专利名称：基于3g网络的物流车辆行车安全状况远程实时监控系统的制作方法
技术领域：
本发明涉及一种基于3G网络的物流车辆行车安全状况远程实时监控系统，属于安全监控技术领域。
背景技术：
在经济高速发展的今天，交通运输担当重要角色，物流企业成为交通运输的主角。物流企业需要时刻掌握其多台散布在各地的营运车辆在运输过程中的安全状况。与此有关的现有技术有基于GPS的车辆监控系统，该系统能够定时将GPS定位信息发送到监控中心，监控中心还能够安排营运车辆的运输任务。例如申请号为CN200910272586. 6、CN200520108543. I的中国专利申请就公开了这方面的技术内容。但是，在这些方案中，监控中心均不能掌握营运车辆包括车况及车辆所处境况在内的行车安全状况，更无法对车辆行车安全状况做出处理。在现有技术中，有关发动机工作状态这一车况的远程监控方案其内容是通过提取车辆CAN总线数据并以无线通信方式发送到监控中心，所述无线通信方式为GSM或者GPRS，再与发动机正常工作状态数据对比，分析、诊断发动机工作状态是否安全。申请号为CN200610157794、CN201120115479. 5的中国专利申请均公开了这方面的技术内容。但是，这些方案并不能获取和传输车辆所处境况，监控中心因此也就无法看到车辆所处境况。在现有技术中，有关对行驶在外的车辆的监控，也就是对车辆所处境况的监控，还有通过采集车辆音视频信息来实现的，一方面以无线通信方式将采集的车辆音视频信息发送到监控中心，另一方面监控中心发送控制指令控制音视频信息的采集。申请号为CN200920318573. 3、名称为“一种基于3G移动通信网络的音视频远程实时监控车辆系统”的一篇专利文献，以及申请号为CN200920134843. 5、名称为“一种车载视频监控设备”的一篇专利文献均公开这方面的技术内容。但是，这些方案不具有监控车辆发动机工作状态的功能，包括监视发动机工作状态，在发动机工作状态异常时发送指令控制车辆的制动系统、油路系统、电路系统等。
发明内容为了满足物流企业对车辆监控的需要，实现对多台出行在外、与物流企业相距遥远、所处地点各不相同的车辆的监控，并且，能够同时监控车辆所在位置、车辆工作状态、车辆所处境况，为此，我们发明了一种基于3G网络的物流车辆行车安全状况远程实时监控系统。本发明其特征在于，由多个车载终端和一个车队监控中心组成，多个车载终端与车队监控中心通过3G网络相互传输数据，见图I所示；在每个车载终端中，GPS无线定位模块、车辆CAN总线数据提取模块、图像采集模块以及3G无线通信模块均与ARM主控处理器相连，见图2所示；在车队监控中心中，监控计算机与Web视频服务器相连。本发明之基于3G网络的物流车辆行车安全状况远程实时监控系统的工作情况如、下车载终端ARM主控处理器协调车辆CAN总线数据提取模块和GPS无线定位模块提取信息，配置图像采集模块中的图像传感器，控制数据流方向，由3G无线通信模块把数据发送到车队监控中心的Web视频服务器。车队监控中心通过监控计算机输入远程操控指令，再由3G网络发送到车载终端，车载终端根据该指令做出相应的操作。本发明针对大型物流企业大量、分散营运车辆的行车安全状况进行远程实时监控。来自车载终端包括车辆位置、车辆工作状态、车辆所处境况在内的车辆安全信息在车队监控中心监控计算机上显示，方便物流企业对营运车辆的行车安全状况进行远程实时监控。假如行车过程中发动机出现异常，或者途中发生交通事故，或者车辆被盗、被劫持，车队监控中心都可以通过控制车辆的点火系统、制动系统等做出反应，并且能够将车辆位置信息，车辆所处境况以及窃贼、劫匪的图像信息发送给公安机关。