步地，所述车载平台还包括有预警模块，所述预警模块连接所述LabVIEW上位机控制端。当乘车人数超标、车速超过预设值时，预警模块发出报警信息。

本实用新型的有益效果是：（1）成功的把身份验证功能应用到校车安全中，将刷卡学生的卡内信息与数据库信息进行智能比对，在不符合乘车班次的情况下，进行错乘提醒。

（2）在LabVIEW上，利用本地摄像头，实现了Ip camera的网络视频监控功能，突破了传统车载监控无法实现视频数据通信的难点，使得家长、学校实时访问车内的视频监控信息，并采用取帧处理的方法，大大降低了网络传输的压力。

（3）通过短信平台访问LabVIEW中的数据库信息，实现到站学生安全乘车短信告知。

（4）在校车上，大胆实施新型教育理念，充分利用学生乘车的时间，在轻松的氛围中，对学生进行道德、科普、历史等知识的普及，丰富了学生的眼界视野，提高了学生的学习兴趣。

附图说明

图1是本实用新型基于LabVIEW的校车安全智能管理系统总体设计框图；

图2是本实用新型基于LabVIEW的校车安全智能管理系统系统方案示意图；

图3是身份识别模块软件实现流程图；

图4是视频模块的发送与接收流程图；

图5是校车到站短信通知模块流程图。

具体实施方式

如图1-2所示，下面结合附图来对本发明进行详细说明。

本系统的设计原理是：结合LabVIEW软件环境，RFID、摄像头、GPS模块、DS18B20、IR、舵机等硬件设备，学生通过校车卡刷卡上车，系统对该学生卡内的个人信息进行智能对比，对于非本线路的学生进行错乘提醒；当到达该生家庭住址对应的站点，系统自动提醒其下车，避免错下。通过GPS、IR模块分别计算实时车速和乘车人数，当实时车速大于60公里/小时（车速可以根据实际情况进行设置调整），系统自动进行超速预警，并提醒司机注意减速慢行；当乘车学生超过实际核载数时，系统自动进行超载预警，并提醒司机按规定搭载学生。学生家长、老师利用电脑、手机，实时访问车内摄像头采集的视频信息，同时对视频信息进行存储，以备后续调用。当学生到达家庭住址对应的校车停靠点，系统给该生的家长发送“【安全校车】***家长您好，您的孩子***已经在*****站台下车，特此告知！”的反馈信息。通过DS18B20温度传感器，实时监测车内温度信息，当温度大于设定运行温度时，系统自动提醒司机“温度过高，请降温处理。”

一种基于LabVIEW的校车安全智能管理系统，包括车载平台、日常管理平台，所述车载平台包括LabVIEW上位机控制端、身份识别模块、红外计数模块、温度检测模块及视频监控模块，所述LabVIEW上位机控制端连接所述身份验证模块、红外计数模块、温度检测模块及摄像头；所述车载平台通过网络连接所述日常管理平台，所述日常管理平台包括服务器管理端和客户端，所述服务器管理端发送信息给所述客户端。所述车载平台还包括下车提醒模块，所述下车提醒模块连接所述LabVIEW上位机控制端和所述服务器管理端。

本系统中采用的GPS模块为5V的USB供电模式，同时利用STC51单片机读取GPS定位芯片信息并实现解析，通过USB转串口的方式将信息上传到LabVIEW中， LabVIEW利用 visa串口、数组函数、条件结构、while循环结构、字符串函数、属性节点等完成定位信息的采集，数据格式的转换，从而显示校车的经纬度及实时速度。

如图3所述，学生刷卡上车时，采用红外发光管发射红外线，红外接收管接收此红外线，并将信号放大、整流形成高电平信号.当有人挡住红外光时，接收管没有接收到红外信号，放大器将输出低电平，同时将该电平信号传送给单片机进行控制计数，并经译码驱动电路使数码管显示数值。从而获取上车人数统计值，通过RS232串口技术将所计得的数值上传电脑，LabVIEW通过visa串口接收人数信息，并经字符转换，阈值判断等步骤实现超载或少载警示。所述身份识别模块采用ISO14443通信协议，利用单片机实现S50 IC卡与射频读卡器RC500之间的通讯，利用RS232串口通信技术，将学生信息发送到LABVIEW，实现信息的采集，并将信息与LabVIEW中建立的数据库进行校验比对，从而确定乘车学生是否属于本批次校车，并反馈给子界面。

