危险品运输车辆监控系统多功能车载终端

1.一种危险品运输车辆监控系统多功能车载终端，其特征在于所述车载终端包括中心控制模块（11）、电源管理模块（12）、视频采集模块（13）、声音采集模块（14）、存储模块（15）、液晶显示模块（16）、RFID读写模块（17）、GPS定位模块（18）、GPRS无线传输模块（19）和CAN总线接口（10），所述中心控制模块（11）的视频接口和音频接口分别与视频采集模块（13）和声音采集模块（14）相连，所述中心控制模块（11）的UART接口和IDE硬盘接口分别与存储模块（15）和RFID读写模块（17）相连，所述中心控制模块（11）的GPIO口与液晶显示模块（16）、GPS定位模块（18）、GPRS无线传输模块（19）和CAN总线接口（10）相连接，对于部分重要数据，中心控制模块（11）将对其进行编码压缩，经过GPRS无线传输模块（19）发送到危险品运输车辆监控中心，GPRS无线传输模块（19）接收危险品运输车辆监控中心发回的指令，在液晶显示模块（16）上显示或是进行语音播报。

危险品运输车辆监控系统多功能车载终端\n技术领域\n[0001] 本发明涉及一种车载终端，特别涉及一种危险品运输车辆监控系统多功能车载终端。\n背景技术\n[0002] 随着经济发展社会进步，作为国民经济运转和城市运行所必须的重要工业产品、危险品(石油、天然气及其它危险品等)无论是在生产还是生活领域越来越被广泛的使用，而相关的运输是危险品流通过程中的重要环节。相关的运输是危险品流通过程中的重要环节，其流动性大、不易管理、一旦发事故具有较大危险性，频发的危化品运输事故说明,危化品运输环节的技术化监管仍存在重大的漏洞和不足。道路危险品运输业日渐增多，对城镇、人群、河流的威胁越来越大，危险品运输的安全问题得到了越来越高的重视。\n[0003] 危险品在运输时，存在着重大的潜在危险性，如抢劫、火灾、爆炸、泄漏、中毒、污染等，其灾难性后果波及面广，影响十分严重。另一方面，司乘人员在车辆驾驶过程中存在超速、超载等违规行为，车辆行驶过程中不按照预定路线行驶或违规进出目标区域。再就是一旦发生意外救援人员无法第一时间获取危险品货物状态信息，这些因素都造成了安全隐患。\n发明内容\n[0004] 本发明的目的在于克服上述不足，提供一种危险品运输车辆监控系统多功能车载终端，有效增强企业对运输车辆、物品及人员的安全管理能力，减少运输事故发生的概率和事故造成的后果，提高应急救援的及时性。\n[0005] 本发明的目的是这样实现的：一种危险品运输车辆监控系统多功能车载终端，所述车载终端包括中心控制模块、电源管理模块、视频采集模块、声音采集模块、存储模块、液晶显示模块、RFID读写模块、GPS定位模块、GPRS无线传输模块和CAN总线接口，所述中心控制模块的视频接口和音频接口分别与视频采集模块和声音采集模块相连，所述中心控制模块的UART接口和IDE硬盘接口分别与存储模块和RFID读写模块相连，所述中心控制模块的GPIO口与液晶显示模块、GPS定位模块、GPRS无线传输模块和CAN总线接口相连接。\n[0006] 与现有技术相比，本发明具有以下有点：\n[0007] 1) 仪表显示：主要包含传统仪表的所有功能。以液晶屏（LCD）作为显示终端，所需的大量、复杂的信息能够以图形方式，灵活、准确地显示在LCD屏幕上。基本的要求是高亮度显示图形，高实时性响应，能够显示来自GPS的导航信息和传感器检测到的危险品状态信息。\n[0008] 2) 危险品状态检测和报警：运输人员可在驾驶室内实时地监控车辆的运行速度及位置等状态和所装载危险品的温湿度、压力、烟雾、电磁环境及有无泄漏等状态信息，并在危险品处于危险临界状态时发出预警信息，事故发生后及时发出警报信息。