监控系统原理图(火灾监控预警系统的原理是什么)
本文目录
- 火灾监控预警系统的原理是什么
- 给出变电站综合自动化监控子系统结构图并简要分析工作原理
- 捷豹路虎胎压监控系统工作原理以及匹配方法
- 防火门监控器ZTM-JK-102控制原理图
- GPS车辆监控系统的工作原理是什么
- 求车辆监控系统拓扑结构图文
- 车辆监控系统的组成
- 一套完整的监控系统包括那些内容 详细一点 有图更好
火灾监控预警系统的原理是什么
消防火灾自动报警系统是由触发装置、火灾报警装置(即手动报警按钮、火灾探测器等)、火灾警报装置(即声光报警器、消防警铃、蜂鸣器等)以及具有其它辅助功能装置组成的,火灾探测器可以在火灾发生的初期,将燃烧物体产生的烟雾、热量、火焰等物理量,变成电信号传输到火灾自动报警控制器中,同时显示出火灾发生的位置、时间等等,使人们能够在最短的时间发现火灾的发生,并及时采取有效的灭火措施,扑灭初期发生的火灾,最大限度的减少人们的生命、财产的损失。火灾自动报警系统工作原理图:
给出变电站综合自动化监控子系统结构图并简要分析工作原理
变电站自动化监控系统的结构组成分类有很多种,一般来说比较常用的分法是把它分成这几个部分组成:1. 间隔层:就是在现场运行的那些设备的数据采集,保护和控制装置。比如:综保继电器,保护控制柜,多功能电表啊等等。他们是和一次设备联系最紧密的部门,实际的数据采集,设备控制都是由它们来完成。2. 通信层:间隔层和站控层(见如下)的数据需要通过一些通讯电缆/光缆进行传输,中间还得有一些通信设备比如通信管理机,交换机之类的,用来负责数据的分发和传输,以及原始数据的存储等等。3. 站控层:其实我们通常所说的后台了,包括电脑,打印机监控屏幕等等。在这一层要对搜集上来的数据进行一些应用开发,以便显示在终端屏幕上;一些遥控指令也从这一层发出去,通过通信层最后送到间隔层去执行。
捷豹路虎胎压监控系统工作原理以及匹配方法
轮胎压力监测系统的工作原理轮胎压力监测系统工作原理图每次车辆启动时,CJB(CJB的全称是“带车身控制模块(BCM)的中央接线盒”)都会逐一向起动机发出低频(LF)(125KHz)信号。收到该信号后,轮胎压力传感器向射频(RF)接收器发送一个射频信号(315MHz或433MHz,取决于市场)。该信号包含编码数据,分别对应于传感器标识码、气压、气温和加速度。这个信号通过K总线传输到CJB。当车辆以低于20公里/小时的速度行驶12分钟时,系统将进入“驻车模式”。当处于停车模式时,轮胎压力传感器将每13小时向CJB发送一次编码信号。如果轮胎压力下降超过1PSI(0.6bar),当轮胎内部压力持续下降时,传感器将更频繁地发送信号。车辆维护和修理在停车模式下,备胎传感器像跑轮一样每13小时发送一次信号。如果轮胎压力下降超过1PSI(0.6bar),当轮胎内部压力持续下降时,传感器将更频繁地发送信号。由于每个车轮都响应来自CJB的低频信号,系统将在车辆上指定一个位置,并在剩余的驾驶周期中监控该位置。当车辆停车超过15分钟,然后以高于20km/h的速度行驶时,起动机按以下顺序发出信号18秒钟。左前部6秒钟暂停(用于检测轮胎压力传感器的响应)右前部六秒钟的停顿右后部六秒钟的停顿左后部暂停六秒钟。每个轮胎压力传感器依次响应,以便CJB可以在驾驶循环开始时确定传感器位置。这一过程最多可重复3次,但如果CJB已经知道传感器的位置,重复次数将会减少。这个过程称为“自动定位”,需要7到8分钟才能完成。在此期间,轮胎压力传感器定期发送信号,每15秒一次。在剩余的驾驶循环中,轮胎低压传感器每60秒发送一次信号,或者当检测到轮胎压力变化时发送一次信号,直到车辆停止,系统返回驻车模式。一旦确定了车轮位置,起动机将停止发送信号,直到车辆停车超过15分钟后才会再次发送信号。当车辆行驶时,来自每个车轮传感器的信号将以1分钟的间隔连续发送。该变速器用于监测轮胎压力。当放气达到25%时,组合仪表上的琥珀色警示灯将点亮,信息中心将显示相应的信息。轮胎压力监测系统故障的判断如果传感器出现故障,组合仪表中的琥珀色警告指示灯将会亮起。除了点亮琥珀色警告指示灯外,信息中心还会显示“XXTireNotMonitored”(XX轮胎未受监控)的信息。如果一个以上的传感器失效,或CJB失效,琥珀色警告指示灯将点亮。除了点亮琥珀色警告指示灯,信息中心还会显示“轮胎监控系统故障”信息。