一、項目概述
1.1 項目背景
隨著無線通信技術和GPS技術的飛速發(fā)展，使得GPS技術的行業(yè)應用日趨成熟并得以廣泛開展。GPS車輛監(jiān)控平臺具備的基本功能包括車輛實時定位、軌跡回放、超速報警、越界報警等，為提高交通安全管理水平提供了保障。但是，在車輛油耗管理方面一直缺乏有效的技術手段進行監(jiān)管。
目前企業(yè)車輛的油耗管理多是依據(jù)車輛行駛里程概算消耗的油量，是完全意義上的粗略估算，這種粗放管理方式存在以下弊端：人為或機械磨損等原因造成油量損失；外出車輛油耗與報銷不容易監(jiān)督；車輛多時統(tǒng)計管理工作量大。
    據(jù)我公司調查了解目前車隊管理主要存在三大難題:
（1）車輛調度難:無法對運行車輛進行高效的調度管理。
（2）司機偷油現(xiàn)象、過橋過路費用過高難以控制:司機偷油情況難以解決；司機繞路行駛報銷過橋過路費用。
（3）人、貨、車的安全保障難度大:在外出過程中，缺乏有效的盜搶防范措施，人、車的安全不能得到有效保障。
1.2 項目意義
    該產(chǎn)品是面向各種車輛，用于數(shù)字化記錄車輛加油、耗油情況，防止盜油現(xiàn)象發(fā)生，避免資源浪費，并提高交通安全，加強運營管理的高科技產(chǎn)品。
本系統(tǒng)可以實現(xiàn)：
     是否加了700元錢的油到油箱？
 1.3 效益分析
1.3.1 節(jié)省費用 
 1、貪污、浪費大大減少
  （1）杜絕司機胡亂報銷燃油費：包括路上賣油、虛開發(fā)票和繞路耗油等；
  （2）減少長途電話費、短信費等：通過數(shù)據(jù)短信溝通，費用大大降低；
  （3）減少車輛磨損費：包括繞路、空跑等；
  （4）減少人工費用：包括傳統(tǒng)的統(tǒng)計、調度等的人數(shù)開支等；
  （5）節(jié)省車輛：安裝GPS系統(tǒng)后原來的車輛按照使用率和調度程度來計算將可以節(jié)省30~40%的車輛。
1.3.2 高效管理
 1、提高工作效率：
    建立完善的GPS調度管理系統(tǒng)，使公司統(tǒng)一的對車輛和司機進行管理，以最少的付出發(fā)揮最大資源優(yōu)勢作用。及時的調用最近距離、最合適的車輛使用，滿足客戶的需求、減少車輛的閑?；蚨嘈旭偮烦痰葼顩r，大大提高了車輛的使用率。
 2、統(tǒng)一管理和高效調度：
    調度中心隨時隨地掌握每一輛車的狀態(tài)，就能做到對任何車輛或車隊進行統(tǒng)一調度管理和指揮。不會因需要而調用不到車輛；；同時也減少因管理人員不知所有車輛的位置而盲目的撥打電話通知司機；更不會給司機找借口搪塞拒絕執(zhí)行任務等情況。
該系統(tǒng)配合車輛的GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)，對車輛每日的運行軌跡作了準確的統(tǒng)計，同時還對車輛的用油量進行實時監(jiān)控，任何異常的油耗都會在系統(tǒng)平臺上留下記錄。配合上系統(tǒng)中的車輛行程統(tǒng)計功能，統(tǒng)計估算出該車輛的當月（或某個周期）的油耗總量，使得那些莫名其妙的耗油發(fā)票無法渾水摸魚了。這套系統(tǒng)目前已在中外運等中國大型用車企業(yè)推廣，并獲得良好的預期。
  二、系統(tǒng)介紹
2.1 系統(tǒng)簡介
在GPS車輛監(jiān)控平臺基礎上開發(fā)的精確油耗管理系統(tǒng)，有助于車輛管理企業(yè)實時監(jiān)控車輛油耗、精確分析車輛作業(yè)和油耗的關系，有效解決人為、機械磨損或漏油等損耗問題，降低車輛運行成本，實現(xiàn)車輛運營的科學管理。
基于GPS車輛監(jiān)控平臺，綜合應用GPS、GPRS、GIS、電子測量技術實現(xiàn)對于車輛實時油量的監(jiān)控、異常油耗的報警、油耗的統(tǒng)計。該系統(tǒng)的實現(xiàn)原理：采用GPS車載終端上的232數(shù)據(jù)串口與油位傳感器數(shù)據(jù)接口對接，GPS設備為將油位傳感器送來的信號經(jīng)過微機處理，轉換成數(shù)字信號，并根據(jù)系統(tǒng)設定的時間間隔通過GPRS向系統(tǒng)上報油量以及定位數(shù)據(jù)；軟件平臺裝終端上傳過來的車輛油耗數(shù)據(jù)以及位置等車輛狀態(tài)數(shù)據(jù)進行歸類、存儲和分析，最終將客戶所需信息完善地提供給客戶，幫助客戶實現(xiàn)透明管理、降低成本、保障安全、提高效率的目標。
2.2 系統(tǒng)特點
2.2.1 系統(tǒng)支持多種通信方式（GPS/GSM/GPRS）
系統(tǒng)借助現(xiàn)有的GSM、GPRS無線通信公用網(wǎng)來實現(xiàn)車輛定位信息，該系統(tǒng)無需申請頻點，無需另建網(wǎng)站，既經(jīng)濟又方便；全面考慮了與現(xiàn)代無線通信系統(tǒng)的連接；針對常規(guī)頻點、集群通信、GSM等通信方式，在覆蓋范圍、通信費用、系統(tǒng)容量、通信延時等方面都進行了相應的優(yōu)化設計。   
2.2.2 系統(tǒng)支持多級、多點監(jiān)控   
支持超大規(guī)模車輛入網(wǎng)系統(tǒng)充分利用公共通信網(wǎng)絡，設計了多重監(jiān)控框架結構，對移動車載單元進行監(jiān)控、綜合信息服務。它支持多個分監(jiān)控中心通過數(shù)據(jù)專線、ISDN  等撥號連接總監(jiān)控中心，每個分監(jiān)控中心還可以掛多個子中心，擴展靈活方便。
2.2.3 覆蓋范圍廣，可實現(xiàn)全國自動漫游 
     由于利用GSMGPRS網(wǎng)進行通訊使得車輛監(jiān)控系統(tǒng)還具有覆蓋范圍廣，監(jiān)控容量大，通訊質量高，可實現(xiàn)數(shù)話兼容，擴容方便，系統(tǒng)兼容性好的優(yōu)點。
2.2.4 系統(tǒng)穩(wěn)定可靠，數(shù)據(jù)安全性高
近幾年來為多各行業(yè)的客戶建立監(jiān)控中心豐富的實戰(zhàn)經(jīng)驗；車載機故障自檢，可實現(xiàn)遠程維護。
2.2.5 操作方便，并提供相應的增值服務   
       簡潔、人性化的監(jiān)控軟件界面，使您自如的掌控車輛 只需用鼠標輕輕一點即可完成，易學易用。系統(tǒng)可提供地址查詢、距離面積測量等增值 服務，同時還可與Internet聯(lián)網(wǎng)，實現(xiàn)網(wǎng)上查車服務。 
 
