基于北斗與gis的物流運(yùn)輸智能短報文信息告警裝置制造方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于北斗與GIS的物流運(yùn)輸智能短報文信息告警裝置，包括監(jiān)測設(shè)備、定位模塊、存儲模塊、分析模塊和傳輸模塊，其中，該物流運(yùn)輸智能短報文信息告警裝置還包括短報文管理模塊和設(shè)備管理模塊；所述的監(jiān)測設(shè)備、定位模塊分別與存儲模塊相連接；所述的存儲模塊、設(shè)備管理模塊、短報文管理模塊分別與分析模塊相連接；所述的傳輸模塊與短報文管理模塊相連接；所述的設(shè)備管理模塊還與運(yùn)輸工具上的環(huán)境控制設(shè)備相連接。本發(fā)明結(jié)構(gòu)簡單、部署方便、安全可靠、加工成本低，適用于多種物流運(yùn)輸過程監(jiān)控，保障物流運(yùn)輸?shù)陌踩?br> 【專利說明】基于北斗與GIS的物流運(yùn)輸智能短報文信息告警裝置
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明屬于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航、地理信息技術(shù)(GIS)在物流安全監(jiān)控【技術(shù)領(lǐng)域】的應(yīng)用，涉及一種物流運(yùn)輸安全告警設(shè)備，具體涉及了一種基于北斗與GIS的物流運(yùn)輸智能短報文信息告警裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]物流安全即是以物流系統(tǒng)為研究對象，以安全系統(tǒng)工程的原理和方法為手段，對物流系統(tǒng)中危險性較大的物流運(yùn)輸配送、儲存保管和裝卸搬運(yùn)等環(huán)節(jié)進(jìn)行事故致因分析和系統(tǒng)安全分析，并提出安全技術(shù)和管理的對策措施；同時，強(qiáng)調(diào)安全管理理論與實踐的結(jié)合，以保證物流運(yùn)輸配送、儲存保管和裝卸搬運(yùn)等環(huán)節(jié)的安全。
[0003]現(xiàn)有的物流運(yùn)輸安全監(jiān)控系統(tǒng)主要分為運(yùn)輸貨物安全監(jiān)控和車輛行駛軌跡跟蹤。運(yùn)輸貨物安全監(jiān)控主要是用于運(yùn)輸過程中的防盜防搶，采取的措施一般是車輛裝載貨物后，駛離起運(yùn)地時，對集裝箱箱門上鎖鎖閉；車輛在運(yùn)輸途中，無法打開鎖閉集裝箱箱門的電子鎖；如剪斷鎖桿、強(qiáng)拉鎖桿或破壞電子鎖的事件可實時上報至監(jiān)控中心；裝載貨物的車輛只能到達(dá)指定的地方卸貨，也就是只有達(dá)到指定的地方才能打開鎖閉集裝箱箱門的電子鎖。車輛行駛軌跡跟蹤主要是防止物流車輛在運(yùn)輸過程中私自改變行車路線，遇到此類情況可能是司機(jī)監(jiān)守自盜或有人劫持等等。采取的措施一般是選擇指定車輛來進(jìn)行跟蹤，在電子地圖上顯示出它的具體地理位置以及時間，當(dāng)時的行駛方向、速度等；在電子地圖上回放車輛曾經(jīng)行駛的軌跡路線；車輛在指定的路線上行駛，如偏離指定路線則報警。
[0004]以上兩種功能對運(yùn)輸工具的定位主要采用GPS技術(shù)，與監(jiān)控中心的信息通訊主要采用GPRS技術(shù)，若遇到特殊地形如山洞、地下室等沒有GPRS信號時，則無法定位和通訊，存在監(jiān)控盲點。此外，某些特殊物品對運(yùn)輸環(huán)境的要求也非常嚴(yán)格，如冷鏈物流中常常對運(yùn)輸環(huán)境的溫度、濕度等有要求。若物品因為環(huán)境的變化發(fā)生了狀態(tài)改變，如發(fā)霉、發(fā)酵等，在運(yùn)輸過程中不能及時察覺和避免則會給貨主帶來巨大損失。已有的物流安全監(jiān)測系統(tǒng)對于此類情況的研究和應(yīng)用尚少。
[0005]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(簡稱“北斗”)是中國正在實施的自主研發(fā)、獨(dú)立運(yùn)行的全球衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，可在全球范圍內(nèi)全天候、全天時為各類用戶提供高精度、高可靠的定位、導(dǎo)航、授時服務(wù)并兼具短報文通信能力。地理信息系統(tǒng)(簡稱GIS)是一門綜合性學(xué)科，結(jié)合地理學(xué)與地圖學(xué)，已經(jīng)廣泛的應(yīng)用在不同的領(lǐng)域，是用于輸入、存儲、查詢、分析和顯示地理數(shù)據(jù)的計算機(jī)系統(tǒng)。目前的北斗/GIS技術(shù)多應(yīng)用于地理信息的定位和移動導(dǎo)航，如車載/船載導(dǎo)航儀。