基于北斗與gis的物流運(yùn)輸智能短報(bào)文信息告警裝置制造方法
【專(zhuān)利摘要】本發(fā)明公開(kāi)了一種基于北斗與GIS的物流運(yùn)輸智能短報(bào)文信息告警裝置，包括監(jiān)測(cè)設(shè)備、定位模塊、存儲(chǔ)模塊、分析模塊和傳輸模塊，其中，該物流運(yùn)輸智能短報(bào)文信息告警裝置還包括短報(bào)文管理模塊和設(shè)備管理模塊；所述的監(jiān)測(cè)設(shè)備、定位模塊分別與存儲(chǔ)模塊相連接；所述的存儲(chǔ)模塊、設(shè)備管理模塊、短報(bào)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(bào)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(jiǎn)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(guò)程監(jiān)控，保障物流運(yùn)輸?shù)陌踩?br> 【專(zhuān)利說(shuō)明】基于北斗與GIS的物流運(yùn)輸智能短報(bào)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(bào)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(duì)象，以安全系統(tǒng)工程的原理和方法為手段，對(duì)物流系統(tǒng)中危險(xiǎn)性較大的物流運(yùn)輸配送、儲(chǔ)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(duì)策措施；同時(shí)，強(qiáng)調(diào)安全管理理論與實(shí)踐的結(jié)合，以保證物流運(yùn)輸配送、儲(chǔ)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(chē)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(guò)程中的防盜防搶?zhuān)扇〉拇胧┮话闶擒?chē)輛裝載貨物后，駛離起運(yùn)地時(shí)，對(duì)集裝箱箱門(mén)上鎖鎖閉；車(chē)輛在運(yùn)輸途中，無(wú)法打開(kāi)鎖閉集裝箱箱門(mén)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(shí)時(shí)上報(bào)至監(jiān)控中心；裝載貨物的車(chē)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(kāi)鎖閉集裝箱箱門(mén)的電子鎖。車(chē)輛行駛軌跡跟蹤主要是防止物流車(chē)輛在運(yùn)輸過(guò)程中私自改變行車(chē)路線，遇到此類(lèi)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(chē)輛來(lái)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(shí)間，當(dāng)時(shí)的行駛方向、速度等；在電子地圖上回放車(chē)輛曾經(jīng)行駛的軌跡路線；車(chē)輛在指定的路線上行駛，如偏離指定路線則報(bào)警。
[0004]以上兩種功能對(duì)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(méi)有GPRS信號(hào)時(shí)，則無(wú)法定位和通訊，存在監(jiān)控盲點(diǎn)。此外，某些特殊物品對(duì)運(yùn)輸環(huán)境的要求也非常嚴(yán)格，如冷鏈物流中常常對(duì)運(yùn)輸環(huán)境的溫度、濕度等有要求。若物品因?yàn)榄h(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(guò)程中不能及時(shí)察覺(jué)和避免則會(huì)給貨主帶來(lái)巨大損失。已有的物流安全監(jiān)測(cè)系統(tǒng)對(duì)于此類(lèi)情況的研究和應(yīng)用尚少。
[0005]北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱(chēng)“北斗”)是中國(guó)正在實(shí)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(shí)為各類(lèi)用戶提供高精度、高可靠的定位、導(dǎo)航、授時(shí)服務(wù)并兼具短報(bào)文通信能力。地理信息系統(tǒng)(簡(jiǎn)稱(chēng)GIS)是一門(mén)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(chǔ)、查詢、分析和顯示地理數(shù)據(jù)的計(jì)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(dòng)導(dǎo)航，如車(chē)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(guó)專(zhuān)利申請(qǐng)?zhí)枮?01310073893.8就公開(kāi)了一種基于北斗系統(tǒng)的綠色儲(chǔ)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(cè)裝置、遠(yuǎn)程監(jiān)控管理系統(tǒng)和遠(yuǎn)程查詢平臺(tái)；特征在于:環(huán)境參數(shù)監(jiān)測(cè)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(bào)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(cè)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(bào)警值，e)判斷溫度是否達(dá)到自動(dòng)降溫值。