如果车轮附近的射频干扰影响了系统接收到的信号,也可能导致这类故障。当干扰消失时,故障将自动消除,TPMS将恢复正常工作。如果轮胎压力传感器的电池电压不足,传感器将向CJB发送信息。CJB会将蓄电池电压不足作为故障代码保存在存储器中,但不会发出其他视觉警告。如果电池出现故障,传感器将停止发送信号。例如,CJB会发送一条信息,在信息中心显示“左前轮胎未被监控”。经销商应使用路虎认可的诊断系统在CJB查询故障代码,以确定显示信息的原因。如果电池不再工作,必须更换传感器,并且必须使用路虎认可的诊断系统删除存储的故障代码。当车辆行驶时,CJB将学习新传感器的识别码。如果更换的传感器安装在备用轮胎上(如有安装),其识别码必须通过路虎认可的诊断系统手动编程至CJB,或自学。轮胎传感器的自学习方法轮胎定位由CJB使用自动定位功能自动执行。该功能不需要驾驶员的任何手动干预。当车辆上的轮胎压力传感器或其位置发生变化时,CJB可以自动学习车辆上的轮胎位置。当车辆静止或以低于20公里/小时的速度连续行驶15分钟时,轮胎识别和定位过程可以开始。这就是所谓的“停车模式”。学习/定位过程要求车辆以20公里/小时以上的速度行驶15分钟。如果车速下降到20公里/小时以下,学习过程时钟将暂停,直到车速增加到20公里/小时,此时时钟将继续计数。如果车速保持在20公里/小时以下超过15分钟,时钟设置为零,程序重新开始。(简单一句话,车速大于20km/h,累计自学完成15小时以上)。
防火门监控器ZTM-JK-102控制原理图
防火门监控器控制原理图:
防火门监控器是显示并控制防火门打开、关闭状态的控制装置,同时也是中心控制室或火灾自动报警系统FAS (Fire Auto-mation Alarm System)连接前端电动闭门器、电磁门吸、电磁释放器、逃生门锁等装置的桥梁和纽带。
原理:防火门是各类建筑钟常用的可启闭防火分隔构件,建筑中安装的一些防火门产品因使用管理不善存在很多安全隐患,如果在消防控制室不能对防火门的工作状态进行有效监控,就不能保障其在发生火灾时起到阻止火势蔓延和烟气扩散的作用。 防火门控制器能够对防火门的开关状态进行监控,对处于非正常状态的防火门给出报警提示,使其恢复正常的工作状态,确保其功能完好。
GPS车辆监控系统的工作原理是什么
《营运客车类型划分及等级评定》(JT/T325—2010)中规定:中型及以上客车均需装备GPS卫星定位系统
GPS车辆监控系统是现代科学技术的最新成果之一,它综合利用全球卫星定位无线通信地理信息系统等多科学的前沿技术,与交通运输行业的应用特点紧密结合,提供基于GPS位置服务的车辆监控管理平台它可以实现实时定位监控调度车载电话安全防护企业管理交通信息服务紧急报警数据存储分析等功能,由GPS卫星车载终端通信网络监控中心等部分构成(如图4-56所示)
图4-56
GPS车辆监控系统的工作原理为:由安装在车辆上的车载终端,打开工作时,数据上行,车载终端GPS模块接收GPS卫星发送的数据,计算出当前自身的地理坐标同时,GPS模块将位置时间报警等信息,按照短消息的编码规则传输到GSM网络,监控中心负责接收数据并作出调度安排在车辆遇险时,车载终端可以通过车载电话人工向监控中心报警,让监控中心了解情况,采取应对措施数据下行时,监控中心根据实际需要,通过GSM短消息向车载终端发出监控调度的指令,车载终端经过解码处理后将指令显示给驾驶员如车辆超速报警功能,当监控中心发现监控车辆在超速行驶时,即可通过GPS监控系统向驾驶员发送超速报警短消息
求车辆监控系统拓扑结构图文
摘 要:GPS车辆监控系统融合了GPS, GIS以及GSM无线通信技术,能够实现对车、船等移动目标的精确定位、跟踪及控制。本文介绍了GPS车辆监控系统的整体结构,围绕监控中心作了详细的阐述,然后又讨论了道路匹配算法。 关键词:GPS, 监控系统, 道路匹配1.引言 GPS即Global Position System—全球定位系统。上个世纪80年代初,我国一些院校和科研单位已开始研究GPS技术。80年代中期,我国引进GPS接收机,并应用于各个领域。我国GPS车辆监控系统应用走过了及其缓慢的发展道路。 1999年—2004年,GPS车辆监控系统市场出现了快速增长的势头,随着我国GSM数字移动通信系统的快速发展与全国普及,作为系统瓶颈问题的通信网络,通过采用GSM公众网的短消息服务,找到了新的出路。 