露天矿GPS车辆 监控调度系统
技术方案
武汉因博信息产业发展有限公司
2005年1月
露天矿GPS生产车辆管理系统
目录
1
项目概述 ................................................................................................................................... 4
1.1 需求分析 ........................................................................................................................... 4 1.1.1 信息化建设应该避免的问题 ................................................................................... 4 1.1.2 问题的解决 ............................................................................................................... 5 1.1.3 需求分析 ................................................................................................................... 5 1.2 项目建设目标 ................................................................................................................... 6 1.2.1 煤炭企业信息化的长远目标 ................................................................................... 6 1.2.2 XX露天矿的现实目标 ............................................................................................ 6
2 系统基本组成 ........................................................................................................................... 7
2.1
硬件系统 ........................................................................................................................... 7
2.2 指挥调度中心 ................................................................................................................... 8 2.2.1 网络结构 ................................................................................................................... 8 2.2.2 中心主要配置 ......................................................................................................... 10 3
系统软件结构 ......................................................................................................................... 12
3.1 网络通信子系统 ............................................................................................................. 14 3.1.1 通信服务器 ............................................................................................................. 15 3.1.2 通讯数据流量的动态控制 ..................................................................................... 15 3.1.3 接收GPS信息、分析处理GPS信息 .................................................................. 15 3.1.4 接收并处理报警信息 ............................................................................................. 16 3.2
中心监控子系统 ............................................................................................................. 16
