CN111505680A - 一种后勤保障车辆监控和指挥系统 - Google Patents
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Abstract
本发明涉及一种后勤保障车辆监控和指挥系统，属于信息化领域。该系统包含车载导航终端装置、监控和指挥终端以及用于向车载导航终端装置、监控和指挥终端提供通讯链路的北斗卫星导航系统；所述车载导航终端装置单元包括信息化主机、显控终端和北斗一体机；本发明无需无线通信或卫星通信模块，通过外接北斗装置，采用北斗短报文通信，覆盖区域广，无通信盲区，保密性能高，解决了无移动网络覆盖地区通信问题并实现了保密通信。实现了对人、车、后勤保障车辆车载装置及道路车道偏离的监控和预警，提升了驾驶安全性，保障了人车安全。
Description
技术领域
本发明属于信息化领域，涉及一种后勤保障车辆监控和指挥系统。
背景技术
新出厂的“两客一危”车辆，在车辆出厂前应安装符合的卫星定位装置，并接入重点营运车辆联网联控系统，保证车辆监控数据准确、实时、完整地传输，确保车载卫星定位装置工作正常、数据准确、监控有效。
终端装置包含主机和外部设备两部分。终端主机包括微处理器、数据存储器、卫星定位模块、车辆状态信息采集模块、无线通信传输模块、实时时钟、数据通信接口等，外部设备包括卫星定位天线、无线通信天线、应急报警按钮、语音报读装置及其他信息显示、信息发布装置和信息采集设备等。
对于后勤保障车辆除关注车辆本身状态以外，通常还需关注车载设备装置状态信息、运送对象状态信息以及驾驶安全信息等。部队后勤保障车辆与民用车辆的应用场景有区别，后勤保障车辆运行地域跨度大，可能驶入无移动网络覆盖区域，常规车载终端系统大多基于常规移动通信网络，无法满足通信需求，需另外结合卫星通信等手段，无法与车载终端结合为一体，不便于监控和调度指挥；再者，战时状态下，卫星导航系统可能会关闭民用信号或施加干扰信号，导致定位导航功能无法正常使用，且执行某些任务时可能有保密需求，普通的车载终端无法满足需求。
综上，民用车载导航终端装置不能满足后勤保障车辆监控和指挥调度的需求。
发明内容
有鉴于此，本发明的目的在于提供一种后勤保障车辆监控和指挥系统，满足后勤保障车辆对于车辆状态、车载设备装置状态、运送对象状态信息以及驾驶安全信息等方面的监控功能和指挥调度功能，保障其在执行特殊任务和和战争等特殊状态下的导航定位功能、广覆盖通信功能以及保密需求。
为达到上述目的，本发明提供如下技术方案：
一种后勤保障车辆监控和指挥系统，包含车载导航终端装置、监控和指挥终端以及用于向车载导航终端装置、监控和指挥终端提供通讯链路的北斗卫星导航系统；
所述车载导航终端装置单元包括信息化主机、显控终端和北斗一体机；
所述信息化主机通过各类标准化接口与外设连接；
所述信息化主机用于对视频、传感器数据、卫星定位数据、车载设备状态参数及车辆本身状态参数进行采集与处理，并通过相应的标准化接口传输到显控终端进行输出显示，便于驾驶舱人员实时掌控车辆及装备的实时状态，同时，经过协议转换、数据编排数据处理后，将汇总结果通过输出接口传递给北斗一体机，再由北斗卫星发送至监控和指挥终端平台，实现车辆的信息化监控；
所述显控终端具备卫星导航功能、系统功能参数配置、显示车辆各方位监控视频、卫星状态与通信波束状态、短报文通信内容、车载装置工作状态、车辆运行状态等以及紧急报警功能；
所述显控终端运行智能操作系统，具备地图导航功能，支持离线地图和地图升级功能，能够进行目的地查找、地图浏览、自主导航操作；显控终端装置内部预装NFC读卡装置，支持驾驶员卡识别，能够读取驾驶员身份信息，并通过短报文上传至调度中心，为监控调度提供信息支持；
所述信息化主机与显控终端之间通过串口及RJ45连接，用于传输视频、图像、及控制指令各类数据信息；
所述北斗一体机用于接收RNSS体制下的北斗，即B1、B3频点的导航信号以及RDSS体制下的导航信号，实现北斗连续实时导航、定位、测速以及报文通信和位置报告功能，支持PRM芯片扩展，保障战时特殊状态下跟踪捕获北斗军码，实现军码定位；