目前，在物流安全領(lǐng)域中應(yīng)用北斗技術(shù)，人們已經(jīng)取得了一些成果，如中國專利申請?zhí)枮?01310073893.8就公開了一種基于北斗系統(tǒng)的綠色儲運(yùn)與冷鏈物流監(jiān)管系統(tǒng)及方法，其監(jiān)管系統(tǒng)包括環(huán)境參數(shù)監(jiān)測裝置、遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)和遠(yuǎn)程查詢平臺；特征在于:環(huán)境參數(shù)監(jiān)測裝置包括與微控制器相連接的BD定位模塊、溫度傳感器、濕度傳感器、壓力傳感器和重量傳感器，微控制器的輸出端連接有報警電路、壓縮機(jī)控制電路和供壓控制電路、TCP/IP網(wǎng)絡(luò)模塊和GPRS模塊。環(huán)境參數(shù)監(jiān)測裝置的控制方法包括:a)采集環(huán)境信息，b)上傳信息，C)判斷重量，d)判斷溫度是否達(dá)到報警值，e)判斷溫度是否達(dá)到自動降溫值。該技術(shù)方案的功能還是比較單一(或者說只針對冷鏈物流監(jiān)管)，且終端與監(jiān)控中心的數(shù)據(jù)傳輸是通過TCP/IP網(wǎng)絡(luò)模塊和GPRS模塊，沒有充分利用北斗系統(tǒng)中發(fā)送接收短報文的通信功能，還有其微控制器只是對溫度進(jìn)行簡單的監(jiān)控，但運(yùn)輸工具上的環(huán)境較為復(fù)雜時，該技術(shù)方案就不能達(dá)到預(yù)期的監(jiān)控目的了。因此，市場上還是急需一種不僅結(jié)構(gòu)簡單，而且適用各種物流安全監(jiān)控、通用性廣，能夠充分利用北斗/GIS技術(shù)的告警設(shè)備。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0006]本發(fā)明的目的在于針對現(xiàn)有應(yīng)用領(lǐng)域的空白和功能的不夠全面，提供一種結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、安全可靠、加工成本低的基于北斗與GIS的物流運(yùn)輸智能短報文信息告警裝置。
[0007]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用了以下技術(shù)方案:
一種基于北斗與GIS的物流運(yùn)輸智能短報文信息告警裝置，包括監(jiān)測設(shè)備、定位模塊、存儲模塊、分析模塊和傳輸模塊，其中，該物流運(yùn)輸智能短報文信息告警裝置還包括短報文管理模塊和設(shè)備管理模塊；所述的監(jiān)測設(shè)備、定位模塊分別與存儲模塊相連接；所述的存儲模塊、設(shè)備管理模塊、短報文管理模塊分別與分析模塊相連接；所述的傳輸模塊與短報文管理模塊相連接；所述的設(shè)備管理模塊還與運(yùn)輸工具上的環(huán)境控制設(shè)備相連接；
所述的監(jiān)測設(shè)備安裝在運(yùn)輸工具(如火車、汽車、輪船、飛機(jī)等)內(nèi)部需要監(jiān)測的位置上；所述的定位模塊、存儲模塊、分析模塊、傳輸模塊、短報文管理模塊和設(shè)備管理模塊集成安裝在運(yùn)輸工具的駕駛室內(nèi)；
所述的監(jiān)測設(shè)備實時采集運(yùn)輸工具上的監(jiān)控數(shù)據(jù)，包括圖像信息和環(huán)境感應(yīng)信息，并傳輸給存儲模塊進(jìn)行存儲；
所述的定位模塊在物流運(yùn)輸是對每一個數(shù)據(jù)采集點進(jìn)行定位和識別，獲取運(yùn)輸工具實時的位置信息，并傳輸給存儲模塊進(jìn)行存儲；
所述的存儲模塊內(nèi)存儲有預(yù)先設(shè)定的告警模型，存儲模塊在接收到監(jiān)控數(shù)據(jù)和位置信息后，將監(jiān)控數(shù)據(jù)、位置信息和告警模型捆綁發(fā)送給分析模塊進(jìn)行分析處理；
所述的分析模塊為數(shù)據(jù)的分析和管理提供運(yùn)行平臺，在接收到存儲模塊傳輸過來的監(jiān)控數(shù)據(jù)、位置信息和告警模型后，首先對監(jiān)控數(shù)據(jù)中的圖像信息進(jìn)行處理，然后將環(huán)境感應(yīng)信息和處理后的圖像信息與告警模型進(jìn)行比對；若監(jiān)控數(shù)據(jù)與告警模型符合時，即生成告警報文并傳輸給短報文管理模塊，短報文管理模塊將分析模塊生成的告警報文進(jìn)行拆分，形成告警短報文信息，經(jīng)由傳輸模塊發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控管理中心的服務(wù)器(服務(wù)器接收到告警短報文信息后既可以在監(jiān)控終端顯示，也可以發(fā)送給移動客戶端進(jìn)行告警)；同時，短報文管理模塊實時接收服務(wù)器經(jīng)由傳輸模塊發(fā)送過來的應(yīng)急處理措施的短報文組，并組裝成完整的應(yīng)急處理報文信息后傳輸給分析模塊，分析模塊根據(jù)應(yīng)急處理報文信息生成控制指令，傳輸給設(shè)備管理模塊，設(shè)備管理模塊根據(jù)控制指令控制運(yùn)輸工具上的環(huán)境控制設(shè)備的工作狀態(tài)，使當(dāng)前環(huán)境處于正常范圍內(nèi)，實現(xiàn)告警和遠(yuǎn)程監(jiān)控管理。