而在国外,这方面的研究早已开始并取得了一定的成果。像欧美、日本等国,利用GPS技术的自主导航产品非常普及。世界上有超过100家的公司正在研制各种各样的GPS用户接收机。其中车辆应用所占的比重最大。2.系统总体框架设计 GPS车辆监控系统,采用了世界领先的GPS全球卫星定位技术、GSM全球移动通讯技术、GIS地理信息处理技术、大容量数据采集技术和大容量数据存储等计算机网络通信与数据处理技术,同时尽可能多的采集并记录车辆行驶过程中大量的数据信息,自动生成图形和数据,进行统计、比较、分析、列表,从而提高车辆营运管理工作的效率。能够实现对车、船等移动目标的精确定位、跟踪及控制,具有定位精度高、稳定性强、使用效果好的特点。 GPS车辆监控系统由三部分组成,即:定位部分、通信部分和监控部分。定位部分主要用来确定移动目标的位置, 通信部分作为用户和监控中心沟通的媒介, 而监控部分则为用户提供完善的服务。整个系统的结构如图1所示。图1 GPS车辆监控系统整体结构系统的工作原理是:安装在车辆上的GPS接收机根据收到的卫星信息计算出车辆的当前位置,通信控制器从GPS接收机输出的信号中提取所需要的位置、速度和时间信息,结合车辆身份等信息形成数据包,然后通过无线信道发往监控中心。监控中心的主站接收子站发送的数据,并从中提取出定位信息,根据各车辆的车号和组号等,在监控中心的电子地图上显示出来。同时,控制中心的系统管理员可以查询各车辆的运行状况,根据车流量合理调度车辆。3.监控中心 在整个系统中,监控部分是最主要的。监控部分即监控中心,包括各类功能服务器、应用终端和软件、监控设备、报警装置、数据库等,对车辆的位置、速度、方位、状态进行监控,为用户提供位置查询、电子地图服务、车辆管理、信息提供等多种服务。监控中心能实时监控网内车辆当前所处的位置,能在监控中心的电子地图上准确地显示车辆当时的状态,如行驶速度,运行方向等信息。其拓扑结构如图2所示。 根据用户所需监控目标数量的不同,中心控制系统有着不同的系统结构,通常可分为单机版和网络版两种。单机版结构,其投资成本低,直接在用户的电脑上加装GSM通讯模块和控制中心全套软件即可,主要用于运行初期小规模车辆管理的车辆监控系统。下面只对网络版系统结构及特点做详细的描述。为了满足用户同时监控成千上万个移动目标的要求,利用DDN专线直接连接GSM服务商的短消息服务器。并在中心建立一个计算机网络将监控服务台终端,系统管理员终端,远程联网终端等都作为工作站上网,以实现数据共享,远程联网等功能。系统分为三个层次:无线通信接口,服务器,接入服务终端。采用此三层次结构来构架整个系统的方法,可以保证系统中硬件和软件系统的分离,提高系统的稳定性,当系统的其中某一模块发生故障时不至于影响整个系统。图.2 车辆监控系统拓扑结构 当控制台接收到基站从串口传来的数据时,需要对数据进行解释,具体实现的方法是,定义一个循环队列结构数据,长度大于位置信息或短消息的长度,然后根据通信协议判断包头和包尾,分离出整个数据包,再对数据包进行判断,确定该信息是位置信息还是短消息。如果该条信息属于位置信息,则将根据通信协议分离出具体的有用信息,例如经度、纬度、高度、速度、发送时间等,并将完整信息内容转化为字符串格式,将该条信息记录在数据库中,以便以后数据回放所需,而后再将经纬度、速度、高度等信息通过socket传送至监视端显示,监视端根据信息内容显示车辆位置;如果该条信息是短信息,则根据通信协议解析出该条信息中的位置信息部分和短信息部分,其中对于位置信息部分的处理方法同上,对于分离出的短消息判断它是短消息还是报警信息,并将其保存在数据库中。 当控制台传来车辆的位置信息时,监视端首先查找地图中是否已经有该车的位置,如果有,则清除该车位置,在新位置标出该车符号,并将屏幕显示移至该车处;如果电子地图中没有该车位置,则在新的位置上标出该车符号即可,并将屏幕移至该车处。4.道路匹配算法 为了对车辆进行监控,就要确定移动目标的准确位置并将其显示在地图上。而由于车载GPS终端采集的经纬度坐标和电子地图本身都具有一定的误差,因而导致车辆坐标无法与电子地图中与之行驶相对应的道路对象相吻合。在监控系统的界面上表现为车辆并非行驶在道路上。因此必须采用道路匹配算法,使车辆定位点与相应的道路相匹配,而将该点直接匹配到道路中心线上。 这里介绍一种以路匹配和点匹配为基础的道路匹配算法。 