基于GIS技术的载体状态实时监控平台

摘要

本发明公开了一种基于GIS技术的载体状态实时监控平台，包括数据管理模块、通信接口模块、历史轨迹模块、人机交互界面模块。通过所述平台可对被监控的载体进行实时定位、通信和监控管理，可与押运员进行通信并给与导航。该平台提供载体和管理人员的查询、增加、删除、修改信息等操作，可同时监控多个载体终端和处理报警信息、并能提供载体的历史轨迹回放。

说明书

技术领域

本发明涉及一种载体状态实时监控平台，特别适用于涉密文件、贵重物品及银行物品的固定放置、押运转场、移动交接等多种形式的载体状态实时监控，属于电子监控领域。

背景技术

在日常工作和生活中，人们在外出时有时会而携带一些贵重物品或者重要文件。例如银行职员携带大笔现金、支票，国家相关部门涉密人员携带机密文件等。这些物品在携带外出时有可能发生遗失、被盗等意外情况，给人们造成严重损失，甚至危害到国家安全。因此，通常将上述物品放入专门的载体装置(如密码箱、电子保险箱等)中，并通过随身携带的信号接收设备对其进行状态监控。

目前，这种移动式物品存放与监控装置种类繁多、功能各异。其基本原理是在载体装置中放置信号发射机，将信号接收机放于物主身上，当保险箱离开人体一定距离时，信号发射机将向信号接收机发出警报。随着对物品信息监控要求的提高，在载体装置上部署了功能更全的监控设备，例如增加部署数据处理芯片，并结合GPS定位仪、温度监控、GPRS收发器、超距报警信号发送器等设备。实现对载体装置的更全面信息获取。

但是，现有这些设备都是对载体装置本身做出改进，而位于携带人员身上的信息接收设备还仅仅停留在被动获取数据的程度，携带人员只是得知载体装置是否超距、其大概位置信息等较少的信息，且不能对其进行进一步管控，并且当押运员和载体数量增多时，无法有效的监控和管理携带人员以及载体装置的状态信息、发送指令、交换数据等功能。

发明内容

本发明的目的是提供一种基于GIS技术的载体状态实时监控平台，通过所述平台可对被监控的载体进行实时定位、通信和监控管理，可与押运员进行通信并给与导航。本平台提供载体和管理人员的查询、增加、删除、修改信息等操作，可同时监控多个载体终端和处理报警信息、并能提供载体的历史轨迹回放。

本发明所述基于GIS技术的载体状态实时监控平台，包括数据管理模块、通信接口模块、历史轨迹模块、人机交互界面模块。

(1)数据管理模块：用于对终端、人员信息/状态进行综合管理和查询，如提供终端(包括箱体和手持终端)和人员的信息查询、增加、删除以及修改等操作。除了查询，其它操作的结果直接修改对应的数据库。包括人员信息子模块、终端信息子模块、终端状态数据包子模块、报警信息子模块。其中：

a.人员信息子模块：用于管理所有人员信息，包括姓名、工号、年龄、性别、身份、单位以及联系电话；

b.终端信息子模块：用于管理所有终端信息，包括终端的编号、卡号、类型、规格、备注、持有人电话以及持有人工号，持有人工号与人员信息数据库的工号对应。

c.终端状态数据包子模块：用于实时处理终端的状态信息，包括终端所处的位置、终端电压、温度等，当监控平台与终端建立连接以后，终端会定时向监控平台发送状态数据包，终端状态数据包子模块对收到的状态数据包按照预置的通信协议进行解包处理，将解包后的数据存入数据库，同时从数据包里提取终端的经纬度信息用于更新人机交互界面模块的GIS显示。

d.报警信息子模块：用于对终端的异常状态进行记录，如超距、GPS未定位、电量不足、温度/电压异常等，将异常状态存入报警信息数据库。

(2)通信接口模块：用于监控平台与监控终端的实时通信，并可对接口参数进行设置。

(3)历史轨迹模块：用于监控人员查看被控终端的历史位置信息，进行历史轨迹GIS显示。

(4)人机交互界面模块：用于将数据管理模块中各子模块的数据库信息进行实时显示，并将被控终端的位置进行GIS显示，并可通过界面进行管理操作。包括：GIS显示栏、菜单栏、工具栏、用户视图、管理与操作视图、滚动信息、状态栏。

