警用摩托实时定位调度管理终端装置的制作方法

专利名称：警用摩托实时定位调度管理终端装置的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种警用摩托实时定位调度管理终端装置，尤其涉及一种基于GPS技术、WiMAX 宽带无线通信技术、GIS监控技术的警用摩托实时定位调度及人员管理终端装置。
背景技术：
公安行业是一个具有工作移动性、突发性、紧急性强的行业，它肩负着维护社会稳定、 打击各类犯罪、保卫人民安全的光荣使命。如何利用现代化的科技手段提高公安机关的统一 指挥、快速反应、协同作战、打击犯罪的能力以及科学管理水平是科技强警建设的一个重要方面。
目前，我国各省市公安部门己采用GPS技术装备了定位追踪报警指挥系统和部分巡逻警 车，建立了警用车辆卫星定位指挥调度系统。该系统是集GPS技术、无线通信技术和GIS技术 于一体的综合车辆管理系统，其大大地缩短了出警响应时间，极大地提高了快速反应能力， 初歩显示了GPS技术的先进性和作用，对指挥疏导交通，预防、打击犯罪和维护社会治安起到
了重大作用。
在警用车辆卫星定位指挥调度系统发挥出巨大作用的同时，也越来越暴露出一些显著的 缺点。主要源于我国经济的飞速发展，使车辆数量剧增但城市道路建设发展相对滞后，而且 他们之间的矛盾正日趋严重，城市中车辆越来越多，交通越来越拥堵，相应的交通事故、突 发事件、群众报警求助等需要快速准确、及时到位处置的需求也越来越多，公安民警若不能 及时快速地到达事发现场，将会造成更严重的交通堵塞。在这种交通拥堵的情况下，尤其是 在胡同和小巷子里围追堵截时，四轮警车因车体相对较大而无法顺利到达现场，从而延误了 处警的最佳时机。在这种情况下，警用摩托因其体积小、机动灵活、对路况要求不高，不受 道路拥堵限制，能快速地通过拥堵路面、胡同和小巷到达事发现场，显示出四轮警车所无法 比拟的更快更便捷的显著优势。因此，警用摩托实时定位调度系统真正实现了公安机关快速 反应，提高了公安机关的战斗力，填补了国内空白，是公安一线工作的迫切要求。
GPS为全球定位系统，在全球范围内为海上、陆地、空中的用户全天候连续地发射高精度 的位置、速度和时间等信息。GPS系统由三个独立的部分组成空间部分^GPS卫星星座； 地面控制部分——由主控站、注入站和监测站组成；用户设备部分~~GPS信号接收机，由GPS 接收机硬件、数据处理软件等组成。用户的GPS接收机接收到卫星定位信号后，通过对比信号 发射时刻和接收时刻而得到信号传播时间，从而计算得到GPS卫星到用户接收机的距离。当收 到4颗以上卫星的数据时，就可以解算出用户的三维坐标、速度和时间以实现定位导航功能。
WiMAX为全球微波互联接入，是基于IEEE 802. 16标准的宽带无线城域网接入技术，能提 供面向无线网络的高速连接，数据传输距离最远可达50公里，具有QoS保障、传输速率高、业 务丰富多样等优点。为了提高频谱资源利用率以适应各类宽带多媒体应用，WiMAX采用了 OFDM/OFDMA、MIMO等多种先进技术。WiMAX具有如下优点1、实现更远的传输距离。WiMAX 能实现50公里的无线信号传输，网络覆盖面积是3G发射塔的i0倍。提供更高速的宽带接入。 WiMAX所能提供的最高接入速度是70Mbps,可高速实现远距离传输，这个速度是3G所能提供的 宽带速度的30倍。3、提供优良的最后一公里网络接入服务。它可以将Wi—Fi热点连接到互联 网，也可作为DSL等有线接入方式的无线扩展。4、提供电信级多媒体通信服务。由于WiMAX 较之W—Fi具有更好的可扩展性和安全性，从而能够实现电信级的多媒体通信服务。
GIS是地理信息系统(Geographic Information System)的英文简称，是20世纪60年代 开始迅速发展起来的地理学研究技术，是随着计算机技术的发展，集测绘学科技术、数据库 技术和计算机图形学技术于一体的一门新兴的边缘学科。随着GIS技术的发展和成熟，GIS在 GPS车辆监控导航领域的应用也越来越广泛，在车辆监控管理中心，各个移动车辆的定位数据 由无线网络传输到监控管理中心，监控管理中心通过电子地图实时、准确地显示各个车辆的 位置，从而实现对移动车辆的管理。一种在车辆上安装GPS模块、中央控制器、GPRS模块组成车载终端，实现车辆监控与调度 的方法，参阅申请号为200410023677.3。其公开了一种车辆监控与调度的方法，在车辆上安 装由GPS模块、中央控制器、GPRS模块组成的车载终端，车载终端将收到的车辆位置信息根据 TCP/IP协议打包成数据包，登陆GSM/GPRS网络发送到GPRS通信服务器，按照IP地址发送到客 户数据库服务器，车辆监控调度工作站通过因特网从WebGIS中心网络服务器和客户数据库服 务器读取车辆位置信息，实现对车辆的监控与调度。该系统只是基于GPRS网络实现车辆的监 控与调度，目前还没有基于WiMAX无线通信网络传输，实现警用摩托车实时定位调度、音视频 信息实时传输及人员远程考勤管理的终端装置。