这种算法是一种基于分步定位车辆位置的方法,即首先确定车辆的大致位置,车辆在哪一条道路上,然后再围绕这条道路进行点匹配,也就是车辆在这条路上的哪个点附近,这样最终确定车辆的具体位置。将这种算法和GPS技术相结合就可以对车辆进行定位、监控、调度。(1) 路匹配 以该点为圆心,以最大定位误差为半径作圆。与该圆相交的道路组成一个道路集合,匹配目标道路必然位于该集合中。现在,可从该点到道路集合中的每条道路作投影,把投影距离最短的道路确定为匹配的目标道路。但存在这样一种情况,如果某辆车一直在同一条道路上行驶,设这条道路为Roada,在某个时刻该车行驶到一个十字路口,这里有Roadb穿过Roada,恰好这时该车传回定位点P。由于定位误差的原因,使得P点到Roadb的距离比到Roada短。如果按照上述的匹配算法,Roadb为匹配结果,答案显然是错误的。Roada才是正确答案。所以,本次道路匹配结果必须以上次匹配结果为基础。因此可以给出路匹配算法:如上次路匹配成功,而上次匹配的目标道路位于本次匹配的匹配道路集合中,则本次匹配取上次匹配目标道路,否则取距离最近的道路。(2)点匹配 路匹配成功以后,接下来就是进行点匹配。该方法首先做了一个假定,即把道路假想为由一些折线段连接而成,这样便于抽象出数学模型进行研究。然后再在误差允许的范围之内进行判断,以确定最接近的点。 道路由一些折线段构成,可以通过几何方法求出该点到路上的每条线段的最短距离。如果该点在线段上的投影点位于线段以内,则求出投影点,对应的垂距为所求。如果投影点在线段以外,只用求出点到线段两个端点的距离,短者为所求。然后求出点到各条线段的最短的距离,对应的投影点即为点到路上的匹配点。算法如下:(1)对道路层预处理,将所有道路转换成折线段;(2)在各层中查找位于误差圈内或与误差圈相交的道路;(3)如果RoadSet中道路总数为0 那么匹配失败;(4)对RoadSet中的每条道路Roadi作循环: 如果Roadi 的路名==上次匹配道路名,那么在Roadi上匹配点,Return 成功;(5)对RoadSet中的每条道路Roadi作循环: 求出GPSpt到Roadi的最短距离di; 如果di《dmin那么dmin=di, Roadmin=Roadi;(6)在Roadmin上匹配点,Return成功。5.结束语 GPS车辆监控系统具有广阔的市场前景和应用价值,是目前日益兴起的智能交通系统(Intelligent Transport System)的重要组成部分。本论文主要针对网络版的GPS车辆监控系统进行了论述,其中重点是监控部分,道路匹配算法中的路匹配和点匹配是监控系统对车辆进行定位的理论基础。本系统具有实用性、安全性、可靠性和实时性,可以远程监控所有在GSM网覆盖范围内的特定移动目标。
车辆监控系统的组成
您好,很高兴为您解答:
我们把整个GPS交通车辆监控系统分成两大部分:移动单元(MU)、中央控制单元(CCU)(含监控平台)。移动单元分布在各个移动车辆上,负责接收GPS卫星定位信号,解算出其定位信息,然后在中央控制单元的控制下,把信息编码发往监控中心;中央控制单元负责控制整个无线通讯网的运行,接收移动单元传来的信息,并把信息送进监控平台;监控平台则是主要以电子地图为基础数据库的监视和控制操作平台,具有很方便的信息数据库和强大的电子地图操作功能。监控系统的简单工作原理如图1所示。(图1 监控系统工作原理)
移动单元设备GPS接收头用来接收GPS卫星的C/A码。接收头外接馈电微带天线,内部有低噪声放大器,经差分处理,实现对GPS信号的跟踪、锁定、测量,并提供计算位置的数据信息,由RS-232输送到移动单元处理机。
移动单元处理机采用以单片机为中心的处理单元。负责处理GPS接收头传来的定位信息、接收监控中心送来的无线控制信号并控制数据的正常发出。移动单元处理机采用的单片机型号可以根据用户的实际使用情况选用Intel的51或98系列、Motorola的68HC11系列,或选用86系列小型微机亦可。
调制解调器是用来把移动单元处理机送出的数字信息转换成音频信号,通过电台发射出去;并把电台送来的音频信号解调成数字信号,送给移动单元处理机。在交通车辆监控这样的大范围无线通讯中,若使用太高的速率传输,容易造成数据传输错误。实践表明,在城市环境中,采用1200波特率的传输速率是保险的。不过,实际实验表明,速率升高到2400波特率亦能正常工作;4800波特率的速率也有人报道,但抗干扰能力显著下降。这里有一点很重要的是,调制方式是个很重要的因素。在我们实验中,使用的调制解调芯片为CML公司生产的FX469,采用的是相位连续的移频键控(FFSK)。