該技術(shù)方案的功能還是比較單一(或者說(shuō)只針對(duì)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(guò)TCP/IP網(wǎng)絡(luò)模塊和GPRS模塊，沒(méi)有充分利用北斗系統(tǒng)中發(fā)送接收短報(bào)文的通信功能，還有其微控制器只是對(duì)溫度進(jìn)行簡(jiǎn)單的監(jiān)控，但運(yùn)輸工具上的環(huán)境較為復(fù)雜時(shí)，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(chǎng)上還是急需一種不僅結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)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(duì)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(jiǎn)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(bào)文信息告警裝置。
[0007]為了實(shí)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(bào)文信息告警裝置，包括監(jiān)測(cè)設(shè)備、定位模塊、存儲(chǔ)模塊、分析模塊和傳輸模塊，其中，該物流運(yùn)輸智能短報(bào)文信息告警裝置還包括短報(bào)文管理模塊和設(shè)備管理模塊；所述的監(jiān)測(cè)設(shè)備、定位模塊分別與存儲(chǔ)模塊相連接；所述的存儲(chǔ)模塊、設(shè)備管理模塊、短報(bào)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(bào)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(cè)設(shè)備安裝在運(yùn)輸工具(如火車(chē)、汽車(chē)、輪船、飛機(jī)等)內(nèi)部需要監(jiān)測(cè)的位置上；所述的定位模塊、存儲(chǔ)模塊、分析模塊、傳輸模塊、短報(bào)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(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)采集運(yùn)輸工具上的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，包括圖像信息和環(huán)境感應(yīng)信息，并傳輸給存儲(chǔ)模塊進(jìn)行存儲(chǔ)；
所述的定位模塊在物流運(yùn)輸是對(duì)每一個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)進(jìn)行定位和識(shí)別，獲取運(yùn)輸工具實(shí)時(shí)的位置信息，并傳輸給存儲(chǔ)模塊進(jìn)行存儲(chǔ)；
所述的存儲(chǔ)模塊內(nèi)存儲(chǔ)有預(yù)先設(shè)定的告警模型，存儲(chǔ)模塊在接收到監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和位置信息后，將監(jiān)控?cái)?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(tái)，在接收到存儲(chǔ)模塊傳輸過(guò)來(lái)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、位置信息和告警模型后，首先對(duì)監(jiān)控?cái)?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(duì)；若監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)與告警模型符合時(shí)，即生成告警報(bào)文并傳輸給短報(bào)文管理模塊，短報(bào)文管理模塊將分析模塊生成的告警報(bào)文進(jìn)行拆分，形成告警短報(bào)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(bào)文信息后既可以在監(jiān)控終端顯示，也可以發(fā)送給移動(dòng)客戶端進(jìn)行告警)；同時(shí)，短報(bào)文管理模塊實(shí)時(shí)接收服務(wù)器經(jīng)由傳輸模塊發(fā)送過(guò)來(lái)的應(yīng)急處理措施的短報(bào)文組，并組裝成完整的應(yīng)急處理報(bào)文信息后傳輸給分析模塊，分析模塊根據(jù)應(yīng)急處理報(bào)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(shí)現(xiàn)告警和遠(yuǎn)程監(jiān)控管理。
[0008]進(jìn)一步說(shuō)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(shuō)明，以上所述的傳輸模塊包括用于發(fā)送通信短報(bào)文的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航通信芯片和用于移動(dòng)數(shù)據(jù)無(wú)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(bào)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(shuō)明，以上所述的GPRS通信模塊負(fù)責(zé)將監(jiān)控?cái)?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(shuō)明，以上所述的監(jiān)測(cè)設(shè)備包括攝像頭和傳感器。監(jiān)測(cè)設(shè)備可以通過(guò)有線、紅外或射頻等技術(shù)與存儲(chǔ)模塊進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸。