3.3 信息管理子系统 ............................................................................................................. 16 3.3.1 支撑层 ..................................................................................................................... 17 3.3.2 中间件层 ................................................................................................................. 17 3.3.3 应用层 ..................................................................................................................... 17 3.3.4 管理模块及功能 ..................................................................................................... 18 3.4 关键技术 ......................................................................................................................... 20 差分GPS技术 ....................................................................................................................... 20 4
系统建设 .................................................................................................... 错误!未定义书签。
4.1 4.2 4.3
建设原则 ............................................................................................ 错误!未定义书签。 系统组成 ............................................................................................ 错误!未定义书签。 网络结构 ............................................................................................ 错误!未定义书签。
4.4 运行环境 ......................................................................................................................... 22 4.4.1 客户端 ..................................................................................................................... 22 4.4.2 服务器 ..................................................................................................................... 22 5
系统功能 ................................................................................................................................. 22
武汉因博信息产业发展有限公司 - -
2
露天矿GPS生产车辆管理系统
5.1 5.2 5.3 5.4 6
监控定位功能 ................................................................................................................. 22 信息管理 ......................................................................................................................... 25 辅助决策功能 ................................................................................................................. 26 WebGIS功能 ................................................................................................................. 27
公司介绍及业绩说明文件 ..................................................................................................... 28
6.1 6.2 6.3 6.4