FX469有时钟信号输出,其误码率(指Bit-Error-Rate)在12db的信噪比下为2×10-4。从性价比上来说,FX469是较适合的一种选择。若系统要求更高一点,可以采用相位调制(PSK)的调制解调芯片,其抗干扰能力会有所提高。另一方面,若从降低成本计,则可采用通用的调制解调芯片AM7910或其他同类兼容芯片,其采用的调制方式是移频键控(FSK),该种芯片的调制方式和性能不如FX469。
电台可以采用一般的车载通讯电台。电台的灵敏度和发射功率决定了车载监控系统的监控范围。从牢靠和安全的角度来说,Motorola的车载电台是比较适合监控领域的。如现在公安机关普遍采用的350MHz波段的GM300车载电台,其对恶劣环境的适应能力是比较出色的。而且若要改变工作频点,必须要专门的写入设备。这在保证车辆监控系统被故意或误操作破坏是很有利的。
监控中心设备监控中心主要由中心电台、中央数传控制器、监控操作台等组成,中心电台通过高增益的中心站天线与移动单元进行通讯。所收到的数据通过调制解调器送到数传中央处理机,数传中央处理机把信息解码后送到监视操作台。
中心GPS接收机是为了实现差分GPS(DGPS)而设置的。中心GPS接收机主要作用是对卫星进行观测,利用已知的精密坐标计算出基准站到卫星的伪距改正数。然后把伪距改正数送到监视操作台,监视操作台利用这些数据对移动单元的定位信息进行差分计算,最后求出移动单元的精密位置。在基准站的地心坐标精度为0.1米的情况下,可以把移动单元的定位精度校准到10米左右。
为方便使用计,监视操作台软件设计成运行在通用的Windows NT操作系统下。此时,由于系统负担比较重,并且Windows操作系统是多任务、消息驱动的形式,常常造成报警信号要延误数秒才能在操作台上显示。因此为加快报警速度,可以把送往监视操作台的数据同时从另一条线送往专用报警器。
专用报警器实际上是一个单片机系统,专门分解数传中央处理机送来的信息中的报警信号,并加以处理,同时驱动告警装置提醒监视人员注意。专用报警器的处理速度可以比较容易地做到及时反映。
无线通讯协议在整个车载监控系统中,有两个衡量系统性能的关键指标,即巡检周期和报警响应时间。车辆的巡检周期就是指在所有车辆优先级一致的情况下整个系统中所有车辆的信息更新一遍所需的时间;报警响应时间就是指移动单元触发报警至中心站收到报警所需时间。在现有这类系统中,普遍存在巡检时间慢的缺点,有的系统中,移动单元的报警信息要等到其被巡检到的时候才能发出,因此一般和车辆巡检时间一致的;另一些系统则是采用单独使用一个频点来减少报警响应时间的,不过对于这个单独报警频点上可能存在的冲突没有一个好的解决办法。
由于我们使用的是一般的话音通讯车载电台,所以在同一时间上通讯域中只能允许有一个移动单元或中心站发射信息。一般说来,移动通信网的区域覆盖方式分为两类,一类是小容量的大区制,另一类是大容量的小区制。这两种制式在控制方式等诸方面有明显的差别。小区制采用了空间域的同信道再用,频率资源利用率高,可容用户量大,控制方式也相应复杂。所谓大区制,即采用一个基站(或称中心站)覆盖整个服务区。大区制适用于小容量的通信网,例如用户数在1000以下。这种制式的控制方式简单,设备成本低,适用于中小城市、工矿区以及专业部门,是发展专业移动通信网可选用的制式。在设计监控范围不是很大的车辆监控系统中,如某一城市的出租车、银行押钞车、警车等交通车辆监控系统,可以考虑只设一个基站,采用大区制组网方式,既满足了用户需要,又不增加不必要的系统软硬件复杂度。
为了满足时代和社会对计算机网络系统的互连性、互移植性、互操作性等开放特征的需求,国际标准化组织ISO提出了OSI(Open SystemInterconnection)开放系统互连参考模型。1978年正式颁布,1983年上升为正式国际标准,标准号为"ISO 7498"。OSI协议采用层次结构,每一层完成一块通信子功能,并且下层为上层提供服务。其模型由七层组成,从下而上依次为物理层、数据链路层、网络层、传送层、会话层、表示层和应用层,开放系统互连(OSI)层次模型不是标准,它只是为标准提供了一种主体结构,供各种标准选择。从分层处理的角度出发,在我们设计的系统数传模块中,可以实现物理层、数据链路层、网络层,然后数据送到监视操作台去处理。
