油田专网GPS监控系统的技术方案
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油田专网GPS监控系统的技术方案
简介:本方案是专为油田专网GPS系统的应用而设计的,近几年,GPS系统在国内的发展非常迅猛,出现了快速增长的势头。
GPS产业的实施将对一些传统的产业加以改造,实现其在新经济环境下的飞跃。
将GPS技术应用到传统的道路交通运输行业,是对现行道路交通运输行业中安全管理、运输管理等方式的重大变革。
本文就以GPS系统在油田专网中的应用作一个阐述。
关键字:油田专网GPS车载终端GPS功能
项目概述
本方案是将GPS系统应用到油田专网中,对油田车辆的安全起到一个长效的保障提供可靠的基础。
目前,GPS为代表的卫星导航定位产业是目前世界上发展得最快的三大信息产业之一(互联网、移动电话、卫星导航定位)。
交通运输行业是个高风险行业,一台车就是一个风险点,实施GPS全方位、全天候的定位监控,掌握车辆的行驶动态(方位、速度),及时纠正超速、超时(疲劳驾驶)等违章行为,消除事故隐患,做到安全预警,从而有效提高交通运输企业安全管理水平,充分运用科技手段彻底改变运输行业传统的安全管理模式。
把GPS车辆监控管理系统应用到危险化学品车辆运输上,是国家安监总局、公安部和交通部近期联合下发的文件中明确规定。
运输剧毒、爆炸、易燃、放射性危险化学品运输的车辆,必须安装GPS车载终端,对危险化学品车辆进行实时动态监控。
该项目的实施将为逐步探索和建立一套交通安全长效管理和运行机制奠定技术基础。
1.2系统建设目标
1.2.1建设油田专网GPS车辆监控管理系统,以提高全局道路运输安全管理为总体目标。
1.2.2发展GPS车辆监控、管理、调度、服务业务,为各级管理部门以及运输企业提供科学的决策支持手段,提高交通设施的利用效率。
1.2.3建立GPS车辆监控、调度系统,与社会综合保障体系配合,提高安全防范、保护资产的技术水平和控制力度。
1.2.4在出现交通事故、自然灾害、疾病伤害等异常情况下,能及时确定事故地点,掌握可调度车辆资源,协助有关方面实施救援。
1.2.5以油田专网GPS车辆监控管理系统为总中心,在全区范围内实现对司机的全面资讯服务。
1.3建设内容
1.3.1本系统采用多级管理架构,基于C/S和B/S两种架构的监控管理方式
1个系统中心――2个监控中心――19个监控分中心――80监控点。
1.3.2系统中心:设置在油田专网主管公司,主要功能是为车载终端进行安装、维护、属性设置;各级管理人员的属性设置;车载终端位置定位信息数据的采集、存储、分发;业务报表的处理。
1.3.3监控中心:设置在调度中心,对全局车辆运行的安全进行监督,对重点车辆进行监管。
1.3.4监控分中心:设置在各二级单位的生产调度室,对所属车辆的运行进行安全监控和调度,对监控点的管理权限进行设置。
1.3.5监控点:设置在各二级单位的车队。
对所属车辆进行电子围栏的设置,安全监控、调度及车辆运行中各种信息的处理。
1.3.6车载终端:客运车辆、危险化学品运输车辆、调度车辆三种类型的车载终端。
2.无线网络部分
2.1GPS应用中的通信模式介绍
把GPS应用在车辆监控管理当中有很重要的一个技术环节需要关注――GPS数据的回传网络。
车辆上安装的GPS设备的收到卫星定位信息后必须依靠回传网络把这些定位信息传到监控中心才能把车辆的位置在监控中心显示出来。
目前国际上解决这个传输问题的主要有以下三种与无线通信系统结合的应用模式:
2.1.1.GPS+蜂窝移动通信(GSM/CDMA/GPRS)模式
该模式主要是利用现有的地面蜂窝移动通信网络提供的数据通信功能,来传送GPS定位信息。