公司简介 ......................................................................................................................... 28 组织架构 ......................................................................................................................... 30 核心研发队伍 ................................................................................................................. 30 相关业绩介绍 ................................................................................................................. 31
武汉因博信息产业发展有限公司 - -
3
露天矿GPS生产车辆管理系统
1 项目概述
1.1 需求分析
1.1.1 信息化建设应该避免的问题
在信息化建设中，我们应该在分析煤炭行业现状的基础上，以加强信息化管理为目标，着眼未来，有指导、有规划、有步骤地实施建设工作。同时，应该避免在煤炭行业信息化建设中出现如下问题：
第一、信息化宏观调控力度不够：由于信息化宏观调控手段的欠缺，部门缺乏统一的信息系统建设规划和强有力的组织协调，使信息系统处于一种无序状态，造成信息系统“建而不用、用而不精”的后果，直接导致重复投入、重复建设。
第二、信息孤岛的出现：信息孤岛是缺乏规划，规范化体系不健全的产物。如果目前建设的信息系统、车辆监控系统，仅立足于企业内部业务流程，缺乏对其他应用系统的考虑，将导致系统的信息流动局限于某个部门内部，缺乏与其他系统的信息接口，产生系统互联性差，信息垄断封闭的后果。
第三、IT技术人员比重低，培养模式落后：科技以人为本，现今企业一个突出的问题就是技术人员比重太低，人才引进力度不足。而且现有的技术人才培养模式落后，还处于应用操作技能培训阶段，同时培训往往是短时期、针对某一系统的突击式培训，缺乏全面性和系统性，对新系统不能充分消化吸收，造成系统二次开发能力差。
第四、开发方法不科学：软件的开发过程如果不按照软件工程的方法进行充分的需求分析，信息流程分析和规范化设计，急功近利，往往造成系统建设不合理、可用性差，加大后期软件产品维护和修改的成本，甚至导致系统重新开发。
武汉因博信息产业发展有限公司 - -
4
露天矿GPS生产车辆管理系统
1.1.2 问题的解决
因博公司自主开发的GPS移动定位系统，在技术上，很大程度上解决了传统煤矿行业信息化可能出现的弊端。
首先，因博公司自主开发的GPS移动定位系统，系统的总体设计，采用的当代先进技术，是经航天工业实践检验的科技成果，如卫星导航定位技术、计算机技术、数字通信技术、移动通讯技术等。在系统总体设计中将实现高效的指挥、调度、控制、救援作为系统设计的主要目标，极大地提高了车辆调度指挥效率。因博公司GPS移动定位系统严格遵循软件工程方法进行开发，系统采用模块化设计，有良好的开放性，扩展性和可移植性；采用32 位的操作系统和VC编程，可以很方便地扩充到不同环境或增加新的功能；在系统设计时充分考虑到行业应用和系统接口，在GPS移动定位监控平台上，还可以实现对车辆，工作进度，司机的信息化管理；同时还提供了与原有MIS系统的接口，这就杜绝了企业信息化建设宏观调控力度不够和信息孤岛的出现，同时保证了开发的科学性、高效性和实用性。
1.1.3 需求分析
我们认为，露天矿GPS生产车辆管理系统的需求主要有以下两个方面：
◆ 企业安全生产管理和管理决策的需要 ◆ 重大事故应急决策指挥的需要
露天矿GPS生产车辆管理系统会按生产管理的要求预留与现有生产管理系统的接口，使生产车辆的实时信息和数据以及历史数据能为生产管理系统所用，提高生产效率，为管理决策提供辅助依据，提升管理水平。
针对露天矿发生突发事件或发生重大事故时，露天矿GPS生产车辆管理系统为管理者应急决策提供支持，在本系统中加入119车辆、120急救车辆可以实现联动指挥调度。以最快的速度对事件作出反应，避免使国有财产受到更大的损失。
武汉因博信息产业发展有限公司
- -
5
露天矿GPS生产车辆管理系统
1.2 项目建设目标
1.2.1 煤炭企业信息化的长远目标
➢ 提高工程机械、运输车辆运作效率，降低企业运营成本，提高企业竞争力； ➢ 为企业领导管理提供科学的、准确的信息依据； ➢ 增强企业的行业影响力，提高社会效益；提升企业形象；
➢ 把信息化建设提高一个新高度，把监控平台建成安全生产的大平台； ➢ 适应现代化发展、专业化建设的需要，为新的信息化管理加入作好准备； ➢ 通过集中数据库管理、国际互联模式，形成具有可伸缩性、可控制、可管理的企业综合管理系统平台，适应今后的发展；
➢ 推进规范化、科学化、信息化管理、增强企业市场竞争力、提高客户服务质量；
1.2.2 XX露天矿的现实目标
GPS移动定位监控系统的建设，主要有以下一些设想：
➢ 建设实时监控系统，通过监控工程机械、车辆的运行，规范驾驶员的行为，保证规章制度的切实有效执行，避免因此可能发生的安全隐患； ➢ 利用先进的信息处理技术，针对所有车辆、工程机械能够实现行车历史数据的存储，实现管理有据可查；
➢ 建设有效的安全保障体制，提高车辆及货物安全性，减少事故，同时要求有完善的应急预案与事故处理机制，将事故带来的损失减小到最低限度； ➢ 实时车辆驾驶员进行信息沟通和车辆远程控制、调度指挥；
➢ 能够利用多种方式，方便实时地获得所属车辆的位置、行车线路等信息； ➢ 提供多种手段，充分利用车辆运输的数据，为领导提供经营决策的科学依据，从而降低企业运作成本，提高企业的经济效益；
整个系统要求具有很好的开放性，能够顺利完成与旧系统的衔接，避免重复性的工作。
武汉因博信息产业发展有限公司
- -
6
露天矿GPS生产车辆管理系统
2 系统基本组成
2.1 硬件系统
GPS全球卫星定位系统：
无线通信链路：实现移动目标与监控中心的通信，根据用户可选择GSM短信息通信系统、CDMA、GPRS、移动通信卫星系统、VHF/UHF及集群无线通信系统、CDPD公共无线数据通信系统等；
车载移动终端：GPS/GSM智能车载单元（GPS、GSM、液晶屏、控制单元、防盗报警器、手柄）；
