Реферат: Спутниковая навигационная система (снс) «логистик»

СПУТНИКОВАЯ НАВИГАЦИОННАЯ СИСТЕМА

(СНС) «ЛОГИСТИК»



СОДЕРЖАНИЕ










1

ОПИСАНИЕ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ

3




1.1

Общие положения

4







1.1.1

Спутниковая навигационная система

4







1.1.2

Решаемые задачи и структурная схема системы

5







1.1.3

Используемые системы радиосвязи

5







1.1.4

Отличительные черты предлагаемой системы

6




1.2

Диспетчерский центр СНС «ЛОГИСТИК»

6







1.2.1

Техническое построение системы

6







1.2.2

Основные функции Диспетчерского Центра

7




1.3

Мобильные и стационарные терминалы

7







1.3.1

Назначение

7







1.3.2

Состав аппаратуры

9







1.3.3

Технические характеристики микроконтроллера

10

2

^ СФЕРА ПРИМЕНЕНИЯ

10




2.1

АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ И КОНТЕЙНЕРОВ

10




2.2

СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫМ ПАРКОМ СКОРОЙ И НЕОТЛОЖНОЙ МЕДИЦИНСКОЙПОМОЩИ

10




2.3

^ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПЕРЕВОЗОК ОПАСНЫХ ГРУЗОВ

10




2.4

СИСТЕМА РЕАГИРОВАНИЯ В ЭКСТРЕННЫХ СЛУЧАЯХ

11




2.5

^ МОБИЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС УПРАВЛЕНИЯ И СВЯЗИ

12

3

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

12

ОПИСАНИЕ ОСНОВНЫХ ЭЛЕМЕНТОВ СИСТЕМЫ.




Общие положения



^ Спутниковая навигационная система
GPS (Глобальная система определения координат) и AVL (Автоматическое отслеживание местонахождения транспортных средств), в целях предоставления клиенту наиболее точной и надежной информации о местонахождении.

^ Что такое глобальная система определения координат (GPS)?
Вам не надо знать координаты объекта, чтобы успешно, использовать GPS. Спутники GPS облетают землю дважды в день, на высоте 11,000 миль, передавая их точную позицию и угол. Приемник GPS, получив сигнал, измеряет интервал между передачей и получением сигнала для определения расстояния между приемником и спутником. Далее эта информация используется коммуникационной сетью Спектрума и предоставляет точные сведения о местоположении транспортных средств, их скорости и направлении движения.
^ Что такое автоматическое отслеживание местонахождения транспортных средств (AVL)?
Автоматическое отслеживание местонахождения транспортных средств (AVL) - это система, которая, используя GPS, радио и компьютерные технологии, позволяет пользователю прослеживать и контролировать мобильные группы, в результате чего, диспетчеры знают точное расположение каждого грузовика, вагона или автомобиля в любой момент времени.
^ Почему используется AVL?
Прибыльность инвестиций;

Оперативная диспетчерская связь;

Безопасность водителя и пассажиров;

Гарантия против кражи и угона;

Навигационная система наведения;

Передача мобильных данных ~ цифровых сообщений;

Согласованность документации;

Динамичное построение маршрутов;

Оптимизация маршрутов;

Лучшая организация рабочего времени;

Обслуживание клиентов;

Согласованность контроля;

Согласованность мониторинга водителей;

Дистанционное управление.


^ 1.1.2 Решаемые задачи и структурная схема системы


Предлагаемая система позволяет обеспечить решение широкого круга задач:

централизацию управления перевозками грузов, в том числе ценных и опасных;

получение информации о состоянии транспорта и перевозимых грузов в реальном масштабе времени, через определенные промежутки времени или после прибытия в парк;

поиск транспортных средств по показаниям их навигационных датчиков;

оперативная оптимизация работы патрульных и спасательных служб;

осуществление централизованного оперативного сбора информации о состоянии окружающей среды, данных инженерных изысканий при помощи подвижных лабораторий на автомобилях, вертолетах, самолетах;

Охрана стационарных объектов:

- оперативное обнаружение вторжения, пожара, или аварийной ситуации;

- сбор информации о состоянии датчиков на объекте:

- звуковая и световая сигнализации;

- датчик температуры, предупреждающий о возгорании;

- кнопки «тревога», «вызов диспетчера», «вызов мед. помощи», «вызов аварийной службы»;

- управление исполнительными устройствами на контролируемой территории:

- контроль доступа (центральный вход, ворота, гараж, квартира);

- управление исполнительными устройствами (система пожаротушения, перекрывание газа и воды в случае утечки).