发明内容
为了克服现有技术的缺陷和不足，本发明提供了一种集现场录音录像取证、综合信息査 询、警员远程考勤管理等多种功能于一体的警用摩托实时定位调度管理终端装置。
一种警用摩托实时定位调度管理终端装置，包括中央控制器模块、GPS定位模块、WiMAX 无线通信模块、身份识别模块、音视频模块、报警模块、液晶显示模块、存储模块和电源模 块,其特征在于中央控制器模块通过串行通信接口分别与GPS定位模块、WiMAX无线通信模块、 身份识别模块相连接；通过通用I/0扩展接口与报警模块相连接；通过数据总线与存储模块、 液晶显示模块、音视频模块相连接；电源模块连接在装置中为其它各模块提供直流电源，整 个装置固定在机壳内并安装在警用摩托车上。
所述的身份识别模块中带有读卡器，用于对警员持有的存有个人身份信息的IC卡进行识 别，只有通过身份识别合格的警员，才能启动警用摩托车。
所述的音视频模块中包含数字摄像头、录音话筒及录音录像单元，可对事发现场进行录 音录像取证。同时在现场取证的音视频信息中利用数字水印技术嵌入时间、位置、车载终端 ID号、警员ID号等信息，便于日后的査询取证。
所述的存储模块中带有存储警员管理信息的存储器，可加密存储警员的姓名、性别、警 员ID号、单位、车载终端ID号、出勤时间、位置、进出电子围栏时间及位置、报警等信息， 通过结合IC卡识别技术、电子围栏技术实现流动警员定时、定点的远程两级考勤管理。
所述的存储模块中带有存储电子地图的存储器，可显示警力分布情况、报警点位置、最 优出警路线等。车载终端还可从指挥中心査询下载更新电子地图信息、电子围栏区域、实时 交通路况信息、所选区域人口单位治安情况等综合信息，并结合电子地图显示，用于日常的 警务工作。
所述的存储模块中带有USB接口，用以将保存的数据读取到U盘或移动硬盘中。 所述的报警模块带有紧急报警按钮，警员可在出现紧急情况时，按下紧急报警按钮向指 挥中心上传报警信号；当警用摩托车在正常情况下出现超速行驶、越界行驶等，车载终端将 报警显示并语音提示警员注意。
所述的GPS定位模块是一种采用长定时/短定时/定距三种定位信号传输模式的模块，可 根据情况完成三种传输模式的自动切换。车载终端读取指挥中心下发的传输模式控制位，据 此选择短定时或定距传输模式。采用短定时传输模式时，车载终端每5秒向指挥中心发送一 次定位数据;采用定距传输模式时，车载终端每行驶50m向指挥中心发送一次定位数据当 检测到车载终端行驶速度小于1公里/小时持续时间超过60s时，将采用长定时省电传输模 式，车载终端每120秒向指挥中心发送一次定位数据。此外，其定位信号采用残差填补方式， 指挥中心根据接收到的定位信号中当前的经纬度和经纬度残差，可前向推算出车载终端在一 段时间内的连续变化位置，这样虽然减少了定位数据的发送次数，但同样得到平滑的定位曲 线。
所述的WiMAX无线通信模块支持WmAX宽带无线网络传输方式，可实现将统一编码打包的 身份识别信息、报警信息、GPS信息、音视频信息等实时上传指挥中心，同时接收指挥中心下 发的设置信息、命令信息、更新电子地图信息、综合警务信息等打包数据。
所述的液晶显示模块中安装有液晶显示屏，用来显示拍摄的音视频图像、指挥中心下发的控制调度指令、综合警务信息、操作菜单等信息，同时可以显示车载电瓶电量的大小及GPS 信号的强弱程度。当车载终端接收到指挥中心下发的控制调度指令，屏幕显示的同时伴有语
音提示
所述的电源模块中带有节约能耗管理电路和后备电瓶装置，针对摩托车熄火后，各模块 继续工作造成车载电瓶用电加重，电源模块中设计了节约能耗管理电路和后备电瓶装置。
中央控制器模块与其它各模块通过相应的总线和接口相连接，它是车载终端装置的控制 核心，负责控制协调车载终端内部各模块的工作、数据交换、运算及软件协议层的信息处理 等工作。中央控制器模块采用超低功耗、功能完善、性价比高、可靠性高、集成度高、开发 简便的ARM9系列微处理器，如Samsung公司的S3C2410或S3C2440; GPS定位模块接收来自导航 卫星的GPS定位信息，解算出自身位置的经度、纬度、速度、方向等信息；WiMAX无线通信模 块采用WiMAX无线通信网络传输，用于实现车载终端装置与指挥中心之间大数据量的视音频、 命令、综合警务信息等数据传输；身份识别模块用于识别存有警员信息的IC卡，以确认警用 摩托车的合法使用者；音视频模块包含数字摄像头、录音话筒及录音录像单元，用以对事发 现场实现录音录像取证；报警模块安装有紧急报警按钮，在出现紧急情况时，警员可按下紧 急报警按钮向指挥中心上传报警信号同时当警用摩托在正常情况下出现超速行驶、越界行驶 等情况，车载终端将声光报警并语音提示警员注意；液晶显示模块用于显示拍摄的音视频图 像、指挥中心发送的控制调度指令、操作菜单以及各种综合警务信息；存储模块中的警员管 理存储器中加密存储警员的姓名、性别、警员ID号、单位、车载终端ID号、出勤时间、位置 等信息，通过IC卡识别、电子围栏技术实现流动警员的定时、定点的远程两级考勤管理；存 储模块中的信息管理存储器中存储着从指挥中心下载的电子地图信息、电子围栏区域、适时 交通路况信息、所选区域人口单位治安情况等综合信息；电源模块为其它各模块提供相应的 工作电压，实现节约能耗管理及后备电瓶功能。
