Gps在线巡更定位系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及一种GPS在线巡更定位系统，能够在线实时监测定位巡更信息，适用于石油化工、工矿企业等行业，特别适合安防系统的监控。本发明由控制中心和终端系统组成，控制中心包括管理计算机、GIS定位显示终端、无线接收基站；终端系统由GPS巡更定位报警器和联动系统组成；控制中心与终端系统采取无线通讯的方式进行数据通讯，由终端系统将巡更定位信息传送到控制中心。本发明将GPS定位、GIS地图显示、巡更报警、无线传输、在线监控等功能集于一体，用以解决现有技术中巡更在线实时定位，数据传输使用公用频率，无延时情况发生，无需费用，大大降低了运营成本；同时与其它安防系统可进行基于GIS信息的智能联动。
【专利说明】GPS在线巡更定位系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种GPS在线巡更定位系统，能够在线实时监测定位巡更信息，适用于石油化工、工矿企业等行业，特别适合安防系统的监控。
【背景技术】
[0002]随着社会的进步，越来越多的重要区域如商场、煤炭、石油化工、工矿、部队等单位都需要巡更，以保障这些区域的安全，传统的巡更制度由于缺乏良好的考核工具和方法，因此具体的执行主要依靠巡更人员的自觉性，这就容易造成巡更不彻底，不能及时发现安全隐患和保障区域的安全，而电子巡更系统可以清晰的反映巡更人员巡视路线、地点、时间等信息；现有的巡更系统有离线式和在线式两种，离线式巡更管理方面有大量的制度和方法，优点是易于携带，受周围环境影响小，系统建设成本低，但存在一些问题，突出表现在对巡查人员及巡逻路线、时间、频率、巡更密度缺乏科学有效的监督和制约，巡查情况很难实时掌握，巡更完毕后将巡更信息导入电脑，这种方式只有在事后才知道巡更人员是否按线路巡视。而目前的在线式巡更，虽然解决了离线式巡更的问题，但通常用GSM模块使用GPRS或3G网络，这种方式受到信号及网络流量的影响无法做到真正的实时显示，且系统需要连接外网，容易被网络攻击及病毒侵害，有网络建设使用费用及GSM卡流量费用，由于需要建专网，运营和建设成本较高，无法大规模推广。
[0003]从现有技术来看，中国实用新型专利ZL200720097641.9公开了一种“油库电子巡更系统”，该系统的巡更采用离线巡更方式，无法实现实时定位功能。
[0004]中国实用新型专利ZL200920129773.4公开了一种“在线巡更管理装置”，该系统虽然可以提供一定的在线监测功能，但是，该系统运行中，对于巡更人员同样无法实时检测定位。
[0005]中国实用新型专利ZL02263663.3公开了一种“无线电子巡更机”，但是，该系统的巡更无法实现巡更人员实时定位监测功能。
[0006]中国发明专利说明书CN201010251888.8公开了一种“基于移动通信终端的巡更系统”，但是，该系统的实现需要采用移动通讯技术，本身设备成本较高，其次，为了实现实时的巡更定位，会产生大量的无线通讯数据，这样运行会产生额外大量的无线通讯费用，运行维护成本高。该系统是基于公网进行数据传输，系统容易受到网络攻击及病毒侵害。
[0007]中国发明专利说明书201110318953.9公开了一种“电子巡更系统”，该系统可以实现巡更人员定位，但该系统采用基站定位方式，需要建设多个无线节点控制器，需要敷设中心到基站的多条线缆，系统结构复杂，系统建设成本高。
【发明内容】
[0008]本发明提供一种GPS在线巡更定位系统，目的在于避免上述【背景技术】中的不足之处，它是一种具有基于GIS信息的实时巡更定位系统，包括控制中心的管理计算机、GIS定位显示终端、一个无线接收基站，联动系统、数据库服务器；GPS巡更定位报警器通过无线方式与无线基站通讯，无线基站通过串口与控制中心的管理计算机联接，控制中心的GIS定位显示终端与管理计算机通过网络连接，联动系统通过局域网与管理计算机连接。
[0009]本发明的目的是这样实现的，一种GPS在线巡更定位系统，由控制中心和终端系统组成，控制中心包括管理计算机、GIS定位显示终端、一个无线接收基站，终端系统由GPS巡更定位报警器和第三方系统组成，其中GPS巡更定位报警器是硬件设备，包括GPS定位模块、双串口单片机、无线传输模块、报警按钮、震动检测模块、电源模块、LED显示灯；控制中心与终端系统采取无线通讯的方式进行数据通讯，由终端系统将巡更定位信息传送到控制中心。
[0010]所述控制中心的管理计算机和GIS定位显示终端采用局域网络进行数据通讯，也可采用远程网络进行数据通讯。
[0011 ] 所述的无线基站采用公用频率，无需申请，免费使用，减少系统运行费用。
