一種物流運輸監控實驗系統的製作方法

2023-12-06 12:34:56

專利名稱：一種物流運輸監控實驗系統的製作方法
技術領域：
本實用新型涉及物流管理技術領域，尤其是關於一種物流運輸監控實驗系統。
背景技術：
物流運輸監控系統在實際中的應用日趨廣泛，但實驗系統相對缺乏。目前，在物流信息技術人才培養過程中，多採用理論性教學，實驗教學較少，造成 學生對相關技術理解不夠深入。因此，在高校相關專業開展物流運輸監控實驗系統教學無 論從其知識成熟度，還是市場對該技術領域專業人才的需求講，都是十分必要的。儘管市場 上商業化的物流運輸監控系統較多，但其開放性較差，難以滿足實驗教學的需要。

實用新型內容本實用新型實施例提供一種物流運輸監控實驗系統，通過對物流運輸監控系統進 行的研究分析和實驗，設計合理的物流車輛調度方案，順應物流信息化管理的需要，有助於 學生獲得處理各種複雜情況的經驗並提高其相應的應變能力。同時系統採用開放式的設 計思想使學生在掌握物流管理技能的基礎上進一步掌握了嵌入式系統設計、通訊技術、地 理信息技術、GPS導航定位技術等多學科的知識，為培養高素質的人才提供了一個良好的平 臺。一方面，本實用新型實施例提供了一種物流運輸監控實驗系統，所述系統包括車載設備，用於採集車輛信息及車載貨物信息，並發送至網關系統；採集和接受車 輛信息及車載貨物信息後能夠將接受到的信息顯示到車輛終端。車載設備作為實驗設備的 一部分，實現單片機、GPRS、GPS、RFID等相關的實驗功能。車載終端與RFID讀寫器模塊連 接。網關系統，用於將所述車輛信息及車載貨物信息轉發至對應的監控終端，並轉發 調度指令給相應的車載設備；監控終端，用於將所述車輛信息及車載貨物信息顯示，並將調度指令通過網關係 統發送給車載設備。監控中心主要由監控計算機、網絡設備、轉發網關計算機四個部分構 成，GPRS-modem/lnternet。監控計算機能實時檢測車輛的位置、方向和運行狀態，完成電 子地圖顯示及各種地圖相關的操作、被監控車輛顯示、發送控制指令、車輛資料查詢等諸多 功能，是監控中心操作人員直接使用設備。可選的，在本實用新型的一實施例中，所述車載設備包括全球定位系統模塊、通信 單元、顯示單元、射頻識別RFID讀寫器及天線。可選的，在本實用新型的一實施例中，所述車輛設備車載終端還附帶了顯示屏，將 自己的位置以及車輛工作狀態等信息，隨時向駕駛員顯示，並帶有手動報警按鈕。在進行教 學實驗時，車載終端作為實驗設備的一部分，實現單片機、GPRS、GPS、rfid等相關的實驗功 能。車載終端與RFID讀寫器模塊連接。可選的，在本實用新型的一實施例中，所述網關系統包括轉發網關計算機、GPRS數據機或網際網路hternet。可選的，在本實用新型的一實施例中，所述監控終端根據需要監控的車輛數來確 定監控計算機的數量，實時檢測車輛的位置、方向和運行狀態，完成電子地圖顯示及各種地 圖相關的操作、被監控車輛顯示、發送控制指令、車輛資料查詢。可選的，在本實用新型的一實施例中，所述監控終端還包括交換機，用於將多臺監 控計算機組成一個區域網，並連接到轉發網關計算機，使監控計算機與車載設備之間能夠 進行信息的傳遞。上述技術方案具有如下有益效果因為採用車載設備，用於採集車輛信息及車載 貨物信息，並發送至網關系統；網關系統，用於將所述車輛信息及車載貨物信息轉發至對應 的監控終端，並轉發調度指令給相應的車載設備；監控終端，用於將所述車輛信息及車載貨 物信息顯示，並將調度指令通過網關系統發送給車載設備的技術手段，所以可以提高車輛 的運輸效率(特別是針對多個監控終端監控多輛車時)，減少空載消耗以及提高車輛調度 人員的調度水平。基於以上的運輸實驗系統，可以提高學生處理各種複雜事件的能力。