一种启动上述装置进行工作的方法，步骤如下
(1) 首先警员将摩托车点火钥匙插入点火开关并扭到"ON"位置，接通装置中各模块的 直流电源；
(2) 系统上电自检；
(3) 判断系统自检是否正常？若判断结果为否，则继续执行本步骤；
(4) 若步骤(3)判断结果为是，则对警用摩托车载终端装置各模块进行初始化；
(5) 判断各模块初始化是否正常？若判断结果为否，则继续执行本步骤；
(6) 若步骤(5)判断结果为是，则在摩托车载终端装置液晶显示模块中的液晶显示屏
显示"身份ic卡识别"；
(7) 判断身份识别模块中的读卡器上是否有IC卡识别？若判断结果为否，则返回步骤
(6);
(8) 若判断结果为是，则读取IC卡中存储的警员信息；
(9) 与存储模块中的警员管理存储器中的信息进行比对；
(10) 判断是否为合法用户？若判断结果为否，则返回步骤(6);
(11) 若判断结果为是，则接通摩托车点火电路；
(12) 点火启动摩托车。 上述装置中所述的WlMAX无线通信模块接收数据的工作方法，步骤如下
(1) 接收数据缓冲区中有指挥中心下发的数据而触发接收中断；
(2) 保护现场；
(3) 进入接收中断服务程序；
(4) 读取接收数据缓沖区中的数据；
(5) 判断接收到的数据中数据类型标志位是否为"1" 若判断结果为否，则跳转执行
步骤(9);
(6) 若步骤(5)判断结果为是，则对接收到的数据进行拆包、解压縮；(7) 将数据保存到存储模块8中的命令、设置指令存储器中；
(8) 跳转执行步骤(19);
(9) 判断接收到的数据中数据类型标志位是否为"2" 若判断结果为否，则跳转执行 歩骤(13);
(10) 若歩骤(9)判断结果为是，则对接收到的数据进行拆包、解压縮；
(11) 将数据保存到存储模块中的电子地图存储器中；
(12) 跳转执行步骤(19);
(13) 判断接收到的数据中数据类型标志位是否为"3" 若判断结果为否，则跳转执行
步骤(16);
(14) 若步骤(13)判断结果为是，则对接收到的数据进行拆包、解压缩；
(15) 将数据保存到存储模块中的综合警务信息存储器中；
(16) 判断接收到的数据中数据类型标志位是否为"4" 若判断结果为否，则跳转执行
步骤(19);
(17) 若步骤(16)判断结果为是，则对接收到的数据进行拆包、解压縮；
(18) 将数据保存到存储模块中的音视频存储器中；
(19) 从接收中断服务程序中返回；
(20) 恢复现场
(21) 返回。
利用上述装置实现GPS定位及流动警员远程考勤管理的工作方法，步骤如下
(1) 中央控制器读取GPS数据；
(2) 中央控制器解析并存储GPS数据中的经纬度、时间和速度等信息；
(3) 中央控制器计算并存储摩托车载终端当前与前一秒所处经度的变化值Along和讳度的 变化值Alat;
(4) 中央控制器读取存储模块中命令、设置指令存储器中由指挥中心下传的电子围栏区域设
置参数、巡逻区域设置参数和限速值；
(5) 根据已读取的GPS数据和电子围栏区域设置参数判断摩托车是否进出电子围栏？若判断 结果为否，则跳转到(7);
(6) 若判断结果为是，则将警员ID号、车载终端ID号、时间、位置、进围栏或出围栏保存 到存储模块中警员管理存储器中；
(7) 判断是否有报警按钮按下？若判断结果为是，则向指挥中心上传报警信号及车载终端 ID，然后执行步骤(8);
(8) 若判断结果为否，则根据已读取的GPS数据及巡逻区域设置参数，判断摩托车载终端所 处位置是否越界？若判断结果为是，则报警显示并有语音提示，然后执行步骤(9);
(9) 若判断结果为否，则读取存储模块中命令、设置指令存储器中指挥中心下发的传输模式 控制位；
(10) 判断传输模式控制位是否为0 若判断结果为是，则启动定距传输模式，跳转到步骤 (21);
(11) 若判断结果为否，则启动短定时传输方式，根据读取的当前时刻的GPS数据，判断摩 托车载终端的速度是否小于l公里/小时？若判断结果为否，则跳转到(13);
(12) 若判断结果为是，则判断摩托车速度小于l公里/小时所持续的时间是否大于60s 若 判断结果为是，则跳转到步骤(18),即启动长定时传输模式；
