基于北斗導航與位置服務的安全生產與運輸過程監控管理服務系統在新疆的應用

劉 石，黃新利，李 虎

(新疆衛星應用工程中心，新疆 烏魯木齊 830000)

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基于北斗導航與位置服務的安全生產與運輸過程監控管理服務系統在新疆的應用

劉 石，黃新利，李 虎

(新疆衛星應用工程中心，新疆 烏魯木齊 830000)

摘要：針對北斗導航與位置服務在新疆指揮調度、應急保障的應用特點、區位特點和重大應用需求，結合新疆安全生產與運輸行業信息化建設關鍵過程，提出了面向監督管理的主要日常業務和典型業務的基于多業務多協同的安全生產與運輸過程監控管理服務系統，可提供針對重點業務管理部門、野外生產和重點車輛的位置管理、信息發布、預警救援等服務，以此加強新疆安全生產與運輸過程動態監控信息共享和信息化決策支持能力。

關鍵詞：北斗導航；位置服務；生產安全；運輸；指揮保障

1引言

地處亞歐大陸地理中心的新疆，不僅是“一帶一路”向西開放的橋頭堡，而且是“絲綢之路經濟帶”上的重要節點及核心區。新疆周邊同中亞區域8個國家接壤，與周邊的中亞國家環境相近、經濟相融、人文相親，具有向西開放的獨特優勢。作為我國輻射中亞地區政治、經濟、科技、教育、交通、醫療科的戰略高地，利用北斗導航國家科技重大專項在新疆開展應用示范、合作與服務，不僅能夠發揮絲綢之路經濟帶核心區的特殊作用，更有利于國家建設“絲綢之路經濟帶”，以點帶面，從線到片，逐步形成區域大合作。本文探討了國產北斗衛星導航系統開發的社會與生產安全過程監控管理服務系統在新疆區域社會與生產安全國產中的應用，為北斗導航系統進一步在西北地區的安全生產應急指揮中的應用奠定了基礎。

2北斗導航與位置服務

北斗衛星導航系統(BeiDou(COMPASS)Navigation Satellite System)是我國正在自主研發、獨立運行的全球衛星導航系統，始于20世紀80年代，建于90年代，成于21世紀。目前，長征三號乙運載火箭已成功將我國第4顆“新一代北斗導航衛星”送入太空，系我國第20顆北斗導航衛星。隨著北斗導航系統全球組網覆蓋面積的進一步提升，其已成為國家重要戰略基礎設施，是國家科技水平和綜合國力的重要體現，是社會信息化、數字化的重要支撐，是國家經濟社會安全運行的重要保障。

位置服務(LBS，Location Based Services)又稱定位服務，LBS是由移動通信網絡和衛星定位系統結合在一起提供的一種增值業務，通過一組定位技術獲得移動終端的位置信息(如經緯度坐標數據)，提供給移動用戶本人或他人以及通信系統，實現各種與位置相關的業務，實質上是一種概念較為寬泛的與空間位置有關的新型服務業務。

3現狀概述

新疆交通運輸行業具有點多、線長、面廣、移動的特點，對新疆安全生產與運輸過程的監控管理具有重要的現實意義和典型意義。新疆高速公路和一級公路里程已突破4 000 km，高速公路里程達2 728 km。近3年來，新疆機動車及駕駛人保有量年均增長分別達到17%和15%，新疆公路總里程突破16萬km，城鄉道路運輸完成客運量30.37億人次，全區經營性道路運輸完成貨運量達4.65億t，并以每年6.7%的速度增長。至2015年，預計全區機動車保有量將超過600萬輛。

新疆車輛動態監控中心目前運行的系統僅有車輛實時定位(更新頻率約8 s/次)、簡單報警(信號丟失，超速等)、軌跡存儲與回放等較為簡單的監控管理功能，需要進一步增強衛星導航定位與位置服務及其增值服務的能力，提升衛星導航應用的綜合分析與決策支持水平；另外新疆地域廣闊，地形復雜，手機信號差，使用衛星電話成本高，道橋建設、礦山開發、地質勘探、建筑施工等工程區域很多涉及無人區和無線通信盲區，而新疆的野外工程車均未安裝衛星定位系統。近年來，新疆已有多起重大生產、運輸事故發生在無線通信盲區，由于安全事故信息上報不夠及時，難以及時了解事故現場情況，影響了應急救援工作，對安全生產過程和社會穩定造成較大影響。

3.1日常業務的需求

新疆安全生產與運輸過程監督管理的主要日常業務對北斗衛星導航系統的具體應用有車輛的日常管理(車輛和人員的基礎信息)；定位精度優于15 m、測速精度為1～2 m/s的車輛日常運行狀態監控，包括：定車行程跟蹤、分組查詢、車輛顯示狀態控制等信息；定位精度優于15 m、測速精度為1～2 m/s的重點車輛運輸全程監控，包括：“兩客一危”運輸車輛、普貨載重貨運車輛、應急運輸保障車輛、野外工程車等運輸車輛的重點運輸過程日常全程監控與通訊調度；定位精度優于15 m、測速精度為1～2 m/s 的車輛監控中心的日常通信保障，包括：與全疆安全生產與運輸過程車輛和人員進行語音和文字通信，包括發送文字信息、單向監聽和雙向通話；通信記錄管理、事務管理(違章、事故、報警)等。

