一种全网通校车智能监控系统论文和设计-罗慎

全文摘要

本实用新型公开了一种全网通校车智能监控系统，包括后台监控中心、车载终端、车速传感器、刷卡机、调度屏、LED显示屏和至少1个摄像头，所述车载终端包括GPS主机和NVR主机，所述GPS主机连接信号控制单元、车速传感器、刷卡机、调度屏和LED显示屏，用于获取车辆定位信息、车辆运行状态信息和刷卡信息；所述摄像头用于获取行驶视频数据；所述NVR主机用于网络通讯路由和视频转发，同时进行设备的运行健康监测。本实用新型解决了一个模组兼容三大运营商的所有制式，避免应为更换运营商带来的二次投入。每组外设由主机单独供电供网，各外设之间相互独立不会因为其中一个外设故障导致其他外设不能使用。

主设计要求

1.一种全网通校车智能监控系统，包括后台监控中心、车载终端、车速传感器、刷卡机、调度屏、LED显示屏和至少1个摄像头，其特征在于：所述车载终端包括GPS主机和NVR主机，所述GPS主机连接信号控制单元、车速传感器、刷卡机、调度屏和LED显示屏，用于获取车辆定位信息、车辆运行状态信息和刷卡信息；所述NVR主机用于网络通讯路由和视频转发，同时进行摄像头的运行健康监测；所述摄像头用于获取行驶视频数据；所述后台监控中心用于根据车辆上报的信息对车辆进行定位，传输车辆当前状态至用户PC客户端，对车辆进行文字信息下发以及线路下发和车辆、位置、视频信息的管理和调度。

设计方案

1.一种全网通校车智能监控系统，包括后台监控中心、车载终端、车速传感器、刷卡机、调度屏、LED显示屏和至少1个摄像头，其特征在于：

所述车载终端包括GPS主机和NVR主机，所述GPS主机连接信号控制单元、车速传感器、刷卡机、调度屏和LED显示屏，用于获取车辆定位信息、车辆运行状态信息和刷卡信息；所述NVR主机用于网络通讯路由和视频转发，同时进行摄像头的运行健康监测；

所述摄像头用于获取行驶视频数据；

所述后台监控中心用于根据车辆上报的信息对车辆进行定位，传输车辆当前状态至用户PC客户端，对车辆进行文字信息下发以及线路下发和车辆、位置、视频信息的管理和调度。

2.根据权利要求1所述的一种全网通校车智能监控系统，其特征在于：所述GPS主机包括：中央处理单元，用于车辆信号采集、数据传输、通讯及其他车载设备的控制；

卫星定位模块，用于接收GPS、北斗卫星信号，实时定位校车车辆位置；

通讯模块，用于车载终端与后台监控中心网关数据通信；

以及通讯接口，至少具有三路RS232接口、一路RS485接口和一路CAN接口。

3.根据权利要求2所述的一种全网通校车智能监控系统，其特征在于：所述GPS主机通过RS232接口分别连接信号控制单元、刷卡器和调度屏，所述RS485接口通过车用连接器连接LED显示屏，所述CAN总线连接车辆，通过CAN总线采集车辆运行状态。

4.根据权利要求2所述的一种全网通校车智能监控系统，其特征在于：所述通讯模块采用4G全网通通信模块。

5.根据权利要求1所述的一种全网通校车智能监控系统，其特征在于：还包括应急按钮，所述应急按钮连接NVR主机和GPS主机的信号量，所述GPS主机收到信号量，中央处理单元控制LED显示屏显示报警状态，通知网关车辆处于紧急状态，所述NVR主机接收到信号量，通过网口和摄像头通讯，摄像头上传视频至后台监控中心。

6.根据权利要求1所述的一种全网通校车智能监控系统，其特征在于：所述NVR主机支持最多五路的摄像头接入，所述摄像头采用高清数字信号。

7.根据权利要求1所述的一种全网通校车智能监控系统，其特征在于：所述车载终端、调度屏、LED显示屏、刷卡机均为单独供电，分四路连接车辆电源。

设计说明书

技术领域

本实用新型涉及车辆监控领域，尤其涉及一种全网通校车智能监控系统。

背景技术

伴随着校园的各种交通事故、校车事故以及意外事故的出现和发生，政府以及相关教育部门对学生出入的安全越来越关注，更多家长希望能实时知道自己小孩每天出入校园及乘坐校车的时间及信息，来完全了解和掌握孩子的各种情况。政府教育部门倡导“平安学校”。为进一步加强中小学校交通安全工作，平安教育，切实保障广大中小学生的人身安全，各地教育部门根据教育部紧急要求，同公安交通管理、道路运输管理等部门，对中小学生和幼儿上下学交通安全展开重点整治行动，加强校车安全管理。同时各校也在竭力的考虑如何让学校、家长、学生借助校讯通家校互动平台的有利条件。