[0012]所述的终端系统中第三方系统可以是安防系统。
[0013]所述的控制中心具有系统联动功能，能够将巡更系统与其它系统产生联动，将其它系统数据叠加到巡更系统中，如可与安防系统产生联动，将安防系统视频数据实时显示到本巡更系统的控制中心，达到定位、实时在线、视频监控三位一体的效果。
[0014]所述的控制中心中的管理计算机用于接收远程GPS巡更定位报警器无线传送来的巡更信息，对信息进行解析、存储，提供巡更现场的在线情况。
[0015]所述的控制中心的GIS定位显示终端具有GIS地图显示功能，能实时在线显示巡更人员位置及周边信息。
[0016]所述的巡更定位信息中包括设备信息、巡更人员位置信息。
[0017]所述的GPS巡更定位报警器中双串口单片机的串口 I与GPS定位模块连接，负责接受巡更人员GPS定位数据，双串口单片机的串口 2与无线传输模块连接，负责向控制中心发送定位数据、设备编号、报警信息，双串口单片机通过IO端口与报警按钮连接，负责接收报警信号。双串口单片机通过IO端口与LED显示灯连接，LED显示灯的作用是负责显示设备工作状态，双串口单片机的两个串口与震动检测模块连接，负责检测设备震动及提供供电延时信号。
[0018]所述的GPS巡更定位报警器设备中的双串口单片机优选使用中国STC宏晶科技双串口单片机，内部集成有两个串行接口。
[0019]所述的GPS巡更定位报警器设备中的无线传输模块优先使用SI4463型号。
[0020]所述的GPS巡更定位报警器设备外壳采用防水设计，适合在雨雪天气使用。
[0021]本发明有益效果如下:
[0022](I)本发明将GPS定位、GIS地图显示、巡更报警、无线传输、在线监控等功能集于一体，解决了目前现有巡更系统技术中的不足之处，功能齐全、实用性强。
[0023](2)本发明实现了基于GPS信息的在线实时定位功能，与其它安防系统可进行基于GIS信息的智能联动。
[0024](3)本发明采用无线传输，数据传输使用公用频率，无延时情况发生，无需费用，大大降低了运营成本；
[0025](4)本发明维护及管理方便，无需布线，建设和运营成本低，出现故障时容易查找问题。[0026](5)本发明适用范围广，可以适合石油化工、金融、学校等多行业，通用性强。
[0027](6)本发明大大简化了现有巡更系统的结构，系统结构简单，使巡更系统的建设变得简单易行。
[0028](7)本发明可以在线监控巡更人员，随时了解巡更人员的巡更路线及时间，当发生报警时，可以调出现场视频，了解现场情况。
【专利附图】
【附图说明】
[0029]图1是本发明控制中心实施例结构图。
[0030]图2是本发明GPS在线巡更定位报警器实施例结构图。
[0031]图3是本发明终端系统与远程控制中心通信系统实施例架构图。
【具体实施方式】
[0032]下面结合附图和实施例对本发明做进一步说明。
[0033]如图1，是本发明的控制中心实施例结构图，控制中心包括无线基站10、管理计算机20、GIS定位显示终端50、联动系统30、数据库服务器40，控制中心通过无线基站10接收到巡更定位数据，将信息存储于数据库服务器40中，同时将位置及报警信息发送至GIS定位显示终端50，GIS定位显示终端50将巡更人员位置信息在GIS地图上进行实时显示；当管理计算机20接收到报警信号时，发送报警及巡更人员的位置信息至联动系统30，联动系统30根据位置信息查找巡更人员附近的监控点位，在GIS定位显示终端50上弹出现场视频。系统还可以监控巡更人员，在GIS定位显示终端50的地图上选择跟踪巡更人员，系统根据巡更人员的位置信息，自动弹出巡更人员经过的视频图像，实时监控巡更人员。
[0034]所述的联动系统具有GIS信息联动、报警联动、巡逻人员跟踪联动方式，具有视频显示功能。
[0035]所述的GIS信息联动方式，按如下方式实现:
[0036](I)将平面地图转化为GIS地图:通过对2D图片地图上三个点位进行定位采集，获取点位GPS坐标，与地图相应点位的X，Y坐标进行关联转换。通过GIS坐标校准将图片地图矢量化，可以获取2D地图上任意位置的GIS坐标。
[0037](2)监控区域标注:将监控点位托放至地图上，可获取监控点位监控GIS坐标。同时会产生一个摄像机的视野范围矩形框。
[0038](3)人员位置显示:前方GPS定位设备发回来的坐标信息时，将人员位置用图标正确显示到地图相应的位置上面。
[0039]所述的报警联动方式，按如下方式实现:
[0040]联动系统实时接收巡更人员的GPS信息，并将信息实时显示到地图的相应位置上，如果接收到前端报警信息，地图上对应人员的图标变成红色，通过测算巡逻人员的GIS坐标至监控点的距离，获取巡更人员最近的几个监控点位，并弹出该监控画面。