监控操作台设计作为管理人员直接接触的监控操作台,设计应遵循功能强大、简便易用的原则。考虑交通车辆监控系统的规模、使用环境,决定监控软件为运行在中文Windows NT下的网络版软件。我们设计的GIS系统是专门针对GPS交通车辆监控的特性开发的。如果采用当前流行的通用GIS软件,如ArcInfo和MapInfo等,由于其太过于庞大,针对性差,在GPS数据的处理速度方面很难满足要求。而且若扩充一些专门的处理模块,通用的GIS系统不如专门开发的性能好。
我们的监控软件还采用了先进的网络技术。这是为了能把操作管理给分散化,以便能并行的处理一些突发事件。同时多操作台的环境可以分别显示各个不同的画面,管理员可以看到整个系统中的多个细节画面,具有一个更佳的监控效果。
各个工作站上运行的是针对不同操作功能设计的基于地图的GIS软件(如分为管理平台版和监视平台版等)。为了使用更加灵活,应该使用已经矢量化的电子地图,这样可以很方便的追踪一条路或一个区域。这套GIS软件最基本的功能就是要能对电子地图的背景进行很方便的配置操作,并把移动单元给实时的显示在地图背景上面。并在此基本功能上增加一些针对具体监控要求所设的扩充功能。
系统的扩充设计智能化的引入:
由于我们的地图是组织性很强的矢量结构,可以很方便的引入智能化的功能,而成为具有智能性的监控系统。有一些基本的智能功能如下:
--预先指定某移动单元运动的路线(可以以区域和道路的方式指定),发现离开指定区域即报警;
--算某移动单元到达某地的最短路径,并估计可能所需的时间;
--分析某移动单元可能的逃逸路线,建议布置封堵计划;
--某移动单元告警后,其他移动单元赶往出事地点的最佳方案。
这些智能化的功能都可以采用一定的人工智能算法加以实现。但其基础是地图的结构具有很好的数字化。特别是道路,一定要能在数据库中方便的访问其拓扑结构。如果是扫描地图,道路和背景都是以点阵形式表示的,无法得知单独的道路信息,则要引入智能化的功能是很困难的。
系统间互连的引入:
在一些场合,除了一个主监控中心外,用户往往要求几个分中心也能具有监视移动单元的功能。在这种情况下,我们可以引入二级站的概念。即二级站是具有监视部分通讯网络但不具有控制通讯网络功能的监控中心。相对于中心站来说,二级站的数传中央处理机不能自己产生时钟信号,而必须接收中心站的时钟信号并与整个系统同步。另外,在二级站的操作台软件上,从安全的角度出发,必须屏蔽控制整个系统的功能,并且应该根据需要屏蔽不属于本二级站所拥有的移动单元的信息。
另外一些场合,几个交通车辆监控系统可能需要共享数据。在这种情况下,可以采用同级互连的方法。即把各个系统的监控软件中的服务器用远程网的方式连接起来。一个典型的例子是:某银行的车辆监控系统中的服务器使用DDN专线,采用TCP/IP协议与公安局的车辆监控系统的服务器连接,当银行的运钞车有报警信息的时候,银行的监控系统就把报警车的信息发个备份给公安局的监控系统。这样,公安局的监控系统就可以及时获得银行车辆的报警信息。
上述两段其实描述的是两个不同的系统互连的办法。第二种方法不但可以用于多个中心站互连的情况,也可以很好的用于中心站与二级站之间的互连。而且在采用差分GPS(DGPS)定位的情况下,二级站若自己不再建一套DGPS中心,就只能直接从中心站获得移动单元的精确位置。因此第二种方法具有更多灵活性,但远程网费用必须要考虑到。
差转的引入:
如果被监控的地形比较复杂,如有高山遮挡或监控中心位置偏在一角等,就需要引入差转台来改善无线信号的传播质量。差转的工作原理就是把某个频率的无线电波上的信息给卸下来,再加载上另外一个频率的电波以大功率给发射出去。即把f1频率的无线电波转化成f2频率的电波,而把f2频率的电波转化成f1的频率。如图4.1所示:
但是差转台本身检测载波和再把信息加载到差转后的电波中发射出去,这中间都有一段延时。即对于发射和接收双方来说,电波在天空中"停顿"了一下。这段延时一般在十几到几十毫秒左右(差转设备不同,这时延也不同)。对于我们的通讯协议来说,针对差转带来的时延来说,有两种解决的办法:一是把每个时间片都加长;二是等待接收的时候,人为的把自己的时钟延后一点。第一种方法简单易行,但带来的性能指标的下降较多。第二种方法可以仅仅只使性能指标下降一点,但实现起来复杂,一般要详细的画出时间行的时域图才行。