[0008]進(jìn)一步說明，以上所述的定位模塊采用裝載有GIS系統(tǒng)并且以北斗衛(wèi)星導(dǎo)航芯片為核心的北斗/GIS定位模塊。定位模塊獲取的位置信息包括運(yùn)輸工具當(dāng)前位置的經(jīng)緯度和海拔高度等。[0009]進(jìn)一步說明，以上所述的傳輸模塊包括用于發(fā)送通信短報文的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航通信芯片和用于移動數(shù)據(jù)無線通信的GPRS通信模塊。即采用北斗與GPRS雙模傳輸機(jī)制，北斗傳輸負(fù)責(zé)短報文的發(fā)送與接收，GPRS主要負(fù)責(zé)圖像數(shù)據(jù)的傳輸。
[0010]進(jìn)一步說明，以上所述的GPRS通信模塊負(fù)責(zé)將監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸給遠(yuǎn)程監(jiān)控管理中心的服務(wù)器，進(jìn)行數(shù)據(jù)備份。
[0011]進(jìn)一步說明，以上所述的監(jiān)測設(shè)備包括攝像頭和傳感器。監(jiān)測設(shè)備可以通過有線、紅外或射頻等技術(shù)與存儲模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0012]進(jìn)一步說明，以上所述的傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、氣體傳感器和壓力傳感器。
[0013]進(jìn)一步說明，以上所述的環(huán)境控制設(shè)備包括空調(diào)、加濕器、排風(fēng)機(jī)和供壓設(shè)備。能夠調(diào)節(jié)運(yùn)輸工具中的溫度、濕度、壓力等。環(huán)境控制設(shè)備可以通過有線、紅外或射頻等技術(shù)與設(shè)備管理模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0014]進(jìn)一步說明，以上所述的存儲模塊中的告警模型包括圖像模型和環(huán)境模型。
[0015]進(jìn)一步說明，以上所述的圖像模型包括顏色模型、狀態(tài)模型和位移模型；所述的環(huán)境模型包括溫度模型、濕度模型、氣體模型和壓力模型。
[0016]進(jìn)一步說明，以上所述的分析模塊對監(jiān)控數(shù)據(jù)中的圖像信息進(jìn)行處理，具體為:采用運(yùn)動檢測算法剔除冗余圖像，紋理合成算法進(jìn)行圖像失真修復(fù)。
[0017]在本發(fā)明中，各模塊之間的關(guān)系和數(shù)據(jù)走向如下:監(jiān)測設(shè)備獲得實時監(jiān)測數(shù)據(jù)(圖像、溫度、濕度、氣壓、氣味等)并傳送給存儲模塊；北斗/GIS定位模塊將位置數(shù)據(jù)(經(jīng)緯度、海拔高度)傳送給存儲模塊；存儲模塊將告警模型、監(jiān)測數(shù)據(jù)和位置數(shù)據(jù)一同傳送給分析模塊；分析模塊若發(fā)現(xiàn)數(shù)據(jù)異常，則生成包含了位置信息的告警報文并連同實時圖像一并傳送給短報文管理模塊；短報文管理模塊將告警報文拆分為短報文，并將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為報文后拆分為短報文，將告警短報文和圖像短報文傳送給傳輸模塊；傳輸模塊將告警短報文通過北斗發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)控管理中心，圖像信息則通過GPRS發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控管理中心，若處于無GPRS信號的地點，則通過北斗發(fā)送圖像短報文至遠(yuǎn)程監(jiān)控管理中心。遠(yuǎn)程監(jiān)控管理中心接收到告警報文后，會發(fā)送應(yīng)急處理措施的指示報文，由北斗傳輸終端接收并傳送給短報文管理模塊；短報文管理模塊將若干短報文按一定規(guī)則組合成完整的指示報文并傳送給分析模塊；分析模塊讀取出報文的具體信息后指揮設(shè)備控制模塊對相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行啟停操作。
[0018]本發(fā)明中，存儲模塊主要存放事先建立好的告警模型和運(yùn)輸過程中監(jiān)測到的數(shù)據(jù)。告警模型分為圖像模型和環(huán)境模型，圖像模型主要是針對運(yùn)輸物品的顏色、狀態(tài)(如固態(tài)或液態(tài))和位移來進(jìn)行建模，如哪些顏色是屬于正常范疇，哪些顏色是異?，F(xiàn)象等等。同理，環(huán)境模型分為溫度模型、濕度模型、氣壓模型和氣體模型，都規(guī)定了各個環(huán)境指標(biāo)的正常范圍。告警模型有建立、使用和更新三種操作模式。建立模型是在設(shè)備使用前，將圖像模型和環(huán)境模型構(gòu)建起來，其中環(huán)境模型還可以根據(jù)實際情況由用戶自行添加新的模型。出發(fā)之前根據(jù)物品對運(yùn)輸環(huán)境的具體要求，選擇對應(yīng)的模型輸入?yún)⒖挤秶鷶?shù)據(jù)。運(yùn)輸途中由存儲模塊將告警模型和監(jiān)測數(shù)據(jù)傳送給分析模塊進(jìn)行比對處理。對模型的更新可以采用連接后端控制中心或短報文的方式進(jìn)行，主要是對模型里的參照數(shù)據(jù)進(jìn)行更新或修正。