相比单纯的GPS车辆监控系统和单纯的车辆远程视频监控系统，本发明具有以下优点I、车载终端能够实现车辆多种状态及参数的实时采集，包括 a)车辆所在位置；b)车辆所处境况，如驾驶室内情况、车辆周边情况、车辆行驶中与前后车辆的距离、天气情况、道路情况等；c)车辆工作状态，如车速、水温、油量、制动、灯光等。2、车队监控中心能够监控车辆工作状态，包括a)对车辆内部及周边情况实施音、视频观察；b对车辆工作状态参数实时在线采集、分析和诊断；c)下行指令控制车辆，如控制制动系统、油路系统、电路系统、车门、车灯等。
图I是本发明之基于3G网络的物流车辆行车安全状况远程实时监控系统构成示意图，该图兼作为摘要附图。图2是车载终端结构示意图。
具体实施方式
本发明其具体实施方式
如下。由多个车载终端和一个车队监控中心组成,多个车载终端与车队监控中心通过3G网络相互传输数据，见图I所示。其中一、车载终端有多个。在每个车载终端中，GPS无线定位模块、车辆CAN总线数据提取模块、图像采集模块以及3G无线通信模块均与ARM主控处理器相连。与ARM主控处理器相连的部件还有防盗告警装置、数据压缩存储模块、人机交互接口和供电装置。图像采集模块包括全景图像采集模块和前视图像采集模块。还需要说明的内容有I、主控处理器主控处理器采用基于ARM的嵌入式Linux平台。ARM主控处理器负责车载终端整体工作控制。2、GPS无线定位模块GPS无线定位模块主要功能是定位车辆所在位置。ARM主控处理器把接收到的位置信息经过压缩处理后发送给车队监控中心，车队监控中心通过电子地图和接收到的位置信息结合起来，直观地显示车辆所在位置及行进方向。3、车辆CAN总线数据提取模块车辆CAN总线数据提取模块为带CAN总线的单片机。提取车辆CAN总线上的各项参数，包括车速、水温、油量、制动、灯光等，单片机分析及诊断这些参数数据，判断当前车辆工作状态，设置3G传输优先级。同时单片机定时把数据发送到ARM主控处理器，数据经过压缩处理后通过3G无线通信模块发送到车队监控中心。4、全景图像采集模块全景图像采集模块由CMOS图像传感器和360°镜头构成。由AVR单片机和FPGA(可编程逻辑芯片)对图像传感器进行I2C配置，使图像传感器进入所需的工作状态，之后输出图像数据给FPGA，同时输出的信号还有VSYNC、HREF、PCLK，用作FPGA读写同步信号。FPGA将图像数据写入数据压缩存储模块中的SRAM缓存，ARM主控处理器通过H264视 频压缩技术压缩该数据，最后由3G无线数据传输系统发送到车队监控中心。5、前视图像采集模块前视图像采集模块由CMOS图像传感器经过I2C配置输出图像数据给FPGA，同时输出的信号还有VSYNC、HREF, PCLK，用作FPGA读写同步信号。FPGA将图像数据写入数据压缩存储模块中的SRAM缓存，ARM主控处理器通过H264视频压缩技术压缩该数据，最后由3G无线数据传输系统发送到车队监控中心。6、防盗告警装置防盗告警包括车辆工作状态告警和车辆盗抢告警。车辆工作状态告警在车辆工作状态参数出现异常时由防盗告警装置中的音频单元发出告警提示音提示驾驶员，并且能优先将异常参数数据通过3G无线通信模块发送到车队监控中心。车辆盗抢告警有一键报警和车队监控中心监测报警两种方式。当发生车辆盗抢事件时，车载终端将来自GPS无线定位模块的车辆位置信息和来自全景图像采集模块的车辆周边图像信息发送车队监控中心，由车队监控中心通过网络报警。同时，车队监控中心通过3G网络下行指令控制车辆的制动系统、油路系统、电路系统，以及车门、车灯的开启与关闭。7、数据压缩存储模块数据压缩存储模块由SRAM和IDE硬盘组成。