监控指挥调度中心：监控终端/GIS终端、业务处理终端、前端接入设备、数据服务器、电子大屏幕、组网设备等； 计算机通信网络：DDN、Internet、Intranet
总体构成如下图所示
武汉因博信息产业发展有限公司 - -
7
露天矿GPS生产车辆管理系统
由于，GPS全球卫星定位系统前面已经介绍，接下来将重点介绍指挥调度中心、车载移动终端、无线通信网络以及计算机通信网络等硬件系统。
2.2 指挥调度中心
2.2.1 网络结构
指挥调度中心是整个系统的核心，是连接客户端与车辆移动终端的纽带，并对客户端和车辆进行数据管理和通信，事实上客户端只与总监控中心进行数据通信，而车辆终端也只和总监控中心通讯。虽然在客户端或车辆移动终端来看，是直接通信的，总监控中心对于它们来说是
武汉因博信息产业发展有限公司
- -
8
露天矿GPS生产车辆管理系统
透明的。
GPS移动定位系统总监控中心网络结构
中心局域网的网络拓扑结构采用星型结构，因其有容错性好、实时性高以及安全性高等优点。通过集线器将各台数据服务器、各台工作台/监控台以及领导席等组成计算机网络，从而实现数据信息、打印机以及投影仪等共享。计算机网络平台为Windows NT，通信协议为TCP/IP。中心计算机网络通过Cisco2610的广域网端口以DDN专线与GSM的短信息服务器相连。 客户/服务器模式
根据系统的网络结构以及资源（软件、硬件）的使用方式为网络共享，调度中心计算机网络是客户/服务器模式（即C/S）。
客户/服务器模式是一种分布式的处理模式，服务器负责数据处理，客户仅需运行前端应用软件，从而，用户得到的是高运行性能、高可靠性的后端服务和高质量的容易使用的前端界面，并且客户/服务器模式不像传统的文件/服务器那样来回传送整个数据文件，网上通常只传送查询请求和DBMS服务器处理的结果。因此这种网络工作模式充分平衡了客户/服务器两端的压力，极大地减小了网络流量及响应时间，而对网络带宽的要求也就降低了，这特别有利于实时性要武汉因博信息产业发展有限公司
- -
9
露天矿GPS生产车辆管理系统
求较高的指挥调度系统。其优点如下：
➢ 由于将应用程序分布处理而获得灵活性和可伸缩性。
➢ 在该模式下，系统的客户应用程序和服务器部件通常运行于分离的计算机上
(有时也运行在同一计算机上），因此我们可以根据系统中各部件的要求配置合适的计算机。例如，最好使用具有高性能的计算机来运行数据库服务器;用价格不高的计算机运行客户应用程序。因此基于客户/服务器方式的网络具有较高的性能/价格比。另外，系统的可塑性好，可以在网上方便地增加客户或服务器。
➢ 维护数据库的完整性。由于客户/服务器模式采用数据集中、处理分散的模
式，主机模式下的DBMS数据完整性得以保留。DBMS服务器通常支持联机备份，硬盘镜像双工以及事务处理等技术。它能保证多个并发的事务处理产生的结果与它们各自单独运行产生的结果一致，而且还可保证数据的准确性和一致性。而这个优势正是基于单用户DBMS的文件服务器方案的局限所在。而客户/服务器数据库管理系统通常是通过高性能的锁定（表锁、页锁和行锁）、事务提交、参照完整性、存储过程和触发器等先进的数据管理技术来实现多用户环境下良好的数据完整性和并发性控制。
➢ 由于充当客户的PC机具有良好的图形界面和丰富的应用软件，使得客户/服
务器模式的表现能力强，访问数据十分容易。
根据上述的介绍，我们可以看到调度中心的网络设计与建设是本着：实时性高、安全性高以及易于扩展等思想的。
2.2.2 中心主要配置 A.大屏幕投影系统
中心可以配置两套NEC MT1050投影仪（包切换软件或设备），一套接至领导席，另一套接至受理台，以供网络上的计算机终端共享，至于共享切换有两种模式：
武汉因博信息产业发展有限公司
- -
10
露天矿GPS生产车辆管理系统
网络投影方式
利用RPC技术，网络上的任一台计算机只要安装相应的投影软件（如PcAnyWhere、全网通等），并拥有相应的用户权限，便可以将自己显示的内容以窗口的形式投影到大屏幕上，窗口可以任意放大、缩小及全屏拖动。
该方式的具体实现是由投影软件控制完成的，一般将大屏控制器（接有投影仪的计算机，即领导席或语音服务器）设为服务端（SERVER），要上大屏幕的计算机（即6台受理台）设为客户端（CLIENT），SERVER上登记有多个用户，并设有一定的操作权限，选择某一用户就可以将该用户计算机显示的内容以窗口的形式显示到大屏幕上。
网络投影方式有以下优点：
没有空间位置上的限制。只要与控制器是网络连通的，不论机器在哪里都可以进行投影显示。
可以同时输出到大屏幕上计算机信号的数目不受限制。使用网络投影方式可以同时开窗口的数目只受控制器系统资源的限制，且各个窗口可以相互重叠。
硬件连接方式
大屏幕控制器提供专用的RGB输入卡，这样计算机信号可以直接通过控制器进行组合显示。计算机信号连接到控制器的RGB输入端，通过切换可以将任一路开窗显示到大屏幕上，窗口可任意放大、缩小及整屏漫游等。
为了降低系统成本，本系统方案中采用投影软件来对投影仪进行网络共享。 B.服务器群
地理信息数据库服务器
数据库服务器用于地理信息和管理信息的存储，可以采用多种大型关系型数据库产品（主要包括Oracle和SQL Server）作为存储空间信息和管理信息的中央武汉因博信息产业发展有限公司
- -
11
露天矿GPS生产车辆管理系统
数据库平台。MapInfo空间数据与大型关系型数据库之间的信息交换接口由本公司自行开发。Oracle与SQL Server是以高级结构化查询语言(SQL)为基础的大型关系数据库，通俗地讲它是用方便逻辑管理的语言操纵大量有规律数据的集合。是目前最流行的客户/服务器(CLIENT/SERVER)体系结构的数据库，在搭建服务平台时，用户可以根据投入进行数据库系统的选择。
短信息服务器
中心通过DDN专线与GSM的短信息服务器相连，从而可以减少通信时延和提高通信流量与速度。短信息服务器在中心计算机与车辆的通信中起到一个控制与转发的作用。
通信服务器
通信服务器负责与客户监控端建立通信连接，并实时进行数据通信以及客户的各种请求。
数据库服务器
用于存储和检索客户、车辆、运行日志等各种信息数据。 C.工作终端
