危险品运输车辆监控系统设计

摘要

随着经济建设的快速发展，危险品使用的范围越来越广，危险品运输也越来越繁忙。任何运输过程中的事故，都会严重危及公共安全和人民群众的生命财产安全。保障危险品运输过程的安全，对危险品运输车辆进行有效监控和管理显得尤为重要。
　　 本文设计了以GPS作为定位手段、利用GPRS进行数据传输的车载终端，同时结合GPRS、GoogleMapAPI等技术、利用java语言构建了基于B/S架构的监控中心，而车载终端与监控中心之间根据数据通信协议建立通信链路，实现了危险品运输车辆的实时地图定位、历史轨迹复现、超速报警、路径匹配和区域报警等部分功能监控。具体包括以下几个部分:
　　 第一，在对系统功能需求和性能需求分析的基础上，确定了采用B/S架构监控中心系统方案;
　　 第二，对车载终端进行了设计，选用PIC24HJ64GP502作为主控单元、GP3SF1513F1_S作为GPS定位模块、SIM900A作为GPRS模块、AT24C08作为数据存储模块，对各模块进行电路设计及程序设计并完成制板。
　　 第三，对监控中心进行了部分功能设计，给出了数据库的设计、监控中心与车载终端之间数据通信的详细实现，进一步优化了数据库访问方法以提高访问速度，给出数据库连接池的实现和WEB服务的实现，完成了用户登录、实时地图定位、历史轨迹复现等主要功能。
　　 第四，在车载终端完成调试基础上，联合监控中心进行系统综合测试，初步路试实验实现了系统预期功能，系统具有一定的实用价值。

目录

声明

摘要

第1章 绪论

1．1 研究背景、目的及意义

1．2 车辆监控系统国内外研究现状

1．2．1 国外研究现状

1．2．2 国内研究现状

1．3 课题主要研究内容

第2章 危险品车辆监控系统分析及总体设计

2．1 GPS技术

2．1．1 GPS概述

2．1．2 GPS定位原理

2．1．3 GPS特点

2．2 危险品车辆监控系统功能需求分析

2．2．1 监控中心功能需求分析

2．2．2 监控中心性能需求分析

2．2．3 车载终端功能需求分析

2．2．4 车载终端性能需求分析

2．3 危险品车辆监控系统总体设计

2．3．1 系统运行环境

2．3．2 系统组成

2．3．3 系统体系架构

2．4 本章小结

第3章 危险品车辆监控系统车载终端设计

3．1 车载终端构成及MCU模块主控芯片选取

3．2 GPS模块

3．2．1 模块选型

3．2．2 NMEA-0183协议

3．2．3 GPS模块线路连接方法

3．2．4 GPS模块程序流程设计

3．3 GPRS模块

3．3．1 GPRS技术原理及特点

3．3．2 GPRS模块选型

3．3．3 AT命令

3．3．4 GPRS模块线路连接方法

3．3．5 GPRS模块程序流程设计

3．4 I2C总线存储器模块

3．4．1 I2C总线简介

3．4．2 I2C总线存储器选型

3．4．3 I2C总线存储器与单片机的线路连接

3．5 本章小结

第4章 危险品车辆监控系统监控中心设计

4．1 监控中心总体设计

4．2 数据层的设计与实现

4．2．1 数据层设计原则

4．2．2 数据库服务器的选用

4．2．3 数据库中表的设计

4．3 通信网关的实现

4．3．1 设备通信模块的实现

4．3．2 数据拆组包模块的实现

4．3．3 应用连接模块的实现

4．4 数据库连接池

4．4．1 数据库连接池原理及工作过程

4．4．2 数据库连接池的实现

4．4．3 数据库连接池应用效果

4．5 WEB服务的实现

4．5．1 用户登录功能实现

4．5．2 定位监控功能实现

4．5．3 报警功能的实现

4．5．4 路径匹配功能的实现

4．5．5 区域报警功能实现

4．6 本章小结

第5章 危险品车辆监控系统的测试实验

5．1 系统开发环境及程序调试

5．2 车载端硬件功能测试

5．2．1 车载端GPS模块功能测试

5．2．2 车载端GPRS模块功能测试

5．3 监控中心功能测试

5．4 系统综合运行调试

5．5 本章小结

总结与展望

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文

致谢