[0019]分析模塊包括了硬件的運(yùn)算CPU和軟件的嵌入式系統(tǒng)，主要工作是分析監(jiān)測數(shù)據(jù)和生成告警報文。首先要對監(jiān)測圖像進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚?，采用運(yùn)動檢測算法剔除冗余圖像，紋理合成算法進(jìn)行圖像失真修復(fù)，然后提取圖像的典型特征數(shù)據(jù)(如物品的位移、顏色、性狀等)作為圖像模型的輸入，經(jīng)過模型匹配算法，輸出數(shù)據(jù)是否異常的結(jié)論。對傳感器監(jiān)測到的數(shù)據(jù)可以直接作為環(huán)境模型的輸入，與模型中的數(shù)據(jù)范圍進(jìn)行比對，輸出數(shù)據(jù)是否異常的結(jié)論。只要有一個數(shù)據(jù)發(fā)生異常，即會生成相應(yīng)的告警報文，該報文包含異常的數(shù)據(jù)項、該項數(shù)據(jù)的正常范圍、取得該數(shù)據(jù)時的位置信息等內(nèi)容。并將報文以及圖像傳給短報文管理模塊進(jìn)行轉(zhuǎn)換和拆分。分析模塊還能將接收到的指令報文進(jìn)行分析識別，根據(jù)報文內(nèi)容指揮設(shè)備管理模塊啟停相關(guān)設(shè)備。
[0020]短報文管理模塊主要負(fù)責(zé)報文的轉(zhuǎn)換、拆分和組裝。因為北斗短報文的長度限制(128位)，一個完整的告警信息不可能通過一條短報文就能描述清楚。所以分析模塊生成的告警報文一般都比較長，需要拆分成若干符合規(guī)格的短報文才能發(fā)送出去。同理，從監(jiān)控管理中心收到的指令報文也是若干短報文，需要重新組裝才能成為一條內(nèi)容完整的報文。短報文管理模塊從分析模塊獲得告警報文后經(jīng)過拆分傳送給傳輸模塊，并從傳輸模塊獲得指令報文，重新組裝后傳送給分析模塊。此外，短報文管理模塊還需要將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為報文格式，并進(jìn)行拆分。以便于當(dāng)GPRS信號不好時，可以通過北斗傳輸方式發(fā)送圖像信息。
[0021]傳輸模塊通過北斗/GPRS雙模通信機(jī)制與監(jiān)控管理中心進(jìn)行通訊，采用北斗短報文的方式能夠?qū)崿F(xiàn)24小時全天候通訊，不受地形條件的限制；使用GPRS能夠快速地傳輸圖像數(shù)據(jù)。后臺控制中心連接監(jiān)控終端或手持移動終端(手機(jī)、PDA等)，管理人員可以及時接收到告警并采取應(yīng)急處理措施，發(fā)送指令報文。
[0022]設(shè)備管理模塊采取有線、紅外和射頻等方式連接運(yùn)輸工具內(nèi)(如車廂)的各種環(huán)境控制設(shè)備，發(fā)生異常情況時根據(jù)監(jiān)控中心的指示啟動或停止相關(guān)的環(huán)境控制設(shè)備，將環(huán)境控制在物品要求的范圍之內(nèi)，控制事態(tài)進(jìn)一步惡化。
[0023]環(huán)境控制設(shè)備主要有空調(diào)、加濕器、通風(fēng)設(shè)備和供壓設(shè)備等等，主要用于維持內(nèi)部環(huán)境在一個穩(wěn)定的狀態(tài)，當(dāng)環(huán)境發(fā)生變化不利于物品的存放時，將會自動調(diào)整某些設(shè)備的啟動、停止或增減相關(guān)參數(shù)。
[0024]本發(fā)明的告警裝置在整個物流運(yùn)輸監(jiān)測和告警的具體過程如下:
首先在運(yùn)輸工具上安裝本告警裝置。其中監(jiān)測設(shè)備安放在在運(yùn)輸?shù)奈锲分校蜻\(yùn)輸環(huán)境內(nèi)(如車廂的墻上等)，即安放在需要監(jiān)測的位置或其周圍環(huán)境上；其余模塊集成安裝在運(yùn)輸工具的駕駛室或者其他適于的位置上。
[0025]在出發(fā)前必須針對運(yùn)輸?shù)奈锲方⑵鹣鄳?yīng)的告警模型并存放在裝置的存儲模塊中。模型主要定義了物品的各種狀態(tài)指標(biāo)的正常范疇，以及要求的運(yùn)輸環(huán)境指標(biāo)的范圍。如該物品的正常顏色范圍、氣味范圍、狀態(tài)范圍等，以及保持這些正常狀態(tài)所需的溫度、濕度和壓力等的變化范圍。