该模式的突出优点是终端成本和服务费用比较低,同时还能够方便地提供语音服务。
缺点是存在局部的覆盖盲区。
但随着移动运营商内部管理协调的改进,以及短消息、GPRS和CDMA网络的完善,该模式已经为GPS 应用中的主要模式,适用于集团单位及个人用户等所有GPS适用领域。
2.1.2.GPS+集群通信(模拟/数字)模式
该模式是利用各城市的集群通信网络发展起来的GPS应用模式。
该模式最突出的优势是通信费用在各种应用模式中是最低的。
但目前的情况看,可供利用的集群通信网大多还是模拟制式,通信质量和私密性都比较差;另外基本上局限
于单个城市内,覆盖非常有限。
该模式主要适用于在城市内部活动的出租车、公交车辆、城市内配送的运输车辆。
因为没有能够建立起覆盖全国的数字集群系统,所以和GPS+蜂窝移动通信模式对比处于明显下风。
2.1.3GPS+卫星移动通信模式
该模式的优点和缺点都非常突出。
突出的优点是卫星通信的覆盖优势和可靠
的通信保证。
但缺点是终端设备成本和使用费用在各种模式中是最高的。
该模式的主要适用于大范围移动大大型车辆(包括运输车辆、工程车辆等)和海上作业船只等特殊类型的用户。
该模式是其他地面无线通信模式有效和必要的补充。
目前国内市场上可供利用的卫星移动通信系统有:
(1)“全线通”系统:是由南方卫星公司运营的高通公司的Omini-tracs系统。
该系统的工作在KU频率上,使用卫星跟踪天线。
优点是该系统是经过国外多年应用的成熟系统。
缺点是成本高,受雨衰影响,另外跟踪天线工作状态易受干扰,动态性差。
(2)海事卫星系统(Immarsat):是由国际海事卫星组织建立并运营的全球性的卫星移动通信系统。
国内的运营单位是交通部信息中心。
该系统是一个全球性的卫星移动通信系统,能够提供语音和数据的服务。
但终端成本和使用费用是各卫星系统中最高的,目前在国内的容量也有饱和趋势。
(3)北斗系统:是我国自主建立的卫星定位系统。
目前该系统在民用领域的主要运营是神州天鸿公司。
该系统覆盖我国疆域和周边地区(与“平台”相仿),使用全向天线,能够同时提供定位和短信通信功能。
但终端价格较贵,定位需要通信功能支持,使用费用较高。
2.2GPS+蜂窝移动通信(GSM/CDMA/GPRS)模式实现方式
2.2.1.蜂窝移动通信(GSM/CDMA/GPRS)对比
2.2.1.1.GSM通讯网络系统(GlobalSystemforMobilecommunication)
GSM全球数字移动系统是目前国内覆盖最广、可靠性最高、容量最大、保密性强的数字移动蜂窝通讯系统。
依托GSM通讯网络作为卫星定位汽车防盗通讯系统的无线数据传输平台将确保报警信号和数据传输通道的可靠性。
车辆终端上的GPS接收机获取车辆的实际位置、速度、运行方向等信息经过处理后通过GSM网络(短消息方式)传送到车辆管理中心,中心可以对车辆进行管理、调度和控制。
2.2.1.2.GPRS通用分组无线业务(GeneralPacketRadioService)
GPRS是一种基于GSM系统的无线分组交换技术,提供端到端的、广域的
无线IP连接。
简单的说,GPRS是一项高速数据处理的技术,其方法是以“分组”的形式传送数据。
网络容量只在所需时分配,不要时就释放,这种发送方式称为统计复用。
目前,GPRS移动通信网的传输速度可达115k/s。
GPRS是在GSM基础上发展起来的技术,是介于第二代数字通信和第三代分组型移动业务之间的一种技术,所以通常称为2.5G。
GPRS是一种高效、低成本的无线分组数据业务。
特别适用于间断的、突发性的和频繁的、少量的数据传输,也适用大数据量的传输。