(13) 若判断结果为否，则中央处理器每读5次GPS数据，将当前状态的经度long和讳度 lat及前5秒各相邻的经纬度的差值厶longl、 Alatl, Along2、 Alat2， Along3、 Alat3, Along4、 Alat4， Along5、 Alat5打成数据包;
(14) 中央处理器对步骤(13)中的数据包进行压縮编码；
(15) 中央处理器隔5秒向指挥中心发送一次压縮编码后的数据包；(16) 判断速度是否小于1公里/小时？若判断结果为是，则返回，即传输模式可能需要改变， 故返回；
(17) 若判断结果为否，则根据已读取的GPS数据及中心下发的限速值，判断摩托车载终端 是否超速？若判断结果为是，则报警显示并语音提示，然后跳转到步骤(15);若判断结果为
否，则跳转到步骤(15);
(18) 启动长定时传输模式，隔120秒后发送一次由当前状态的经度long和纬度lat及在此 前5秒各相邻的经纬度的差值Alongl、 AlaU Alongl Alat2 Along3> Alat;i ZUong4^ Alat4， Along5、 Alat5打成的经压縮编码后的数据包；
(19) 判断速度是否小于1公里/小时？若判断结果为是，则跳转到步骤(18);
(20) 若判断结果为否，则根据己读取的GPS数据及中心下发的限速值，判断摩托车载终端 是否超速？若判断结果为是，则报警显示并语音提示，然后返回；若判断结果为否，则返回；
(21) 计算每相邻两秒位置的距离差AS-^/(cPAto)2 +(c2*A/ong)2 ，其中cl、 c2分别为本 地经纬度单位变化值与距离(以m为单位)的转换系数；
(22) 利用S, =, + AS累计计算行驶总距离；
(23) 判断速度是否小于1公里/小时？若判断结果为否，则跳转到步骤(25);
(24) 若判断结果为是，则判断摩托车载终端速度小于1公里/小时所持续的时间是否大于 60s 若判断结果为是，则跳转到步骤(18),即启动长定时传输模式；
(25) 若判断结果为否，则行驶50m后发送一次由当前状态的经度long和纬度lat及前5秒 各相邻的经纬度的差值Alongl、 Alatl, Along2、 Alat2, Along3、 Alat3， Along4、 Alat4， Along5、 Alat5打成的经压縮编码后的数据包；
(26) 判断速度是否小于1公里/小时？若判断结果为是则返回，即传输模式可能需要改变， 故返回，
(27) 若判断结果为否，则根据已读取的GPS数据及中心下发的限速值，判断摩托车载终端 是否超速？若判断结果为是，则报警显示并语音提示，然后跳转执行步骤(25);
(28) 若判断结果为否，则跳转到步骤(25)。 警用摩托车载终端装置首先通过身份识别模块识别合法的使用者；通过GPS定位模块接收
GPS定位信息，解算出自身的经度、纬度、速度、方向、时间等信息；通过音视频模块获取现 场取证的音视频信息；通过WiMAX无线通信模块把打包的警员ID号、GPS信息、车载终端ID号、 报警、音视频等信息上传到指挥中心服务器，并保存到相应的车辆、警员及综合信息管理数 据库中。指挥中心服务器对这些数据进行解析，把坐标信息与电子地图匹配，在指挥中心显 示屏及监控工作站上实现警用摩托车的位置显示、跟踪查询等功能。同时根据各摩托车的具 体情况通过无线通信网络下发相应的控制、调度、设置指令，从而实现对警用摩托车及人员 的定位调度监控管理。
本发明的流动警员远程考勤管理功能设计为定时、定点两级考勤管理方式，是基于IC卡 识别技术、电子围栏技术、WiMAX无线通信技术实现的。首先通过摩托车载终端装置身份识别 模块中的读卡器读取警员持有的存有其信息的IC卡，并将读取的信息与存储模块中警员管理 存储器中警员管理信息进行比对，如果为合法用户则接通车载终端启动点火电路，同时将车 载终端ID号、警员ID号、时间、位置等信息保存到存储模块中警员管理存储器中并上传指挥 中心，实现流动警员定时、定点远程一级考勤管理；指挥中心根据巡逻区域的经纬度坐标， 利用GPS技术、GIS技术在电子地图中进行巡逻区域的电子围栏设置，同时将电子围栏区域设 置下发到摩托车载终端，车载终端实时将自身GPS位置与区域设置进行比对，当摩托车载终端 离开或进入电子围栏区域时，车载终端将报警提示并将车载终端ID号、警员ID号、时间、位 置、进围栏或出围栏等信息存入警员管理存储器中，同时上传指挥中心，实现警员定时、定 点远程二级考勤管理。图2是本发明的流动警员远程考勤管理电子围栏设置示意图。根据巡逻区域的实际情况， 通过改变设置参数的值可将电子围栏设置为圆形(电子围栏A)、正方形(电子围栏B)或长方 形(电子围栏C)以及多种形状的组合。