3.2典型業務的需求

新疆安全生產與運輸過程監督管理的主要典型業務對北斗衛星導航系統的具體應用有定位精度優于15 m、短報文80個漢字的突發事件實時發布；定位精度優于15 m、測速精度為1～2 m/s、短報文80個漢字的野外生產態勢實時發布；定位精度優于15 m、測速精度為1～2 m/s的車輛遇險報警與監控管理；定位精度優于15 m、測速精度為1～2 m/s、短報文80個漢字的突發性野外生產事故快速定位與應急指揮等。

4北斗導航與位置服務在安全生產與運輸過程中的應用

4.1為重點業務管理部門提供位置管理服務

新疆安全生產與運輸過程監督管理示范系統主要是面向各行業需重點監控各型車輛及其主管調度部門的基于位置綜合信息服務，其目標是：通過管理控制中心，管理部門能夠實時掌握下級管理部門及車輛的位置、速度、行駛狀態等信息，通過多種通信手段能夠實現調度、遇險報警和求救報警。

4.2為野外安全生產提供信息發布服務

通過北斗短報文功能和衛星網絡，在新疆包括城市、農村、沙漠、戈壁和高原山區在內的廣闊疆域實現全天候網絡無縫覆蓋獲取車輛、人員的地理位置、運行方向、運行速度及各種狀態信息，對持有終端設備的野外工作個人進行實時監控、調度、發布服務信息、受理各種類型的報警信息等，實時保持大后方對前方工作人員的監控指揮，從而提升工作效率及保障工作人員的生命安全。

4.3針對重點車輛提供預警、救援信息服務

通過北斗終端可以內設若干區域，當接口目標靠近(或駛出)區域時，向監控中心發送預警或報警信息。當車輛行駛速度超過最高限速的時候，監控中心軟件自動發出報警信息，提示中心值班員，并自動向超速的車輛發出超速警告短消息；當車輛運行狀態發生異常時，如高等級公路突然停車、發動機溫度過高、油量不足時，監控中心軟件自動發出報警信息，提示中心值班員，并自動向車輛發出警告短消息。如狀態為高等級公路突然停車，監控中心將自動接通司機手機進行詢問。

4.4實現安全生產與運輸業務的可擴展性

隨著新疆安全生產與運輸過程監督管理業務需求的不斷變化和新業務的出現，可靈活、高效地在原有北斗導航位置信息服務的基礎上配置和構建新的信息服務，以滿足安全生產與運輸過程監督管理的新需求；可為其它相關業務體系提供信息服務接口，通過提升相關業務系統構建效率；可通過北斗短報文信息服務調用、集成、互操作和聚合，有效建立行業內不同業務系統和行業間信息系統間的信息服務互聯互通模式。

5結語

北斗導航在新疆社會與安全生產中的應用從無到有，以點促面，快速發展，成效顯著。特別是隨著北斗二號系統的建成開通，基于北斗導航的位置服務應用已成為國民經濟和社會發展的一個新的經濟增長點，迎來了“規模化、社會化、產業化、國際化”的重大歷史發展機遇。

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Application of Safety Production and Transportation Process Monitoring and Management Service System Based on Beidou Navigation and Location-basedServices in Xinjiang

Liu Shi,Huang Xinli,Li Hu

(XinjiangSatelliteAppliedEngineeringCenter,Urumchi830000,China)

Abstract:In terms of the Beidou navigation and location-based service′s application and location characteristicsof command and dispatch and emergency security as well as its significant application requirements in Xinjiang,and combining withthe key process of information construction ofsafety production and transportation,the article proposes thesafety production and transportation process monitoring and management service systemfor common and typical businesses,which is based on multi-services and coordinates.In addition,the system also provides services of location management,information distribution,warning and rescue for management department of key business,field production and key vehicles,which aim to strengthen the ability of decisionsupport for the dynamic monitoring information sharing and informatization of the key process of safety production and transportation in Xinjiang.

Key words:Beidounavigation and location-based services; safety production and transportation; commandguarantee

文章編號：1674-9944(2016)02-0154-02

中圖分類號：P237

文獻標識碼：A

作者簡介：劉石(1987—)，男，新疆烏魯木齊人，工程師，主要從事衛星遙感和導航領域研究及應用工作。通訊作者：黃新利(1964—)，男，陜西漢中人，高級工程師，主要從事資源環境遙感分析、國產衛星農用分析等工作

基金項目：新疆維吾爾自治區科技計劃項目(編號：201312102)

收稿日期：2015-11-09