[0026]在運(yùn)輸工具內(nèi)部署相應(yīng)的外部設(shè)備(環(huán)境控制設(shè)備)，一般是空調(diào)、加濕器、排風(fēng)機(jī)和供壓設(shè)備等等，并確定環(huán)境控制設(shè)備與設(shè)備管理模塊的連接方式，確保數(shù)據(jù)(控制指令)有效傳輸。
[0027]設(shè)置好監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集頻率后即可出發(fā)。途中監(jiān)測設(shè)備根據(jù)采集頻率采集圖像數(shù)據(jù)和傳感器數(shù)據(jù)，北斗/GIS定位模塊也根據(jù)此頻率進(jìn)行經(jīng)緯度和海拔高度的定位。圖像數(shù)據(jù)、傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)、位置數(shù)據(jù)和告警模型一并送到分析模塊進(jìn)行實時分析處理。若一切正常則繼續(xù)監(jiān)測，若發(fā)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)超出了告警模型中規(guī)定的同類數(shù)據(jù)的正常范圍，則分析模塊會生成告警報文。
[0028]告警報文的內(nèi)容包括運(yùn)輸工具的編號、所運(yùn)物品名稱、物品數(shù)量、當(dāng)前位置(經(jīng)緯度和海拔)、異常數(shù)據(jù)名稱、數(shù)據(jù)值、預(yù)計后果等。限于北斗短報文的長度要求，告警報文必須要拆分成若干短報文才能發(fā)送。短報文管理模塊按照如下方法拆分報文:
首先給每條告警報文一個唯一的編號，告警報文拆分成短報文后，每一個短報文也會分配一個序列號，用于標(biāo)識該短報文在整個告警報文中的排序。短報文的總體格式如下:(告警報文ID，短報文序列號，報文內(nèi)容，是否是最后一條)。其中通過對是否最后一條的判斷，可以找到該短報文的下一條短報文(將序列號加I即可)，便于接收方進(jìn)行重新拼接。
[0029]圖像數(shù)據(jù)在短報文管理模塊中被轉(zhuǎn)換為報文再拆分為短報文，傳送到傳輸模塊。
[0030]拆分后的短報文通過傳輸模塊發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)控管理中心，遠(yuǎn)程監(jiān)控管理中心將位置數(shù)據(jù)在GIS地圖上進(jìn)行標(biāo)記，查看運(yùn)輸車輛(船等)的具體位置，同時根據(jù)圖像顯示以及報文的描述判斷事件的緊急程度，若事件不是十分緊急，則發(fā)送應(yīng)急處理指示報文。如溫度過高，則應(yīng)打開制冷系統(tǒng)或調(diào)低制冷系統(tǒng)的溫度設(shè)置；濕度過高，則應(yīng)停止加濕器；等等。指示報文經(jīng)由傳輸模塊送至短報文管理模塊，并進(jìn)行重新組合。根據(jù)報文的ID號，以及短報文的序列號，按順序?qū)⑷舾啥虉笪慕M合成一個完整的指示報文，并傳送給分析模塊。分析模塊讀取報文內(nèi)容，按照指示控制設(shè)備管理模塊對相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行啟動、停止或調(diào)整參數(shù)等設(shè)置，實現(xiàn)對環(huán)境的控制。若事件十分緊急，如會影響到運(yùn)輸人員的安全，則直接啟動車載報警裝置，通知人員疏散。
[0031]本發(fā)明的優(yōu)點:
1.采用北斗與GIS進(jìn)行導(dǎo)航和定位，實現(xiàn)全天候監(jiān)控定位。
[0032]2.使用北斗短報文與GPRS雙模傳輸機(jī)制與遠(yuǎn)程監(jiān)控管理中心的服務(wù)器進(jìn)行通訊，不受地形條件限制，無通訊盲點，同時兼顧了圖像傳輸?shù)男?，即圖像信息優(yōu)先使用GPRS傳輸，當(dāng)GPRS信號不好或沒有時，可將圖像轉(zhuǎn)換為報文并拆分為短報文通通過北斗進(jìn)行傳輸。
[0033]3.采用攝像頭、傳感器等監(jiān)測設(shè)備，實現(xiàn)對運(yùn)輸工具內(nèi)的環(huán)境監(jiān)測，能夠減少物品因為環(huán)境變化而發(fā)生的性狀改變，避免或降低損失。
[0034]4.能夠?qū)崟r接收監(jiān)控終端發(fā)送的應(yīng)急措施指示報文并控制相應(yīng)設(shè)備的啟動或關(guān)閉，在異常事件發(fā)生時盡量維持運(yùn)輸環(huán)境在物品要求的范圍之內(nèi)，及時控制事態(tài)進(jìn)一步惡化。
[0035]5.采用圖像監(jiān)測和GIS位置標(biāo)注，實現(xiàn)了物流運(yùn)輸?shù)目梢暬芾怼?br> [0036]6.安全可靠。在存儲模塊中預(yù)先建立告警模型，包括圖像模型和環(huán)境模型。圖像模型可以用于對圖像進(jìn)行分析比對。告警模型不是一成不變的，可以通過與后端直接連接進(jìn)行更新，也可以通過短報文指令進(jìn)行更新，主要是各類狀態(tài)參數(shù)的更新。分析模塊具有圖像處理功能，采用運(yùn)動檢測、紋理合成等算法對圖像進(jìn)行處理，并提取出特征數(shù)據(jù)，作為圖像模型的輸入?yún)?shù)。