[0012]進(jìn)一步說(shuō)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(shuō)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(guò)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(shuō)明，以上所述的存儲(chǔ)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(shuō)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(shuō)明，以上所述的分析模塊對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中的圖像信息進(jìn)行處理，具體為:采用運(yùn)動(dòng)檢測(cè)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(cè)設(shè)備獲得實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)(圖像、溫度、濕度、氣壓、氣味等)并傳送給存儲(chǔ)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(chǔ)模塊；存儲(chǔ)模塊將告警模型、監(jiān)測(cè)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(bào)文并連同實(shí)時(shí)圖像一并傳送給短報(bào)文管理模塊；短報(bào)文管理模塊將告警報(bào)文拆分為短報(bào)文，并將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為報(bào)文后拆分為短報(bào)文，將告警短報(bào)文和圖像短報(bào)文傳送給傳輸模塊；傳輸模塊將告警短報(bào)文通過(guò)北斗發(fā)送到遠(yuǎn)程監(jiān)控管理中心，圖像信息則通過(guò)GPRS發(fā)送給遠(yuǎn)程監(jiān)控管理中心，若處于無(wú)GPRS信號(hào)的地點(diǎn)，則通過(guò)北斗發(fā)送圖像短報(bào)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(bào)文后，會(huì)發(fā)送應(yīng)急處理措施的指示報(bào)文，由北斗傳輸終端接收并傳送給短報(bào)文管理模塊；短報(bào)文管理模塊將若干短報(bào)文按一定規(guī)則組合成完整的指示報(bào)文并傳送給分析模塊；分析模塊讀取出報(bào)文的具體信息后指揮設(shè)備控制模塊對(duì)相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行啟停操作。
[0018]本發(fā)明中，存儲(chǔ)模塊主要存放事先建立好的告警模型和運(yùn)輸過(guò)程中監(jiān)測(cè)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(duì)運(yùn)輸物品的顏色、狀態(tài)(如固態(tài)或液態(tài))和位移來(lái)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(gè)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(lái)，其中環(huán)境模型還可以根據(jù)實(shí)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(duì)運(yùn)輸環(huán)境的具體要求，選擇對(duì)應(yīng)的模型輸入?yún)⒖挤秶鷶?shù)據(jù)。運(yùn)輸途中由存儲(chǔ)模塊將告警模型和監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)傳送給分析模塊進(jìn)行比對(duì)處理。對(duì)模型的更新可以采用連接后端控制中心或短報(bào)文的方式進(jìn)行，主要是對(duì)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(cè)數(shù)據(jù)和生成告警報(bào)文。首先要對(duì)監(jiān)測(cè)圖像進(jìn)行適當(dāng)?shù)奶幚恚捎眠\(yùn)動(dòng)檢測(cè)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(guò)模型匹配算法，輸出數(shù)據(jù)是否異常的結(jié)論。對(duì)傳感器監(jiān)測(cè)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(duì)，輸出數(shù)據(jù)是否異常的結(jié)論。只要有一個(gè)數(shù)據(jù)發(fā)生異常，即會(huì)生成相應(yīng)的告警報(bào)文，該報(bào)文包含異常的數(shù)據(jù)項(xiàng)、該項(xiàng)數(shù)據(jù)的正常范圍、取得該數(shù)據(jù)時(shí)的位置信息等內(nèi)容。并將報(bào)文以及圖像傳給短報(bào)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(bào)文進(jìn)行分析識(shí)別，根據(jù)報(bào)文內(nèi)容指揮設(shè)備管理模塊啟停相關(guān)設(shè)備。
