SystemGroup Innovative Generation




SystemGroup     GPS/GSM технології

GPS/GSM технології

 Система контроля местоположения грузоперевозок

 ANTOR MonitorMaster TM –  система  контроля грузоперевозок:

  • контроль местоположения и состояния объекта и груза;
  • мониторинг отклонений от плановых расписания и маршрута движения;
  • хранение накопленной информации.

    Назначение:
      Автоматизация работы диспетчера транспортного отдела 


     Задача:
       Расчет оптимальных рейсов и маршрутов движения транспорта


     В основе расчета:
       1. Список заявок с параметрами доставки, ограничениями и особенностями;
       2. Список транспорта с параметрами автомашин;
       3. Электронная карта и описание транспортной сети региона.  

 

 

  ANTOR MonitorMaster ТМ предназначен для мониторинга и навигации транспорта и грузов, определения отклонений от заданных маршрутов и графиков их передвижения. В состав комплекса входит бортовое устройство и комплекс программных средств для обработки данных и подготовки отчетов.

 

  ANTOR MonitorMaster ТМ обеспечивает сбор и хранение информации о местоположении и состоянии транспорта, грузов и других мобильных объектов с помощью GPS и передачу ее с заданной периодичностью с помощью GPRS-соединения через Интернет. 


 

 

   Мониторинг подвижных объектов

 

  В общем случае система мониторинга состоит из двух компонент — множества транспортных средств (ТС) и диспетчерского центра (ДЦ), или иначе, центра мониторинга и управления.  На транспортное средство устанавливается регистратор навигационных и иных данных (например, уровень топлива в баке, температура в рефрижераторе, а также состояние агрегатов типа «открыто-закрыто», «включено-выключено» и т. п.). В ДЦ устанавливается компьютер или сеть компьютерных средств, обеспечивающих получение данных от регистраторов, хранение данных, отображение и анализ полученной информации по запросу оператора или администратора системы и, при необходимости, также отправление обратного воздействия (команды) на регистратор для управления исполнительными механизмами. 

 

  Известны два основных способа мониторинга подвижных объектов:

  • пассивный мониторинг;
  • активный мониторинг.

  При пассивном мониторинге в ТС устанавливается регистратор данных (электронное устройство, производящее запись навигационных и иных данных в энергонезависимую память), а при активном — абонентский регистратор данных (регистратор данных со встроенным абонентским модемом связи и приема/передачи данных).
   Подробнее о сущности этих способов ниже.

 

   1. Пассивный мониторинг — данные от регистратора могут автоматически передаваться в ДЦ по прибытии ТС в гараж или, например, во время кратковременной остановки для передачи путевого листа по беспроводным каналам (радио, Bluetooth или IrDA адаптера), а также при помощи проводных подключений регистратора к компьютеру ДЦ или посредством переносного компьютерного средства. Например, карманного персонального компьютера (КПК).

 

  2. Активный мониторинг — данные от абонентского регистратора передаются в ДЦ по беспроводным каналам связи (GSM/GPRS, CDMA или спутник).    Возможны следующие режимы передачи данных:

  •  непрерывный,
  •  периодический,
  •  по событию,
  •  по запросу оператора ДЦ.

  Рассмотрим вариант активного мониторинга подвижных объектов по каналам GSM/GPRS как наиболее эффективный с точки зрения соотношения цена/качество в регионах с развитой структурой сетей GSM.
  Трудности, с которыми сталкиваются разработчики систем мониторинга ТС, связаны с вероятностью потери данных в случаях неустойчивого GPRS-канала данных, что происходит из-за неравномерного покрытия приемопередающей аппаратурой оператора GSM/GPRS-зон связи по пути следования транспорта, а также при переходе в соседнюю соту во время движения. Задачу сохранения данных в таких случаях помогает решить абонентский регистратор данных, который сохраняет данные во время всего пути движения траспорта, а также механизмы автоматического восстановления или периодического соединнеия с ДЦ по каналу GPRS.