漫游的引入:
在描述无线通讯协议一开始就提到了大区制和小区制,大区制可以控制一个范围,但移动单元离开这个范围就失去控制。各个大区基本上是互不联系的,造成的地域上的分割和局限性。对于一个大地区来说,一个理想的监控系统应该采用小区制的通讯方法:中心站为许多蜂窝分布的基站组成;移动单元要具有越区漫游的功能。这样,整个监控系统可以任意的扩充下去,而且地区之间可以实现联合监控的目的。
对于蜂窝形式的监控系统来说,为减少干扰,相邻基站应使用不同的频点(当然,不直接相邻的基站可以使用同一频点)。这就决定了移动单元应该具有自动跳频的功能,在从一个区越到另一个区可以把工作频率自动变成当前所在区的频点。在蜂窝状的基站分布情况下,最少只需3个不同的工作频点就可以工作。移动单元在失去信号时,只需要自动搜索这三个频点就可以了。但如果让移动单元一直等到失去基站信号才开始自动搜索,常常会发生已经在另一个小区内还在与上一个小区通讯的情况。很明显不是一种很好的办法。
我们这里还提出一个比较简单的方法,可以有效的解决这个问题,就是移动单元应该检测基站的信号强度,并把此作为是否搜索基站的判断条件。具体点说,如果发现信号强度弱到某一个值下,就开始搜索其他两个频点,并比较三个信号哪个强,再决定使用哪个频点。另外,在我们的交通车辆监控场合下,还可以充分使用定位信息。若计算出自己目前所处位置与现在所用基站相去较远,也可以开始试着搜索下一个基站。不过,由于定位信息并不是保证每一刻都能有效(如在非露天环境下定位信号很难获得),所以这个策略只能作为判断是否开始搜索基站的辅助措施,不能完全依靠。
在单一的大区制情况下,由于只有一个中心站发出弹性编码信息,因此不会有移动单元丢失的问题。如果采用蜂窝基站的形式,则就存在移动单元从一个区移动到另一个区后,怎样在上一个区给注销和怎样在这一个区内登记的问题。如果每个基站都轮询所有的移动单元,则显然在巡检周期中有大部分时间是没有移动单元使用的,周期也会长的没法忍受。与此相关的一个问题是,移动单元一开机,怎样在当前区内注册入网?
一个解决办法是:另外加一个公共频点供移动单元发射注册信息。基站收到后可以把该个单元接收入网,并通知其他基站注销此个单元。由于该注册信道是大家都随时可以使用的,就可能出现碰撞的情况。在这里,可以借鉴计算机以太网中的载波侦听多路访问/冲突检测(CDMA/CD)技术。其基本思想是:
所有移动单元是平等的。在传输前,各单元监视信道以确定信道是否在工作(也就是说,是否有另一个单元正在信道上发送数据)。如果信道空闲,则任何一个有数据要传输的单元都可以往信道上发送它的信息。如果信道被占用,各个单元就必须遵从正在使用信道的单元。在正在传输的时候,同时侦听信道,所有侦听到了信道冲突的单元都立即中止自己的传输,各自等待一段随机化的等待时间后,再试图截获信道。随机化的等待减少了另一次冲突的机会,因为竞争单元几乎不可能再产生相同的等待时间。
通过上面的设计,可以看到一个蜂窝形式的可无限扩充的交通车辆监控系统的总体构造。在实现中,还需要大量的具体设计,才能做出一个较为理想的有漫游功能的GPS交通车辆监控系统。
通讯方式的改进如果把先进的扩频通讯技术引入到我们的监控系统中来,可以带来巡检时间进一步缩短、抗干扰能力增强、发射功率降低等诸多好处。由于扩频技术在同一时间可以允许多个正交的信息在一个信道内传送而互不干扰,因此为更快的交通车辆监控系统的设计提供了一条可能的途径。在安排弹性编码上,可以把一个时间片分配给几个移动单元同时使用。报警片冲突的可能性也因为扩频的引入而大大降低。
把扩频通讯技术应用到我们上面蜂窝式的监控系统中去,则更能构造出一个高性能的交通车辆监控系统。在这一方面,则可以借鉴国际无线通信咨询委员会(CCIR)提出的建立未来公众陆地移动通信系统(FRLMTS)的技术报告。
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一套完整的监控系统包括那些内容 详细一点 有图更好