与现有技术相比，本发明的有益效果是克服了四轮警车受道路交通拥堵状况、道路基 础条件限制太大的缺陷，充分发挥了警用摩托车体积小、机动灵活、不受道路拥堵限制的优 势，真正实现了快速反应；同时本车载终端装置实现了现场录音录像取证、综合信息查询、 车辆的导航定位、监控调度，尤其是解决了流动警员远程考勤管理的问题，该装置具有功耗 低、功能完善、抗震性好等优点，极大地提高了公安机关的战斗力。


图l是本发明的警用摩托车载终端装置结构框图。
其中l、中央控制器模块，2、 GPS定位模块，3、 WiMAX无线通信模块，4、身份识别模块， 5、音视频模块，6、报警模块，7、液晶显示模块，8、存储模块，9、电源模块。
图2是本发明的流动警员远程考勤管理电子围栏设置示意图。
图3是启动本发明装置进行工作的方法示意图。
图4是本发明装置WiMAX无线通信模块接收数据工作方法的示意图。
图5是本发明装置实现GPS定位及流动警员远程考勤管理的工作方法示意图。
具体实施例方式
以下实施例是对本发明的进一步说明，但不限于此。
实施例l:
一种警用摩托实时定位调度管理终端装置，如图1所示，包括中央控制器模块l、 GPS定
位模块2、 WiMAX无线通信模块3、身份识别模块4、音视频模块5、报警模块6、液晶显示模块7、 存储模块8和电源模块9,其特征在于中央控制器模块1通过串行通信接口分别与GPS定位模块 2、 WiMAX无线通信模块3、身份识别模块4相连接；通用I/0扩展接口与报警模块6相连接；通 过数据总线与存储模块8、液晶显示模块7、音视频模块5相连接；电源模块9连接在装置中为 其它各模块提供直流电源，整个装置固定在机壳内并安装在警用摩托车上。
所述的身份识别模块4中带有读卡器，用于对警员持有的存有个人身份信息的IC卡进行识 别，只有通过身份识别合格的警员，才能启动警用摩托车。
所述的音视频模块5中包含数字摄像头、录音话筒及录音录像单元，可对事发现场进行录 音录像取证。同时在现场取证的音视频信息中利用数字水印技术嵌入时间、位置、车载终端 ID号、警员ID号等信息，便于日后的査询取证。
所述的存储模块8中带有存储警员管理信息的存储器，可加密存储警员的姓名、性别、警 员ID号、单位、车载终端ID号、出勤时间、位置、进出电子围栏时间及位置、报警等信息， 通过结合IC卡识别技术、电子围栏技术实现流动警员定时、定点的远程两级考勤管理。
所述的存储模块8中带有存储电子地图的存储器，可显示警力分布情况、报警点位置、最 优出警路线等。车载终端还可从指挥中心查询下载更新电子地图信息、电子围栏区域、实时 交通路况信息、所选区域人口单位治安情况等综合信息，并结合电子地图显示，用于日常的 警务工作。
一所述的存储模块8中带有USB接口，用以将保存的数据读取到U盘或移动硬盘中。
所述的GPS定位模块2是一种采用长定时/短定时/定距三种定位信号传输模式的模块，可
根据情况完成三种传输模式的自动切换。 实施例2:
一种启动上述装置进行工作的方法，如图3所示，步骤如下 (1)首先警员将摩托车点火钥匙插入点火开关并扭到"ON"位置，接通装置中各模块的 直流电源；(2) 系统上电自检；
(3) 判断系统自检是否正常？若判断结果为否，则继续执行本步骤；
(4) 若步骤(3)判断结果为是，则对警用摩托车载终端装置各模块进行初始化；
(5) 判断各模块初始化是否正常？若判断结果为否，则继续执行本步骤；
(6) 若歩骤(5)判断结果为是，则在摩托车载终端装置液晶显示模块7中的液晶显示屏 显示"身份IC卡识别"；
(7) 判断身份识别模块4中的读卡器上是否有IC卡识别？若判断结果为否，则返回步骤
(6):
(8) 若判断结果为是，则读取IC卡中存储的警员信息
(9) 与存储模块8中的警员管理存储器中的信息进行比对；
(10) 判断是否为合法用户？若判断结果为否，则返回步骤(6);
(11) 若判断结果为是，则接通摩托车点火电路；
(12) 点火启动摩托车。 上述装置中所述的WiMAX无线通信模块接收数据的工作方法，如图4所示步骤如下
(1) 接收数据缓沖区中有指挥中心下发的数据而触发接收中断；
(2) 保护现场；
(3) 进入接收中断服务程序；
(4) 读取接收数据缓冲区中的数据；
(5) 判断接收到的数据中数据类型标志位是否为"1" 若判断结果为否，则跳转执行 步骤(9);
(6) 若步骤(5)判断结果为是，则对接收到的数据进行拆包、解压缩；
(7) 将数据保存到存储模块8中的命令、设置指令存储器中；
(8) 跳转执行步骤(19);
(9) 判断接收到的数据中数据类型标志位是否为"2" 若判断结果为否，则跳转执行
步骤(13);
no)若步骤(9)判断结果为是，则对接收到的数据进行拆包、解压縮；
(11) 将数据保存到存储模块8中的电子地图存储器中；
(12) 跳转执行步骤(19);