现有的车载监控数据传输主要采用本地存储或者2\/3g通讯的方式进行数据传输，本地存储导致用户不能第一时间获得车辆的实时数据，数据的延后性往往带来一些无法解决的问题，基本不存在好的用户体验。2\/3G通讯的方式由于数据上行速度很慢，因此只能够满足基本的数据通讯和较低资料的图像上行，用户体验效果很差，同时也无法给外部的设备提供网络。因此如果设备需要增加新的外设的时候无法方便的增加而需要对设备重新设计和开发，导致很长的设计和生产周期，不具备灵活性。

实用新型内容

本实用新型的目的是针对现有技术存在的问题进行升级改良，提供一种全网通校车智能监控系统。

本实用新型公开了一种全网通校车智能监控系统，包括后台监控中心、车载终端、车速传感器、刷卡机、调度屏、LED显示屏和至少1个摄像头。其中：

所述车载终端包括GPS主机和NVR主机，所述GPS主机连接信号控制单元、车速传感器、刷卡机、调度屏和LED显示屏，用于获取车辆定位信息、车辆运行状态信息和刷卡信息；所述NVR主机用于建立路由网络给摄像头提供网络和NVR主机本身网络上下行通讯和视频转发，同时所述NVR主机通过定制的协议字段和摄像头进行设备正常状态监测是否正常；

所述摄像头用于获取行驶视频数据；

本实用新型公开的监控系统，所述GPS主机包括：

中央处理单元，用于车辆信号采集、数据传输、通讯及其他车载设备的控制；

卫星定位模块，用于接收GPS、北斗卫星信号，实时定位校车车辆位置；

通讯模块，用于车载终端与后台监控中心网关数据通信；

以及通讯接口，至少具有三路RS232接口、一路RS485接口和一路CAN接口。

所述GPS主机通过RS232接口分别连接信号控制单元、刷卡器和调度屏，所述RS485接口通过车用连接器连接LED显示屏，所述CAN总线连接车辆，通过CAN总线采集车辆运行状态。

作为一种优选，所述通讯模块采用4G全网通通信模块。

本实用新型公开的监控系统还包括应急按钮，所述应急按钮连接NVR主机和GPS主机的信号量，所述GPS主机收到信号量，中央处理单元控制LED显示屏显示报警状态，通知网关车辆处于紧急状态，所述NVR主机接收到信号量，通过网口和摄像头通讯，摄像头上传视频至后台监控中心。

作为一种优选，所述NVP主机支持最多五路的摄像头接入，相互独立单独工作，所述摄像头采用高清数字信号，其中车厢内的摄像头采用360度鱼眼摄像头。

作为一种优选，所述车载终端、调度屏、LED显示屏、刷卡机均为单独供电，分4路连接车辆电源。

本实用新型的有益效果：

1.本实用新型公开的一种全网通校车智能监控系统，采用4G全网通通讯，随意更换运营商，无需更改产品设置即可生效，4G的高速上行速度保证视频的传输的流畅性；

2. 本实用新型的摄像头单独供电公网，不会因为某一路产品故障导致产品无法正产工作，若如某一路摄像头故障并不影响其他摄像头的正常工作；

3. 摄像头采用高清数字信号，能够为事故现场提供清晰的图像，为事故的定责提供有力的证据；

4. 车厢内采用360度鱼眼摄像头，一个摄像头可以切换360度视角，既能够减少硬件成本的投入，又能够尽可能的减小摄像死角；

5. 本实用新型公开的一种全网通校车智能监控系统，具备自检报警功能，通过车载调度屏指示故障信息，并及时上传至后台监控中心，运维人员可以及时安排检修，避免设备故障积累，保证产品的完好率；

6. 本实用新型公开的一种全网通校车智能监控系统，具备一键报警功能，当设备按下一键紧急报警按钮后，能即刻向后台监控中心上传此刻推前五分钟的视频图像，尽可能的将危机时刻的视频录像上传，保证紧急时刻的录像不会因为设备损坏而被破坏。