一、闭路监控系统组成 典型的电视监控系统主要由前端设备和后端设备这两大部分组成,其中后端设备可进一步分为中心控制设备和分控制设备。前、后端设备有多种构成方式,它们之间的联系(也可称作传输系统)可通过电缆、光纤或微波等多种方式来实现。如图1-1所示,电视监控系统由摄像机部分(有时还有麦克)、传输部分、控制部分以及显示和记录部分四大块组成。在每一部分中,又含有更加具体的设备或部件。1. 1 主要设备1. 1. 1 摄像部分 摄像部分是电视监控系统的前沿部分,是整个系统的“眼睛”。它布置在被监视场所的某一位置上,使其视场角能覆盖整个被监视的各个部位。有时,被监视场所面积较大,为了节省摄像机所用的数量、简化传输系统及控制与显示系统,在摄像机上加装电动的(可遥控的)可变焦距(变倍)镜头,使摄像机所能观察的距离更远、更清楚;有时还把摄像机安装在电动云台上,通过控制台的控制,可以使云台带动摄像机进行水平和垂直方向的转动,从而使摄像机能覆盖的角度、面积更大。总之,摄像机就像整个系统的眼睛一样,把它监视的内容变为图像信号,传送给控制中心的监视器上。由于摄像部分是系统的最前端,并且被监视场所的情况是由它变成图像信号传送到控制中心的监视器上,所以从整个系统来讲,摄像部分是系统的原始信号源。因此,摄像部分的好坏以及它产生的图像信号的质量将影响着整个系统的质量。从系统噪声计算理论的角度来讲,影响系统噪声的最大因素是系统中的第一级的输出(在这里即为摄像机的图像信号输出)信号信噪比的情况。所以,认真选择和处理摄像部分是至关重要的。如果摄像机输出的图像信号经过传输部分、控制部分之后到达监视器上,那么到达监视器上的图像信号信噪比将下降,这是由于传输及控制部分的线路、放大器、切换器、等又引入了噪声的缘故。除了上述的有关讨论之外,对于摄像部分来说,在某些情况下,特别是在室外应用的情况下,为了防尘、防雨、抗高低温、抗腐蚀等,对摄像机及其镜头还应加装专门的防护罩,甚至对云台也要有相应的防护措施。这些也将在后面的有关章节中讨论。1. 1. 2 传输部分 传输部分就是系统的图像信号通路。一般来说,传输部分单指的是传输图像信号。但是,由于某些系统中除图像外,还要传输声音信号,同时,由于需要有控制中心通过控制台对摄像机、镜头、云台、防护罩等进行控制,因而在传输系统中还包含有控制信号的传输,所以我们这里所讲的传输部分,通常是指所有要传输的信号形成的传输系统的总和。如前所述,传输部分主要传输的内容是图像信号。因此重点研究图像信号的传输方式及传输中有关问题是非常重要的。对图像信号的传输,重点要求是在图像信号经过传输系统后,不产生明显的噪声、失真(色度信号与亮度信号均不产生明显的失真),保证原始图像信号(从摄像机输出的图像信号)的清晰度和灰度等级没有明显下降等等。这就要求传输系统在衰减方面、引入噪声方面、幅频特性和相频特性方面有良好的性能。在传输方式上,目前电视监控系统多半采用视频基带传输方式。如果在摄像机距离控制中心较远的情况下,也有采用射频传输方式或光纤传输方式。对以上这些不同的传输方式,所使用的传输部件及传输线路都有较大的不同。1. 1. 3 控制部分 控制部分是整个系统的“心脏”和“大脑”,是实现整个系统功能的指挥中心。控制部分主要由总控制台(有些系统还设有副控制台)组成。总控制台中主要的功能有:视频信号放大与分配、图像信号的较正与补偿、图像信号的切换、图像信号(或包括声音信号)的记录、摄像机及其辅助部件(如镜头、云台、防护罩等)的控制(遥控)等等。在上述的各部分中,对图像质量影响最大的是放大与与分配、较正与补偿、图像信号的切换三部分。在某些摄像机距离控制中心很近、或对整个系统指标要求不高的情况下,在总控制台中往往不设较正与补偿部分。但对某些距离较远,或由于传输方式的要求等原因,校正与补偿是非常重要的。因为图像信号经过传输之后,往往其幅频特性(由于不同频率成分到达总控制台时,衰减是不同的,因而造成图像信号不同频率成分的幅度不同,此称为幅频特性)、相频特性(不同频率的图像信号通过传输部分后产生的相移不同,此称为相频特性)无法绝对保证指标的要求,所以在控制台上要对传输过来的图像信号进行幅频和相频的校正与补偿。 经过校正与补偿的图像信号,再经过分配和放大,进入视频切换部分,然后送到监视器上。总控制台的另一个重要方面是能对摄像机、镜头、云台、防护罩等进行遥控,以完成对被监视的场所全面、详细的监视或跟踪监视。总控制台上设有的录像机,可以随时把发生情况的被监视场所的图像记录下来,以便事后备查或作为重要依据。目前,有些控制台上高设有一台或两台“长延时录像机”
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