\n[0009] 3) 车辆监控及远程故障诊断：通过收集的信息进行车辆信息的诊断和分析，更加智能的监控车辆的性能和状况，并给予用户提示，同时通过车载信息平台的GPRS模块将诊断分析数据与诊断服务中心实时双向传递。通过外连GPS模块和通讯模块，并通过监控中心，可实现的功能如：车辆防盗监控和远程控制、偏离预定航线报警、车辆超速报警、车辆意外停靠报警、送达目的地提示等。\n[0010] 4) 即时交互通信：通过覆盖全国的GSM/CDMA/GPRS信号，使运输车辆与监控中心能够即时交互信息，监控指挥中心可以即时下达指挥指令，提高车辆的运营效率。\n[0011] 5) 导航：实现完善的导航功能。通过GPS全球定位系统，无论用户在世界的任何角落，都能即时定位和连续定位，实现车辆优化路径的行驶。导航信息系统的显示限于局部区域，应不影响仪表系统的同时显示。\n[0012] 6) 车载电话：采用VOIP网络电话，车载免提与无线耳机无缝切换，保证车主在通话过程中的驾驶安全。\n[0013] 7) 语音监听和播报：车辆向中心发出报警或求助后，中心可根据实际情况进行语音监听，授权人员启动车内声音监听装置，了解车内情况、正确识别警情或快速对求助车辆施援；当司机不方便阅读液晶屏显示的信息时，系统会通过TTS系统将信息自动播报，保证行驶安全。\n[0014] 8) 即时视频：可定时（或按照监控中心要求）拍摄驾驶室或者罐（箱）的卸货口，对驾驶员以及运输货物进行监视，保障驾驶员以及货物的安全。\n[0015] 9）危急情况报警按钮：当车辆遇到抢劫、交通事故等紧急情况时，司机只要通过触动隐蔽的报警按钮向监控中心报警。\n附图说明\n[0016] 图1为本发明的结构示意图。\n[0017] 其中：\n[0018] CAN总线接口10\n[0019] 中心控制模块11\n[0020] 电源管理模块12\n[0021] 视频采集模块13\n[0022] 声音采集模块14\n[0023] 存储模块15\n[0024] 液晶显示模块16\n[0025] RFID读写模块17\n[0026] GPS定位模块18\n[0027] GPRS无线传输模块19。\n具体实施方式\n[0028] 参见图1，本发明涉及一种危险品运输车辆监控系统多功能车载终端，主要由中心控制模块11、电源管理模块12、视频采集模块13、声音采集模块14、存储模块15、液晶显示模块16、RFID读写模块17、GPS定位模块18、GPRS无线传输模块19和CAN总线接口10 组成。\n[0029] 其中电源管理模块12以车载蓄电池为能量来源，产生系统工作所需要的9V、5V和\n3.3V直流电压，给其他各个模块供电。中心控制模块11采用美国TI公司的TMS320DM6467 数字媒体处理器，TMS320DM6467 数字媒体处理器由众多组件构成，其中包括集成型 ARM926EJ 内核、TMS320C64x+™ DSP 内核，其中ARM内核主要用于数据的采集、显示和控制，DSP内核用于对采集到的音频和视频信号的快速处理。该数字媒体处理器自带有视频和音频输入接口，便于和视频采集模块13和声音采集模块14直接相连，通过自带的UART接口和RFID读写模块17相连，通过自带的IDE硬盘接口和存储模块15相连。另外，该数字媒体处理器通过GPIO口和液晶显示模块16、GPS定位模块18、GPRS无线传输模块19和CAN总线接口10相连接。