工作台是工作人员对车辆监控、指挥调度的工作岗位，各工作台分组分职能进行工作。根据系统入网车辆的数量以及工作量的具体情况，工作台可以进行增减，为了确保系统能稳定运行，还可以预留几台作为备用机。
3 系统软件结构
GPS移动定位软件系统主要包括网络通信系统、中心监控系统以及信息管理系统三大部分，如图所示：
武汉因博信息产业发展有限公司 - -
12
露天矿GPS生产车辆管理系统
系统软件结构
武汉因博信息产业发展有限公司 - -
13
露天矿GPS生产车辆管理系统
3.1 网络通信子系统
通信接口系统的主要功能是完成控制中心与移动终端（或GSM的SMS以及Dadacall）的相互通信，具体的工作流程为：
通信电缆移动终端数据包控制数据包解密，拆包加密，打包主监控程序 图4 通信接口工作流程
通信数据处理的功能是对从数据专线中进来的数据进行分析、打包并发送至武汉因博信息产业发展有限公司
- -
14
露天矿GPS生产车辆管理系统
通信服务器。同时也从通信服务器处接收监控终端或其他终端发送的命令数据，然后经过数据专线(或无线集群网络)将命令数据发送出去。在整个系统中，从短信中心（或集群控制器）至通信接口数据处理机之间、通信接口数据处理机与通信服务器之间的数据都是通过TCP/IP传输。总起来，通信接口处理机的功能：
载单元数据处理和发送 监控终端命令的下发
3.1.1 通信服务器
通信服务器在系统中起着数据路由器的作用。对于进来的各种数据，按照数据类型的不同，分发到不同的终端。假如数据是移动终端进来的定位数据、报警数据或服务请求数据，分别将之发送到监控终端、报警监控终端和特别服务终端。假如是各种监控终端发送的命令数据或信息数据，通过通信接口数据处理机将之发送给指定的车载台。
在系统中的车载单元数量超过一定数量后，一条数据专线和一个通信接口数据处理机不能支撑起整个系统，此时可以考虑两条数据专线甚至多条专线。有多个通信接口数据处理机，也有多种终端，监控终端，远程监控终端，报警监控终端，特别服务终端。
3.1.2 通讯数据流量的动态控制
当通讯数据量较大时，通信子系统应自动平衡通讯数据流量。在这种情况下，应自动限制后续被呼叫车辆传输数据的时间间隔，或者也能自动调整已被呼叫车辆回传数据的时间间隔。具体实现时，显示提供可供选择的最小时间间隔，即限定用户选择呼叫的时间间隔。
3.1.3 接收GPS信息、分析处理GPS信息
通过Winsock从短消息中心端口读取GPS回传的信息，对信息进行解码，确定位置、估算车速、确定方向、定位状态、卫星数量。问题关键在于如何判别武汉因博信息产业发展有限公司
- -
15
露天矿GPS生产车辆管理系统
轨迹的真伪，否则轨迹数据与真实数据出入较大。
3.1.4 接收并处理报警信息
监控软件必须实时接听报警信息并处理报警。当接听到报警信息，电子地图以报警事故点为最高优先级闪烁显示在视野中心，同时监控计算机发出蜂鸣声并给出提示信息，再者屏幕上立即弹出当前车辆的所有信息，尤其是与该车相关的所有联系人的电话号码，并尽可能自动向所有联系电话人发送报警信息的短消息。处警过程应是这样一个过程，工作台操作人员根据其权限发送断油、断电等指令或转接110等执行警务部门。
3.2 中心监控子系统
GIS即地理信息系统，是与地理坐标相联系的图形处理软件技术。这项新技术是在80年代后期诞生的。它的出现，大大拓宽了计算机技术的应用广度与深度，使得大量与地理信息相关的工作与行业，得以以更形象、直观、符合人们工作需要的方式实施信息管理，因此迅速获得应用与发展，成为当代信息化领域的前沿技术。
交通信息的固有特征也就决定了人们在研讨交通信息、利用交通信息时的特殊需要，即地理图。同时，人们不仅需要文字与数字描述的信息及对信息的文字与数字的分析，而且需要图形描述的信息及对信息的图形化处理。
3.3 信息管理子系统
信息处理及管理子系统采用了分层的结构，整个系统共分为三层，分别是支撑层、中间件层和应用层。各层的结构和功能分别如下：
武汉因博信息产业发展有限公司 - -
16
露天矿GPS生产车辆管理系统
数据信息查询数据分析统计和报表辅助决策专家系统数据维护系统MapX4.5 GIS组件操作系统平台以及数据引擎子系统（负责与各子系统接口通讯及数据存储查询）中央数据库（包括属性数据库）采用SQL Server 7.0数据库电子地图采用SQL Server7.0 数据库与移动车台的通讯服务模块与客户端通信接口模块
GPS移动定位系统信息处理结构层次
3.3.1 支撑层
支撑层是处于整个信息管理子系统的底层，它为中间件层提供服务。这些服务主要是各种数据服务，包括移动终端、数据库、空间数据库的服务，以及各个子系统的数据通讯服务。
3.3.2 中间件层
中间件层主要分为两部分，分别是GIS和数据引擎子系统。
数据引擎子系统的主要功能就是想应用层提供同意的数据服务。这些服务包括数据库的访问以及和各个子系统的数据访问。这样每个具体的应用程序都不用关心具体采用的数据库，以及当前数据是来自于那个子系统，当前的命令是对那个子系统发出的。所以数据引擎子系统向应用层提供了一层透明的服务。
3.3.3 应用层
应用层位于中间件层的上面，它利用中间件层提供的各种服务，比如地理信息系统的服务和数据引擎服务，构造各种应用。整个应用层根据功能可以分为各种数据信息查询、数据分析统计和报表、辅助决策专家系统、数据维护系统等几个模块。
武汉因博信息产业发展有限公司
- -
17
露天矿GPS生产车辆管理系统
3.3.4 管理模块及功能
此系统所包括的软件（或功能）有：移动目标初始化软件、移动目标信息管理、用户信息管理、入网单位信息管理、计费管理、各种报表的打印等。
车载台信息、车辆信息的添加、修改、删除：
所有的车载台在数据库中都应该由记录。数据库管理模块提供了添加、修改、删除车载台记录的工具。
车载台装车/卸车
当车载台安装在特定车辆上以后，能对该车辆进行监控。数据库管理模块提供了车载台装车/卸车的工具。
监控操作员管理
实现系统用户的添加、修改、删除。系统出于安全考虑，规定只有系统中存在的用户才能对系统中的船舶进行监控；只有在用户拥有对特定船舶的访问权限时才能对该船舶进行操作；同时只有在用户拥有某一操作权限的时候才能进行这一操作。数据库管理模块提供了添加、删除用户，以及设置用户访问权限和操作权限的工具。