[0041]所述的巡逻人员跟踪联动方式，按如下方式实现:
[0042]选定被跟踪的巡逻人员图标，当巡逻人员在前方移动时会实时判断巡逻人员所在的点是否进入摄像机的视野范围矩形框。如果进入则表明该设备已经进入了摄像机的视野范围，则弹出该摄像机的实时图像。[0043]如图2，本发明实施例所述的GPS巡更定位报警器，包括GPS定位模块100、报警按钮200、LED显示灯300、双串口单片机400、无线传输模块500、震动检测模块600、电源模块700、天线 800 ；
[0044]所述的GPS定位模块100与双串口单片机400的串口 I连接，双串口单片机400的串口 2与无线传输模块500连接，GPS定位模块100与震动检测模块600连接，震动检测模块与无线传输模块500连接，震动检测模块600与电源模块700连接，双串口单片机400分别于报警按钮200和LED显示灯300连接，无线传输模块500与天线800连接；
[0045]所述的GPS定位模块100负责记录巡更人员位置信息，并将位置信息通过串口 I传输给双串口单片机400 ；
[0046]所述的双串口单片机400建议使用中国STC宏晶科技双串口单片机，内部集成有两个串行接口，双串口单片机400负责存储转发巡更人员位置信息；
[0047]所述的双串口单片机400串口 2与无线传输模块500连接，将巡更人员位置信息、报警信息、设备编号通过串口 2传送给无线传输模块500 ；
[0048]所述的无线传输模块500负责将巡更数据通过转发给控制中心，双串口单片机400的IO端口与报警按钮200连接，负责接收报警信号；
[0049]所述的报警按钮200用于实现报警操作，向双串口单片机400传送数据；当有异常情况时，巡更人员按下报警按钮，报警信息通过IO接口传送给双串口单片机400，双串口单片机400的通过IO接口与LED显示灯300连接，可将设备的运行状态通过LED显示灯300显示出来，巡更人员通过LED显示灯判断本设备运行状态是否正常。
[0050]所述的震动检测模块600与双串口单片机400的通过IO端口连接，负责检测震动及提供供电延时信号，当有震动发生时，震动检测模块600将震动信息传送给双串口单片机400，双串口单片机400将信息显示到LED显示灯上。
[0051]所述的震动检测模块600内置震动传感器，其型号SW-18015P ;震动传感器作用是负责检测震动，并提供供电延时信号。
[0052]所述的电源模块700可对设备进行持续供电，在野外使用。
[0053]所述的电源模块700由电池供电，所述电池采用3.7v电池。
[0054]上述所述的GPS巡更定位报警器巡更时可以放置在车内，开动汽车进行巡更，也可以巡更人员手持进行巡更。
[0055]所述的GPS巡更定位报警器在不使用时具有休眠功能，以节省电量。
[0056]所述的无线基站10采用GP天线。
[0057]如图3，是本发明终端系统与远程控制中心通信系统实施例架构图，包括GPS巡更定位报警器101、无线基站10、管理计算机20、GIS定位显示终端50、第三方系统102 ；GPS巡更定位报警器101与无线基站10进行无线通信，无线基站10与管理计算机20连接，管理计算机20与GIS定位显示终端50连接；GPS巡更定位报警器101通过天线将巡更信息传送给无线基站10，无线基站10将巡更到的信息传送给管理计算机20，管理计算机20将巡更信息传输到GIS定位显示终端50上，可供用户查看当时的巡更情况，并实时记录显示数据，第三方系统102与管理计算机20通过无线或有线连接，当收到报警信息后启动联动服务。
[0058]本发明的工作原理:巡更人员将巡更报警器手持或车上放置开始巡更，当巡更设备的震动检测模块600检测有震动的时候，设备通电进入工作状态，电源模块700对设备进行持续供电，GPS定位模块100在线实时传送定位坐标至双串口单片机400串口 1，双串口单片机400将数据与上一条数据进行比对确定巡更人员移动后，加入设备编码信息，通过双串口单片机串口 2输出至无线传输模块500，无线传输模块500将信息实时发送至控制中心，有警情时巡逻人员按动按钮，双串口单片机400通过串口输出报警数据至无线传输模块500，无线传输模块500将数据送至控制中心，巡更结束，设备平稳放置后，设备进入休眠状态节省电源。