[0020]短報(bào)文管理模塊主要負(fù)責(zé)報(bào)文的轉(zhuǎn)換、拆分和組裝。因?yàn)楸倍范虉?bào)文的長(zhǎng)度限制(128位)，一個(gè)完整的告警信息不可能通過(guò)一條短報(bào)文就能描述清楚。所以分析模塊生成的告警報(bào)文一般都比較長(zhǎng)，需要拆分成若干符合規(guī)格的短報(bào)文才能發(fā)送出去。同理，從監(jiān)控管理中心收到的指令報(bào)文也是若干短報(bào)文，需要重新組裝才能成為一條內(nèi)容完整的報(bào)文。短報(bào)文管理模塊從分析模塊獲得告警報(bào)文后經(jīng)過(guò)拆分傳送給傳輸模塊，并從傳輸模塊獲得指令報(bào)文，重新組裝后傳送給分析模塊。此外，短報(bào)文管理模塊還需要將圖像數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為報(bào)文格式，并進(jìn)行拆分。以便于當(dāng)GPRS信號(hào)不好時(shí)，可以通過(guò)北斗傳輸方式發(fā)送圖像信息。
[0021]傳輸模塊通過(guò)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(bào)文的方式能夠?qū)崿F(xiàn)24小時(shí)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(tái)控制中心連接監(jiān)控終端或手持移動(dòng)終端(手機(jī)、PDA等)，管理人員可以及時(shí)接收到告警并采取應(yīng)急處理措施，發(fā)送指令報(bào)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(chē)廂)的各種環(huán)境控制設(shè)備，發(fā)生異常情況時(shí)根據(jù)監(jiān)控中心的指示啟動(dòng)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(gè)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(shí)，將會(huì)自動(dòng)調(diào)整某些設(shè)備的啟動(dòng)、停止或增減相關(guān)參數(shù)。
[0024]本發(fā)明的告警裝置在整個(gè)物流運(yùn)輸監(jiān)測(cè)和告警的具體過(guò)程如下:
首先在運(yùn)輸工具上安裝本告警裝置。其中監(jiān)測(cè)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(chē)廂的墻上等)，即安放在需要監(jiān)測(cè)的位置或其周?chē)h(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(duì)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(chǔ)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(cè)數(shù)據(jù)的采集頻率后即可出發(fā)。途中監(jiān)測(cè)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(cè)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(shí)時(shí)分析處理。若一切正常則繼續(xù)監(jiān)測(cè)，若發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超出了告警模型中規(guī)定的同類(lèi)數(shù)據(jù)的正常范圍，則分析模塊會(huì)生成告警報(bào)文。
[0028]告警報(bào)文的內(nèi)容包括運(yùn)輸工具的編號(hào)、所運(yùn)物品名稱(chēng)、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(chēng)、數(shù)據(jù)值、預(yù)計(jì)后果等。限于北斗短報(bào)文的長(zhǎng)度要求，告警報(bào)文必須要拆分成若干短報(bào)文才能發(fā)送。短報(bào)文管理模塊按照如下方法拆分報(bào)文:
首先給每條告警報(bào)文一個(gè)唯一的編號(hào)，告警報(bào)文拆分成短報(bào)文后，每一個(gè)短報(bào)文也會(huì)分配一個(gè)序列號(hào)，用于標(biāo)識(shí)該短報(bào)文在整個(gè)告警報(bào)文中的排序。短報(bào)文的總體格式如下:(告警報(bào)文ID，短報(bào)文序列號(hào)，報(bào)文內(nèi)容，是否是最后一條)。其中通過(guò)對(duì)是否最后一條的判斷，可以找到該短報(bào)文的下一條短報(bào)文(將序列號(hào)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(bào)文管理模塊中被轉(zhuǎn)換為報(bào)文再拆分為短報(bào)文，傳送到傳輸模塊。
[0030]拆分后的短報(bào)文通過(guò)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(chē)輛(船等)的具體位置，同時(shí)根據(jù)圖像顯示以及報(bào)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(bào)文。如溫度過(guò)高，則應(yīng)打開(kāi)制冷系統(tǒng)或調(diào)低制冷系統(tǒng)的溫度設(shè)置；濕度過(guò)高，則應(yīng)停止加濕器；等等。指示報(bào)文經(jīng)由傳輸模塊送至短報(bào)文管理模塊，并進(jìn)行重新組合。根據(jù)報(bào)文的ID號(hào)，以及短報(bào)文的序列號(hào)，按順序?qū)⑷舾啥虉?bào)文組合成一個(gè)完整的指示報(bào)文，并傳送給分析模塊。分析模塊讀取報(bào)文內(nèi)容，按照指示控制設(shè)備管理模塊對(duì)相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行啟動(dòng)、停止或調(diào)整參數(shù)等設(shè)置，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的控制。若事件十分緊急，如會(huì)影響到運(yùn)輸人員的安全，則直接啟動(dòng)車(chē)載報(bào)警裝置，通知人員疏散。