為了更清楚地說明本實用新型實施例或現有技術中的技術方案，下面將對實施例 或現有技術描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹，顯而易見地，下面描述中的附圖僅僅 是本實用新型的一些實施例，對於本領域普通技術人員來講，在不付出創造性勞動的前提 下，還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1為本實用新型實施例一種車輛監控系統結構示意圖。圖2為本實用新型應用實例車輛監控實驗系統組成結構示意圖。
具體實施方式
下面將結合本實用新型實施例中的附圖，對本實用新型實施例中的技術方案進行 清楚、完整地描述，顯然，所描述的實施例僅僅是本實用新型一部分實施例，而不是全部的 實施例。基於本實用新型中的實施例，本領域普通技術人員在沒有做出創造性勞動前提下 所獲得的所有其他實施例，都屬於本實用新型保護的範圍。本實驗系統採用GPS/GPRS/GIS/RFID系統框架，集多種物流技術於一體。車載移 動終端將車輛及貨物的動態位置、時間、狀態、監控圖像等信息實時的通過無線通信信道傳 至主監控中心，監控軟體在電子地圖上顯示車輛運動軌跡，並同時顯示被監控車輛及貨物 的狀態等信息；監控中心也可以同時向移動終端發布命令和消息，實現物流的信息化管理， 提高效率並降低成本。本發明提出的系統克服了現有實驗系統的缺點，實現了對現有物流 運輸實驗系統的重要改進，具有技術先進、實驗內容全等特點。使學生在掌握物流管理技能 的同時，還進一步學習掌握嵌入式系統設計、通訊技術、地理信息技術、GPS導航定位技術等 多學科的知識，為培養高素質的人才提供了一個良好的平臺。如圖1所示，為本實用新型實施例一種物流運輸監控實驗系統結構示意圖，所述 物流運輸監控系統包括車載設備11，用於採集車輛信息及車載貨物信息，並發送至網關系統12 ；網關系統12，用於將所述車輛信息及車載貨物信息轉發至對應的監控終端13，並
4轉發調度指令給相應的車載設備11 ；監控終端13，用於將所述車輛信息及車載貨物信息顯示，並將調度指令通過網關 系統12發送給車載設備11。如圖2所示，為本實用新型應用實例物流運輸監控實驗系統組成結構示意圖，主 要由以下幾個部分構成監控中心監控中心由監控計算機、網絡設備、轉發網關計算機、GPRS(General Packet Radio krvice，通用分組無線服務技術)-modem (數據機)(或hternet因特 網網絡，又叫做國際網際網路)組成，負責整個系統的監控和調度，是整個系統的核心。GPRS網絡GPRS網絡是監控中心與車載設備進行信息傳輸的媒介。車載設備車載設備是監控系統的監控對象，負責所有車輛信息以及貨物信息的 採集。本物流運輸監控實驗系統的詳細構成為監控計算機為滿足車輛監控與實驗教學的需要，監控中心可以根據需要監控的 車輛數來確定監控計算機的數量，監控中心可以有一臺或多臺監控計算機。監控計算機能 實時檢測車輛的位置、方向和運行狀態，完成電子地圖顯示及各種地圖相關的操作、被監控 車輛顯示、發送控制指令、車輛資料查詢等諸多功能，是監控中心操作人員直接使用設備。網絡設備交換機將監控中心的多臺監控計算機組成一個區域網，構成調度中心 信息平臺，實現資源共享，提高系統可靠性，並連接到轉發網關計算機，使監控計算機與車 載設備之間能夠進行信息的傳遞。