圖表 1系統(tǒng)登陸界面
三、技術方案
油量檢測型GPS是我公司在國內最早推出的、具有自主知識產(chǎn)權的系統(tǒng)，它在汽車行駛記錄儀的基礎上采用世界領先的GPS衛(wèi)星定位技術、GSM／GPRS全球移動通訊技術、GIS地理信息技術及計算機網(wǎng)絡通信與數(shù)據(jù)處理技術，在現(xiàn)有GSM／GPRS公眾網(wǎng)的基礎上開發(fā)的一套社會治安綜合防范和遠程監(jiān)控通訊管理系統(tǒng)，該系統(tǒng)不僅可以對車輛進行監(jiān)控，而且可以監(jiān)測到車輛的油箱液面的變化情況，及時了解車輛油箱的液面情況。該系統(tǒng)由三部分組成，即監(jiān)控中心、車載監(jiān)控單元、通訊系統(tǒng)。油量檢測型GPS對于遏制疲勞駕駛、減少交通事故、車輛的監(jiān)控、調度，具有重大作用，同時可以檢測到油箱的油量變化情況，為交通管理部門對車輛進行行之有效的管理提供了便捷手段,同時也極大地方便了交通運輸公司對于車隊的管理。
系統(tǒng)主要由監(jiān)管中心和車載GPS終端兩部分組成。 
（一）監(jiān)管中心由以下五部分組成：
 
    通信接口系統(tǒng)：通信接口子系統(tǒng)提供了與多種通信設備的軟件接口，因此，系統(tǒng)支持多種無線通信方式，包括GSM、GPRS等通信方式，便于用戶使用。  
(1) 信息分發(fā)中心服務系統(tǒng)：信息分發(fā)中心服務子系統(tǒng)是連接通信接口子系統(tǒng)、多個分監(jiān)控中心和監(jiān)控終端的中間層，從通信接口接收的數(shù)據(jù)經(jīng)分解、分類、認證、并分發(fā)到各多個分監(jiān)控中心。   
(2) 數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)：數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)是對后臺數(shù)據(jù)庫管理的一部分，它包括車臺初始化設置、車臺信息管理、入網(wǎng)單位信息管理、入網(wǎng)監(jiān)控終端管理、車輛軌跡管理、計費管理等部分。   
(3) 通訊控制器：它由單片機、通信接口電路、通訊模塊、其他輔助電路(供電、I/O接口等)四部分構成。
 