[0031]本發(fā)明的優(yōu)點(diǎn):
1.采用北斗與GIS進(jìn)行導(dǎo)航和定位，實(shí)現(xiàn)全天候監(jiān)控定位。
[0032]2.使用北斗短報(bào)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(wú)通訊盲點(diǎn)，同時(shí)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(hào)不好或沒(méi)有時(shí)，可將圖像轉(zhuǎn)換為報(bào)文并拆分為短報(bào)文通通過(guò)北斗進(jìn)行傳輸。
[0033]3.采用攝像頭、傳感器等監(jiān)測(cè)設(shè)備，實(shí)現(xiàn)對(duì)運(yùn)輸工具內(nèi)的環(huán)境監(jiān)測(cè)，能夠減少物品因?yàn)榄h(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(shí)接收監(jiān)控終端發(fā)送的應(yīng)急措施指示報(bào)文并控制相應(yīng)設(shè)備的啟動(dòng)或關(guān)閉，在異常事件發(fā)生時(shí)盡量維持運(yùn)輸環(huán)境在物品要求的范圍之內(nèi)，及時(shí)控制事態(tài)進(jìn)一步惡化。
[0035]5.采用圖像監(jiān)測(cè)和GIS位置標(biāo)注，實(shí)現(xiàn)了物流運(yùn)輸?shù)目梢暬芾怼?br> [0036]6.安全可靠。在存儲(chǔ)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(duì)圖像進(jìn)行分析比對(duì)。告警模型不是一成不變的，可以通過(guò)與后端直接連接進(jìn)行更新，也可以通過(guò)短報(bào)文指令進(jìn)行更新，主要是各類(lèi)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(dòng)檢測(cè)、紋理合成等算法對(duì)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(jiǎn)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(guò)程監(jiān)控，保障物流運(yùn)輸?shù)陌踩！緦?zhuān)利附圖】

【附圖說(shuō)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(chǔ)模塊內(nèi)設(shè)告警模型的分類(lèi)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(cè)和告警流程圖。
【具體實(shí)施方式】
[0041]下面結(jié)合附圖和實(shí)施例對(duì)本發(fā)明進(jìn)一步說(shuō)明，但是本發(fā)明的保護(hù)范圍不僅僅局限于以下實(shí)施例。
[0042]實(shí)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(bào)文信息告警裝置，包括監(jiān)測(cè)設(shè)備、定位模塊、存儲(chǔ)模塊、分析模塊、傳輸模塊、短報(bào)文管理模塊和設(shè)備管理模塊；所述的監(jiān)測(cè)設(shè)備、定位模塊分別與存儲(chǔ)模塊相連接；所述的存儲(chǔ)模塊、設(shè)備管理模塊、短報(bào)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(bào)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(cè)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(cè)的位置上；所述的定位模塊、存儲(chǔ)模塊、分析模塊、傳輸模塊、短報(bào)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(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)采集運(yùn)輸工具上的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，包括圖像信息和環(huán)境感應(yīng)信息，并傳輸給存儲(chǔ)模塊進(jìn)行存儲(chǔ)；
所述的定位模塊在物流運(yùn)輸是對(duì)每一個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)進(jìn)行定位和識(shí)別，獲取運(yùn)輸工具實(shí)時(shí)的位置信息，并傳輸給存儲(chǔ)模塊進(jìn)行存儲(chǔ)；