[0037]7.結(jié)構(gòu)簡單、使用方便、安全可靠、加工成本低，適用于多種物流運(yùn)輸過程監(jiān)控，保障物流運(yùn)輸?shù)陌踩??！緦＠綀D】

【附圖說明】
[0038]圖1是本發(fā)明的結(jié)構(gòu)框圖。
[0039]圖2是本發(fā)明中存儲模塊內(nèi)設(shè)告警模型的分類圖。
[0040]圖3是本發(fā)明中外部設(shè)備的組成圖；
圖4是本發(fā)明的監(jiān)測和告警流程圖。
【具體實施方式】
[0041]下面結(jié)合附圖和實施例對本發(fā)明進(jìn)一步說明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅僅局限于以下實施例。
[0042]實施例:
如附圖1-3所示，一種基于北斗與GIS的物流運(yùn)輸智能短報文信息告警裝置，包括監(jiān)測設(shè)備、定位模塊、存儲模塊、分析模塊、傳輸模塊、短報文管理模塊和設(shè)備管理模塊；所述的監(jiān)測設(shè)備、定位模塊分別與存儲模塊相連接；所述的存儲模塊、設(shè)備管理模塊、短報文管理模塊分別與分析模塊相連接；所述的傳輸模塊與短報文管理模塊相連接；所述的設(shè)備管理模塊還與運(yùn)輸工具上的環(huán)境控制設(shè)備(包括空調(diào)、加濕器、排風(fēng)機(jī)和供壓設(shè)備等)相連接；
所述的監(jiān)測設(shè)備包括攝像頭和傳感器(包括溫度傳感器、濕度傳感器、氣體傳感器和壓力傳感器等)，安裝在運(yùn)輸工具內(nèi)部需要監(jiān)測的位置上；所述的定位模塊、存儲模塊、分析模塊、傳輸模塊、短報文管理模塊和設(shè)備管理模塊集成安裝在運(yùn)輸工具的駕駛室內(nèi)；
所述的監(jiān)測設(shè)備實時采集運(yùn)輸工具上的監(jiān)控數(shù)據(jù)，包括圖像信息和環(huán)境感應(yīng)信息，并傳輸給存儲模塊進(jìn)行存儲；
所述的定位模塊在物流運(yùn)輸是對每一個數(shù)據(jù)采集點進(jìn)行定位和識別，獲取運(yùn)輸工具實時的位置信息，并傳輸給存儲模塊進(jìn)行存儲；
所述的存儲模塊內(nèi)存儲有預(yù)先設(shè)定的告警模型，存儲模塊在接收到監(jiān)控數(shù)據(jù)和位置信息后，將監(jiān)控數(shù)據(jù)、位置信息和告警模型捆綁發(fā)送給分析模塊進(jìn)行分析處理；
所述的分析模塊為數(shù)據(jù)的分析和管理提供運(yùn)行平臺，在接收到存儲模塊傳輸過來的監(jiān)控數(shù)據(jù)、位置信息和告警模型后，首先對監(jiān)控數(shù)據(jù)中的圖像信息進(jìn)行處理，然后將環(huán)境感應(yīng)信息和處理后的圖像信息與告警模型進(jìn)行比對；若監(jiān)控數(shù)據(jù)與告警模型符合時，即生成告警報文并傳輸給短報文管理模塊，短報文管理模塊將分析模塊生成的告警報文進(jìn)行拆分，形成告警短報文信息，經(jīng)由傳輸模塊發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控管理中心的服務(wù)器；同時，短報文管理模塊實時接收服務(wù)器經(jīng)由傳輸模塊發(fā)送過來的應(yīng)急處理措施的短報文組，并組裝成完整的應(yīng)急處理報文信息后傳輸給分析模塊，分析模塊根據(jù)應(yīng)急處理報文信息生成控制指令，傳輸給設(shè)備管理模塊，設(shè)備管理模塊根據(jù)控制指令控制運(yùn)輸工具上的環(huán)境控制設(shè)備的工作狀態(tài)，使當(dāng)前環(huán)境處于正常范圍內(nèi)，實現(xiàn)告警和遠(yuǎn)程監(jiān)控管理。
[0043]以上所述的分析模塊對監(jiān)控數(shù)據(jù)中的圖像信息進(jìn)行處理，具體為:采用運(yùn)動檢測算法剔除冗余圖像，紋理合成算法進(jìn)行圖像失真修復(fù)。
[0044]以上所述的定位模塊采用裝載有GIS系統(tǒng)并且以北斗衛(wèi)星導(dǎo)航芯片為核心的北斗/GIS定位模塊。
[0045]以上所述的傳輸模塊包括用于發(fā)送通信短報文的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航通信芯片和用于移動數(shù)據(jù)無線通信的GPRS通信模塊。GPRS通信模塊負(fù)責(zé)將監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸給遠(yuǎn)程監(jiān)控管理中心的服務(wù)器，進(jìn)行數(shù)據(jù)備份。
[0046]以上所述的存儲模塊中的告警模型包括圖像模型和環(huán)境模型。圖像模型包括顏色模型、狀態(tài)模型和位移模型；所述的環(huán)境模型包括溫度模型、濕度模型、氣體模型和壓力模型。