[0059]控制中心通过无线基站10接收到巡更定位数据，将信息存储于数据库服务器40中，同时将巡更位置及报警信息发送至GIS定位显示终端50，GIS定位显示终端50将巡更人员位置信息在GIS地图上进行实时显示；当管理计算机20接收到报警信号时，发送报警及巡更人员的位置信息至联动系统30，联动系统30根据位置信息查找巡更人员附近的监控点位，在GIS定位显示终端50上弹出现场视频，随时了解现场情况。系统还可以监控巡更人员，在GIS定位显示终端50的地图上选择跟踪巡更人员，系统根据巡更人员的位置信息，自动弹出巡更人员经过的视频图像，实时监控巡更人员是否按规定路线和时间进行巡更。
[0060]本发明不局限于上述最佳实施方式，任何人在本发明的启示下都可得出其他各种形式的产品，但不论在其形状或结构上作任何变化，凡是具有与本申请相同或相似的技术方案，均落在本发明的保护范围之内。
【权利要求】
1.一种GPS在线巡更定位系统，由控制中心和终端系统组成，控制中心包括无线基站(10)、管理计算机(20)、GIS定位显示终端(50)、联动系统(30)、数据库服务器(40)，终端系统由GPS巡更定位报警器(101)和第三方系统组成，其特征在于:终端系统的GPS巡更定位报警器(101)通过无线方式与无线基站通讯，无线基站通过串口与控制中心的管理计算机(20)联接，控制中心的GIS定位显示终端(50)与管理计算机(20)通过网络连接，联动系统(30)通过局域网与管理计算机(20)连接。
2.根据权利要求1所述的GPS在线巡更定位系统，其特征在于:GPS巡更定位报警器(101)包括GPS定位模块(100)、报警按钮(200)、LED显示灯(300)、双串口单片机(400)、无线传输模块(500)、震动检测模块(600)、电源模块(700)。
3.根据权利要求2所述的GPS在线巡更定位系统，其特征在于:GPS定位模块(100)与双串口单片机(400)的串口 I连接，双串口单片机(400)的串口 2与无线传输模块(500)连接，GPS定位模块(100)与震动检测模块(600)连接，震动检测模块(600)与无线传输模块(500)连接，震动检测模块(600)与电源模块(700)连接，双串口单片机(400)分别于报警按钮(200)和LED显示灯(300)连接，无线传输模块(500)与天线(800)连接。
4.根据权利要求1所述的GPS在线巡更定位系统，其特征在于:联动系统(30)具有GIS信息联动、报警联动、巡逻人员跟踪联动方式，具有视频显示功能。
5.根据权利要求2所述的GPS在线巡更定位系统，其特征在于:GPS定位模块(100)负责记录巡更人员位置信息，并将位置信息通过串口 I传输给双串口单片机(400);双串口单片机(400)优先使用中国STC宏晶科技双串口单片机，内部集成有两个串行接口，双串口单片机(400)负责存储转发巡更人员位置信息；双串口单片机(400)串口 2与无线传输模块(500)连接，将巡更人员位置信息、报警信息、设备编号通过串口 2传送给无线传输模块(500)。
6.根据权利要求2所述的GPS在线巡更定位系统，其特征在于:报警按钮(200)用于实现报警操作，向双串口单片机(400)传送数据；当有异常情况时，巡更人员按下报警按钮，报警信息通过IO接口传送给双串口单片机(400)，双串口单片机(400)的通过IO接口与LED显示灯(300)连接，可将设备的运行状态通过LED显示灯(300)显示出来，巡更人员通过LED显示灯判断设备运行状态是否正常。
7.根据权利要求1所述的GPS在线巡更定位系统，其特征在于:GPS巡更定位报警器(101)在不使用时具有休眠功能，以节省电量。
8.根据权利要求1所述的GPS在线巡更定位系统，其特征在于:GPS巡更定位报警器(101)通过天线将巡更信息传送给无线基站(10)，无线基站(10)将巡更到的信息传送给管理计算机(20)，管理计算机(20)将巡更信息传输到GIS定位显示终端(50)上，可供用户查看当时的巡更情况，并实时记录显示数据。
9.根据权利要求1所述的GPS在线巡更定位系统，其特征在于:管理计算机(20)接收到报警信号时，发送报警及巡更人员的位置信息至联动系统(30)，联动系统(30)根据位置信息查找巡更人员附近的监控点位，在GIS定位显示终端(50)上弹出现场视频，随时了解现场情况；系统还可以监控巡更人员，在GIS定位显示终端(50)的地图上选择跟踪巡更人员，系统根据巡更人员的位置信息，自动弹出巡更人员经过的视频图像，实时监控巡更人员是否按规定路线和时间进行巡更。
10.根据权利要求2所述的GPS在线巡更定位系统，其特征在于:震动检测模块(600)内置震动传感器，其型号SW-18015P，震动传感器作用是负责检测震动，并提供供电延时信号。
【文档编号】G07C1/20GK103593883SQ201310602376
【公开日】2014年2月19日 申请日期:2013年11月26日 优先权日:2013年11月26日
【发明者】杨杰 申请人:中安消技术有限公司