本发明所述基于GIS技术的载体状态实时监控平台的作用关系如下：

(1)首先初始化人员信息子模块和终端信息子模块，预置人员和终端的当前身份信息和工作状态；

(2)当所述监控平台与被控终端通过通信接口模块建立连接后，终端会定时通过通信接口模块向监控平台发送状态数据包，终端状态数据包子模块对收到的数据包按照预置的协议进行解包处理，将解包后的数据存入数据库，同时从数据包里提取终端的经纬度信息用于更新人机交互界面模块的GIS显示；

(3)当解包后的数据表明终端处于任何一种异常状态时，人机交互界面模块在界面立即生成报警信息提示，报警信息子模块将异常状态存入报警信息数据库，人机交互界面模块提供该终端此时所处位置，可用于提示终端持有人报警情况。如果发生多次超距报警，则直接呼叫押运员。

(4)当监控人员需要查看被控终端的历史位置信息并进行GIS显示时，历史轨迹模块的工作过程如下：通过人机交互界面模块输入终端编号，历史轨迹模块提取该终端的位置和对应的时间信息，转换为GIS信息输出到人机交互界面。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：通过所述平台可对被监控的载体进行实时定位、通信和监控管理，可与押运员进行通信并给与导航。本平台提供载体和管理人员的查询、增加、删除、修改信息等操作，可同时监控多个载体终端和处理报警信息、并能提供载体的历史轨迹回放。尤其适用于多组载体分路监管的情况。

附图说明

图1-本发明所述平台示意图；

图2-通信端口设置界面；

图3-历史轨迹模块的流程图；

图4-实施例中的人机交互主界面；

图5-实施例中的用户视图界面；

图6-实施例中的滚动信息视图；

图7-实施例中的管理与操作视图：与PDA通信界面；

图8-实施例中的管理与操作视图：与PDA通信参数设置界面；

图9-实施例中的管理与操作视图：测距信息显示界面；

图10-实施例中的管理与操作视图：个人信息界面；

图11-实施例中的管理与操作视图：终端信息界面；

图12-实施例中的鹰眼视图；

图13-实施例工作流程图；

具体实施方式

下面结合附图和实施例，对本发明技术方案做进一步的说明。

图1是本发明所述平台的示意图。

根据上述技术方案，构建一个基于GIS技术的终端状态实时监控平台实施例，用于涉密/贵重物品安保箱押送过程中的实时监控，安保箱可通过通信接口模块与监控平台进行状态数据包发送。监控平台各模块具体功能如下：

用于涉密/贵重物品安保箱押送过程中的基于GIS技术的终端状态实时监控平台，包含数据管理模块、通信接口模块、历史轨迹模块、人机交互界面模块。

(1)数据管理模块：用于对终端、人员信息/状态进行综合管理和查询，如提供终端(包括箱体和手持终端)和人员的信息查询、增加、删除以及修改等操作。除了查询，其它操作的结果直接修改对应的数据库。包括人员信息子模块、终端信息子模块、终端状态数据包子模块、报警信息子模块。其中：

a.人员信息子模块：用于管理所有人员信息，包括姓名、工号、年龄、性别、身份、单位以及联系电话；

b.终端信息子模块：用于管理所有终端信息，包括终端的编号、卡号、类型、规格、备注、持有人电话以及持有人工号，持有人工号与人员信息数据库的工号对应。

c.终端状态数据包子模块：用于实时处理终端的状态信息，包括位置、温度、电压等，当监控平台与终端建立连接以后，终端会定时向监控平台发送状态数据包，终端状态数据包子模块对收到的状态数据包按照预置的通信协议进行解包处理，将解包后的数据存入数据库，同时从数据包里提取终端的经纬度信息用于更新人机交互界面模块的GIS显示。需要说明的是，在本实施例中，被控终端(安保箱)与监控平台的数据包采用了加密技术，即在安保箱发送状态数据包之前对其进行了加密处理，以密文的形式发送给监控平台，因此在终端状态数据包子模块进行解包处理前，先要对数据包进行解密处理。