所述监控和指挥终端包含指挥调度上位机软件和北斗指挥机；
在系统中，各车辆是单独的个体，车辆信息经过前端传感器采集传输至处理平台后，通过协议转换至统一数据结构，最后通过北斗通信传输至后端指挥平台；
所述北斗指挥机为用户提供接收RNSS及RDSS体制下的北斗导航信号，实现连续实时导航、定位、测速以及报文通信和位置报告功能；
所述北斗指挥机获取到下属用户机发送的各类数据信息后，通过串口传输至指挥调度上位机，并将数据存入数据库，便于后续数据回放和分析；
所述指挥终端通过北斗指挥机以短报文形式向下属用户机发送指挥调度指令；
北斗指挥机根据需要向单个用户点对点发送信息，或通过组播向分组用户发送信息或向全体用户发送通播信息。
可选的，所述外设包含监控摄像头、车辆本身传感装置、车载设备及外部加装传感设备；
所述监控摄像头包含三路摄像头，其中一路用于检测驾驶员危险驾驶行为，一路用于检测车道偏离，一路用于倒车后视摄像；
所述外部加装传感设备包括温湿度计、油量及胎压监测设备；
可选的，所述定位采用B1或B3频点单独定位或双频点联合定位。
可选的，所述信息化主机外置各类标准化接口，含RS232/485、网口、CAN总线接口、开关量输入接口及模拟量接口，用于外接北斗一体机、后勤车辆各类车载设备及各类传感器。
本发明的有益效果在于：
1)装置本身无卫星定位模块，通过外接装置实现定位。采用北斗B3单频点定位或B1、B3频点组合定位，有效提高卫星定位精度，高于普通车载导航产品定位精度；
2)可扩展B3军码定位，保障战时特殊状态下的定位需求；
3)装置本身无需无线通信或卫星通信模块，通过外接北斗装置，采用北斗短报文通信，覆盖区域广，无通信盲区，保密性能高，解决了无移动网络覆盖地区通信问题并实现了保密通信；
4)现有装置主要为通用产品，功能相对单一，外置接口种类和数量不足。本发明所含装置外置各类标准化接口，接口丰富，可扩展性强，含RS232/485、网口、CAN总线接口、开关量输入接口及模拟量接口，便于与外部设备连接；
5)实现对人、车、后勤保障车辆车载装置及道路车道偏离的监控和预警，提升驾驶安全性，保障人车安全。
本发明的其他优点、目标和特征在某种程度上将在随后的说明书中进行阐述，并且在某种程度上，基于对下文的考察研究对本领域技术人员而言将是显而易见的，或者可以从本发明的实践中得到教导。本发明的目标和其他优点可以通过下面的说明书来实现和获得。
附图说明
为了使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明作优选的详细描述，其中：
图1为系统实现原理图；
图2为系统功能模块。
具体实施方式
以下通过特定的具体实例说明本发明的实施方式，本领域技术人员可由本说明书所揭露的内容轻易地了解本发明的其他优点与功效。本发明还可以通过另外不同的具体实施方式加以实施或应用，本说明书中的各项细节也可以基于不同观点与应用，在没有背离本发明的精神下进行各种修饰或改变。需要说明的是，以下实施例中所提供的图示仅以示意方式说明本发明的基本构想，在不冲突的情况下，以下实施例及实施例中的特征可以相互组合。
其中，附图仅用于示例性说明，表示的仅是示意图，而非实物图，不能理解为对本发明的限制；为了更好地说明本发明的实施例，附图某些部件会有省略、放大或缩小，并不代表实际产品的尺寸；对本领域技术人员来说，附图中某些公知结构及其说明可能省略是可以理解的。
本发明实施例的附图中相同或相似的标号对应相同或相似的部件；在本发明的描述中，需要理解的是，若有术语“上”、“下”、“左”、“右”、“前”、“后”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此附图中描述位置关系的用语仅用于示例性说明，不能理解为对本发明的限制，对于本领域的普通技术人员而言，可以根据具体情况理解上述术语的具体含义。