- организация канала двухсторонней связи оперативного дежурного с охраняемым объектом;


^ Использование системы позволяет:

Уменьшить время прохождения груза;

Обеспечить безопасность грузоперевозок, путем оперативного и централизованного мониторинга состояния груза (транспортного средства) и своевременных действий по предотвращению хищений и аварий;

Обеспечить предоставление оперативной информации потребителю о местонахождении и состоянии грузов;

Обеспечить эффективное управление транспортным парком любого назначения;

Обеспечить охрану транспортных средств, как служебных, так и личных, предотвращение их угона;

Производить сбор и анализ информации о состоянии окружающей сре­ды с использованием стационарных постов и мобильных лабораторий, оснащенных видеокамерами (видимого и инфракрасного диапазона ЭМС) и датчиками экологического контроля.

Обеспечить безопасность жилых и нежилых помещений (дом, коттедж, офис, предприятие, магазин, гараж)



^ 1.1.3 Используемые системы радиосвязи


Аналоговые сотовые системы стандартов NMT 450, AMPS, TACS.

Цифровые сотовые системы стандартов GSM, DAMPS

Спутниковые системы связи Инмарсат, GlobalStar

Системы радиосвязи УКВ диапазона.



^ 1.1.4 Отличительные черты предлагаемой системы


- Возможность одновременного использования нескольких различных систем связи;

Контроль большого количества объектов;

Неограниченная масштабируемость;

Использование технологий клиент-сервер и Интернет – Интернет.




Диспетчерский центр СНС «ЛОГИСТИК»




Техническое построение системы


Архитектура программы - клиент/сервер для локальной сети. Это позво­ляет использовать серверную программу для сбора данных о положении и со­стоянии мобильных и стационарных объектов от несколько программ-клиентов, работающих на других компьютерах локальной сети или в Интернет (под управлением Microsoft Windows 95/98/NT), с различными устройствами получения-передачи дан­ных. Работа диспетчерской программы не зависит от количества и типов кана­лов связи, так как взаимодействие связных программ с нею осуществляется по единому стандартному сетевому протоколу в различных операционных систе­мах.

Схема построения системы.

Информация о мобильных и стационарных объектах (координаты, показания датчиков, сиг­налы тревоги, текстовые сообщения) передается на диспетчерские центры, где сохраняется в базах данных для последующего анализа.

Для хранения данных используется промышленная СУБД Interbase.

Данные, собираемые системой, можно использовать различным образом: отображать местоположение объектов на электронной карте, вести табличный учет состояния объектов, подсчитывать статистику (пройденный путь, время стоянок и т.п.). При этом в локальной сети организации могут одно­временно работать несколько различных программ просмотра и анализа дан­ных.




Подсистемы анализа позволяют отображать местоположение подвижных объектов на электронной карте, выдавать сигналы и справочную информацию диспетчеру в случае каких-либо происшествий, передавать текстовые сообще­ния и оказывать активные воздействия на объекты (блокировка дверей и двига­теля). Использование различных вариантов визуализации этой информации по­зволяет строить различные, адаптированные к конкретным задачам, системы поддержки принятия решения диспетчером.