下车到站时，首先读取数据库中各学生的信息，包括学生姓名、家长电话号码、家庭住址，采用条件结构将学生信息与站点信息匹配，同时调用SpeechLib.ISpeechVoice的控件提示到站学生及时下车，通过TCP/IP协议将下车学生信息发送给服务器端，从而为.NET平台的建立提供数据信息。

如图5所示，所述校车到站短信通知模块是.NET和第三方短信平台共同实现的。.NET主要采用三层架构(Model+BLL+DLL)实现对站台、学生姓名、家长手机号码等信息的读取，调用第三方短信平台（能实现全网覆盖，即接入移动、联通、电信短信业务平台）提供的API接口实现校车到站短信通知。具体流程如下：运行LabVIEW后，一旦点击“下车”按钮，此时将获取校车到站站台的名称，将此站台名称写入服务器Excel文件中（覆盖原有站台名称）；在.NET平台中，每隔一定时间，自动实现对此Excel文件中站台数据的读取，一旦发现有新的站台数据（站台名称唯一），此时读取在此站台下车的所有学生姓名和家长手机号码，并利用第三方短信平台提供的API接口，实现对到站学生家长短信的发送，短信内容可以自定义。

利用数字温度传感器DS18B20与单片机和PC机相结合组成传感器测温系统，实现温度检测系统的硬件和软件设计。该系统由DS18B20、单片机STC89C51接口电路、USB转串口组成，通过软件编程发送到上位机（PC机），并在PC机上用LabVIEW界面远程显示实时的温度值。

所述停车信号旋臂模块采用STC90c51单片机产生20ms的PWM周期信号，并通过定时中断设置以调整占空比从而实现舵机角度的控制。然后通过串口实现LabVIEW与单片机的通信，最终LabVIEW通过visa串口发送字符串命令，利用事件结构的方式控制单片机，最终实现警示牌的转动。

如图4所示，所述视频监控模块还需实现视频实时传输功能，本模块主要实现视频的网络传输，其本质上是在LabVIEW中通过本地摄像头实现Ip camera的网络视频监控功能。

根据以上所述，便可以实现本发明。对本领域的技术人员在不背离本发明的精神和保护范围的情况下做出的其他变化和修改，仍包括在本发明保护范围之内。

Claims (8)

1.一种基于LabVIEW的校车安全智能管理系统，包括车载平台、日常管理平台，其特征在于：所述车载平台包括LabVIEW上位机控制端、身份识别模块、红外计数模块、温度检测模块及视频监控模块，所述LabVIEW上位机控制端连接所述身份验证模块、红外计数模块、温度检测模块及摄像头；所述车载平台通过网络连接所述日常管理平台，所述日常管理平台包括服务器管理端和客户端，所述服务器管理端发送信息给所述客户端。

2.根据权利要求1所述的基于LabVIEW的校车安全智能管理系统，其特征在于：所述车载平台还包括下车提醒模块，所述下车提醒模块连接所述LabVIEW上位机控制端和所述服务器管理端。

3.根据权利要求1或2所述的基于LabVIEW的校车安全智能管理系统，其特征在于：所述车载平台还包括GPS定位模块，所述GPS定位模块连接所述LabVIEW上位机控制端。

4.根据权利要求3所述的基于LabVIEW的校车安全智能管理系统，其特征在于：所述服务器管理端还包括短信发送模块模块，所述服务器管理端通过所述短信发送模块发送短信给手机终端。

5.根据权利要求4所述的基于LabVIEW的校车安全智能管理系统，其特征在于：所述车载平台还包括停车信号旋臂模块，所述停车信号旋臂模块连接所述LabVIEW上位机控制端，还包括停车警示标志，所述停车警示标志安装在校车上，受所述停车信号旋臂模块控制。

6.根据权利要求5所述的基于LabVIEW的校车安全智能管理系统，其特征在于：所述车载平台还包括有车载教育课堂。

7.根据权利要求1所述的基于LabVIEW的校车安全智能管理系统，其特征在于：所述身份识别模块采用ISO14443通信协议，利用单片机实现S50 IC卡与射频读卡器RC500之间的通讯。

8.根据权利要求1所述的基于LabVIEW的校车安全智能管理系统，其特征在于：所述车载平台还包括有预警模块，所述预警模块连接所述LabVIEW上位机控制端。