   Передача данных в ДЦ может производиться по следующим сценариям:

  • непрерывная или периодически повторяющаяся передача данных в области покрытия GSM-сети;
  • автоматическая передача ранее зарегестрированных данных (не переданных по причине обрыва связи) при входе в область GSM-покрытия;
  • передача ранее зарегестрированных данных в области GSM-покрытия по запросу ДЦ или иному событию.
  •  Для решения задач телеуправления сервер связи должен обеспечивать передачу управляющих сигналов и команд в сторону требуемого абонентского регистратора данных, который может принимать их по GPRS/CSD-каналу в текущем сеансе связи или при помощи SMS.

   В связи с этим, разработчикам серверного программного обеспечения необходимо помнить о возможности разрыва соединения с абонентским регистратором в любое время.

   Для повышения надежности телеуправления сервер связи, например, может работать, используя методику «очередей управляющих команд», предусмотренных для каждого абонентского регистратора. Управляющая команда записывается в очередь по требованию оператора системы. Если очередь не пуста, то первая управляющая команда из очереди передаётся на абонентский регистратор в следующий сеанс связи и удаляется из нее только после подтверждения об исполнении, принятого от абонентского регистратора.   Более сложный вариант системы мониторинга ТС может быть реализован с помощью двух серверов, один из которых сервер данных, а другой — сервер телеуправления. Один из вариантов работы с двумя серверами может выглядеть следующим образом. Абонентский регистратор периодически (или непрерывно) передает данные на сервер данных в процессе следования по маршруту.   После включения питания (или с некоторым заданным периодом) абонентский регистратор производит соединение с сервером телеуправления и передает свой идентификатор, и пакет настроек на даный момент времени. Сервер телеуправления сравнивает принятый пакет настроек для абонентского регистратора с пакетом настроек, созданных администратором системы, и, в случае обнаружения различий в параметрах настроек, возвращает регистратору управляющие команды, корректирующие соответствующие настроечные параметры и сохраняющие настройки в регистраторе. В некоторых случаях применения абонентскому регистратору нет необходимости передавать подтверждение об исполнении управляющих команд, так как подобное «выравнивание» настроечных параметров может успешно завершиться в следующий сеанс связи с сервером телеуправления.

 

     Срок жизни систем мониторинга:

 

   Определённо важным фактором в создании систем мониторинга является «срок жизни» (lifetime) абонентского регистратора, который определяется его функциональной полнотой в процессе эксплуатации. Назовём несколько причин, влияющих на срок жизни оборудования, устанавливаемого на объектах мониторинга: 

  • формирование новых требований заказчика к системе, связанных с развитием информационных технологий и «погружением» заказчика/пользователей системы в предметную область в процессе эксплуатации системы мониторинга;
  • фиксированные функциональные возможности оборудования производящего мониторинг;
  • высокие затраты на переоборудование в случае замены имевшегося оборудования на более совершенную модель; затраты на переоборудование становятся наболее высокими, если система содержит сотни и тысячи объектов мониторинга в труднодоступных или удалённых местах.

   Учитывая названные причины, с точки зрения продления «срока жизни» оборудования, производящего мониторинг, можно выбрать некий компромисс между его функциональной насыщенностью (или даже избыточностью), которой должно быть достаточно для удовлетворения новых требований заказчика, и ценой этого оборудования по сравнению с более простым аналогом, разница цен которых должна быть ниже стоимости затрат неминуемого переоборудования объектов мониторинга.

 

     Функциональные возможности:

 

     Говоря о функциональных возможностях оборудования, устанавливаемого на объектах мониторинга, следует раскрыть интересы таких сторон как:

  • конечный пользователь — с интересами «продлённого срока жизни», приемлемого соотношения цена/качество системы мониторинга и её обслуживания.
  • компания системный-интегратор (или инсталятор) — с интересом повышения качества исполнения заказов конечного пользователя и снижения связанных с этим затрат; очевидно, повышение качества может достигаться за счет индивидуального подхода в решении задач, а снижение затрат — за счет унификации используемых технологий.
  • компания-производитель оборудования — с интересом уменьшения затрат при производстве и технической поддержке, что достигается за счёт создания минимального набора функциональных устройств.

  

   Следовательно, процесс от создания оборудования до построения системы должен следовать системному подходу, предусматривающему объектно-ориентированную, открытую и модульную архитектуру, простую в параметрических и функциональных настройках систему, а также каждый из её компонентов.

 

       Программируемый логический контроллер.

