GPS电子锁物流管理系统方案设计

物流GPS电子锁监控系统方案
华胜天成信息技术发展
二〇一一年九月
第一章、概述
1.1、项目业主和项目名称
1.1.1、项目业主方
项目业主方：物流监管公司
1.1.2、项目名称
项目名称：物流监管GPS锁监控系统方案
1.2、项目建设目标
1、业主方可通过桌面读写器往GPS电子锁里写入车牌、目的地等信息，配
置电子锁工作参数，开锁密码管理等操作。

2、当车辆装完货后，由业主方锁上GPS电子锁，锁上后只能由业主方远程
打开，或者授权打开。

3、GPS电子锁支持短信开锁、密匙开锁、远程客户端开锁三种开锁方式；
短信开锁可指定，自由设定开锁密码。

4、GPS电子锁上锁后，可通过客户端查看GPS电子锁的定位信息（电压、
是否被拆、速度等信息），反映车辆的在途情况，评估货物离目的地距离、时间。

5、提供在途监管风险信息（如车辆不按指定线路方向）以及车辆历史轨迹
查询
6、对于锁充电方面可选用充电箱（每箱有三十个充电头）
1.3、主要建设容
1.3.1、电子锁桌面读写器
1、电子锁桌面读写器（采用非接触控制），可通过桌面读写提供的PC端程序管理电子锁各种运行参数，如低电量报警、上发数据时间、写入车辆车牌信息、开锁密码、指定短信能开锁的手机号等操作。

桌面读写器
1.3
2.、充电箱
充电柜可以同时给三十个电子锁/密匙进行充电或存放管理。

1.3.3、电子锁
一终端电子锁主要特性：
1、使用GPS跟踪定位，精确度高；
2、 GSM/SMS 通信功能或GPRS TCP/UDP连接服务器；
3、客户可选
1）国使用：支持2频段， GSM 900/1800 MHz
2）全球通用；支持4频段， GSM850/900/1800/1900 MHz
4、设计二层开锁协议，分为信息锁与物理锁。

实时防拆报警设计；
5、通过网络远程遥控开锁，及短信开锁，也支持近距离密钥授权开锁；
6、 GPS天线，GSM天线置设计，方便安装；
7、极低待机功耗，超长待机时间（两节3000mAh锂电池）；
8 、全面高端防水设计，完全适合长期室外使用；
9、应用UHF 915M有源技术
10、GPS电子锁外观
二、GPS电子锁技术参数：
1、工作电压低（用锂电池供电）：3.6—4.2V
2、供电电流：<400 mA GPRS Class 10 & GPS
（支持省电模式，GPS关电，GSM休眠，MCU休眠）
休眠后的电流：1mA –2mA
3、待机时间：30天
4、GPS定位位置精确度：±10 m
5、工作温度：-25 °C 至 70°C
6、工作湿度：5%---90% 不凝固
7、GPS接收性能参数：( u-blox 5 系列NEO-5M )
中心频率：1575.42 MHz
定位精度：2.5m CEP
最大更新速率：小于4 Hz
速度精确度：0.1 m/s
捕获时间：
冷启动：32 s
温启动：32 s
辅助启动：<3 s
热启动：1 s
灵敏度：
跟踪：-160 dBm
重新捕获：-160 dBm
冷启动：-143d dBm
海拔：< 5000 m
速度：< 500 m/s
三、GSM 主要参数特性：
工作频段：EGSM 900 和DCS0
发射功率：Class 4 ( 2W)：EGSM 900
Class 1( 1W)：DCS0
GPRS 连接特性：GPRS multi-slot class 10 (默认)
短信息（SMS）：MT, MO, CB, Text 和PDU 模式
第二章电子锁作业流程
2.1、电子锁参数配置
在首次使用电子锁时，可通过桌面读写器来配置及管理电子锁的所有工作参数，如解锁密码更改，指定开锁手机号，或者往电子锁里写入承受车辆车牌信息、自编信息写入到GPS电子锁。

2.2、电子锁上锁
当车辆装完货后，由业主方给车辆加上GPS电子锁，当锁上后通过GPRS自动连接中心后台系统，进行实时监控状态。

2.3、解锁
当货物抵运目的地时，收到收货方解锁通知时，可采用以下两种远程解锁方式进行解锁：
1）短信解锁
业主方手机输入“Hxxxxxx:8,OPEN”发送到电子锁的SIM卡，如果电子锁收到短信开锁指令后，将返回开锁成功短信给业主方：”SET OPEN OK”.
2）客户端远程解锁
业主方通过用户名和密码登陆客户端，客户端除了在途实时监控、风险提示、车辆历史轨迹回放功能外还具有远程开锁（也可以设成抵达目的地自动开锁）。