由ARM主控处理器处理数据流，由FPGA对来自CMOS图像传感器的数字视频流、GPS位置信息数据、车辆CAN总线数据进行压缩及时序处理，通过3G无线通信模块把压缩后的数据上传到车队监控中心，然后顺序存入SRAM中，存满后新数据将覆盖旧数据；保存数据容量为最近半小时内的音频、视频及车辆工作状态参数数据。通过ARM主控处理器的USB接口提取IDE硬盘数据。8、3G无线通信模块3G无线通信模块具有信道动态调整技术、网络带宽自适应技术和可靠的网络传输纠错技术，确保在带宽有限条件下实现视频数据的流畅传输；车载终端应用网络带宽自适应技术根据网络带宽自动调整视频的帧频率，解决带宽与数据率之间的矛盾。3G通信数据信道实现监控系统采集端远程下行控制技术，实现车载终端监控辅助设备、监控相机角度、镜头焦距控制设备以及车辆现场音视频设备和车辆状态的控制。9、人机交互接口人机交互接口由键盘接口和IXD显示接口组成。[0040]车载终端提供PS2键盘接口和USB键盘接口，方便驾驶员查询车载终端，与车队监控中心通信。LCD显示接口能直观显示车辆各项参数。同时可以在空闲时播放视频、音频等娱乐信息。10、供电装置供电装置把车载电源转换成车载终端各模块正常工作电压，高效率、低纹波干扰。二、车队监控中心车队监控中心包括Web视频服务器、监控计算机。监控计算机通过网络接收Web视频服务器里的数据包，解压缩处理后显示。同时用户从监控计算机输入远程操控指令由3G无线数据传输系统把操控指令发送到车载终端，车载终端根据接收到的指令作出相应的 操作。
权利要求1.一种基于3G网络的物流车辆行车安全状况远程实时监控系统，其特征在于，由多个车载终端和一个车队监控中心组成，多个车载终端与车队监控中心通过3G网络相互传输数据；在每个车载终端中，GPS无线定位模块、车辆CAN总线数据提取模块、图像采集模块以及3G无线通信模块均与ARM主控处理器相连；在车队监控中心中，监控计算机与Web视频服务器相连。
2.根据权利要求I所述的基于3G网络的物流车辆行车安全状况远程实时监控系统，其特征在于，车载终端有多个；在每个车载终端中，与ARM主控处理器相连的部件还有防盗告警装置、数据压缩存储模块、人机交互接口和供电装置；图像采集模块包括全景图像采集模块和前视图像采集模块。
3.根据权利要求I所述的基于3G网络的物流车辆行车安全状况远程实时监控系统，其特征在于，主控处理器采用基于ARM的嵌入式Linux平台。
4.根据权利要求2所述的基于3G网络的物流车辆行车安全状况远程实时监控系统，其特征在于，全景图像采集模块由CMOS图像传感器和360°镜头构成。
专利摘要基于3G网络的物流车辆行车安全状况远程实时监控系统属于安全监控技术领域。现有GPS车辆监控系统不能掌握营运车辆行车安全状况；现有提取车辆CAN总线数据并以无线通信方式发送到监控中心的技术不能获取和传输车辆所处境况；现有将车辆音视频信息以无线通信方式发送到监控中心的技术不具有监控车辆工作状态的功能。本实用新型由多个车载终端和一个车队监控中心组成，多个车载终端与车队监控中心通过3G网络相互传输数据；在每个车载终端中，GPS无线定位模块、车辆CAN总线数据提取模块、图像采集模块以及3G无线通信模块均与ARM主控处理器相连；在车队监控中心中，监控计算机与Web视频服务器相连。适用于物流企业对多台分散在外营运车辆的远程实时监控。
文档编号G05B19/418GK202522903SQ20122002951
公开日2012年11月7日 申请日期2012年1月30日 优先权日2012年1月30日
发明者刘丹, 刘建华, 刘智, 刘翔章, 王鹏程 申请人:长春理工大学