\n[0030] 中心控制模块11定时向视频采集模块13、声音采集模块14、RFID读写模块17和GPS定位模块18发出数据采集命令，将采集到的数据处理后存储到存储模块15，并将按照驾驶员需要将数据显示到液晶显示模块，便于驾驶员实时了解危险品及车辆的当前状况。\n对于部分重要数据，中心控制模块11将对其进行编码压缩，经过GPRS无线传输模块19发送到危险品运输车辆监控中心。GPRS无线传输模块19也可以接收危险品运输车辆监控中心发回的指令，在液晶显示模块16上显示或是进行语音播报。\n[0031] 视频和声音采集模块实时采集汽车行驶过程中的音视频信号。视频信号的采集由\n4路彩色高清摄像头完成，经过视频专用ADC芯片传输到多核嵌入式处理模块处理；音频信号由两路拾音器采集经过音频编码芯片传输到多核嵌入式处理模块处理。在车辆行进过程中，不断地把周围的情况加以循环记录。一旦发生交通事故或者其他意外，音频采集和视频采集模块能够将事故前后数分钟的车辆周围的活动影像、车辆的行驶轨迹、时间、车速和事故强度等参数记录到存贮介质上面。利用软件能够及时分析事故发生前后数分钟的场景和记录的参数，以视频的形式，确认事故的责任，加速交通事故的处理和理赔工作。\n[0032] 无线通信模块由GPS定位和GPRS无线传输两种模块构成，其中GPS定位模块提供连续定位和即时定位，支持SMS查询定位信息；GPRS无线传输模块采用GSM \n850/900/1800/1900MHz四频全球通用网络模式，实现将车内信息定时上报。无线通信模块可供中心平台监控车辆状况、接收来自中心平台的导航指令并按照设定路线导航。还能将车上的音视频相关行车信息通过GPRS或CDMA模块实时传输到监控中心，实现危险品运输车辆的远程音视频监控。并且内置备用电池和SOS开关按钮，实现非法剪线报警和紧急呼叫等功能。\n[0033] RFID读写模块由RFID读写器和RFID传感标签组成，RFID传感标签贴在危险品容器之上（或之内），监测运输过程中车载危险品的温湿度、压力、烟雾、电磁环境及有无泄漏等状态信息，将信息与标签的ID信息打包后通过无线射频一起发送给RFID读写器。RFID读写器将接收到的标签信息进行处理后，通过串口将实时数据发送给主控制器。\n[0034] 存储和显示模块由IDE硬盘和LCD显示屏构成。IDE硬盘采用希捷的1TB硬盘，转速5400转/分，硬盘缓存32M，硬盘尺寸3.5英寸。满足监控系统存储数据（尤其是数据大的图像数据）的需要，能够用来记录车辆周围的各种视频信息，行使轨迹等，供异常情况下取证，例如交通事故的责任认定、车辆被划伤等。LCD显示屏采用了全数字16:9液晶显示屏，分辨率高达1280*1024，图像画质一流。利用了最新多核处理器技术，令影像播放效果更加流畅。具备画中画功能，在播放DVD过程中可以同步播放导航画面。驾驶员还可以查看危险品在运输过程中的温湿度、压力、烟雾、电磁环境及有无泄漏等状态信息。\n[0035] 该车载终端通过嵌入式操作系统来管理硬件和软件。首先，需要为各个功能模块编写相应的驱动程序，驱动程序采用汇编语言和C语言来编写，包括液晶显示驱动、视频采集驱动、音频采集驱动、GPS定位数据采集驱动、硬盘驱动、GPRS数据通信驱动、RFID读写器数据通信驱动。然后，为车载终端移植嵌入式操作系统，并根据需要对操作系统进行适当的裁剪。在此，嵌入式实时操作系统采用广泛应用的Linux操作系统，它是一种开源代码、结构小巧、具有可剥夺实时内核的操作系统，具有执行效率高、实时性能优良和可扩展性强等特点，非常适合于嵌入式应用。最后，在嵌入式实时操作系统之上，运行各个应用程序，主要包括传感器数据采集程序，数据处理程序，无线通信程序，显示程序以及其他程序等。