Основные функции Диспетчерского Центра




Получать посредством используемых систем радиосвязи и архивировать в базе данных информацию от мобильных и стационарных объектов, в том числе и изображения;

Отображать на электронной карте географическое местоположение (ад­рес), направление, трассу и скорость движения мобильных объектов, и их со­стояние на основании информации от датчиков;

Увеличивать или уменьшать масштаб карты, смещать ее в произвольном направлении и центрировать в нужной точке, изменять свойства отображения карты;

Определять названия и осуществлять поиск географического объекта (улицы, станции метро, железнодорожной станции и т.п.) по карте;

Запрашивать местоположение и состояние мобильных объектов по сис­теме связи;

Контролировать датчики, установленные на мобильных объектах (на дверях, в кабине водителя, "Тревожную кнопку" и т.д.), и дистанционно из­менять параметры их работы;

Осуществлять защиту от несанкционированного доступа к передаваемым данным;

Контролировать вход, выход и нахождение мобильных объектов и внут­ри определенных зон и на маршруте;

Решать ситуационные задачи на основе информации, поступающей от датчиков мобильных объектов, выявлять нештатные ситуации;

Вести журнал действий диспетчера. Эти функции могут быть дополнены или изменены.


^ 1.3 Мобильные и стационарные терминалы


Назначение мобильного терминала


Мобильный терминал разработан на базе универсального контроллера ТА-02/01.

Мобильный терминал предназначен для установки на транспортном средстве с целью осуществления:



автономного оперативного контроля его состояния (текущих координат, скорости и направления движения, показаний внешних датчиков и т.д. с привязкой по времени)

управления бортовыми исполнительными устройствами;

накопления данных в бортовом запоминающем устройстве с возможностью их последующего считывания;

двустороннего обмена информацией между диспетчерским центром и транспортным средством с использованием аппаратуры системы радиосвязи.

Возможно, использование одновременно двух систем радиосвязи - глобальной и локальной, например - Инмарсат и GSM.

Контроллер в комплектации без навигационного приемника может использоваться на стационарных объектах как терминал сбора, обработки и передачи данных.


^ Назначение стационарного терминала


Стационарный терминал предназначен для установки на стационарном объекте (дом, офис, гараж, предприятие) с целью осуществления:

автономного оперативного контроля за состоянием датчиков охранной и пожарной сигнализации;



двустороннего обмена информацией между диспетчерским центром и с использованием аппаратуры системы радиосвязи.



для определения текущего состояния охранно-пожарной системы путем оценки состояния ее выходных реле, либо путем анализа данных циркулирующих в информационной шине RS-485;

определения состояния датчиков различных типов, подключаемых непосредственно к СТА-02/01;

управления исполнительными механизмами;

немедленной передачи по сети GSM 900 (режим передачи SMS сообщений) на ЦДП информации.

Стационарный терминал, имеет возможность модульного наращивания блоков управления исполнительными механизмами и способность работать в составе сетевой системы.


^ Для контроля за объектами применяются датчики:


Для мобильных объектов:


• Датчики удара;

• Датчики движения (качания);

• Датчик разбития стекла;

• Датчики объема (ультразвуковые, микроволновые и радарные).


^ Для стационарных объектов:


1. Датчики охранной сигнализации:

• Пассивные инфракрасные и комбинированные датчики движения;

• Датчики разбития стекла;

• Фотоэлектрические датчики;

• Микроволновые датчики;

• Магнитоконтактные датчики;

• Сейсмодатчики;

• Электроконтактные датчики.

2. Датчики пожарной сигнализации:

• Оптические датчики дыма;


• Термодифференциальные пожарные датчики;

• Плавкие тепловые пожарные датчики.


^ 1.3.2 Состав аппаратуры


Управляющий модуль, выполненный с использованием 8-разрядного высокопроизводительного микроконтроллера.

GPS-приемник (12 параллельных каналов слежения за навигационными спутниками) с малогабаритной спутниковой антенной.

Интерфейсный нуль-модемный кабель и кабель питания.

Набор датчиков (контактных: вскрытия дверей объекта, несанкционированного включения двигателя, кнопка "ТРЕВОГА" и др., измерителей аналоговых параметров: температуры, уровня шумов и др.).







^ 1.3.3 Технические характеристики микроконтроллера


• Габариты основного модуля (без датчиков) -160х120х50 мм.

• Масса - не более 1,5 кг.