轉發網關計算機轉發網關計算機負責信息的轉發，其功能主要有控制消息轉 發將接收到的由監控計算機發送的數據解包以後，找出需要發送到的車載設備，然後再組 包發送給GPRS-modem/lnternet ；數據消息轉發將接收到的來自GPRS-modem/lnternet數 據包解包，找到目的監控計算機以後組包發送到指定的計算機。GPRS-modem/Internet :GPRS-modem可以將轉發網關計算機連接到GPRS網絡，使 信息能夠順利的傳遞。如果轉發網關有公網固定IP，也可以通過hternet經GPRS網絡服 務商提供的Internet/GPRS網絡接口連接到GPRS網絡。車載設備車載設備與RFID讀寫器模塊連接，採集與車輛和貨物相關的各種 信息，並通過GPRS網絡上傳至監控中心，同時也可以接收監控中心發送來的各種控制信 息。車載設備還附帶了顯示屏，將自己的位置以及車輛工作狀態等信息，隨時向駕駛員顯 示，並帶有手動報警按鈕。在進行教學實驗時，車載設備作為實驗設備的一部分，實現單 片機、Gras、GPS (Glottal Positioning System，全球定位系統)、RFID (Radio Frequency Identification，射頻識別，俗稱電子標籤)等相關的實驗功能。本車輛監控系統集GPS、GIS (Geographic Information System,地理信息系統)、 RFID和現代無線通信技術於一體，車載移動終端將車輛的動態位置、時間、狀態、監控圖像 及RFID貨物信息等信息實時地通過無線通信信道傳至主監控中心，監控軟體在電子地圖 上顯示車輛運動軌跡，並同時顯示被監控車輛的行車狀態等信息；監控中心也可以同時向 移動終端發布命令和消息，實現物流的信息化管理，提高效率並降低運營成本。本監控實驗系統採用GPS/GIS/GPRS/RFID系統構架，充分利用了 GPRS以分組形式 交換信息的優點，使監控系統在傳輸信息時可不佔用固定的線路，在相同的網絡容量條件下可以容納比電路交換多出數十倍的用戶，從而使服務變得非常簡單快捷；採用GPS定位， 可無償使用導航衛星發布的定位信息，並且具有精度高、全天候、不受地域限制等等優點， 在定位精度、靈活性、使用成本等諸多方面與目前其他定位技術相比具有較大的優勢；作 為GPS應用的載體，GIS技術以其準確可靠及多樣化的數據信息輸出特點，為監控系統的應 用拓展出了廣闊空間。使用車載式RFID讀寫單元，將車輛貨物信息發送至監控中心。因此， 兼顧本系統面向實驗設施建設的目的，本系統架構具有實際應用中的普適性並順應了物流 業的發展趨勢。此外，本監控系統由車載移動終端、通信網絡和監控中心組成，硬體系統採用開放 式模塊化設計，包括嵌入式計算機模塊、GPS接收機模塊、無線通訊GPRS收發模塊、信息顯 示模塊及RFID讀寫器模塊等，軟體在兼顧系統的靈活性和擴展性的基礎上，為了便於實驗 的開設，採用多層體系結構，包括數據採集層(車載設備)，中間服務層(通訊伺服器、數據 中間件)，數據服務層(用戶、終端數據伺服器、地圖伺服器)和用戶表現層(桌面應用程 序)等。本實用新型是一種基於GPS/GPRS/GIS/RFID技術的物流運輸實驗系統。本實用新 型的實驗系統包括車載設備、網關系統、GIS監控客戶端。車載設備包括GPS模塊、通信單 元、顯示單元、RFID讀寫器及天線。車載單元將車輛位置信息及貼有RFID標籤車載貨物信 息發送至網關系統，網關系統將相關信息轉發至GIS監控客戶端，GIS監控客戶端將車輛及 貨物信息顯示。GIS監控客戶端可將調度指令發送給車載設備。