d.报警信息子模块：用于对终端的异常状态进行记录，如超距、GPS未定位、电量不足、温度/电压异常等，将异常状态存入报警信息数据库。

(2)通信接口模块：用于监控平台与监控终端的实时通信，并可对接口参数进行设置；

(3)历史轨迹模块：用于监控人员查看被控终端的历史位置信息，进行历史轨迹GIS显示；

(4)人机交互界面模块：用于将数据管理模块中各子模块的数据库信息进行实时显示，并将被控终端的位置进行GIS显示，并可通过界面进行管理操作。本实施例中包括：GIS显示栏、菜单栏、工具栏、用户视图、管理与操作视图、滚动信息、状态栏。

本实施例中，用于涉密/贵重物品安保箱押送过程中的基于GIS技术的载体状态实时监控平台，具体开发环境如下：

硬件：CPU P4 2.4G，内存1G，硬盘40G；

操作系统：Windows 2000或Windows XP；

开发环境：VC++6.0，MapInfo MapX 5.0

添加数据源路径的步骤：开始→所有程序→管理工具→数据源(ODBC)→添加→创建数据源，选中Microsoft Access Driver(*mdb)→完成。本实施例所述的平台实现的主要功能如下：

GIS地图显示

该功能直观地显示受控箱体的地理信息，方便监控人员对箱体实时监控。监控人员可以对地图进行放大、缩小、漫游、居中等操作。

报警信息处理

本监控平台能够通过接收到的数据包判断箱体是否发生报警，如超距、GPS未定位、电量不足等情况，如果有，则告诉监控人员发生报警的箱体编号、报警时间以及发生的是哪种报警。在监控界面上可以查询异常箱体的地理位置，可以电话提醒其持有人。

数据库查询

本平台人机交互界面提供了终端(包括箱体和手持终端)和人员的信息查询、增加、删除以及修改等操作。除了查询，其它操作的结果直接修改对应的数据库。

历史轨迹回放

在对箱体的整个监控过程中，其发送的所有状态包数据将被存入数据库，最新的数据包将放入内存，根据内存中的信息进行历史轨迹回放。本功能能够让监控人员了解箱体的中间过程，掌握全局。

本实施例所述基于GIS技术的载体状态实时监控平台的作用关系如下：

(1)首先初始化人员信息子模块和终端信息子模块，预置人员和终端的当前身份信息和工作状态；

(2)当所述监控平台与被控终端通过通信接口模块建立连接后，终端会定时通过通信接口模块向监控平台发送状态数据包，终端状态数据包子模块对收到的数据包按照预置的通信协议进行解包处理，将解包后的数据存入数据库，同时从数据包里提取终端的经纬度信息用于更新人机交互界面模块的GIS显示；

在本实施例中，按照本发明技术方案构建的监控平台与箱体之间按照TCP/IP协议进行通信，所有在应用的箱体都向监控软件发送数据包，箱体与监控软件通信的数据帧格式如表1所示，通信端口设置如图2所示。

(3)当终端处于任何一种异常状态时，人机交互界面模块在界面立即生成报警信息提示，报警信息子模块将异常状态存入报警信息数据库，人机交互界面模块提供该终端此时所处位置，可用于提示终端持有人报警情况。如果发生多次超距报警，则直接呼叫持有人。

(4)当监控人员需要查看被控终端的历史位置信息并进行GIS显示时，历史轨迹模块的工作过程如下：通过人机交互界面模块输入终端编号，历史轨迹模块提取该终端的位置和对应的时间信息，转换为GIS信息输出到人机交互界面。

本实施例以上工作过程见附图13，历史轨迹模块的工作流程见附图3。

表1箱体与监控软件通信的数据帧格式

监控软件在接收到数据包之后，当检测到帧头’$’标志以后，认为接收到新的一帧数据，再检测帧尾’#’标志后，计算帧尾与帧头之间的数据长度，如果长度不等于上表状态包的数据长度即45，认为接收到错误的数据包，不进行任何处理，继续等待新的数据；如果相等，再计算校验和，如果与接收到的状态包里的校验和一致，则认为接收到正确的一帧数据，通过调用解包函数得到相应的参数，其中解出的经纬度数据用于地图上显示该箱体的地理位置。