附图说明

图1 本实用新型公开的一种全网通校车智能监控系统设备连接图。

图2 本实用新型公开的一种全网通校车智能监控系统结构框图。

具体实施方式

为了进一步说明本实用新型的原理和结构，现结合附图对本实用新型的优先实施例进行详细说明。

本实用新型公开的一种全网通校车智能监控系统，实现对校车动态位置的实时监控、人员监控（司机、随车老师、学生）、信息调度、语音通话、视频监控、历史数据回放等功能，从根本上提高调度指挥系统对校车状况的实时掌握与应变能力。通过该系统实现校车管理的车辆定期维保、运输定人（司机、老师、学生）、行车定车定时定路线。

如图1和图2所示，本实用新型公开的一种全网通校车智能监控系统，包括后台监控中心、车载终端、车速传感器、刷卡机、调度屏、LED显示屏和至少1个摄像头，所述车载终端包括GPS主机和NVR主机。

其中，GPS主机包括：

中央处理单元，用于车辆信号采集、数据传输、通讯及其他车载设备的控制，在本实施例中，中央处理单元采用STM32F205-ZG中央处理器，至少双核CPU；

卫星定位模块，用于接收GPS、北斗卫星信号，实时定位校车车辆位置，在本实施例中，所述卫星定位模块采用GPS\/BD2 双模模块，定位快，精度高；

通讯模块，用于车载终端与后台监控中心网关数据通信，通讯模块采用4G全网通通信模块，MiniPCI-E通用接口，支持TDD、FDD、EVDO、WCDMA、TDSCDMA、CDMA 1x、GPRS，不用更换主机可以使用任意一个运营商的通道传输数据和语音通话；

以及通讯接口，包括三路RS232接口、一路RS485接口和一路CAN接口。所述GPS车载主机的3个RS232接口分别连接信号控制单元、刷卡器和调度屏，所述RS485接口通过车用连接器连接LED显示屏，通过通讯接口获取车辆定位信息、信号和刷卡信息，所述CAN总线连接车辆，通过CAN总线采集车辆运行状态。所述车载终端还至少具有1 host USB维护接口，用于参数导入、记录导出。

所述的信号控制单元连接应急门信号、刹车信号、倒车信号和乘客们信号。信号控制单元负责收集车辆的应急门信号量、刹车信号量、倒车信号量和乘客们信号量，由信号控制单元和主机之间统一通讯做管理，显示在调度屏上。

所述LED显示屏车辆前后顶部各设有一块，为LED前路牌和LED后路牌，用于显示线路信息，方便学生查看车辆路线信息。

所述调度屏作为人机交互装置，主要用于调度信息显示、刷卡信息显示、语音通话以及校车业务相关的操作。本实施例中，所述车载调度屏的显示屏采用TFT数字液晶屏，为7寸Android显示屏，广视角，高亮度。显示屏内置MIC用于语音通话，内置喇叭，8欧姆2W扬声器。

所述刷卡机用于驾驶员、跟车老师和学生身份认证，校车驾驶员和跟车老师通过刷卡进行上班、下班操作；学生上下车时刷IC卡。刷卡信息包括驾驶员、学生、跟车老师的刷卡信息。

所述NVR主机用于网络通讯路由和视频转发，同时进行设备的运行健康监测。NVR主机通过定制的协议字段和摄像头进行设备正常状态监测是否正常，同时建立路由网络给摄像头提供网络和设备本身的网络上下行通讯。

所述NVR主机一共对外输出5路电源，分别连接五路摄像头，单独某一路摄像头故障后并不会影响其他四路摄像头的电源供电。

所述摄像头均采用高清数字信号，用于记录车辆行驶视频数据。所述车厢内的摄像头采用360度鱼眼摄像头，一个摄像头可以切换360度视角，既能够减少硬件成本的投入，又能够尽可能的减小摄像死角。

所述NVR主机和GPS联动主要由紧急按钮进行联动，所述应急按钮连接NVR主机和GPS主机的信号量，当GPS主机收到信号量的时候，主动刷新路牌显示SOS报警状态，同时通知网关车辆处于紧急状态，后台监控中心会弹窗提醒。NVR主机收到信号量的时候，NVR主机通过网口和摄像头通讯，摄像头根据配置好的参数上传视频到后台监控中心。