 

     Программируемый логический контроллер (ПЛК) — это микропроцессорная система, предназначенная для реализации алгоритмов логического управления компонентами системы по предопределенному разработчиком системы сценарию. Говоря о ПЛК, можно утверждать, что это не оборудование, а технология, разработанная для конкретной прикладной области.     Несомненно, эта «технология» содержит специальное микропроцессорную архитектуру, принцип работы которой основан на циклической работе (опрос состояний на входах, вычисление и управление выходами и формирование выходной информации) и специфическом языке описания управляющих сценариев. Разработка управляющих сценариев осуществляется специалистами-экспертами прикладной области. При этом не обязательно быть специалистом в математике или программировании.     Говоря о применении ПЛК-устройствах в задачах телематики и телеуправления, заметим, что важной составляющей ПЛК-устройства становится встроенный или внешний модем связи (например, GSM/GPRS-модем или аппарат спутниковой связи и передачи данных).     Применение ПЛК в системах телемониторинга и телеуправления обеспечивает следующие преимущества:

  • высокую надёжность: ПЛК ориентированы на длительную работу в необслуживаемых персоналом системах;
  • простое тиражирование: типовые решения представляются в виде настроечных файлов. Загрузка требуемого файла в ПЛК позволяет
    быстро создавать работоспособное устройство, в точности повторяющее эталонный или опытный оразец;
  • быструю наладку и обновление алгоритмов управления (в том числе и в процессе работы): настройка или обновление алгоритма управления администратор системы мониторинга может производиться удалённо по каналам глобальной связи, поддерживаемой телематическим ПЛК таким же образом, как и при проводном подключении ПЛК к компьютеру в лаборатории;
  • создание нестандартных технических систем, а также возможность выполнения в одной ПЛК-системе несколько задач, таких как мо-
    ниторинг и охрана, оповещение, удалённое управление и управление по событию, первичная обработка данных и т. п.;
  • создание дополнительных функций, не усложняя конструкцию и не увеличивая стоимость уже установленного телематического оборудования системы мониторинга.


     Перечислим некоторые задачи, возлагаемые на телематические ПЛК в системах мониторинга удалённых объектов:

  • - регистрация данных, состояний датчиков, сенсоров и зон охраны;
  • - передача данных по каналам GSM SMS, CSD и GPRS по настраиваемому сценарию управления;
  • - перенаправление потока данных, принятых по одному каналу в другой, что может быть необходимо для обеспечения связи с бортовым оборудованием, таким, как навигационная система, контроллер управления физическими величинами, модуль отображения или иной внешний контроллер;
  • - управление дискретными выходами: удаленное и по настраиваемому сценарию управления;
  • - прослушивание и голосовая связь;
  • - настройка и обновление операционной системы (fi rmware) по каналам CSD, GPRS или каналам спутниковой связи;
  • - подключение переносного компьютерного средства по каналу Bluetooth, радио, ИК или проводному каналу с целью переноса данных, управления и настройки.


     Для удовлетворения указанных выше требований становится выгодным внедрение именно телематических ПЛК в системы мониторинга.

 

     Выводы

 

     Учитывая фактор приоритетов GSM-каналов связи (более высокий приоритет имеют каналы GSM голосовой связи и CSD-канал, далее канал передачи SMS-сообщений и, затем, GPRS-канал) и требования надёжной и экономически эффективной передачи данных, абонентский регистратор транспортного средства должен обеспечивать передачу данных по резервному каналу. Например, если GPRS-канал оказался недоступен в данное время суток или в данной местности, то данные необходимо передавать по каналу SMS или CSD.     Выбор основного и резервного канала передачи данных должен основываться на ценности переваемой информации. Например, навигационные и иные данные периодически передаются по каналу GPRS, а сообщения о тревоге — по каналу CSD (или SMS). Снизить затраты на передачу данных может также учет состояния сети GPRS и оператора GSM.     Ввиду сказанного, телематические ПЛК – наиболее эффективное аппаратное средство для решения задач пассивного или активного мониторинга подвижных и стационарных объектов, а также телеуправления.

 

 

Вернуться

 


SystemGroup SystemGroup © 2008
Все права защищены.

Разработано в
Sparkle Design Studio