• Рабочие температуры - -40...+45 °С;

• Напряжение питания постоянного тока – 10.5... 15 В.

• Потребляемая мощность – не более 12Вт. I

• Точность измерения координат - 3м, скорости - 0,1 /0.05м/с с вероятностью 0,95 (GPS).

• Время получения первых навигационных данных после включения GPS датчика < 1 мин.

• Время работы на автономном источнике питания – не менее 3-х часов.




В состав терминала автономного входят следующие модули:

Контроллер управления исполнительными устройствами и обработки информации от датчиков «сухой контакт»;

микроконтроллер ТА – 02/01;

совмещенный блок питания и зарядное устройство;

GPS – приемник.



2. СФЕРА ПРИМЕНЕНИЯ


2.1 АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА КОНТРОЛЯ ГРУЗОВЫХ ВАГОНОВ И КОНТЕЙНЕРОВ
^ Решаемые задачи:
Автоматическая идентификация контейнеров при смешанных перевозках;

Определение местоположения вагонов и сменных кузовов (контейнеров);

Автоматическая идентификация локомотивов, вагонов и сменных кузовов;

Автоматическая идентификация контейнеров при смешанных перевозках;

Навигационно-информационное обеспечение локомотивов;

Контроль местоположения подвижного состава на диспетчерском центре с отображением на электронной карте;

Четкая координация действий с другими оперативными службами (01, 02, 911) в случае нештатных ситуаций и аварий.


^ 2.2 АВТОМАТИЗИРОВАННАЯ СИСТЕМА УПРАВЛЕНИЯ ТРАНСПОРТНЫМ ПАРКОМ СКОРОЙ И НЕ­ОТЛОЖНОЙ МЕДИЦИНСКОЙ ПОМОЩИ


Решаемые задачи:

- Постоянный контроль местоположения и технического состояния автомобилей скорой медицинской помощи и других служб клиники в масштабе реального времени;

- Учет всех вызовов, поступающих на Диспетчерский Пункт, их рациональное распределение между бригадами скорой помощи и оперативная оптимизация маршрутов автомобилей скорой помощи;

- Оперативная обработка данных о состоянии перевозимых больных, в том числе с использованием теленаблюдения;

- Четкая координация действий с другими оперативными службами (01, 02, 911).
^ Состав системы:
- Диспетчерский центр;

- Система радиосвязи;

- Машины скорой и неотложной медицинской помощи, оснащенные аппаратурой на базе бортового компьютера с автомобильным ЖК-монитором и аппаратурой радиосвязи;

- Вспомогательный транспорт, оснащенный мобильным терминалом, аппаратурой радиосвязи или съемным накопителем инфор­мации.


^ 2.3 ДИСПЕТЧЕРСКАЯ СИСТЕМА ОБЕСПЕЧЕНИЯ ПЕРЕВОЗОК ОПАСНЫХ ГРУЗОВ


Решаемые технологические задачи:

Контроль за соблюдением маршрутов и графиков движения;

Контроль состояния перевозимого опасного груза и физического состояния водителя;

Обеспечение обмена текстовыми и формализованными сообщениями между Диспетчерским центром и транспортным средством;

Обеспечение оперативного реагирования аварийными службами и службами автотранспортных предприятий в случаях возникновения критических ситуаций;

Автоматизированное формирование и коллективное использование соответствующих банков данных всеми структурами обеспечения безопасности перевозочного процесса;

Разработка схем безопасных маршрутов для перевозки опасных грузов и соответствующих графиков движения автотранспортных средств.


^ Состав системы:

- Диспетчерский центр;

- Система радиосвязи;

- Транспортные средства (бензоперевозчики), оснащенные:

• мобильным терминалом;

• блоком отображения и управления;

• набором датчиков (крена, продольного и поперечного ускорения, температуры и давления в емкости, и т.д.);

• аппаратура радиосвязи;

Транспортные средства (машины руководства, сопровождения и т.д.), оснащен­ные аппаратурой мобильного диспетчерского пункта.


