基于雙星定位的4G監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)設(shè)計(jì)

引言隨著信息技術(shù)的發(fā)展，無(wú)線通信已經(jīng)普及，而我們通常的監(jiān)控手段仍是接觸式的。接觸式監(jiān)控的缺點(diǎn)是：接觸式控制大多通過(guò)有線網(wǎng)絡(luò)將采集的信息進(jìn)行遠(yuǎn)程傳送，成本較高，大大限制了使用范圍；適用范圍窄，靈活性差，在一些高危和不方便人員直接監(jiān)控的場(chǎng)合更加難以發(fā)揮作用；隨著現(xiàn)代電子技術(shù)的不斷發(fā)展，破解接觸式監(jiān)控的手段日益增多，從而大大降低接觸式監(jiān)控的安全性能。隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)的蓬勃發(fā)展和生活水平日益提高，人們?cè)谧非笊钯|(zhì)量的同時(shí)，對(duì)人身財(cái)產(chǎn)安全保障也提出了更新的要求，所以新型、性能更加優(yōu)越的防盜報(bào)警系統(tǒng)成為市場(chǎng)需求的一個(gè)主流。本系統(tǒng)就是針對(duì)傳統(tǒng)監(jiān)控報(bào)警產(chǎn)品的缺點(diǎn)開(kāi)發(fā)的一套基于衛(wèi)星定位和技術(shù)的新型監(jiān)控報(bào)警系統(tǒng)，用于實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、準(zhǔn)確和實(shí)時(shí)監(jiān)控報(bào)警和導(dǎo)航定位。本系統(tǒng)以汽車為開(kāi)發(fā)平臺(tái)，通過(guò)安裝傳感監(jiān)控裝置，收集信息傳遞給以單片機(jī)為中心的控制系統(tǒng)，經(jīng)過(guò)分析處理后經(jīng)由 全球移動(dòng)通信系統(tǒng)/ 通用分組無(wú)線電業(yè)務(wù)網(wǎng)絡(luò)，將報(bào)警信息通過(guò)電話、 短信業(yè)務(wù)或 多媒體信息業(yè)務(wù)等形式通知用戶，從而實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離、準(zhǔn)確和實(shí)時(shí)報(bào)警?，F(xiàn)在市場(chǎng)上的 全球定位系統(tǒng)可實(shí)現(xiàn)精確的定位尋車及一般的導(dǎo)航，但是 的核心技術(shù)掌握在美國(guó)手中，如果一旦發(fā)生戰(zhàn)爭(zhēng)，美國(guó)關(guān)閉應(yīng)用，后果不堪設(shè)想，尤其不利于軍用，所以我們采用了 和我國(guó)自主研發(fā)的北斗雙星雙模導(dǎo)航定位技術(shù)。1硬件系統(tǒng)本系統(tǒng)由 控制模塊、數(shù)據(jù)采集模塊、信息的接收和發(fā)送模塊、 模塊和北斗雙星定位模塊部分組成。數(shù)據(jù)采集模塊利用不同的傳感器將采集到的信號(hào)送到，進(jìn)行分析和處理后發(fā)出控制信息和報(bào)警指令給 模塊，然后通過(guò) / 網(wǎng)絡(luò)或北斗雙星向用戶傳遞報(bào)警信息，達(dá)到監(jiān)控報(bào)警的目的。系統(tǒng)將根據(jù)用戶的決策采取諸如遠(yuǎn)程喊話示警、遙控拍照和切斷油路等操作保證車輛安全。同時(shí)，該系統(tǒng)還利用 和北斗雙星雙模定位的方法，實(shí)現(xiàn)全天候、高精度的實(shí)時(shí)導(dǎo)航定位，定位精度可達(dá)? 。以串行通信的方式實(shí)現(xiàn)與 多 和北斗雙星終端的物理連接，并且留有與機(jī)的。 串行通信接口。利用北斗雙星定位終端實(shí)現(xiàn)快速定位，并將位置信息通過(guò)或者雙星簡(jiǎn)短通信的方式發(fā)送到用戶和中心站，同時(shí)，北斗衛(wèi)星的雙向短報(bào)文通信功能可以

實(shí)現(xiàn)區(qū)域報(bào)警。系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖見(jiàn)圖1。Y卬戶仇日