(13) 判断接收到的数据中数据类型标志位是否为"3" 若判断结果为否，则跳转执行
步骤(16);
(14) 若步骤(13)判断结果为是，则对接收到的数据进行拆包、解压缩；
(15) 将数据保存到存储模块8中的综合警务信息存储器中；
(16) 判断接收到的数据中数据类型标志位是否为"4" 若判断结果为否，则跳转执行
步骤(19);
(17) 若步骤(16)判断结果为是，则对接收到的数据进行拆包、解压縮；
(18) 将数据保存到存储模块8中的音视频存储器中；
(19) 从接收中断服务程序中返回；
(20) 恢复现场；
(21) 返回。
利用上述装置实现GPS定位及流动警员远程考勤管理的工作方法，如图5所示，步骤如下
(1) 中央控制器读取GPS数据；
(2) 中央控制器解析并存储GPS数据中的经纬度、时间和速度等信息；
(3) 中央控制器计算并存储摩托车载终端当前与前一秒所处经度的变化值Along和讳度 的变化值Alat;
(4) 中央控制器读取存储模块8中命令、设置指令存储器中由指挥中心下传的电子围栏 区域设置参数、巡逻区域设置参数和限速值；(5) 根据已读取的GPS数据和电子围栏区域设置参数判断摩托车是否进出电子围栏？若 判断结果为否，则跳转到(7);
(6) 若判断结果为是，则将警员ID号、车载终端ID号、时间、位置、进围栏或出围栏 保存到存储模块8中警员管理存储器中；
(7) 判断是否有报警按钮按下？若判断结果为是，则向指挥中心上传报警信号及车载终 端ID,然后执行步骤(8);
(8) 若判断结果为否，则根据己读取的GPS数据及巡逻区域设置参数，判断摩托车载终 端所处位置是否越界？若判断结果为是，则报警显示并有语音提示，然后执行步骤(9);
(9) 若判断结果为否，则读取存储模块8中命令、设置指令存储器中指挥中心下发的传 输模式控制位；
(10) 判断传输模式控制位是否为O 若判断结果为是，则启动定距传输模式，跳转到步 骤(21);
(11) 若判断结果为否，则启动短定时传输方式，根据读取的当前时刻的GPS数据，判断摩托车载终端的速度是否小于1公里/小时？若判断结果为否，则跳转到(13);
(12) 若判断结果为是，则判断摩托车速度小于1公里/小时所持续的时间是否大于60s 若判断结果为是，则跳转到步骤(18),即启动长定时传输模式；
(13) 若判断结果为否，则中央处理器每读5次GPS数据，将当前状态的经度long和讳 度lat及前5秒各相邻的经纬度的差值Alongl、 Alatl， Along'么AlatS Alongi Alat3， Along4、 Alat4, Along5、 Alat5打成数据包;
(14) 中央处理器对步骤(13)中的数据包迸行压缩编码；
(15) 中央处理器隔5秒向指挥中心发送一次压缩编码后的数据包；
(16) 判断速度是否小于l公里/小时？若判断结果为是，则返回，即传输模式可能需要 改变，故返回；
(17) 若判断结果为否，则根据已读取的GPS数据及中心下发的限速值，判断摩托车载终 端是否超速？若判断结果为是，则报警显示并语音提示，然后跳转到步骤(15);若判断结果
为否，则跳转到步骤(15);
(18) 启动长定时传输模式，隔120秒后发送一次由当前状态的经度long和纬度lat及 在此前5秒各相邻的经纬度的差值厶longl、厶latl, Along2、 Alat2， Along3、 Alat3， Along4、 Alat4, Along5、 Alat5打成的经压缩编码后的数据包；
(19) 判断速度是否小于1公里/小时？若判断结果为是，则跳转到步骤(18);
(20) 若判断结果为否，则根据己读取的GPS数据及中心下发的限速值，判断摩托车载终 端是否超速？若判断结果为是，则报警显示并语音提示，然后返回；若判断结果为否，则返 回；
(21) 计算每相邻两秒位置的距离差厶5=7(^1*厶^)2+(^2*厶/0唯)2 ，其中cl、 c2分别为 本地经纬度单位变化值与距离(以m为单位)的转换系数；
(22) 利用S, =5",—, + AS累计计算行驶总距离；
(23) 判断速度是否小于1公里/小时？若判断结果为否，则跳转到步骤(25);
(24) 若判断结果为是，则判断摩托车载终端速度小于1公里/小时所持续的时间是否大 于60s 若判断结果为是，则跳转到步骤(18)，即启动长定时传输模式；
(25) 若判断结果为否，则行驶50m后发送一次由当前状态的经度long和纬度lat及前 5秒各相邻的经纬度的差值Alongl、 Alatl， Along2、 Alat2， Along3、厶lat3, Along4、 Alat4, Along5、 Alat5打成的经压縮编码后的数据包；