[0047]本實施例的告警裝置在在整個物流運(yùn)輸監(jiān)測和告警的具體過程如下(如圖4所示):
首先在運(yùn)輸工具上安裝本告警裝置。其中監(jiān)測設(shè)備安放在在運(yùn)輸?shù)奈锲分?，或運(yùn)輸環(huán)境內(nèi)(如車廂的墻上等)，即安放在需要監(jiān)測的位置或其周圍環(huán)境上；其余模塊集成安裝在運(yùn)輸工具的駕駛室或者其他適于的位置上。
[0048]在出發(fā)前針對運(yùn)輸?shù)奈锲方⑵鹣鄳?yīng)的告警模型并存放在裝置的存儲模塊中。模型主要定義了物品的各種狀態(tài)指標(biāo)的正常范疇，以及要求的運(yùn)輸環(huán)境指標(biāo)的范圍。如該物品的正常顏色范圍、氣味范圍、狀態(tài)范圍等，以及保持這些正常狀態(tài)所需的溫度、濕度和壓力等的變化范圍。
[0049]在運(yùn)輸工具內(nèi)部署相應(yīng)的外部設(shè)備(環(huán)境控制設(shè)備)，一般是空調(diào)、加濕器、排風(fēng)機(jī)和供壓設(shè)備等等，并確定環(huán)境控制設(shè)備與設(shè)備管理模塊的連接方式，確保數(shù)據(jù)(控制指令)有效傳輸。
[0050]設(shè)置好監(jiān)測數(shù)據(jù)的采集頻率后即可出發(fā)。途中監(jiān)測設(shè)備根據(jù)采集頻率采集圖像數(shù)據(jù)和傳感器數(shù)據(jù)，北斗/GIS定位模塊也根據(jù)此頻率進(jìn)行經(jīng)緯度和海拔高度的定位。圖像數(shù)據(jù)、傳感器監(jiān)測數(shù)據(jù)、位置數(shù)據(jù)和告警模型一并送到分析模塊進(jìn)行實時分析處理。若一切正常則繼續(xù)監(jiān)測，若發(fā)現(xiàn)監(jiān)測數(shù)據(jù)超出了告警模型中規(guī)定的同類數(shù)據(jù)的正常范圍，則分析模塊會生成告警報文。
[0051]告警報文的內(nèi)容包括運(yùn)輸工具的編號、所運(yùn)物品名稱、物品數(shù)量、當(dāng)前位置(經(jīng)緯度和海拔)、異常數(shù)據(jù)名稱、數(shù)據(jù)值、預(yù)計后果等。限于北斗短報文的長度要求，告警報文必須要拆分成若干短報文才能發(fā)送。短報文管理模塊按照如下方法拆分報文:
首先給每條告警報文一個唯一的編號，告警報文拆分成短報文后，每一個短報文也會分配一個序列號，用于標(biāo)識該短報文在整個告警報文中的排序。短報文的總體格式如下:(告警報文ID，短報文序列號，報文內(nèi)容，是否是最后一條)。其中通過對是否最后一條的判斷，可以找到該短報文的下一條短報文(將序列號加I即可)，便于接收方進(jìn)行重新拼接。
[0052]圖像數(shù)據(jù)在短報文管理模塊中被轉(zhuǎn)換為報文再拆分為短報文，傳送到傳輸模塊。
[0053]拆分后的短報文通過傳輸模塊發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)控管理中心，遠(yuǎn)程監(jiān)控管理中心將位置數(shù)據(jù)在GIS地圖上進(jìn)行標(biāo)記，查看運(yùn)輸車輛(船等)的具體位置，同時根據(jù)圖像顯示以及報文的描述判斷事件的緊急程度，若事件不是十分緊急，則發(fā)送應(yīng)急處理指示報文。如溫度過高，則應(yīng)打開制冷系統(tǒng)或調(diào)低制冷系統(tǒng)的溫度設(shè)置；濕度過高，則應(yīng)停止加濕器；等等。指示報文經(jīng)由傳輸模塊送至短報文管理模塊，并進(jìn)行重新組合。根據(jù)報文的ID號，以及短報文的序列號，按順序?qū)⑷舾啥虉笪慕M合成一個完整的指示報文，并傳送給分析模塊。分析模塊讀取報文內(nèi)容，按照指示控制設(shè)備管理模塊對相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行啟動、停止或調(diào)整參數(shù)等設(shè)置，實現(xiàn)對環(huán)境的控制。若事件十分緊急，如會影響到運(yùn)輸人員的安全，則直接啟動車載報警裝置，通知人員疏散。
【權(quán)利要求】
1.一種基于北斗與Gis的物流運(yùn)輸智能短報文信息告警裝置，包括監(jiān)測設(shè)備、定位模塊、存儲模塊、分析模塊和傳輸模塊，其特征在于:該物流運(yùn)輸智能短報文信息告警裝置還包括短報文管理模塊和設(shè)備管理模塊；所述的監(jiān)測設(shè)備、定位模塊分別與存儲模塊相連接；所述的存儲模塊、設(shè)備管理模塊、短報文管理模塊分別與分析模塊相連接；所述的傳輸模塊與短報文管理模塊相連接；所述的設(shè)備管理模塊還與運(yùn)輸工具上的環(huán)境控制設(shè)備相連接； 所述的監(jiān)測設(shè)備安裝在運(yùn)輸工具內(nèi)部需要監(jiān)測的位置上；所述的定位模塊、存儲模塊、分析模塊、傳輸模塊、短報文管理模塊和設(shè)備管理模塊集成安裝在運(yùn)輸工具的駕駛室內(nèi)； 