本实施例的安保箱监控平台的人机交互主界面如附图4所示。在下方状态栏处显示了地图比例尺、经度和纬度、当前系统时间，经纬度表示的是鼠标当前点的位置，鼠标移动，经纬度值随之改变。

平台程序启动时的初始设置为：

快捷工具栏：视图显示与退出、地图工具条中的放大、缩小、漫游、全图察看、居中、动态图元闪烁、停止闪烁及鹰眼图；通信对话框中的点名通信；视图工具条中的滚动消息、用户视图、图层控制、地图属性。

视图：分别为用户视图、管理与操作视图、及滚动信息视图。用户视图列出了所有用户以及其属下的所有终端，单击终端编号，该编号对应的箱体在地图上居中；管理与操作视图中显示与PDA通信、测距信息、个人信息及终端信息；状态栏视图显示地图比例尺、地图经纬度及当前系统时间；滚动信息视图中显示报警信息、人员列表、终端列表。滚动信息视图中的人员列表和终端列表分别与管理与操作视图中的个人信息和终端信息相关联，且各种视图窗口均具有停靠功能。

用户可根据习惯，修改上述设置，除默认的视图窗口外，还可调出需要显示的视图窗口，但程序退出时，不保存当前设置。

本实施例中的视图窗口介绍：

1.用户视图

如图5所示，对下属用户进行管理。功能包括：用户分组；用户名称编辑；单击用户下属的箱体名称，该名称对应的箱体在地图上居中。

2.滚动信息视图

滚动信息视图包含了报警信息、人员列表及终端列表。在报警信息栏显示每次箱体的一些状态信息，如GPS状态、超距状态、开启状态、电量状态等；人员列表显示后台数据库所有人员信息，单击列表，在管理与操作视图中的个人信息中会显示该条信息；终端列表显示后台数据库所有终端信息，单击列表，在管理与操作视图中的终端信息中会显示该条信息。

3.管理与操作视图

本视图包含：与PDA通信界面(图7)、测距信息显示界面(图9)、个人信息界面(图10)以及终端信息界面(图11)。

(1)PDA通信

在该界面，用户可以在“目的手机号码”处输入要通信的sim卡号，在“发送短信内容”处添加发送的短信内容，单击“发送”按钮，如果发送成功，则显示“sms is sent out！”字样，如下图所示；如果发送不成功，则显示“sms-sent is false！”。

单击“设置”按钮，则弹出图8所示对话框，在此可以进行通信参数设置。

(2)测距

单击“测距”按钮，然后在地图上测量两点之间的距离，其结果显示在信息公示栏处，如图9所示。

(3)个人信息

此界面用于显示人员单项记录，如图10所示，此单项记录表的内容与人员信息数据库的内容一一对应。

单击图中“插入”按钮，在编辑框填入相应的内容，单击“提交”即可，此时滚动信息视图“人员列表”里就会增加该条信息，同时人员信息数据库里也增加新的一条数据。

单击“修改”按钮，可以对当前列表中显示的单条信息进行参数修改。

单击“删除”按钮，可以删除当前记录。

单击“查询”按钮，可以选择查询类别，在“关键字”处输入相应的内容进行查询。

单击“刷新”按钮，将会刷新滚动信息视图“人员列表”内容。

(4)终端信息

单击图11中“插入”，弹出下图，在编辑框填入相应的内容，单击“提交”即可，此时滚动信息视图“终端列表”里就会增加该条信息，同时终端信息数据库里也增加新的一条数据。

单击“修改”按钮，可以对当前列表中显示的单条信息进行参数修改。

单击“删除”按钮，可以删除当前记录。

单击“查询”按钮，弹出下图，可以选择查询类别，在“关键字”处输入相应的内容进行查询。

单击“刷新”按钮，将会刷新滚动信息视图“终端列表”内容。

4.鹰眼视图

鹰眼图(图12)实现了缩放、跟踪及背景设置功能。缩放功能可以改变子图上浏览框的大小；跟踪功能实现了单击子图来浏览主图；背景设置可以修改鹰眼图的背景颜色。

以上所述的具体描述，对发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限定本发明的保护范围，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换和改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。