操作权限包括：呼叫(定时、定长)、发送短消息、连续跟踪、设置报警(设置区域报警)、取消报警(紧急报警、防盗报警)和远程控制。操作权限可以根据需要进行添加，但不能够超过32类。具体实现的功能与系统所支持的车载端硬件设备有关。
监控操作员权限设置
在系统中可以对监控操作员的权限进行不同级别的设置，共可以设置多达32种权限。在GPS监控系统中，可以做到对每一用户的每一种权限进行设置或取消。达到了真正的对操作用户实行任意权限的控制。
武汉因博信息产业发展有限公司
- -
18
露天矿GPS生产车辆管理系统
地图编辑更新、道路改造管理功能
随着时间的推移地理信息数据与实际情况可能并不完全符合，如道路改建，则需要对地理信息数据进行少量的修正。同时可对道路改造设计方案提供参考方案。
◆ 辅助决策支持 交通路线的选择
对于交通路线的选择涉及到两个方面：最短路径的选择和最佳路况的选择。正如大家所知，最短路径并不代表最快的行驶路径，因为还有一个交通流量与交通施工的问题，为此还必须考虑当时的交通路况。对于交通路况信息可由人工根据收听到的交通信息输入，也可根据时间段预先输入进去。如，节假日、上班时间段以及下班时间段等各主要路线的交通路况的大概量化值。辅助决策支持系统根据这些量化值结合最佳路线的选择从而可提出最佳的行驶路线，向车辆司机提出参考，起到辅助支持的作用。
车辆的智能调度功能
➢ 自动寻车 自动寻找距离呼救位置最近的车辆，并显示车辆的动态信息。 ➢ 道路指引 确认事件派遣方案后，根据呼救位置和车辆当前位置，计算最近最优化路径，指引车辆的行车路线，确保车辆在第一时间到达事件地点。在行驶中，将不断向中心报告当前位置，当偏离导航路线时，中心将发出告警提示。 求援管理
当司机在被劫或遇到紧急情况时，司机触动隐蔽的手动按钮或脚踏开关，“求援”信号即时发出，并且同时开启车内监听语音电话。中心接到报警呼叫后，将根据车辆所在位置和当时的情况，联系相关部门，快速采取相应的救援措施，以使司机和车辆尽最大可能的减少损失。
武汉因博信息产业发展有限公司 - -
19
露天矿GPS生产车辆管理系统
数据库安全维护管理
数据库可通过网络被访问，因此网络安全是很重要的一个方面，网络安全就是采用防范措施阻止黑客入侵，防止数据破坏，同时设置病毒防火墙，防止病毒及其在网上传播。
对所有能对操作的人员进行权限分经管理控制，避免用户能够操作不属于自己的数据。另外，在监控操作员的误操作、物理伤害或意外断电等情况下，数据库可以保持良好的健壮性。
3.4 关键技术
差分GPS技术
对于一般的GPS车辆监控系统，GPS接收机接收卫星信号，通过解算导航电文获得用户的位置、速度和时间等信息，定位精度在15ｍ之内。如果需要更高的精度，则必须采用差分GPS方式，从而使定位精度大大提高。
考虑到露天煤矿的特殊作业环境，每个作业面都比较小，这就要求GPS定位的精度要达到2m以内，我们建议建设矿区区域GPS差分站系统，采用实时差分技术，提高GPS定位精度。
GPS差分系统大体上可以分为单站GPS差分系统（SRDGPS）、局部区域GPS差分系统（LADGPS）和广域GPS差分系统，几种差分系统都可以达到很高的定位精度，其应用根据具体范围大小而有所不同。单站GPS差分系统对基站GPS设备的性能要求很高，同时对车载终端的要求也很高，使用成本大幅增加（一套基站GPS设备约需10——15万元，每个车载终端约需3——4万元），而且基站与流动终端之间的距离有限制，随着距离加大，精度随之降低。局部区域GPS差分系统（LADGPS）是在该区域内布设一个差分GPS网，该网由若干个GPS基准站组成，通常还包括一个或数个监控站，采用加权平均法或最小方差法对来自多个基准站的改正信息（坐标改正数或距离改正数）进行平差计算以求得某一流动站的改正数，从而获得精确坐标。在成本方面本来需要更大的投入，武汉因博信息产业发展有限公司
- -
20
露天矿GPS生产车辆管理系统
但是我们公司自主开发了以民用型GPS为对象的小型区域GPS差分系统，采用后向差分技术，使成本大幅降低，而且精度和实时性完全满足要求。
差分GPS监控系统总体框架图如下图所示：
在矿山场区内布设差分基站，同时修改系统的通信服务器，添加差分校正进程或函数（GPS测量平差系统）。
GPS差分基站系统与监控中心实时通信（借助GPRS无线通信链路），经通信服务器将GPS差分基站传至校正服务器，由校正服务器根据GPS平差处理系统计算差分改正数；当车辆的GPS数据传递至通信服务器后，通信服务器将GPS数据传递至校正服务器，由校正服务器通过差分改正数进行差分修正，进行后向差分，产生误差精度在1米以内的差分数据，再传递至监控系统，供监控系统使用。
武汉因博信息产业发展有限公司 - -
21
露天矿GPS生产车辆管理系统
3.5 运行环境
3.5.1 客户端
操作系统：Win98、Windows NT或Windows 2000 Professional
应用软件：GPS车辆移动监控系统
硬件：普通PⅢ 300以上计算机，1GB以上硬盘，64M以上内存，10/100网
卡
网络协议：TCP/IP
3.5.2 服务器
操作系统：Windows NT Server或Windows 2000 Server 数据库：支持多种数据库，如Oracle 、SQL Server
硬件：PⅢ 300以上计算机，30GB以上硬盘，256M以上内存，10/100网卡
网络协议：TCP/IP
4 系统功能
4.1 监控定位功能
与生产、运输管理结合：
(1) 实时监控：分监控中心可随时查询或跟踪所有车辆所在的当前位置，同
时显示出车速，经纬度，车状态，司机及乘员等信息，对车辆行踪了如指掌。电子地图可任意放大、缩小、移动，可多窗口显示、分别显示不同的地址区域、一个窗口可同时跟踪多个目标、将目标锁定在某窗口自动漫游跟踪、固定区域内的监控、多个窗口跟踪多个目标以及可在不同的窗口显示不同的目标，或将目标锁定在某窗口，自动跟踪等；
武汉因博信息产业发展有限公司 - -
22
露天矿GPS生产车辆管理系统
(2) 位置查询：用户可以通过监控客户端、WAP手机、上网等方式随时随地
根据账号和密码查询车辆的当前位置；