所述的監(jiān)測設(shè)備實時采集運(yùn)輸工具上的監(jiān)控數(shù)據(jù)，包括圖像信息和環(huán)境感應(yīng)信息，并傳輸給存儲模塊進(jìn)行存儲； 所述的定位模塊在物流運(yùn)輸是對每一個數(shù)據(jù)采集點進(jìn)行定位和識別，獲取運(yùn)輸工具實時的位置信息，并傳輸給存儲模塊進(jìn)行存儲； 所述的存儲模塊內(nèi)存儲有預(yù)先設(shè)定的告警模型，存儲模塊在接收到監(jiān)控數(shù)據(jù)和位置信息后，將監(jiān)控數(shù)據(jù)、位置信息和告警模型捆綁發(fā)送給分析模塊進(jìn)行分析處理； 所述的分析模塊為數(shù)據(jù)的分析和管理提供運(yùn)行平臺，在接收到存儲模塊傳輸過來的監(jiān)控數(shù)據(jù)、位置信息和告警模型后，首先對監(jiān)控數(shù)據(jù)中的圖像信息進(jìn)行處理，然后將環(huán)境感應(yīng)信息和處理后的圖像信息與告警模型進(jìn)行比對；若監(jiān)控數(shù)據(jù)與告警模型符合時，即生成告警報文并傳輸給短報文管理模塊，短報文管理模塊將分析模塊生成的告警報文進(jìn)行拆分，形成告警短報文信息，經(jīng)由傳輸模塊發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控管理中心的服務(wù)器；同時，短報文管理模塊實時接收服務(wù)器經(jīng)由傳輸模塊發(fā)送過來的應(yīng)急處理措施的短報文組，并組裝成完整的應(yīng)急處理報文信息后傳輸給分析模塊，分析模塊根據(jù)應(yīng)急處理報文信息生成控制指令，傳輸給設(shè)備管理模塊，設(shè)備管理模塊根據(jù)控制指令控制運(yùn)輸工具上的環(huán)境控制設(shè)備的工作狀態(tài)，使當(dāng)前環(huán)境處于正常范圍內(nèi)，實現(xiàn)告警和遠(yuǎn)程監(jiān)控管理。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于北斗與GIS的物流運(yùn)輸智能短報文信息告警裝置，其特征在于:所述的定位模塊采用裝載有GIS系統(tǒng)并且以北斗衛(wèi)星導(dǎo)航芯片為核心的北斗/GIS定位模塊。
3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的基于北斗與GIS的物流運(yùn)輸智能短報文信息告警裝置，其特征在于:所述的傳輸模塊包括用于發(fā)送通信短報文的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航通信芯片和用于移動數(shù)據(jù)無線通信的GPRS通信模塊。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的基于北斗與GIS的物流運(yùn)輸智能短報文信息告警裝置，其特征在于:所述的GPRS通信模塊負(fù)責(zé)將監(jiān)控數(shù)據(jù)傳輸給遠(yuǎn)程監(jiān)控管理中心的服務(wù)器，進(jìn)行數(shù)據(jù)備份。
5.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的基于北斗與GIS的物流運(yùn)輸智能短報文信息告警裝置，其特征在于:所述的監(jiān)測設(shè)備包括攝像頭和傳感器。
6.根據(jù)權(quán)利要求5所述的基于北斗與GIS的物流運(yùn)輸智能短報文信息告警裝置，其特征在于:所述的傳感器包括溫度傳感器、濕度傳感器、氣體傳感器和壓力傳感器。
7.根據(jù)權(quán)利要求1、2或4所述的基于北斗與GIS的物流運(yùn)輸智能短報文信息告警裝置，其特征在于:所述的環(huán)境控制設(shè)備包括空調(diào)、加濕器、排風(fēng)機(jī)和供壓設(shè)備。
8.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于北斗與GIS的物流運(yùn)輸智能短報文信息告警裝置，其特征在于:所述的存儲模塊中的告警模型包括圖像模型和環(huán)境模型 。
9.根據(jù)權(quán)利要求8所述的基于北斗與GIS的物流運(yùn)輸智能短報文信息告警裝置，其特征在于:所述的圖像模型包括顏色模型、狀態(tài)模型和位移模型；所述的環(huán)境模型包括溫度模型、濕度模型、氣體模型和壓力模型。
10.根據(jù)權(quán)利要求1所述的基于北斗與GIS的物流運(yùn)輸智能短報文信息告警裝置，其特征在于:所述的分析模塊對監(jiān)控數(shù)據(jù)中的圖像信息進(jìn)行處理，具體為:采用運(yùn)動檢測算法剔除冗余圖像，紋理 合成算法進(jìn)行圖像失真修復(fù)。
【文檔編號】G08B21/00GK103514708SQ201310475558
【公開日】2014年1月15日 申請日期:2013年10月13日 優(yōu)先權(quán)日:2013年10月13日
【發(fā)明者】林興志, 潘翔, 韋雪玲, 王志虎 申請人:林興志, 廣西卡西亞科技有限公司