同時本實驗系統能夠完成 如下實驗硬體類實驗單片機開發實驗；GPRS模塊接入實驗；AT指令實驗；GPRS數據報傳 輸實驗；車輛設備控制與信息採集實驗；監控功能通信協議實驗。軟體類實驗=SOCKET編程實驗；GPRS數據傳輸實驗；設備控制通信協議實驗；消 息分發實驗；地圖操作實驗。針對每一種實驗目的，系統既可以有針對性地進行實驗演示，也便於動手實踐操 作。通過該實驗系統可以對物流車輛監控系統進行研究、分析和試驗，設計合理的物流車輛 調度方案，順應物流信息化管理的需要，有助於學生通過實驗獲得處理各種複雜情況的經 驗並提高應變能力，系統設計兼顧了車載監控系統的發展和培養學生的需求，採用開放式 設計思想，使學生在掌握物流管理技能的同時，還進一步學習掌握了嵌入式系統設計、通訊 技術、地理信息技術、GPS導航定位技術等多學科的知識，為培養高素質的人才提供了一個 良好的平臺。本實用新型設計的基於GPS/GPRS/GIS/RFID技術的物流運輸實驗系統，克服 了現有實驗系統缺點，是對現有物流運輸實驗系統的重要改進，可以提高車輛的運輸效率 (特別是針對多個監控終端監控多輛車時)，減少空載消耗以及提高車輛調度人員的調度 水平，具有技術先進、實驗內容全等特點。以上所述的具體實施方式
，對本實用新型的目的、技術方案和有益效果進行了進 一步詳細說明，所應理解的是，以上所述僅為本實用新型的具體實施方式
而已，並不用於 限定本實用新型的保護範圍，凡在本實用新型的精神和原則之內，所做的任何修改、等同替 換、改進等，均應包含在本實用新型的保護範圍之內。
權利要求1.一種物流運輸監控實驗系統，其特徵在於，所述車輛監控系統包括車載設備，用於採集車輛信息及車載貨物信息，並發送至網關系統；網關系統，用於將所述車輛信息及車載貨物信息轉發至對應的監控終端，並轉發調度 指令給相應的車載設備；監控終端，用於將所述車輛信息及車載貨物信息顯示，並將調度指令通過網關系統發 送給車載設備。
2.如權利要求1所述監控實驗系統，其特徵在於，所述車載設備包括全球定位系統GPS模塊、通信單元、顯示單元、射頻識別RFID讀寫器 及天線。
3.如權利要求1所述物流運輸監控實驗系統，其特徵在於，所述網關系統與所述車載 設備通過通用分組無線服務技術GPRS網絡相連並傳遞數據。
4.如權利要求1所述物流運輸監控實驗系統，其特徵在於，所述網關系統包括轉發網 關計算機、GPRS數據機或網際網路hternet。
5.如權利要求4所述物流運輸監控實驗系統，其特徵在於，所述監控終端還包括交換 機，用於將多臺監控計算機組成一個區域網，並連接到轉發網關計算機，使監控計算機與車 載設備之間能夠進行信息的傳遞。
6.如權利要求2所述物流運輸監控實驗系統，其特徵在於，所述車載設備還包括顯示屏，將自己的位置以及車輛工作狀態信息，隨時向駕駛員顯 示，並帶有手動報警按鈕。專利摘要本實用新型實施是一種物流運輸監控實驗系統。本實驗系統包括車載設備、網關系統、監控終端。車載設備，用於採集車輛信息及車載貨物信息，並發送至網關系統；網關系統，用於將所述車輛信息及車載貨物信息轉發至對應的監控終端，並轉發調度指令給相應的車載設備；監控終端，用於將所述車輛信息及車載貨物信息顯示，並將調度指令通過網關系統發送給車載設備。車載設備包括GPS模塊、通信單元、顯示單元、RFID讀寫器及天線。本實驗室系統能夠完成大部分物流運輸實驗。
文檔編號G09B19/00GK201927219SQ20102066289
公開日2011年8月10日 申請日期2010年12月15日 優先權日2010年12月15日
發明者劉丙午, 劉軍, 朱傑, 李俊韜, 王玉泉, 郭奕崇, 黃全欣 申請人:北京物資學院