Контролируемые параметры:

Координаты местоположения объекта;

Соответствие маршруту и графику движения;

Скорость движения;

Величина продольного ускорения автотранспортного средства;

Величина поперечного ускорения автотранспортного средства;

Величина угла поперечного крена;

Температура на поверхности рабочей ёмкости;

Величина давления в рабочей ёмкости (разряженной, неразряженной);

Величина взрывоопасных концентраций опасных грузов;

Физическое состояние водителя.


2.4 СИСТЕМА РЕАГИРОВАНИЯ В ЭКСТРЕННЫХ СЛУЧАЯХ
^ Решаемые задачи:
Определение факта несанкционированного вскрытия транспортного средства

или удара;

Определение географического местоположения транспортного средства;

Передача информации о вскрытии и местоположении транспортного средства на диспетчерский пункт и владельцу;

Обеспечение оперативного оповещения ГИБДД, спасательных служб, скорой и неотложной медицинской помощи в случаях аварий или угона (ГИБДД).


^ Состав системы:

• Диспетчерский центр;

• Система радиосвязи - сотовая стандарта GSM;

• Транспортные средства, оснащенные мобильным терминалом с резервным питанием и GSM-модемом, датчиком удара, кнопкой «Тревога»;

• Бортовой навигационный контроллер комплексируется с установленной противоугонной сигнализацией и начинает передавать данные о местоположении транспортного средства в диспетчерский центр после её срабатывания. На диспетчерском центре анализируется информация о факте срабатывания сигнализации, наличия факта начала движения транспортного средства, при срабатывании датчика удара - скорости движения транспортного средства и принимаются адекватные действия, а именно:

- сообщение владельцу;

- оповещение ГИБДД в случае угона, тревоги и принудительная остановка транспортного средства путем срабатывания иммобилайзера по команде с Диспетчерского центра, например перед постом ГИБДД;

- экстренный вызов с указанием местоположения транспортного средства сотрудников ГИБДД спасательных служб при аварии.


2.5 МОБИЛЬНЫЙ КОМПЛЕКС УПРАВЛЕНИЯ И СВЯЗИ


Назначение

Обеспечение непрерывного управления и взаимодействия;

Создание условий для работы с электронными документами;

Обеспечения передачи (приема) речевых сообщений, электронных документов;

Координации действий с оперативными службами города;

Определение местоположения транспортного средства;

Охрана руководителей и их транспортных средств;

Доведение информации о дорожно-транспортной обстановке.


Состав системы

• Центральный диспетчерский пункт;

• Возимое автоматизированное рабочее место (АРМ) руководителя;

• Стационарное АРМ диспетчера (секретаря) подразделения;

• Стационарное АРМ диспетчера службы безопасности;

• Подсистема информационного обмена (система радиосвязи);

• Локальные информационно-вычислительные сети.


^ Под информацией понимается

Экстренные формализованные сообщения, связанные с:

• служебной деятельностью;

• нештатными ситуациями криминального происхождения;

• дорожно-транспортной обстановкой;

• Местоположение транспортного средства руководителя подразделения и состояния установленных датчиков;

• Передаваемые документы в электронном виде (файловый обмен).


^ Состав автоматизированного рабочего места руководителя

• Оборудование Мобильного диспетчерского пункта с датчиком удара, кнопкой «Тревога»;

• GSM-модем;

• Переносной компьютер (ноутбук).


3. ЗАКЛЮЧЕНИЕ


В данных предложениях представлены варианты универсальной системы безопасности, СНС «ЛОГИСТИК» - современной системы, позволяющей решать широкий круг задач по контролю мобильных и стационарных объектов, дистанционному сбору и обработке информации.

Система опирается на три технологии, бурно развивающиеся в настоящее время:

• управление базами данных;

• геоинформатика;

• телекоммуникации.

Система, уже сейчас обладает важными достоинствами, заложенными при проектировании. И главными из них являются модульность, т.е. готовность к дальнейшему развитию, и практически неограниченная масштабируемость, как с точки зрения использования различных систем связи, так и по способам анализа информации.