所述的存儲(chǔ)模塊內(nèi)存儲(chǔ)有預(yù)先設(shè)定的告警模型，存儲(chǔ)模塊在接收到監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和位置信息后，將監(jiān)控?cái)?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(tái)，在接收到存儲(chǔ)模塊傳輸過(guò)來(lái)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、位置信息和告警模型后，首先對(duì)監(jiān)控?cái)?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(duì)；若監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)與告警模型符合時(shí)，即生成告警報(bào)文并傳輸給短報(bào)文管理模塊，短報(bào)文管理模塊將分析模塊生成的告警報(bào)文進(jìn)行拆分，形成告警短報(bào)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(shí)，短報(bào)文管理模塊實(shí)時(shí)接收服務(wù)器經(jīng)由傳輸模塊發(fā)送過(guò)來(lái)的應(yīng)急處理措施的短報(bào)文組，并組裝成完整的應(yīng)急處理報(bào)文信息后傳輸給分析模塊，分析模塊根據(jù)應(yīng)急處理報(bào)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(shí)現(xiàn)告警和遠(yuǎn)程監(jiān)控管理。
[0043]以上所述的分析模塊對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中的圖像信息進(jìn)行處理，具體為:采用運(yùn)動(dòng)檢測(cè)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(bào)文的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航通信芯片和用于移動(dòng)數(shù)據(jù)無(wú)線通信的GPRS通信模塊。GPRS通信模塊負(fù)責(zé)將監(jiān)控?cái)?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(chǔ)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(shí)施例的告警裝置在在整個(gè)物流運(yùn)輸監(jiān)測(cè)和告警的具體過(guò)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(cè)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(chē)廂的墻上等)，即安放在需要監(jiān)測(cè)的位置或其周?chē)h(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(duì)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(chǔ)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(cè)數(shù)據(jù)的采集頻率后即可出發(fā)。途中監(jiān)測(cè)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(cè)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(shí)時(shí)分析處理。若一切正常則繼續(xù)監(jiān)測(cè)，若發(fā)現(xiàn)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)超出了告警模型中規(guī)定的同類(lèi)數(shù)據(jù)的正常范圍，則分析模塊會(huì)生成告警報(bào)文。
[0051]告警報(bào)文的內(nèi)容包括運(yùn)輸工具的編號(hào)、所運(yùn)物品名稱(chēng)、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(chēng)、數(shù)據(jù)值、預(yù)計(jì)后果等。限于北斗短報(bào)文的長(zhǎng)度要求，告警報(bào)文必須要拆分成若干短報(bào)文才能發(fā)送。短報(bào)文管理模塊按照如下方法拆分報(bào)文:
首先給每條告警報(bào)文一個(gè)唯一的編號(hào)，告警報(bào)文拆分成短報(bào)文后，每一個(gè)短報(bào)文也會(huì)分配一個(gè)序列號(hào)，用于標(biāo)識(shí)該短報(bào)文在整個(gè)告警報(bào)文中的排序。短報(bào)文的總體格式如下:(告警報(bào)文ID，短報(bào)文序列號(hào)，報(bào)文內(nèi)容，是否是最后一條)。其中通過(guò)對(duì)是否最后一條的判斷，可以找到該短報(bào)文的下一條短報(bào)文(將序列號(hào)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(bào)文管理模塊中被轉(zhuǎn)換為報(bào)文再拆分為短報(bào)文，傳送到傳輸模塊。
[0053]拆分后的短報(bào)文通過(guò)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(chē)輛(船等)的具體位置，同時(shí)根據(jù)圖像顯示以及報(bào)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(bào)文。如溫度過(guò)高，則應(yīng)打開(kāi)制冷系統(tǒng)或調(diào)低制冷系統(tǒng)的溫度設(shè)置；濕度過(guò)高，則應(yīng)停止加濕器；等等。指示報(bào)文經(jīng)由傳輸模塊送至短報(bào)文管理模塊，并進(jìn)行重新組合。根據(jù)報(bào)文的ID號(hào)，以及短報(bào)文的序列號(hào)，按順序?qū)⑷舾啥虉?bào)文組合成一個(gè)完整的指示報(bào)文，并傳送給分析模塊。分析模塊讀取報(bào)文內(nèi)容，按照指示控制設(shè)備管理模塊對(duì)相應(yīng)的設(shè)備進(jìn)行啟動(dòng)、停止或調(diào)整參數(shù)等設(shè)置，實(shí)現(xiàn)對(duì)環(huán)境的控制。