(26) 判断速度是否小于1公里/小时？若判断结果为是，则返回，即传输模式可能需要 改变，故返回；(27) 若判断结果为否，则根据已读取的GPS数据及中心下发的限速值，判断摩托车载终 端是否超速？若判断结果为是，则报警显示并语音提示，然后跳转执行步骤(25);
(28) 若判断结果为否，则跳转到步骤(25)。
权利要求
1、一种警用摩托实时定位调度管理终端装置，包括中央控制器模块、GPS定位模块、WiMAX无线通信模块、身份识别模块、音视频模块、报警模块、液晶显示模块、存储模块和电源模块，其特征在于中央控制器模块通过串行通信接口分别与GPS定位模块、WiMAX无线通信模块、身份识别模块相连接；通过通用I/O扩展接口与报警模块相连接；通过数据总线与存储模块、液晶显示模块、音视频模块相连接；电源模块连接在装置中为其它各模块提供直流电源，整个装置固定在机壳内并安装在警用摩托车上。
2、 如权利要求l所述的警用摩托实时定位调度管理终端装置，其特征在于所述的身份识 别模块中带有读卡器。
3、 如权利要求l所述的警用摩托实时定位调度管理终端装置，其特征在于所述的音视频 模块中包含数字摄像头、录音话筒及录音录像单元。
4、 如权利要求l所述的警用摩托实时定位调度管理终端装置，其特征在于所述的存储模 块中带有存储警员管理信息的存储器。
5、 如权利要求l所述的警用摩托实时定位调度管理终端装置，其特征在于所述的存储模 块中带有存储电子地图的存储器，可显示警力分布情况、报警点位置、最优出警路线等。
6、 如权利要求l所述的警用摩托实时定位调度管理终端装置，其特征在于所述的存储模 块中带有USB接口，用以将保存的数据读取到U盘或移动硬盘中。
7、 如权利要求l所述的警用摩托实时定位调度管理终端装置，其特征在于所述的GPS定位 模块是一种采用长定时/短定时Z定距三种定位信号传输模式的模块，可根据情况完成三种传输模式的自动切换。
8、 一种如权利要求l所述终端装置的启动工作方法，步骤如下(1) 首先警员将摩托车点火钥匙插入点火开关并扭到"ON"位置，接通装置中各模块的 直流电、源；(2) 系统上电自检；(3) 判断系统自检是否正常，若判断结果为否，则继续执行本步骤；(4) 若步骤(3)判断结果为是，则对警用摩托车载终端装置各模块进行初始化；(5) 判断各模块初始化是否正常，若判断结果为否，则继续执行本步骤；(6) 若步骤(5)判断结果为是，则在摩托车载终端装置液晶显示模块中的液晶显示屏显示"身份IC卡识别"；(7) 判断身份识别模块中的读卡器上是否有IC卡识别，若判断结果为否，则返回步骤(6);(8) 若判断结果为是，则读取IC卡中存储的警员信息；(9) 与存储模块中的警员管理存储器中的信息进行比对；(10) 判断是否为合法用户，若判断结果为否，则返回步骤(6);(11) 若判断结果为是，则接通摩托车点火电路；(12) 点火启动摩托车。
9、 一种如权利要求l所述终端装置中的WiMAX无线通信模块接收数据的工作方法，步骤如下(1) 接收数据缓冲区中有指挥中心下发的数据而触发接收中断；(2) 保护现场；(3) 进入接收中断服务程序；(4) 读取接收数据缓冲区中的数据；(5) 判断接收到的数据中数据类型标志位是否为"1" 若判断结果为否，则跳转执行 步骤(9);(6) 若步骤(5)判断结果为是，则对接收到的数据进行拆包、解压縮；(7) 将数据保存到存储模块中的命令、设置指令存储器中；(8) 跳转执行步骤(19);(9) 判断接收到的数据中数据类型标志位是否为"2" 若判断结果为否，则跳转执行 步骤(13);(10) 若步骤(9)判断结果为是，则对接收到的数据进行拆包、解压缩；(11) 将数据保存到存储模块中的电子地图存储器中；(12) 跳转执行步骤(19);(13) 判断接收到的数据中数据类型标志位是否为"3" 若判断结果为否，则跳转执行 步骤(16);(14) 若步骤(13)判断结果为是，则对接收到的数据进行拆包、解压縮；(15) 将数据保存到存储模块中的综合警务信息存储器中；(16) 判断接收到的数据中数据类型标志位是否为"4" 若判断结果为否，则跳转执行 步骤(19);(17) 若步骤(16)判断结果为是，则对接收到的数据进行拆包、解压縮；(18) 将数据保存到存储模块中的音视频存储器中；(19) 从接收中断服务程序中返回；(20) 恢复现场；(21) 返回。
