分布式车辆监控管理系统的研究与实现

论文摘要

随着近几年来胜利油田生产发展的需要,各级单位的机动车辆数量大幅度增长,其中:现有各类运输及生产辅助车辆8166台(套),钻采特种车辆1378台(套),其他型车辆420台。在增强运载能力,提高生产效率的同时,车辆调度效率问题、安全管理和安全运行等问题也日趋凸现出来。针对车辆路线难以控制、运输安全难以保障、调度困难等问题,油田集输公司采取了以现代化加强运营管理,以信息化保证安全运行的方针,开展了车载监控系统的设计和开发工作。针对油田车辆监控的开发需要,通过对目前车载监控在国内、外发展现状的调研,以及对国内同类产品优缺点的分析,本文确定了建立多协议兼容的分布式车辆监控系统的目标。基于此目标,我们确定了包括车载机、监控中心、监控客户端三层的分布式系统结构。并分别对监控中心、分布式监控客户端的实现方式进行了总体规划和详细设计,包括监控中心实现中使用的通信方式、协议分析和消息路由、数据存储四大模块以及客户端实现中的命令下达和接收方式、车辆定位以及导航视图实现、报警信息处理、历史数据回放、用户管理等功能模块。其中,基于多种车载监控协议提出了一个“标准协议”,以实现多协议兼容和系统的分布式监控,这是本文的创新之处。通过对多种车载监控设备协议的分析,论文中提出了包含26条命令的标准协议,并建立了部分车载终端协议与标准协议之间映射转换的接口,使用这些接口,监控中心实现了多种监控终端协议兼容,显著地提升了系统的兼容性、为今后系统进一步升级,使用性价比更优的设备提供了基础。通过部署分布式监控客户端使系统能为用户提供更好的服务,此外更便于进行系统扩展,特别是当系统需要增加接入的车载终端数量时,也为今后基于web进行车辆监控打下了良好的基础。最后,我们使用了快速原型化的方法进行系统实现,通过在开发过程中与系统应用人员的不断交流以及迭代开发、测试的建设方式,显著降低了系统实现时间,通过严格的单元测试、功能测试、性能测试和稳定性测试保证了系统的效率和可靠性。目前该系统已经在油田集输公司得到应用,并通过了跑车试验,达到了预期设计的目标。为油田车辆管理、运行调度、安全生产、防盗窃等方面提出了一套有效的解决方案。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 1 绪论
• 1.1 课题的背景
• 1.2 课题的研究意义
• 1.3 车辆监控系统的发展和现状
• 1.3.1 国外监控系统的发展及现状
• 1.3.2 国内监控系统的发展及现状
• 1.4 本文的主要工作及论文组织结构
• 2 分布式车辆监控系统总体设计
• 2.1 分布式车辆监控系统的总体结构
• 2.2 分布式车辆监控系统的功能模块
• 2.2.1 监控终端主要功能
• 2.2.2 监控中心主要功能
• 2.2.3 监控客户端主要功能
• 2.3 分布式车辆监控系统的技术组成
• 2.3.1 GPS 定位技术
• 2.3.2 GIS 技术
• 2.3.3 无线通信技术
• 2.3.4 车载定位技术
• 2.3.5 基于ACE 中间件平台的网络开发技术
• 2.4 本章小结
• 3 监控中心的详细设计与实现
• 3.1 监控服务器总体结构
• 3.2 短消息服务——SMS 模块
• 3.3 GPRS 数据接收与处理
• 3.4 协议解析与消息路由模块
• 3.4.1 协议解析
• 3.4.2 消息路由模块
• 3.5 数据存储模块
• 3.5.1 数据库设计的基本要求
• 3.5.2 车辆监控系统的数据库设计
• 3.5.3 数据库读写
• 3.6 辅助模块
• 3.7 本章小结
• 4 分布式监控客户端的详细设计
• 4.1 总体设计
• 4.2 客户端命令的下达与接收
• 4.3 车辆定位以及地图导航
• 4.3.1 车辆定位及显示
• 4.3.2 鹰眼视图导航
• 4.4 报警信息处理
• 4.5 历史数据回放
• 4.6 系统用户管理
• 4.7 本章小结
• 5 系统测试
• 5.1 测试的内容与意义
• 5.2 单元测试
• 5.3 系统功能测试
• 5.4 系统性能测试
• 5.5 系统稳定性测试
• 5.6 本章小结
• 6 总结
• 6.1 本文总结
• 6.2 进一步工作展望
• 参考文献
• 附录
• 附录1 短消息服务状态转换代码
• 附录2 GPRS 服务器主要的监控线程定义
• 附录3 车辆位置的显示在C++环境下的实现代码
• 致谢
• 作者攻读学位期间发表的论文
• 上海交通大学硕士学位论文答辩决议书