若事件十分緊急，如會(huì)影響到運(yùn)輸人員的安全，則直接啟動(dòng)車(chē)載報(bào)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(bào)文信息告警裝置，包括監(jiān)測(cè)設(shè)備、定位模塊、存儲(chǔ)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(bào)文信息告警裝置還包括短報(bào)文管理模塊和設(shè)備管理模塊；所述的監(jiān)測(cè)設(shè)備、定位模塊分別與存儲(chǔ)模塊相連接；所述的存儲(chǔ)模塊、設(shè)備管理模塊、短報(bào)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(bào)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(cè)設(shè)備安裝在運(yùn)輸工具內(nèi)部需要監(jiān)測(cè)的位置上；所述的定位模塊、存儲(chǔ)模塊、分析模塊、傳輸模塊、短報(bào)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(cè)設(shè)備實(shí)時(shí)采集運(yùn)輸工具上的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)，包括圖像信息和環(huán)境感應(yīng)信息，并傳輸給存儲(chǔ)模塊進(jìn)行存儲(chǔ)； 所述的定位模塊在物流運(yùn)輸是對(duì)每一個(gè)數(shù)據(jù)采集點(diǎn)進(jìn)行定位和識(shí)別，獲取運(yùn)輸工具實(shí)時(shí)的位置信息，并傳輸給存儲(chǔ)模塊進(jìn)行存儲(chǔ)； 所述的存儲(chǔ)模塊內(nèi)存儲(chǔ)有預(yù)先設(shè)定的告警模型，存儲(chǔ)模塊在接收到監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)和位置信息后，將監(jiān)控?cái)?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(tái)，在接收到存儲(chǔ)模塊傳輸過(guò)來(lái)的監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)、位置信息和告警模型后，首先對(duì)監(jiān)控?cái)?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(duì)；若監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)與告警模型符合時(shí)，即生成告警報(bào)文并傳輸給短報(bào)文管理模塊，短報(bào)文管理模塊將分析模塊生成的告警報(bào)文進(jìn)行拆分，形成告警短報(bào)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(shí)，短報(bào)文管理模塊實(shí)時(shí)接收服務(wù)器經(jīng)由傳輸模塊發(fā)送過(guò)來(lái)的應(yīng)急處理措施的短報(bào)文組，并組裝成完整的應(yīng)急處理報(bào)文信息后傳輸給分析模塊，分析模塊根據(jù)應(yīng)急處理報(bào)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(shí)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(bào)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(bào)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(bào)文的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航通信芯片和用于移動(dòng)數(shù)據(jù)無(wú)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(bào)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?cái)?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(bào)文信息告警裝置，其特征在于:所述的監(jiān)測(cè)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(bào)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(bào)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(bào)文信息告警裝置，其特征在于:所述的存儲(chǔ)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(bào)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(bào)文信息告警裝置，其特征在于:所述的分析模塊對(duì)監(jiān)控?cái)?shù)據(jù)中的圖像信息進(jìn)行處理，具體為:采用運(yùn)動(dòng)檢測(cè)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(hào)】G08B21/00GK103514708SQ201310475558
【公開(kāi)日】2014年1月15日 申請(qǐng)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(qǐng)人:林興志, 廣西卡西亞科技有限公司