基于3G技术的校车安全监管系统

论文摘要

随着教育事业的发展,校车已经普及到各类学校。庞大的校车数量带来了监管需求,因此建立良好的校车安全监管平台势在必行。然而,传统的车辆监管系统功能较为单一,不能全面监管校车的运营过程。基于上述原因,本文提出了一套基于3G无线网络传输实现校车安全监管的系统。该系统主要包括两部分：车载终端软硬件和安全监管中心软件。车载终端接收并执行安全监管中心的命令,同时采集校车的各种工作状态并把相关信息传输到监管中心；监管中心将监管命令发送到车载终端,并接收、处理、显示车载终端的信息；这两部分之间采用3G无线网络进行通信。车载终端以ARM11微处理器S3C6410为主控芯片,设计了加速度采集模块、速度测量模块、RFID模块及其它相关电路；采用WinCE6.0操作系统为软件开发平台,实现了USB摄像头的视频采集和H.264编码、3G无线网络接入、校车速度和加速度采集、RFID卡号采集、GPS参数采集及数据处理等功能。安全监管中心以Visual Studio 2005为开发环境,进行软件设计,可以对接收的校车视频图像进行显示和保存,预防驾驶员疲劳驾驶或违规驾驶等现象发生。系统可以将采集到的校车速度、加速度与监管中心设定的阈值进行比较,实现校车超速报警,在校车出现碰撞、坠落或侧翻等情况时,监管中心可及时查看现场视频图像并派人实行抢救和处理。创建学生信息数据库,可对学生信息进行查询；人车绑定,通过接收RFID卡号信息判断是否为本车人员,预防车辆超载。当校车出现事故、故障或被盗等情况时,系统可以通过GPS技术跟踪定位及时掌握校车的具体位置。最终实现了对各辆校车的安全监管操作。测试结果表明：本课题设计的校车安全监管系统整体运行正常,性能稳定、可靠。该系统很好的实现了在统一监管平台上对校车的远程实时监管操作,可以应用到校车实际运营当中,使校车能够在一个完善的安全监管系统下运行,对校车的应用和推广有着重要的意义。同时也可以应用到其他车辆交通系统中,具有广阔的发展前景。

论文目录

• 中文摘要
• Abstract
• 第一章 引言
• 1.1 论文的背景及意义
• 1.2 研究现状及发展趋势
• 1.3 论文主要开发和研究内容
• 第二章 系统应用技术简介
• 2.1 视频监控技术及H.264
• 2.2 无线通信技术
• 2.2.1 3G通信技术
• 2.2.2 Socket网络通信
• 2.3 RFID技术
• 2.4 GPS定位技术
• 2.5 ADO技术
• 2.6 本章小结
• 第三章 校车安全监管系统整体设计
• 3.1 校车安全监管系统组成
• 3.2 系统功能需求分析
• 3.3 系统终端平台选型
• 3.3.1 系统终端硬件平台
• 3.3.2 系统终端软件平台
• 3.4 本章小结
• 第四章 系统硬件平台及设计
• 4.1 系统硬件总体框架
• 4.2 系统终端硬件平台简介
• 4.2.1 开发板介绍
• 4.2.2 S3C6410主控芯片
• 4.2.3 串口电路
• 4.3 3G移动通信模块
• 4.3.1 3G模块的选型
• 4.3.2 UE600功能
• 4.4 USB摄像头
• 4.5 加速度采集模块硬件设计
• 4.5.1 MMA7361L芯片
• 4.5.2 结构与原理
• 4.5.3 加速度采集电路设计
• 4.6 速度测量模块硬件设计
• 4.6.1 霍尔传感器简介
• 4.6.2 速度测量电路设计
• 4.7 RFID模块硬件设计
• 4.8 GPS模块
• 4.9 本章小结
• 第五章 系统软件设计
• 5.1 系统软件开发平台
• 5.1.1 系统软件开发环境
• 5.1.2 WinCE6.0操作系统定制
• 5.2 系统软件总体设计
• 5.3 无线通信软件实现
• 5.3.1 3G无线网络的建立
• 5.3.2 远程数据通信
• 5.4 系统终端软件设计
• 5.4.1 视频采集、H.264编码和RTP传输设计
• 5.4.2 WinCE系统下多串口通信实现
• 5.4.3 加速度采集软件实现
• 5.4.4 速度测量软件实现
• 5.4.5 RFID系统软件实现
• 5.4.6 GPS定位数据解析
• 5.5 系统安全监管中心设计
• 5.5.1 监管中心软件系统架构
• 5.5.2 视频解码与显示实现
• 5.5.3 Socket编程实现
• 5.5.4 学生信息数据库设计
• 5.6 本章小结
• 第六章 系统测试及分析
• 6.1 系统各模块功能测试
• 6.1.1 3G无线网络测试
• 6.1.2 实时视频监管测试
• 6.1.3 速度和加速度监管测试
• 6.1.4 RFID通信测试
• 6.1.5 GPS定位功能测试
• 6.2 系统整体测试及分析
• 6.3 本章小结
• 结论
• 参考文献
• 致谢
• 个人简历、在学期间的研究成果及发表的学术论文