在本实施例中，当设备按下一键紧急报警按钮后，能即刻向后台监控中心上传此刻推前五分钟的视频图像，尽可能的将危机时刻的视频录像上传，保证紧急时刻的录像不会因为设备损坏而被破坏。

所述后台监控中心用于根据车辆上报的信息对车辆进行定位，传输车辆当前状态至用户PC客户端，对车辆进行文字信息下发以及线路下发和车辆、位置、视频信息的管理和调度。由调度中心的专员负责通过车机和校车司机进行联络和信息下发，同时线上进行线路的下发和路牌路单的调整。

所述车载终端、调度屏、LED显示屏、刷卡机采用4路单独供电网，直接连接车辆电源，不会因为某一路产品故障导致产品无法正产工作。

工作原理：如图1和图2所示，所述NVR主机和GPS主机集合成车载终端，NVR主机和GPS主机分别采用两张SIM卡进行通讯，主要是考虑到一套设备故障后，另外一套设备还能正常运行，GPS主机上传车辆定位信息，刷卡信息和进行调度消息下发以及路牌信息下发；NVR负责视频的实时传输和回放，两套设备之间公用一个紧急按钮。

当设备出现故障时，GPS终端的故障信息由GPS主机上传到后台监控中心网关，摄像头和NVR相关的故障由NVR负责上传到后台监控中心，两者有各自的通讯模块。NVR主机启动后会主动根据配置文件配置的摄像头数量去分别通过局域网的网络协议去检测摄像头是否正常工作，存储卡是否正常工作。

所述的摄像头通过P2P的方式和CMS客户端（CMS客户端是由监控中心调度监控人员使用的PC客户端）进行通讯，NVR主机提供路由通讯能力。刷卡器和LED屏则通过RS232和RS485和GPS主机进行协议通讯，GPS主机负责统一和后台监控中心网关数据通讯。

监控中心的专员负责通过后台监控中心，与校车司机进行联络并下发信息至车载终端，调度屏会弹出调度中心下发的消息，同时会文字转语音播放，还可以通过GPS和调度中心语音对讲。

当车辆遇到紧急情况，驾驶员按下应急按钮，触发信号量，GPS主机和NVR主机接收信号量。当GPS接收到信号量时，中央处理单元控制LED显示屏显示SOS报警状态，并发送车辆状态至后台监控中心网关，通知网关车辆处于紧急状态，后台监控中心弹窗提醒。所述NVR主机接收到信号量，通过网口和摄像头通讯，摄像头通过NVR提供的网络通道上传视频到后台监控中心。

本实用新型的安装注意事项：在安装时应方便驾驶员操作，同时不应干扰驾驶员正常驾驶，不应给驾驶员安全隐患。在本实施例中，所述GPS主机、NVR主机集合的车载终端安装在检修口下方平台处检修口的下方，所述车厢内的360度鱼眼摄像头安装在靠近驾驶室的上方，方便拍摄到驾驶情况，所述其他摄像头可以根据需求设置。报警开关应安装隐蔽，并方便驾驶员触发。

调度屏可以通过安装座安装在驾驶室内方便驾驶员操作的地方，刷卡机安装在位于司机旁边的立柱上，刷卡机的高度可以根据学生的平均身高来设置，所述线材预埋在立柱内部，连通车载终端GPS主机。

本实用新型解决了一个模组兼容三大运营商的所有制式，避免应为更换运营商带来的二次投入。每组外设由主机单独供电供网，各外设之间相互独立不会因为其中一个外设故障导致其他外设不能使用。4G的高速通讯效率大大提高了终端视频和数据传输的效率和用户体验。植入的专用的设备自检和外设故障诊断程序能够准确诊断设备运行状态保证设备的及时维修，降低设备的故障率，从而降低因为设备故障带来的各种不良后果。采用360度全景监控，减少硬件投入的情况下做到整车视频覆盖。应急按钮出发紧急情况下监控视频上传到服务器，避免因为设备损坏而导致监控无法正常保存的情况下取证失败。

以上所述仅为本实用新型的较佳可行实施例，并非限制本实用新型的保护范围。凡是利用本实用新型说明书及附图内容所作的等效结构或等效流程变换，或直接或间接运用在其他相关的技术领域，均同理包括在本实用新型的专利保护范围内。

设计图

一种全网通校车智能监控系统论文和设计

一种全网通校车智能监控系统论文和设计-罗慎

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主设计要求

设计方案

设计说明书

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