亮球「四心呼警＞人機(jī)界而及巧道傳希膜小q懶雙

內(nèi)塊也歲題杭灣沙坡 1一111“書(shū)北在坳，片什三小門卜|手三史.系統(tǒng)總體設(shè)計(jì)框圖見(jiàn)圖1。Y卬戶仇日

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接1」JRS-232I一?pfrl［幕陀器I尤純雅收控制模塊該模塊起著對(duì)傳感器報(bào)警信息和用戶控制信息的接收、分析和處理，是本系統(tǒng)的核心組成部分。它的設(shè)計(jì)包括電源部分、電平轉(zhuǎn)換部分、存儲(chǔ)器設(shè)計(jì)部分和外部接口部分（包括傳感器信號(hào)輸入、 控制外部設(shè)備信號(hào)輸出顯示、 與北斗雙星定位模塊和 模塊之間的通信接口）。數(shù)據(jù)采集模塊數(shù)據(jù)采集模塊中可供利用的有多種傳感器，如振動(dòng)傳感器、壓力傳感器、開(kāi)關(guān)式和斷線式傳感器等多種類型的傳感器，當(dāng)汽車受到振動(dòng)、車門被打開(kāi)或者有人坐在座位上時(shí)就會(huì)產(chǎn)生不同的信息，將這些傳感器收集到的不同數(shù)據(jù)和信息輸入系統(tǒng)C以供后續(xù)處理。此模塊設(shè)計(jì)思路是充分利用車載已有的安全成熟的產(chǎn)品作為系統(tǒng)部分。其優(yōu)點(diǎn)是：系統(tǒng)安全性和穩(wěn)定性將大幅提高；可以較好地解決系統(tǒng)狀態(tài)控制問(wèn)題，若僅考慮利用手機(jī)短信進(jìn)行設(shè)防和解防，不僅很不方便，而且長(zhǎng)期的額外信息費(fèi)用也是不可忽視的；可在原有基礎(chǔ)上進(jìn)行改裝，降低產(chǎn)品的成本，同時(shí)還可以合理有效地利用已有車載設(shè)備，使資源得到合理有效的配置。信息的接收和發(fā)送模塊以 模塊為核心，實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)與用戶之間的信息交互，在系統(tǒng)中發(fā)揮了發(fā)送報(bào)警信息和接收用戶回應(yīng)的功能。該模塊通過(guò) 網(wǎng)絡(luò)進(jìn)行數(shù)據(jù)通信，無(wú)需設(shè)置運(yùn)營(yíng)中心，大大降低了生產(chǎn)推廣成本。此模塊的設(shè)計(jì)思路是：使用開(kāi)放性較好的 模塊，并且嚴(yán)格執(zhí)行歐洲電信聯(lián)盟的0 0 等規(guī)范和協(xié)議，方便系統(tǒng)軟件開(kāi)發(fā)，并增強(qiáng)系統(tǒng)軟件的通用性。模塊技術(shù)在軍用和民用方面的應(yīng)用都很成熟，通過(guò)使用 和北斗雙星雙模定位的方法，可以大大提高導(dǎo)航定位的精度。1.5北斗雙星定位終端利用此終端實(shí)現(xiàn)快速定位，并將位置信息通過(guò)和雙星簡(jiǎn)短通信兩種方式發(fā)送到用戶和中心站，并且利用雙星簡(jiǎn)短通信實(shí)現(xiàn)區(qū)域報(bào)警。主要功能是：快速定位，為服務(wù)區(qū)域內(nèi)的用戶提供全天候、實(shí)時(shí)定位服務(wù)，定位精度與相當(dāng)；短報(bào)文通信，一次可傳送多達(dá)個(gè)漢字的信息；精密授時(shí)，精度達(dá)。2軟件設(shè)計(jì)本系統(tǒng)軟件主要參照歐洲電信聯(lián)盟的 0 0 等規(guī)范和協(xié)議，結(jié)合標(biāo)準(zhǔn)的指令集設(shè)計(jì)編輯而成，并且通過(guò) 串口收發(fā)來(lái)實(shí)現(xiàn) 與模塊、模塊和北斗雙星導(dǎo)航定位終端的雙向通信。經(jīng)過(guò)大量試驗(yàn)，該軟件在系統(tǒng)上運(yùn)行穩(wěn)定，其通用性和移植性都很好。系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)流程圖見(jiàn)圖2利恒的工改拍照H發(fā)*科I延坪『帆利恒的工改拍照H發(fā)*科I延坪『帆發(fā)切3產(chǎn),卜更浪叫工通過(guò)雙跳黨朧通如玄力川內(nèi)明晰滓并打世畀j2打女山?噸?想客？圖工程序流程

主要流程及相關(guān)程序敘述如下：首先初始化使其進(jìn)入正常的工作方式，程序通過(guò) 的 接口控制模塊，串口的初始化函數(shù)為 ，分別對(duì) 和 模塊、北斗雙星導(dǎo)航定位終端、―模塊以及機(jī)的外部顯示處理接口進(jìn)行了詳細(xì)的定義和說(shuō)明。同時(shí)，對(duì)相應(yīng)的傳感器和控

