车联网监控系统_QT-GP600车联网远程监控系统

QT-GP600车联网远程监控系统

1　概述
1.1　设计目的
        国家工信部发布的《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》中第七规定，对处于不同技术阶段的新能源汽车采取不同的管理方式，要求整车厂家对处于起步期及发展期的车辆，必须进行运行状态的实时监控。我们理解的监控内容包含车辆实时位置、发动机（电机）工作状态、关键设备的温度、电压、电流、车辆故障信息等。这样即可以为车辆安全提供保证，为后续研发提供数据支撑。

        整车厂家对车辆的研发和改进建立在大量的车况数据基础之上，武汉舜通智能科技有限公司提供的QT-GP600车联网远程监控系统可用于CAN总线数据采集、车辆管理、远程监控、数据统计与分析。具体功能为：车辆定位、行驶状态监控、历史轨迹回放、数据统计与分析、实时报警等。车辆终端的运行在车辆监控中心是对集团车辆的统一、有效管理，能及时发现安全隐患，对车主提供更多一层的安全保证，满足安全性、可靠性的社会需求。

        本QT-GP600车联网远程监控系统的设计目的如下：
1)满足国家工信部发布的《新能源汽车生产企业及产品准入管理规则》及四部委发布的《关于加强节能与新能源汽车示范推广安全管理工作函》的要求；
2)满足汽车研发部分对新能源车辆的数据我相信、数据分析、设计改进
3)满足客户享受车辆信息化带来的更好服务，为车主及整车厂家提供实时通信平台，加强有效互动
4)满足车辆监管中心对车况的实时追踪和有效记录

1.2　设计难点及应对
1）   大容量数据通信
        随着安装车辆的增加，网络并发将非常严重，如果在建设初期没有充分考虑，或者采取有效的技术手段，将可能导致数据爆炸，整个系统将会陷入瘫痪。网络运行环境的建设是本项目的重点，主要包括服务器的架构，数据采集，数据库设计等部分。QTouch软件经过几年的快速发展，性能、稳定性都得到了极好的检验。对此大数据的问题，可以很好的解决。

2）   不同的角色在系统中受益系统设计有完善的权限认证机制，可以让不同的角色得到不同的系统功能组合，从而获取不同的应用价值。QTouch提供了每个控件权限的设置，对每个用户权限的分配。

3）   不同的拓扑结构
        系统设计之初，根据不同用户的需求，设计了两种运行模式。第一种，多终端集成于一台服务器管理，这样的设计满足较少车辆，较少的分散管理中心。第二种，采用云服务器，多监控中心的结构。终端将数据集成发送到云服务器，监控中心远程连接云服务器，获取实时数据和历史数据。设计可以满足多监控中心，大数据集中管理的需求。

4）   系统的开放性和兼容性
        车载终端能够在现在的硬件基础上，经过二次拓展，支持更多的通讯协议，满足更多的设备挂接，采集更多数据。QTouch支持的协议扩展多达30多种，支持的相当丰富的PLC通讯，目前已实施的项目中就包括了与罗克韦尔AB通信。

5）   数据量和通信频率控制
        在数据采集方面，为了避免数据出现拥塞，流量使用超标的问题，我们将终端通信的数据内容、数据存储的频率、数据发送的频率进行了有效控制，用户可根据自身的实际运行需求对数据存储、发送频率自行控制，历史数据定期打包、删除等。

2　QT-GP600车联网远程监控系统构成
2.1　主要组成部分，一个完整的车联网远程监控系统一般由如下部分组成：
1)车载终端(GP600)
2)QTouch监控软件
3)车辆监控控件
4)历史轨迹回放控件
5)终端信息绑定控件
6)MySql数据库

2.2　系统结构图
车联网远程监控系统组成结构图如下所示：

2.3　车载终端规格
由武汉舜通自主研发的车载终端规格如下所示：

1)支持4个DI（12V或24V）、4个AI接口（0-10V）
2)支持CAN总线，2路CAN接口，1个RS232接口
3)支持1路10M/100M自适应工业以太网
4)内置1个3G模块（电信）
5)内置1个GPS模块
6)内置1个Micro SD插槽
7)内置SQLite关系数据库系统，具有数据存盘、断点续传、数据完整性保护等功能

车载终端特色：
GP600为智能型的车载远程终端设备，内建高效能的32bit运算器，能适用于恶劣的工业环境-40～85oC。 GP600除了本身提供的I/O外，可以串连PLC等IO设备，可以通过CANbus接口J1939车载标准协议获取车辆内部状态。GP600支持两种远程传输方式，通过3G透传将I/O资料传送给远端的管理平台，通过 RTU/TCP协议，定时将DI/AI触发条件成立后，主动将I/O资料传送到远端监控中心平台。

车载终端接口功能图
系统采用32位ARM微处理器，具有丰富的车辆通信总线接口，车载终端主要包括MCU、GPS模块、3G模块（电信）、CAN总线控制器及收发器、开关量及模拟量采集模块等部分组成。接口图如下所示：
车载终端规格

3　软件系统
3.1　软件系统构架
软件系统构架如下图所示：

软件系统构架图

3.2　主要软件功能
1）监控中心控件
   监控中心控件可以实时准备的将车辆的位置和即时的车况信息显示在页面中。监控信息包含：车辆所在全国范围内的准确位置、车况数据如速度、方向、经纬度、水量、油量、行驶里程、发动机负载、发动机转速等。

2）历史轨迹控件
   每辆车的行驶记录可随时在地图上回放，以重现某辆车在过去某一段时间内的整个行驶过程，更详细和具体的恢复行车数据。

3）终端信息管理控件
   能够及时添加、修改、删除，查询终端信息、车辆信息、车主信息的数据管理，让用户对车辆的所有数据一目了然。

4）实时报警控件
   实时报警可以根据预先设置的限制条件，对车辆的位置和车况进行实时报警。包括：纬度、经度、速度、水量、水温、油量、油温等。一旦产生报警，报警信息可以迅速同步到监控中心，并被记录到实时报警数据表中。

5）历史数据查询控件
   历史数据查询支持对历史报警，历史行车记录数据进行查询，能够将查询的结果导出保存。

6）实时曲线控件
   实时曲线能够根据当前采集的实时数据，以曲线的形式反应出来。让监控者对车辆的实时状态一目了然。

4　应用效果
车联网远程监控系统运行效果如下所示：
1)登陆界面
   系统具有多级用户权限，可以为每个用户分配不同的使用权限，保证数据及系统的安全性。
2)软件菜单界面
   软件菜单界面提供了监控中心、实时数据、实时曲线、实时故障、历史数据、历史故障等功能，监控中员可自由切换到相应的功能模块。

车联网远程监控系统软件菜单界面