Контроллер для мониторинга параметров подвижных и неподвижных объектов на основе спутниковых систем

Полезная модель относится к оборудованию мониторинга транспортных средств и объектов народного хозяйства. Контроллер содержит системный узел приема и обработки спутниковых сигналов и соединенные с ним узел интерфейса и модем приемо-передачи данных, а также герметичный корпус с размещенными в нем указанными системным узлом приема и обработки спутниковых сигналов, узлом интерфейса и модемом приемо-передачи данных. Кроме того, он содержит антенны GPS/ГЛОНАСС и GSM, узел интерфейса выполнен с возможностью взаимодействия с разнородными датчиками, указанный системный узел приема и обработки спутниковых сигналов содержит GSM-модем и GPS/ГЛОНАСС-приемник, на указанном корпусе размещены разъемы для подключения антенн GPS/ГЛОНАСС и GSM, соответственно, к GPS/ГЛОНАСС-приемнику и GSM-модему, а также кабельный гермоввод для подключения контроллера к источнику питания и датчикам.

Полезная модель относится к оборудованию мониторинга транспортных средств и объектов народного хозяйства. Предназначено для контроля параметров подвижных и неподвижных объектов на основе спутниковых навигационных систем ГЛОНАСС/GPS/Galileo и перспективных спутниковых и мобильных систем связи (GSM/CDMA).

Контроллер применяют по назначению совместно с программным обеспечением диспетчерского центра (ДЦ) Заказчика, либо со специализированным клиентским программным обеспечением, позволяющим настроить внутренние управляющие регистры контроллера.

GPS/ГЛОHACC/Galileo приемник определяет координаты транспортного средства и передает их в системный узел, который на основе этих данных формирует сообщение для ДЦ. В это сообщение также закладывается тип передаваемой команды. После формирования пакета информационное сообщение передается по каналу связи на ДЦ. При передаче команд управления и SMS сообщений от ДЦ контроллер по каналу связи принимает сообщение и передает в системный узел, который распаковывает пакет сообщений и выделяет команды управления для передачи на устройства, работающие с контроллером.

Из уровня техники известно средство управления и мониторинга подвижного транспортного средства (см. RU 2254616, опубл. 20.06.2005), предназначенное для централизованного контроля мест нахождения транспортных средств, состояния их подсистем и фиксирования текущих событий, происходящих на транспортном средстве.

Недостатками известного средства являются:

- от транспортного средства (ТС) передаются только данные о местоположении ТС, однако информация о состоянии параметров ТС не передается;

- передача данных осуществляется только с помощью SMS сообщений, что требует, во-первых, необходимости введения в состав центрального диспетчерского пункта (ЦДП) приемопередатчика пакетов цифровой информации и, во-вторых, постоянного нахождения ТС в зоне покрытия сети сотовых операторов для оперативного оповещения ЦДП о сложившейся обстановке, что снижает зону применения системы.

Из уровня техники известно устройство контроля, навигации и мониторинга подвижных объектов (см. RU 2268175, опубл. 20.01.2006, прототип). Сущность известного устройства заключается в следующем. На подвижном объекте расположены приемник дистанционного считывания кода с антенной, бортовой компьютер, управляющий контроллер, шина обмена данных, группа охранных датчиков, индикатор режимов работы охранных датчиков, модем, спутниковый трансивер с антенной, сотовый трансивер с антенной, блок оптимального сложения, делитель мощности, спутниковый навигационный приемник сигналов GPS, телекамера, аналого-цифровой преобразователь видеосигналов, цифроаналоговый преобразователь аудиосигналов, электроакустический преобразователь, блок ручного ввода данных и блокиратор функциональных органов охраняемого объекта. Диспетчерский центр выполнен с двумя высокочастотными входами, подключенными к антеннам соответственно спутниковой и сотовой связи, а также с абонентским входом. Система позволяет эффективно противодействовать несанкционированному воздействию на охраняемый объект, а также оперативно изменять порядок функционирования блоков в зависимости от выполняемых ею функций.

Недостатками известной системы являются:

- отсутствие возможности приема навигационной информации спутниковой системы ГЛОНАСС;

- отсутствие средств отображения информации для лиц, сопровождающих груз.

Задачей полезной модели является своевременное прогнозирование, выявление и предупреждение угроз и критических ситуаций в отношении ТС, а также повышение степени защиты от несанкционированного доступа, снижение уровня риска воздействия факторов техногенного, террористического и природного характера с использованием современных технических средств радиосвязи и навигации и вычислительной техники. Все данные могут передаваться по множеству каналов связи, в качестве которых используются: проводной канал связи, волоконно-оптический канал связи, спутниковые каналы связи, каналы сотовой сети подвижной связи.

Применение полезной модели позволяет обеспечить решение следующих задач:

- измерение текущего местоположения транспортного средства (координаты, скорость, курс);

- вычисление пробега автомобиля (функция «цифровой одометр»);

- контроль состояния подключенных датчиков (два дискретных датчика и два аналоговых датчика);

- контроль состояния внешних датчиков и устройств, подключенных по шине RS-485;

- функцию «Тревожная кнопка»;

- функцию «Вызов диспетчера»;

- реализация черного ящика - запись событий, происходящих с автомобилем, в энергонезависимую память. Перечень записываемых данных определяется протоколом обмена и может согласовываться с Заказчиком;

- реализация режима чтения данных черного ящика с диспетчерского центра;

- автоматическая передача накопленных данных на сервер диспетчерской системы;

- однократная автоматическая передача SMS-сообщения в диспетчерский центр по каждому запрограммированному событию;

- возможность удаленного управления внешним оборудованием автомобиля по командам диспетчерского центра (по шине RS-485).