下面结合附图对本发明做进一步的描述，如图1所示：一种后勤保障车辆的监控和指挥系统，包含车载导航终端装置、监控和指挥终端以及提供前述两者间通讯链路的北斗卫星导航系统。
车载导航终端装置单元主要由信息化主机、显控终端、北斗一体机组成。信息化主机通过各类标准化接口与外设连接。所述外设包含监控摄像头、车辆本身传感装置、车载设备及外部加装传感设备等。监控摄像头包含一路用于检测驾驶员危险驾驶行为如疲劳驾驶、闭眼、吃东西、接打电话等，一路用于检测车道偏离，一路倒车后视摄像头及预留普通监控摄像头；外部加装传感设备包括但不限于温湿度计、油量及胎压监测设备等。信息化主机负责对视频、传感器数据、卫星定位数据、车载设备状态参数及车辆本身状态参数等进行采集与处理，并通过相应的标准化接口传输到显控终端进行输出显示，便于驾驶舱人员实时掌控车辆及装备的实时状态，同时，经过协议转换、数据编排等数据处理后，将汇总结果通过输出接口传递给北斗一体机，再由北斗卫星发送至监控和指挥终端平台，实现车辆的信息化监控。
显控终端具备卫星导航功能、系统功能参数配置、显示车辆各方位监控视频、卫星状态与通信波束状态、短报文通信内容、车载装置工作状态、车辆运行状态等以及紧急报警等功能。显控终端运行智能操作系统，具备地图导航功能，支持离线地图和地图升级功能，可进行目的地查找、地图浏览、自主导航操作等。显控终端装置内部预装NFC读卡装置，支持驾驶员卡识别，可读取驾驶员身份信息，并通过短报文上传至调度中心，为监控调度提供信息支持。
车载导航终端是人机交互的窗口设备，对各类接收信息进行信息化显示，如视频信号、北斗短报文、北斗卫星强度信号、北斗波束信号、车辆状态信息、车载设备状态信息及其他外设传感器信息等，便于驾驶舱人员掌握实时状态，并可通过菜单配置或发送命令的方式与信息化主机和其他外设进行操作配置。
系统功能模块如图2所示：系统配置功能包括对系统输入法、时间格式设置、卫星定位频点选择等常用功能的设置。
北斗卫星定位功能：依靠北斗一体机或指挥机实现北斗单频点或双频点定位，可通过显控终端或指挥终端上位机软件对定位频点进行配置。通过输出的定位信息进行解析进而获取位置、速度等信息，车载端定时将定位信息上传至指挥端，指挥端获取数据后存入数据库，以便需要时回放和查看轨迹。
电子地图及导航功能：支持商用地图及专用地图，可对地图源进行选择配置，支持常用地图操作，可进行目的地查找、地图浏览、自主导航等操作。
北斗通信：实现北斗短报文的收发功能，可以与指挥机或其他终端进行通信，包含普通通信短报文(类似手机短信通信)和数据通信报文。
行车视频监控及车辆状态监控：通过多路摄像头实现车辆前后及车厢内部进行实时监控记录，并可通过显控终端实时查看多路视频实况，存储的视频图像资料可在指挥终端上位机软件回放和分析。
车载设备状态监控：通过车载导航终端模块标准接口连接各类后勤保障车辆车载设备(如净水设备、发电设备、加油设备等)信息化接口，获取各类设备设施实时运行状态信息和故障信息，并定时上传至指挥端。
运送对象状态信息监控：对后勤保障车辆内运输的其他物资或设备通过标准信息化接口或加装传感器等方式获取环境参数等各类重点关注的信息，并定时上传至指挥端。
驾驶安全信息监控：包含通过NFC卡验证方式实现驾驶人员识别，通过视频图像技术实现车道偏离检测与预警、司机危险驾驶行为(如闭眼、打呵欠、接打电话等)检测与预警，一旦检测到有危险情况时及时发出告警信息，避免发生信息。
紧急报警：分自动报警和驾驶人员手动报警两种情况。当车载终端检测到上述各功能模块状态参数异常时，及时发出报警信号提示驾驶人员注意，同时将报警信息自动上传至监控和指挥终端。当驾驶人员发现各类异常情况时，也可主动触发紧急报警按钮向上级上传报警信息。