10、 一种利用如权利要求1所述终端装置实现GPS定位及流动警员远程考勤管理的工作方 法，步骤如下(1) 中央控制器读取GPS数据；(2) 中央控制器解析并存储GPS数据中的经纬度、时间和速度等信息；(3) 中央控制器计算并存储摩托车载终端当前与前一秒所处经度的变化值Along和纬度 的变化值Alat;(4) 中央控制器读取存储模块中命令、设置指令存储器中由指挥中心下传的电子围栏区 域设置参数、巡逻区域设置参数和限速值-,(5) 根据已读取的GPS数据和电子围栏区域设置参数判断摩托车是否进出电子围栏？若 判断结果为否，则跳转到(7);(6) 若判断结果为是，则将警员ID号、车载终端ID号、时间、位置、进围栏或出围栏 保存到存储模块中警员管理存储器中，(7) 判断是否有报警按钮按下？若判断结果为是，则向指挥中心上传报警信号及车载终 端ID,然后执行步骤(8);(8) 若判断结果为否，则根据己读取的GPS数据及巡逻区域设置参数，判断摩托车载终 端所处位置是否越界？若判断结果为是，则报警显示并有语音提示，然后执行步骤(9);(9) 若判断结果为否，则读取存储模块中命令、设置指令存储器中指挥中心下发的传输 模式控制位；(10) 判断传输模式控制位是否为0 若判断结果为是，则启动定距传输模式，跳转到步骤(21);(11) 若判断结果为否，则启动短定时传输方式，根据读取的当前时刻的GPS数据，判断摩托车载终端的速度是否小于l公里/小时？若判断结果为否，则跳转到(13);(12) 若判断结果为是，则判断摩托车速度小于1公里/小时所持续的时间是否大于60s 若判断结果为是，则跳转到步骤(18)，即启动长定时传输模式；(13) 若判断结果为否，则中央处理器每读5次GPS数据，将当前状态的经度long和纬 度lat及前5秒各相邻的经纬度的差值Alongl、 Alatl，厶long2^ Alata Along3^ Alat3， Along4、 Alat4, Along5、 Alat5打成数据包;(14) 中央处理器对步骤(13)中的数据包进行压縮编码；(15) 中央处理器隔5秒向指挥中心发送一次压縮编码后的数据包；(16)判断速度是否小于1公里/小时？若判断结果为是，则返回，即传输模式可能需要 改变，故返回；U7)若判断结果为否，则根据已读取的GPS数据及中心下发的限速值，判断摩托车载终 端是否超速？若判断结果为是，则报警显示并语音提示，然后跳转到步骤(15);若判断结果 为否，则跳转到步骤(15);(18) 启动长定时传输模式，隔120秒后发送一次由当前状态的经度long和纬度lat及 在此前5秒各相邻的经纬度的差值厶longl、 Alatl， Along2、 Alat2， Along3、 Alat3， Along4、 Alat4， Along5、 Alat5打成的经压缩编码后的数据包；(19) 判断速度是否小于1公里/小时？若判断结果为是，则跳转到步骤(18);(20) 若判断结果为否，则根据已读取的GPS数据及中心下发的限速值，判断摩托车载终 端是否超速？若判断结果为是，则报警显示并语音提示，然后返回；若判断结果为否，则返 回；(21) 计算每相邻两秒位置的距离差AS^^(cPAto)2+(c2 + A/o"g)2 ，其中cl、 c2分别为 本地经纬度单位变化值与距离的转换系数；(22) 利用5", = + A5累计计算行驶总距离；(23) 判断速度是否小于1公里/小时？若判断结果为否，则跳转到步骤(25);(24) 若判断结果为是，则判断摩托车载终端速度小于1公里/小时所持续的时间是否大 于60s 若判断结果为是，则跳转到步骤(18)，即启动长定时传输模式；(25) 若判断结果为否，则行驶50m后发送一次由当前状态的经度long和纬度lat及前 5秒各相邻的经纬度的差值Alongl、 Alatl, Along2、 Alat2, Along3、 Alat3, Along4、 Alat4， Along5、 Alat5打成的经压缩编码后的数据包；(26) 判断速度是否小于l公里/小时？若判断结果为是，则返回，即传输模式可能需要 改变，故返回；(27) 若判断结果为否，则根据已读取的GPS数据及中心下发的限速值，判断摩托车载终 端是否超速？若判断结果为是，则报警显示并语音提示，然后跳转执行步骤(25);(28) 若判断结果为否，则跳转到步骤(25)。
全文摘要
警用摩托实时定位调度管理终端装置，属传输终端系统，包括中央控制器模块、GPS定位模块、WiMAX无线通信模块、身份识别模块、音视频模块、报警模块、液晶显示模块、存储模块、电源模块等。中央控制器模块与其它各模块相连接；电源模块连接在装置中为其提供直流电，整个装置固定在机壳内并安装在警用摩托车上。本发明装置体积小、机动灵活，能快速通过拥堵路面、胡同小巷到达事发现场，同时集现场录音录像取证、综合信息查询、警员远程考勤管理等多种功能于一体，可广泛地应用于交警、巡警、刑警、社区警、治安警、消防等各警种，极大地提高了公安机关快速反应、协同作战、反恐处突、打击犯罪的作战能力。
文档编号B62J3/00GK101419752SQ20081023796
公开日2009年4月29日 申请日期2008年12月4日 优先权日2008年12月4日
发明者邢建平, 岗 陈, 黄国俊 申请人:山东警察学院