港口流動機械實時監控系統中GPS技術的應用研究

李又棟

摘要：港口設備管理工作的重要內容是對流動設備實時監控，為此提出了基于GPS網絡技術的港口流動設備遠程監控系統總體構架。從硬件、軟件兩個方面闡述港口流動設備遠程監控系統實現的過程，提出了運用B/S層級結構模型實現系統的應用開發。同時采用MapX作為地圖組件，將GPS全球定位技術用于定位車輛，并通過開放C++等軟件嵌入地理信息組建，借以實現跟組、歷史記錄回訪、實時機械調度港口流動機械。

關鍵詞：港口流動機械；GPS；B/S；VC++；Mapx；監控系統

引言

在港口流動機械設備管理中采用CAN總線采集大型流動裝卸設備的運行參數來替代傳統的設備管理系統，采用GPRS無線通信技術，對流體裝卸設備實現遠程監控將變得更加簡單，重要的是系統的通用性好，成本低，安裝簡單，性價比高，方便擴展，能夠高精度的進行數據傳輸，高可靠性，同時此方法日常維護簡單，抗干擾能力強。因此在港口流動機械實時監控系統中實施GPS將會進一步推動港口事業的發展。

1.流動機械監控系統的工作原理

港口流動機械實時監控系統主要有GPRS模塊、GPS模塊以及車載電話設備等系統組成。其中GPS模塊的主要作用是對流動機械進行定位，然后將定位坐標發送到GPRS模塊系統中。而GPRS模塊在接收到GPS發送的數據后，立即采用無線電波的形式傳送到GPRS移動中心。而GPRS移動中心再將數據通過Internet發送到港口流動機械監控中心，最后監控中心通過對數據進行分析編程后，存入到數據庫中并在人機界面系統上觀察流動機械的實時狀態，同時監控中心還能夠通過對流動機械的實時監控情況與流動機械司機進行聯系，而司機也可以通過車載電話向監控中心反饋流動機械的實時狀況，進而達到對港口流動機械的實時監控和調度。

2.系統軟件系統的設計

2.1. GPS定位和GPRS無線通信

GPS是由美國研制的衛星全球導航定位系統。GPS接收模塊的任務是利用GPS衛星接收衛星發送的信號解釋出流動機械全天候、實時、實地、連續的衛星的三維導航定位和測速。

GPRS是指通用分組無線業務，是GPS技術的創新，它擁有高速的數據傳輸能力，其中GPRS技術的特點主要有支持TCP/IP協議，數據傳輸快，根據數據流量進行收費等。在港口流動機械實時監控系統中GPRS模塊主要有SIM卡以及外接天線模塊組成。其中外部天線模塊把數據信息發送到GPRS無線網絡，而SIM卡主要作用是打開GPRS移動通信業務，通過建立無線數據傳輸鏈路，可以進行網絡連接。另外，港口流動機械實時監控系統中心的主計算機與互聯網通過獲得一個固定的IP，車載終端就能夠獲得動態IP系統，最后由車載終端與監控系統中心連接。

2.2.車輛信息數據管理

通過設置使用情況和流動機械狀態來實現管理控制流動機械，更加準確的記錄流動機械的相關信息，可以幫助機械調度員更加準確地預測和控制流動機械的使用作業情況；還能通過各種參數的查詢統計，對流動機械的駕駛性能進行分析，綜合分析流體機械的情況并進行利用；通過有效的數據嚴格控制錯誤用車的行為，以提高整體管理水平。流動機械信息數據管理模塊包括機械動態查詢和移動機械的調度流程。流動機械的動態信息查詢可以精確到流動機械在各個時間段內的運行狀態。另外調度員也可以根據實際情況隨時進行調度流動機械。

3.遠程監控系統的總體結構與功能

3.1. 總體結構

基于公司機械租賃業務的移動設備的遠程監控系統，依附于計算機網絡技術，數據庫技術等信息技術，港口流動機械實時監控系統的信息化和網絡化，不僅能夠進一步實現對流動機械的監控，同時對提高設備的運用率，降低非營運的損失，提高工作效率，實現對設備的管理也具有重要的意義和價值。

港口流動機械遠程監控系統主要有采集終端平臺以及監測軟件平臺兩個系統組成。其中采集終端平臺主要有Web服務器，數據庫服務器，網絡通信設備、終端軟件平臺等模塊組成，而監測軟件平臺是基于B/S結構的開發模式設計的，其不僅能夠提高系統的運行速度，而且對數據的管理和系統的維護也具有極大的幫助。

3.2.港口流動機械遠程監控系統的主要功能

3.2.1.考慮港口流動機械的實際工作環境和工作內容，港口流動機械監控系統中運用GPS模塊進行收集數據，同時采用無線網絡進行傳統，能夠進一步實現對流動機械的運行狀況的分析。

3.2.2.系統統計分析平臺和燃料消耗，并生成報告，有助于經營管理企業。

3.2.3.系統采集處理消耗，水的溫度，油位，系統的電池電壓，預警信號，同時通過短信信息，指導公司的車輛和人員管理。

3.2.4.多用戶權限，界面美觀，操作簡單，維護方便。

3.3.B/S開發模式的設計分析

港口流動機械實時監控系統設計中主要以B/S體系架構（瀏覽器/服務器）結構為基礎設計的系統體系去完成各種業務功能。 B/S體系架構結構圖主要是數據庫服務器、Web應用服務器以及客戶端瀏覽器組成。在B/S體系架構體系中，實現客戶通過瀏覽器向Web應用服務器發送請求，然后Web應用服務器接收請求之后向數據庫服務器進行訪問，接著數據庫服務器將查詢的結果返給Web應用服務器，最后反饋給客戶端。此種模式通過將客戶端瀏覽器的事務處理的邏輯部分由Web應用服務器承擔，這樣系統維護人員就能夠將精力放在Web應用服務器上程度更新的工作，而不再去處理復雜的數據訪問以及計算等工作，這樣不僅能夠最大限度的減輕客戶端瀏覽器的工作量，而且對提高系統的運行能力也具有重要的作用。

4.結束語

流動機械在港口的主要職能是貨物裝卸運輸。因此，建設高性能港口的必要條件是更有效地提高流動機械的利用率和保障流動機械的安全。基于GPRS和GPS的視頻監控系統和遠程流動機械監控管理系統將有效的提高流動機械的靈活性，安全性和調度的科學性，為整個港口的貨物運輸作業作出巨大貢獻，這也將成為未來港口運輸發展的一種更為理智和必然的選擇。

參考文獻：

[1]滕志軍，王晨臣，任舉，岳鑫.基于GPRS技術的電力設備遠程監控系統研究[J].徐州工程學院學報（自然科學版），2010，25，（1）：57-60.