制引腳的輸入或輸出方式進(jìn)行了正確的設(shè)置。為了正確建立和 模塊之間的通信，檢測(cè)串口通信速率，在合理設(shè)置后，由單片機(jī)發(fā)出 檢測(cè)信號(hào)，若通信建立不正確，則繼續(xù)檢測(cè)，等待 回應(yīng) 確定通信正常建立。為使 模塊能在符合用戶要求的條件下工作，需對(duì)其進(jìn)行初始化，包括關(guān)閉振動(dòng)和鈴聲、設(shè)置短信內(nèi)存、模式、提示方式等。seiwLwmmarKlC'AT+CALM=1；+CVIB=O\r")HAT-hCPMS="WTH)HAT+CMCF-0\r")srnd_ixMTinian<l("AT+CNMI=Or(l,U,O,t )進(jìn)入工作模式，包括兩方面工作內(nèi)容：一是檢測(cè)各個(gè)傳感器，先檢測(cè)報(bào)警級(jí)別高的傳感器，若有報(bào)警信號(hào)送來(lái)，則有控制編輯和發(fā)送手機(jī)短信(或者打電話)通知用戶；if((ffiheljcidauJiK&flagl)isend對(duì)謝strl)；Z/slrl竊賊入軍r&lLgnerij''jf((!chenjenka]]A )門日id5m式si：//htr2車門打開(kāi)ca]l_owflpr();,二是檢測(cè)是否有新短信或來(lái)電，有則讀回并解碼執(zhí)行用戶通過(guò)短信發(fā)來(lái)的命令或核實(shí)用戶來(lái)電后控制 模塊自動(dòng)應(yīng)答。由于從串口讀取大量數(shù)據(jù)時(shí)不免存在誤碼，為防止執(zhí)行錯(cuò)誤命令， 將連續(xù)重復(fù)讀取同一條短信兩次，兩次相同時(shí)才執(zhí)行短信中的命令，否則重新讀此短信。inbuf/'\r\nHtXG\r\jr')；=XUL1.)pumnnK("AT+ )；iq4?一的向父皿mber-呷+I盯)〃比較號(hào)嶼決定是否接聽(tīng)阿三也穌("ATA"'jit5l?ilrjng(11ATIIyr")；ucharcliEck.sms()〃檢測(cè)兩次讀短信相同做施小師3(一〃接收短信閽四并執(zhí)行命令開(kāi)於二ML)iK!mihLihNMr5)}空j?start：目刈if(i==0)沮！ 同而))即2start：//M.岫執(zhí)行結(jié)果系統(tǒng)功能和性能用戶密碼設(shè)置：用戶可編輯短信更改密碼 到模塊，在用戶接到短信回饋執(zhí)行成功"或"執(zhí)行失敗"后即可獲知更改密碼的執(zhí)行情況。更改用戶：用戶可通過(guò)編輯短信更改用戶后位為設(shè)定的密碼，在用戶接到短信回饋時(shí)可判定結(jié)果。短信報(bào)警：當(dāng)車輛安全受到外界威脅時(shí)，車載傳感器收集信息后將信息交由 判定威脅級(jí)別后，發(fā)出指令控制 模塊編輯手機(jī)短信如車門開(kāi)、車被盜等在第一時(shí)間通知用戶。圖像監(jiān)控：當(dāng)用戶收到車輛安全情況受到威脅時(shí)，可編輯短信拍照給車載電話， 收到命令后控制 模塊拍照并在第一時(shí)間通過(guò) 網(wǎng)絡(luò)發(fā)送給用戶，方便用戶了解車輛安全具體情況。遠(yuǎn)程監(jiān)聽(tīng)和喊話示警：當(dāng)用戶接收到報(bào)警短信后可以直接撥打車載電話，系統(tǒng)將自動(dòng)接通電話方便用戶進(jìn)行監(jiān)聽(tīng)，或經(jīng)由系統(tǒng)自帶的功放和揚(yáng)聲器進(jìn)行擴(kuò)音喊話示警。遠(yuǎn)程制動(dòng)：當(dāng)用戶接收到短信或通過(guò)電話監(jiān)聽(tīng)發(fā)現(xiàn)車輛受到威脅時(shí)，可以編輯短信熄火、到車載電話，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)切斷油路，使汽車停止行駛。遠(yuǎn)程遙控暖車：用戶可編輯手機(jī)短信暖車到模塊， 將控制現(xiàn)有繼電器提前進(jìn)行暖車。北斗雙星導(dǎo)航定位：快速定位；短報(bào)文通信；精密授時(shí)。區(qū)域通信和報(bào)警：當(dāng)某輛汽車的本系統(tǒng)監(jiān)測(cè)到險(xiǎn)情后，可利用北斗雙星的簡(jiǎn)短通信功能給鄰近的系統(tǒng)發(fā)送報(bào)警信息，共同提高安全防護(hù)級(jí)別，防止險(xiǎn)情擴(kuò)散。與北斗雙模定位：系統(tǒng)留有模塊的外部接口，可利用 結(jié)合和北斗雙星的定位數(shù)據(jù)進(jìn)行差分比較以獲得更加精確的導(dǎo)航和定位信息。隨著—,地理