指挥调度：监控和指挥中心可向下属用户播发指挥调度信息。指挥调度指令可分为普通文本格式指令和专用指令格式。普通文本格式指令以普通短报文方式发送，专用指令格式按照预设指令格式编辑后发送，下属用户收到指令后可按照预定协议解析，如指挥中心可向下属用户发送路线信息，选取或输入途经点和终点信息后打包生成路线信息发送至特定用户，用户端收到该信息后可自动解析该指令并直接在导航系统中使用该路线信息进行导航。指挥调度中心可根据需要向单个用户点对点发送信息，或通过组播向分组用户发送信息或向全体用户发送通播信息。
最后说明的是，以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非限制，尽管参照较佳实施例对本发明进行了详细说明，本领域的普通技术人员应当理解，可以对本发明的技术方案进行修改或者等同替换，而不脱离本技术方案的宗旨和范围，其均应涵盖在本发明的权利要求范围当中。
Claims (4)
1.一种后勤保障车辆监控和指挥系统，其特征在于：包含车载导航终端装置、监控和指挥终端以及用于向车载导航终端装置、监控和指挥终端提供通讯链路的北斗卫星导航系统；
所述车载导航终端装置单元包括信息化主机、显控终端和北斗一体机；
所述信息化主机通过各类标准化接口与外设连接；
所述信息化主机用于对视频、传感器数据、卫星定位数据、车载设备状态参数及车辆本身状态参数进行采集与处理，并通过相应的标准化接口传输到显控终端进行输出显示，便于驾驶舱人员实时掌控车辆及装备的实时状态，同时，经过协议转换、数据编排、数据处理后，将汇总结果通过输出接口传递给北斗一体机，再由北斗卫星发送至监控和指挥终端平台，实现车辆的信息化监控；
所述显控终端具备卫星导航功能、系统功能参数配置、显示车辆各方位监控视频、卫星状态与通信波束状态、短报文通信内容、车载装置工作状态、车辆运行状态等以及紧急报警功能；
所述显控终端运行智能操作系统，具备地图导航功能，支持离线地图和地图升级功能，能够进行目的地查找、地图浏览、自主导航操作；显控终端装置内部预装NFC读卡装置，支持驾驶员卡识别，能够读取驾驶员身份信息，并通过短报文上传至调度中心，为监控调度提供信息支持；
所述信息化主机与显控终端之间通过串口及RJ45连接，用于传输视频、图像、及控制指令各类数据信息；
所述北斗一体机用于接收RNSS体制下的北斗，即B1、B3频点的导航信号以及RDSS体制下的导航信号，实现北斗连续实时导航、定位、测速以及报文通信和位置报告功能，支持PRM芯片扩展，保障战时特殊状态下跟踪捕获北斗军码，实现军码定位；
所述监控和指挥终端包含指挥调度上位机软件和北斗指挥机；
在系统中，各车辆是单独的个体，车辆信息经过前端传感器采集传输至处理平台后，通过协议转换至统一数据结构，最后通过北斗通信传输至后端指挥平台；
所述北斗指挥机为用户提供接收RNSS及RDSS体制下的北斗导航信号，实现连续实时导航、定位、测速以及报文通信和位置报告功能；
所述北斗指挥机获取到下属用户机发送的各类数据信息后，通过串口传输至指挥调度上位机，并将数据存入数据库，便于后续数据回放和分析；
所述指挥终端通过北斗指挥机以短报文形式向下属用户机发送指挥调度指令；
北斗指挥机根据需要向单个用户点对点发送信息，或通过组播向分组用户发送信息或向全体用户发送通播信息。
2.根据权利要求1所述的一种后勤保障车辆监控和指挥系统，其特征在于：所述外设包含监控摄像头、车辆本身传感装置、车载设备及外部加装传感设备；
所述监控摄像头包含三路摄像头，其中一路用于检测驾驶员危险驾驶行为，一路用于检测车道偏离，一路用于倒车后视摄像；
所述外部加装传感设备包括温湿度计、油量及胎压监测设备。
3.根据权利要求1所述的一种后勤保障车辆监控和指挥系统，其特征在于：所述定位采用B1或B3频点单独定位或双频点联合定位。
4.根据权利要求1所述的一种后勤保障车辆监控和指挥系统，其特征在于：所述信息化主机外置各类标准化接口，含RS232/485、网口、CAN总线接口、开关量输入接口及模拟量接口，用于外接北斗一体机、后勤车辆各类车载设备及各类传感器。
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