(3) 采煤量统计：根据高精度差分GPS定位数据可以精确统计工程机械、运
输车辆的行驶距离，根据挖掘深度和行驶距离可以统计采煤量； (4) 运量统计：根据高精度差分GPS定位数据可以统计运输车辆的行驶距离，
根据单程运量，可以统计每辆车每天的运量；
(5) 工程机械工作管理：采集露天煤矿每个工作面的精确数据，挖掘机进场
工作时，严格按规划线路推进，如果越界，中心会自动报警； (6) 运输管理：对于运输车辆，可以为其进行运输线路优化，使车辆各行其
道，同时可以降低运输成本；
(7) 区域查询：可制定相应的区域（圆、矩形、多边形等），对处于此区域内
的网内车辆进行查询显示。具体的实现是：中心把相应的查车区域参数报文通过广播（小区消息）向所有网内车辆发送，移动终端接收到此指
武汉因博信息产业发展有限公司
- -
23
露天矿GPS生产车辆管理系统
令后，判断是否处在此区域，如果是在此区域，就立刻向中心反馈当前的位置和状态信息；
(8) 实时调度功能：网内所有车辆的分布位置和实时运行状况，中心能一目
了然，尽收眼底，随时可由中心采取有效措施。根据用户（个人、企事业单位）要求，监控中心可协助对车辆（队）的各种调度导航； (9) 超时、超速、偏离道路报警：为了加强生产、运输过程中的管理，系统
中可以为车辆预先设置行车路线，车辆运输任务开始时，车辆行走路线及状态立即被监控及记录，如果车辆未能按预设行车路线行车时，系统自动报警。监控人员可根据实际情况予以处理。在出发之前，管理员设定应该到达的时间和允许的时间误差，如果在设定的时间内，车辆没有能够到达，监控中心会发出超时的声光报警，提醒管理员进行处理。在速度超出预先设定的允许误差的范围时，监控中心会发出超速的声光报警，提醒管理员进行处理，这样可以最大程度保证车辆运输的不规范行为。
(10) 紧急事故专家系统：如果偶遇不可抗力事件或自认为身处危险（如遭遇
抢劫、急发病等），只要轻触紧急服务按键，车辆将会立刻显示在分中心监控大屏上，并且优先安排专人处理您的事件，接通车内监听电话并系统可根据事故性质和车辆位置提供出各种供选择的最佳措施；
(11) 强大的地图及GIS软件功能：完全数字化的地图，包含精确的路网信息、
点状要素、面状要素和详细的属性信息。地图的无级放大、缩小、恢复和拖动。全城地图与各区地图之间的任意转换，每图各层之间的转换，地名模糊查询等，管理功能强大，操作及为方便；
(12) 轨迹存储、回放显示及打印功能：跟踪时可存储行驶轨迹并可回放显示
打印，使车辆管理有据可查；
(13) 报警处理：自动接受车辆的报警信号，在地图上将对该目标进行鲜明色
彩及图标的突出显示并以声、光报警提醒值班员注意，同时在屏幕上显示该移动目标的用户卡片资料，如车辆编号、车牌号、车型、颜色及司机名等；
(14) 预约服务：当您希望车辆按您事先的约定线路、区间、时段行驶，您可武汉因博信息产业发展有限公司
- -
24
露天矿GPS生产车辆管理系统
以通过中心对此活动进行专人、全程、特殊监控记录，一旦有犯规即刻就会报告，这样可以保证车的安全行驶，更加保证了人的生命安全。
4.2 信息管理
车载台信息、车辆信息的添加、修改、删除：
所有的车载台在数据库中都应该由记录。数据库管理模块提供了添加、修改、删除车载台记录的工具。
车载台装车/卸车
当车载台安装在特定车辆上以后，能对该车辆进行监控。数据库管理模块提供了车载台装车/卸车的工具。
监控操作员管理
实现系统用户的添加、修改、删除。系统出于安全考虑，规定只有系统中存在的用户才能对系统中的车辆进行监控；只有在用户拥有对特定车辆的访问权限时才能对该车辆进行操作；同时只有在用户拥有某一操作权限的时候才能进行这一操作。数据库管理模块提供了添加、删除用户，以及设置用户访问权限和操作权限的工具。
操作权限包括：呼叫(定时、定长)、发送短消息、连续跟踪、设置报警(设置区域报警)、取消报警(紧急报警、防盗报警)和远程控制。操作权限可以根据需要进行添加，但不能够超过32类。具体实现的功能与系统所支持的车载端硬件设备有关。
监控操作员权限设置
在系统中可以对监控操作员的权限进行不同级别的设置。在GPS监控系统中，可以做到对每一用户的每一种权限进行设置或取消。达到了真正的对操作用户实行任意权限的控制。
武汉因博信息产业发展有限公司
- -
25
露天矿GPS生产车辆管理系统
地图编辑更新、道路改造管理功能
随着时间的推移地理信息数据与实际情况可能并不完全符合，如道路改建，则需要对地理信息数据进行少量的修正。同时可对道路改造设计方案提供参考方案。
数据库安全维护管理
数据库可通过网络被访问，因此网络安全是很重要的一个方面，网络安全就是采用防范措施阻止黑客入侵，防止数据破坏，同时设置病毒防火墙，防止病毒及其在网上传播。
对所有能对操作的人员进行权限分经管理控制，避免用户能够操作不属于自己的数据。另外，在监控操作员的误操作、物理伤害或意外断电等情况下，数据库可以保持良好的健壮性。
4.3 辅助决策功能
车辆的智能调度功能
➢ 自动寻车 自动寻找距离呼救位置最近的车辆，并显示车辆的动态信息。 ➢ 道路指引 确认事件派遣方案后，根据呼救位置和车辆当前位置，计算最近最优化路径，指引车辆的行车路线，确保车辆在第一时间到达事件地点。在行驶中，将不断向中心（总监控中心、分监控中心、移动分控中心）报告当前位置，当偏离导航路线时，中心将发出告警提示。 求援管理
当司机在被劫或遇到紧急情况时，司机触动隐蔽的手动按钮或脚踏开关，“求援”信号即时发出，并且同时开启车内监听语音电话。中心接到报警呼叫后，将根据车辆所在位置和当时的情况，联系相关部门，快速采取相应的救援措施，以使司机和车辆尽最大可能的减少损失。
武汉因博信息产业发展有限公司 - -
26
露天矿GPS生产车辆管理系统
4.4 WebGIS功能
WebGIS子系统，就是以www的Web页面作为GIS软件的用户界面,把Internet和GIS技术结合在一起，能够进行各种交互操作的GIS。通过WEBGIS子系统，用户可通过公网查询移动目标。WebGIS通过内嵌的GIS ActiveX控件来完成绝大部分功能的GPS车辆监控系统。互联网已经成为GIS的新的操作平台，网络与地理信息系统结合成Interner GIS /Web-GIS是GIS软件发展的必然趋势。