Поставленная задача решается тем, что контроллер для мониторинга параметров подвижных и неподвижных объектов на основе спутниковых систем содержит системный узел приема и обработки спутниковых сигналов и соединенные с ним узел интерфейса и модем приемо-передачи данных, при этом контроллер содержит герметичный корпус с размещенными в нем указанными системным узлом приема и обработки спутниковых сигналов, узлом интерфейса и модемом приемо-передачи данных, а также содержит антенны GPS/ГЛОНАСС и GSM, узел интерфейса выполнен с возможностью взаимодействия с разнородными датчиками, указанный системный узел приема и обработки спутниковых сигналов содержит GSM-модем и GPS/ГЛОНАСС-приемник, на указанном корпусе размещены разъемы для подключения антенн GPS/ГЛОНАСС и GSM, соответственно, к GPS/ГЛОНАСС-приемнику и GSM-модему, а также кабельный гермоввод для подключения контроллера к источнику питания и датчикам.

Полезная модель поясняется чертежом, где на фиг.1 показана структурная схема контроллера, а на фиг.2 представлен внешний вид контроллера.

Согласно фиг.1 контроллер содержит узел интерфейса 1, т.е. узел взаимодействия с разнородными сенсорами (датчиками), системный узел приема и обработки спутниковых сигналов 2, который обеспечивает также выполнение управляющих команд и обработку данных, и модем приемо-передачи данных 3, обеспечивающий прием и передачу данных с диспетчерским пунктом и/или отдельным пользователем. В системном узле 2 на отдельной печатной плате размещены GSM-модем и GPS/ГЛОНАСС-приемник. Системный узел обеспечивает взаимодействие всех составных частей контроллера (GSM-модема, GPS/ГЛОНАСС-приемника, встроенной FLASH-памяти), съем сигналов с аналоговых и дискретных датчиков, а также обмен по шине RS-485.

На корпусе контроллера расположены разъемы антенн GPS/ГЛОНАСС и GSM для подключения антенн GPS/ГЛОНАСС и GSM, соответственно, и кабельный гермоввод с кабелем K1 для подключения контроллера к источнику питания и датчикам (см. фиг.2).

GPS/ГЛОНАСС антенна имеет кабель длиной 3 м, герметичное исполнение и магнитное крепление, что позволяет устанавливать антенну в местах, обеспечивающих уверенный прием сигналов навигационной спутниковой системы.

Принцип работы заявленного контроллера заключается в следующем.

Контроллер предназначен для автоматической работы в непрерывном круглосуточном режиме.

GPS/ГЛОНАСС приемник определяет координаты объекта и передает их в системный узел, который на основе этих данных формирует сообщение. В это сообщение также закладывается тип передаваемой команды. После формирования пакета информационное сообщение передается по каналу связи. При передаче команд управления и SMS сообщений контроллер по каналу связи принимает сообщение и передает в системный узел, который распаковывает пакет сообщений и выделяет команды управления для передачи на устройства, работающие с контроллером.

При нахождении контролируемого объекта в зоне приема GSM-сигналов осуществляется передач а информации по сетям GSM с поддержкой обмена по протоколу GPRS-пакетной беспроводной передачи данных, обеспечивающей высокоскоростной обмен информацией через сотовую сеть, с помощью модема приемо-передачи данных (GSM/GPRS-модема).

Прием информации от контроллера при использовании систем связи GSM производится следующим образом:

- передача информации о местоположении контроллера осуществляется в масштабе времени, близком к реальному;

- при нахождении контроллера в зоне покрытия сетями сотовой связи формата GSM передача информации ведется по каналам сотовой связи;

- на остальных участках информация о местоположении накапливается во встроенной FLASH-памяти.

Одновременное использование сигналов систем ГЛОНАСС/GPS позволяет:

- повысить достоверность и непрерывность навигационных определений;

- избежать мертвых зон в сложных условиях пересеченной местности, городских застроек, промышленных инфраструктур и высоких широт.

Контроллер для мониторинга параметров подвижных и неподвижных объектов на основе спутниковых систем, содержащий системный узел приема и обработки спутниковых сигналов и соединенные с ним узел интерфейса и модем приемо-передачи данных, отличающийся тем, что контроллер содержит герметичный корпус с размещенными в нем указанными системным узлом приема и обработки спутниковых сигналов, узлом интерфейса и модемом приемо-передачи данных, а также содержит антенны GPS/ГЛОНАСС и GSM, узел интерфейса выполнен с возможностью взаимодействия с разнородными датчиками, указанный системный узел приема и обработки спутниковых сигналов содержит GSM-модем и GPS/ГЛОНАСС-приемник, на указанном корпусе размещены разъемы для подключения антенн GPS/ГЛОНАСС и GSM, соответственно, к GPS/ГЛОНАСС-приемнику и GSM-модему, а также кабельный гермоввод для подключения контроллера к источнику питания и датчикам.