数据库也将记录下开锁的人员、开锁时间、开锁地点信息。

3）密匙解锁器
业主方可将密匙交给司机，但不给密匙授权，用于当电子锁电量意外耗尽时，可用此密匙进行外部供电，来进行远程解锁。

4）RFID读写器
可在门口或某处安装读写器，当进到读写器读写的围，自动解封电子锁。

第三章监控系统设计
3.1、监控中心设计
主监控主要由固定IP宽带、防火墙、服务器、大屏幕显示、客户端电脑、地图软件
3.2、系统软件设计
3.2.1、服务端
主要分为GPS通信服务器以及数据库服务器。

GPS通信端采用开源代码通信ACE控件框架编写，并且打包成一个windows server2003一个服务，能够随着服务器启动而启动，关闭而关闭，不需要人工处理。

经实验测试，能够在一个服务器运行12000个车载终端。

数据库服务器采用比较通用sql server2005。

3.2.1、客户端主要功能
一、实时监控
可对车辆进行统一集中管理和实时监控调度，并且能够结合业界领先的GIS查询分析，辅助决策支持，提高系统响应速度。

主要完成车辆的调度、定位与监控、电子锁状态监控、报警管理、轨迹回放、地图的操作管理等功能。

本系统具有计算机辅助决策、地理信息的处理、数据库的管理等功能，能实现货物运输过程中的应急处理、实力调度和辅助决策，使得中心可以快速、准确、及时、可靠、系统化地进行指挥和调度。

基本定位、跟踪服务：查找位置、跟踪、轨迹记录和回放。

监控告警功能：偏离预定路线报警以及不正常停靠
电子锁状态查询。

车辆电子锁设备控制。

查询统计管理：对系统的访问量统计、收发信息统计和报表处理组件
在系统登录后直接进入实时监控画面。

二、智能分析
目前在从事保税区作业的车辆有固定、临时的，如何在数量众多、种类复杂的车辆运行资料中，准确判断识别异常情况，实施重点监管的难度很大，必须依赖于计算机的智能分析判断后进行报警。

此项功能也是该系统辅助海关实施中途监管的重点，需要实现以下功能：1）轨迹智能分析报警。

轨迹智能分析报警是指将转关车辆由启运地至指运地间的历史资料自动收集并存入数据库中。

计算机进行组合分析判断和积分分析判断。

――组合分析判断
实时或事后对指定的转关运输过程进行分析、判断：
①行驶围是否超过指定区域；
②行驶路线是否符合预定要求；
③行驶及停靠时间是否正常合理；
④电子锁自身状态（故障、电压、异常拆卸等）；
分别给出正常、越界、超时等不同结论，并给予相应积分。

2）报警级别及信息传递
当经过分析判断后需要报警时，根据实际情况将报警级别分为以下3个级别：
1级报警：绿色提示。

2级报警：黄色提示，执行报警提示，可根据当时的情况选择是否转入实时监控。

3级报警：红色提示，执行报警提示，可根据当时的情况选择是否转入实时监控。

可以设置线路预警（以行驶线路设置为预警线路，一下截图蓝色线路为设置预警线路），设置区域预警（以仓库为区域进行设置）
车辆在仓库外面（设置的区域预警和线路预警交界处），提示区域报警。

车辆偏离设置的区域围，系统提示车辆偏移线路预警。

三、轨迹回放截图
点击你所需车辆图标，并选择右键轨迹回放。

选择轨迹回放时间段则可以
四、查询功能
1、报警信息查询。

查询分类：按车牌查询、按时间查询。

2、车辆管理，根据车号查询匹配的锁号、上锁时间和解锁时间等。

3、报表统计。

按照（每天、每周、每月）汇总发出锁数量。

按照（每天、每周、每月）汇
总收回锁的数量。

5、密钥管理，增加密钥操作使用相应的查询统计功能。

3.2.2、地图
数据分析GIS终端可对实时或下载的车辆运行GPS信息进行电子地图显示。

包括以下功能：
――地图放大、缩小，也可分块、分屏显示。

――地图漫游，地图根据选定车辆轨迹进行单独自动漫游，以确保该车始终显示在屏幕上。

――地图打印功能，提供对车辆轨迹的打印支持。

――轨迹回放，将车辆的GPS历史数据在电子地图上回放出运行轨迹显示，包括时间、状态、方向、车辆状态等。

第四章网络设计
现未调研，尽可能采用业主方原有网络。

第五章设备清单
本系统包含如下部分
GPS电子锁
桌面式RFID读写器
电子密匙
电子锁充电柜
GPS客户端软件
GPS中心端软件
地图软件（正版）
后台监控中心（可由业主方自行提供）
数据服务器。