系统模块划分
调度、监控和通信功能管理权限WebGis目标监控子系统目标搜索显示功能车辆预约功能
调度、监控和通信功能
监控中心可以实时定位跟踪移动目标的运行状态（经度、纬度、速度、方向、武汉因博信息产业发展有限公司
- -
27
露天矿GPS生产车辆管理系统
时间），在WEBGIS的电子地图上显示其位置和运行轨迹；对重要车辆和报警车辆，实时跟踪显示；控制中心根据目标状态进行指挥调度，根据报警情况、控制车辆熄火或监听车内的声音，为只会人员提供“远在天边、近在眼前”的控制环境。 目标搜索
查询指定目标的当前位置，并漫游显示于电子地图上；查询指定区域内的目标，并显示出来；查询当前窗口内的目标；最近目标查询，计算离职定点最近的目标，并高度显示出来。 显示功能
电子地图可任意放大、缩小、移动，可多窗口显示、分别显示不同的地址区域、一个窗口可同时跟踪多个目标、将目标锁定在某窗口自动漫游跟踪、固定区域内的监控、多个窗口跟踪多个目标。
5 公司介绍及业绩说明文件
5.1 公司简介
武汉因博信息产业发展有限公司由国内知名投资公司---武汉创佳投资有限公司投资成立，承接了武汉创佳集团成员公司武汉盛阳空间信息产业公司3年多的GIS/GPS技术研发和市场，注册资金6200万元，是业界最富朝气活力和发展潜力的软件开发商和运营服务商，专注于地理信息系统（GIS）开发和基于全球定位系统（GPS）的位置服务领域、致力于发展以地理信息系统为基础的软件应用系统及服务并提供完整的行业解决方案。公司拥有雄厚的技术力量及完善的售后服务保障体系，同时聘请武汉大学计算机学院、华中科技大学的著名
武汉因博信息产业发展有限公司
- -
28
露天矿GPS生产车辆管理系统
专家作为武汉因博公司的技术顾问，在多名国家级GIS/GPS领域专家组成的技术委员会的指导下，结合目前IT领域的前沿技术，自主开发完成了Map Manager 1.0, MapX 1.0, VR GIS 1.0地理信息平台, GPS 移动目标监控调度管理系统，iMAP网络电子地图平台，城市通交通旅游地理信息系统等一系列优秀的软件平台及应用系统；并为公众定位服务、物流货运、智能交通、公交客运、公安消防、医疗急救、地理导航、旅游服务、防灾减灾、应急指挥、宏观经济决策等众多专业领域提供富有特色的行业解决方案。在全国范围内设立分支办事机构为全国用户的信息需求与及时服务提供了重要保障。
武汉因博信息产业发展有限公司秉承 “诚信立业，服务社会”的理念，以其独特的企业文化及经营管理模式凝聚国内优秀人才，以振兴中华民族的信息产业为己任，必将为中国的信息化建设作出自己的贡献。
武汉因博信息产业发展有限公司 - -
29
露天矿GPS生产车辆管理系统
5.2 组织架构
董事会 总经理 专家顾问委员会 行政总监 市场总监 技术总监 技术委员会 项目管理办公室 财务及投资管综合管理部 人力资源部 市场营销二部 市场营销一部 客户系统应用软应用软件研发应用软件研发基础软件研发支持服务集成件研发北京分公司 上海分公司 广州分公司 其它异地机构 5.3 核心研发队伍
总指导设计师：
武汉因博信息产业发展有限公司
- -
30
露天矿GPS生产车辆管理系统
康立山，武汉大学软件工程国家重点实验室，教授、博导、享受国家政府津贴 何炎祥，武汉大学计算机学院院长，教授、博导 郭学理，武汉大学计算机学院，教授、博导
系统分析员：
张健，武汉大学计算机学院，博士 彭敏，武汉大学计算机学院，博士
唐发明，华中科技大学计算机科学与工程系，博士 余传明，武汉大学计算机学院，博士
高级程序员：
周宏，武汉大学计算机学院，博士 谢刚，华中科技大学计算机科学与工程系 王亦，华中科技大学计算机科学与工程系 张焰，武汉理工大学计算机系
张耀尧，华中科技大学计算机科学与工程系 沈志鹏，武汉理工大学计算机系 王蔚椿，武汉大学计算机学院 陈波，武汉大学计算机学院
地图数据处理：
胡哓琼，中国地质大学 张晓洁，中国地质大学
5.4 相关业绩介绍
2003上半年与湖北省测绘局联合建设“湖北GPS公众定位服务网”。该项目作为国内目前唯一的公众定位服务平台，实现了大容量（可容纳车辆大于2万台，车辆轨迹的保存时间大于三个月），大范
武汉因博信息产业发展有限公司
- -
31
露天矿GPS生产车辆管理系统
围（全国无缝覆盖），高精度（水平方向定位精度，15米 2003年9月21日，由湖北省科技厅组织，召开了由湖北省基础地理信息中心、武汉因博信息产业发展有限公司承担的湖北GPS公众定位服务网《3G车辆监控指挥调度系统》科技技术成果鉴定会。 鉴定委员会专家由来自武汉市测绘及GPS领域里的知名教授、专家组成，鉴定委员会专家详细审查了项目技术资料，听取了研制和技术报告，对系统进行了测试，确认该系统在总体设计和关键技术解决方案上有重大创新，技术水平已达到国内领先水平。 鉴定委员会专家一致认为该系统兼顾前瞻性和实用性，在地图数据加密和道路自动匹配算法等关键技术上的创新，使得湖北GPS公众定位服务系统在车辆监控／调度方面的应用达到良好效果，能为各行业提供车辆监控、调度和其它增值服务，不断推动GPS在车辆监控行业的应用，具有良好的推广前景。 2004年10月，武汉因博公司的“GPS公众定位服务系统”获得中国测绘学会科技进步三等奖，属于国家级科技进步奖项，是目前国内同类系统获得的最高奖项。 武汉因博公司“GPS公众定位服务系统”中的Mobile GPS子系 武汉因博信息产业发展有限公司 - - 32 露天矿GPS生产车辆管理系统 统被湖北省科技厅作为有重大产业化前景项目，获得政府无偿资金支持。 公司在2004年成功完成了武汉烟草集团储运部GPS车辆监控调度系统、中国人民保险公司武汉分公司查勘理赔车辆GPS调度指挥系统、武警湖北总队应急指挥决策系统，都受到了用户好评。 目前其他已建/在建项目还有： 武汉（春天）汽车租赁GPS监控服务平台； 桂林连通运输集团客运/物流GPS项目； 常州武进公交总公司GPS智能调度项目； 武汉市鹏程汽车租赁公司； 武汉华泰汽车服务有限公司； 武汉汇丰汽车销售有限公司； 武汉方扬公司； ……。 武汉因博信息产业发展有限公司 - 33 - 因篇幅问题不能全部显示，请点此查看更多更全内容