圖表 2軟件平臺界面

（二）車載GPS終端：
 車載GPS終端包括GP S定位主機與電容式液位線性油量傳感器：
    GPS主機是安裝在監(jiān)控車輛上對車輛進行監(jiān)控，并統(tǒng)計定位信息與液位線性油量傳感器統(tǒng)計的油箱油量數(shù)據(jù)信息，并把數(shù)據(jù)上傳到網(wǎng)絡服務器。實現(xiàn)對車輛的定位監(jiān)控與油耗的監(jiān)控。
 
     GPS主機
液油量傳感器主要由機械部分，電路部分。電容式油量傳感器的傳感部分是一個同軸的容器，當油進入容器后引起傳感器殼體和感應電極之間電容量的變化，這個變化量通過電路的轉換并進行精確的線性和溫度補償，輸出RS232數(shù)字信號。即使油位的微小變化都可以測量出來。       
       GPS設備為：將油位傳感器送來的信號經(jīng)過微機處理，轉換成數(shù)字信號，通過GPRS傳回到監(jiān)控中心，GPS為定位跟蹤。
 
 
3.1 GPS定位技術 
GPS(Global Positioning Systems)是美國歷經(jīng)20年，耗資超過300億美元建立的全球衛(wèi)星定位系統(tǒng)，是一種全球性、全天候、連續(xù)的衛(wèi)星無線電導航系統(tǒng)，可提供實時的三維位置、三維速度和高精度的時間信息。由于GPS定位技術具有精度高、速度快、成本低的顯著優(yōu)點，因而已成為目前世界上應用范圍最廣泛、實用性最強的全球精密授時、測距、導航、定位系統(tǒng)。
3.2 GSM/GPRS移動通訊網(wǎng)
中國移動通信公司 GSM/GPRS移動通訊系統(tǒng)就是我國最大的移動移動通訊網(wǎng)絡，該調度管理系統(tǒng)利用GSM/GPRS移動通訊系統(tǒng)的無線數(shù)據(jù)傳輸功能來傳送車輛定位、報警、調度等信息，并且支持語音通話功能。該系統(tǒng)的特點是應用范圍廣，只要能夠接收到移動信號的地方都能對車輛進行監(jiān)控。
3.3 GIS地理信息系統(tǒng)
地理信息系統(tǒng)（Geogrphicy  Information  System）是在計算機軟、硬件系統(tǒng)支持下，對整個或部分地球表層空間中的有關地理分布數(shù)據(jù)進行采集、儲存、管理、運算、分析、顯示和描述的技術。在GPS多功能車輛跟蹤服務系統(tǒng)中，GIS主要用于在計算機系統(tǒng)中對地圖的顯示和管理。
3.4 計算機信息處理技術
在調度中心系統(tǒng)中，主要采用了數(shù)據(jù)庫技術、局域網(wǎng)和廣域網(wǎng)技術、多媒體技術以及計算機遠程控制操作的多項計算機技術。
3.5 油耗監(jiān)測技術
該技術是通過液位線性油量傳感器安裝在受油車郵箱里，利用鐵氧體磁鐵產(chǎn)生的磁場控制干簧管的通斷的原理，將被測油位的變化轉化成數(shù)字信號輸出，與二次儀表GPS系統(tǒng)相連接，從而檢測出油箱油位高度的傳感器，并把監(jiān)測到的油位高度信息通過車載終端上傳到服務器。此類產(chǎn)品以其檢測精度高、安全可靠、使用壽命長，免維護、易安裝等突出特點，成為現(xiàn)用各種車用油箱油位傳感器的極好替代品。
四、系統(tǒng)功能介紹
4.1 油耗監(jiān)測
該系統(tǒng)可以檢測加油數(shù)據(jù)、檢測正常行駛過程中油量的消耗，檢測油量異常信號、計算百公里油耗統(tǒng)計某一時段車輛行駛里程、速度及超速運行時間、里程，時時檢測記錄油箱內的油量變化，解決司機偷油和虛開發(fā)票問題。 4.1.1時間/油耗曲線
車輛的實時油量，速度，里程曲線走勢圖，支持單油箱、雙油箱車輛
 4.1.2加油報表
車輛每次加油產(chǎn)生一條記錄，記錄加油的時間、加油的地點、加油多少升、加油后的累計油量。
 4.1.3漏油報表
油箱內油量突然減少達到設定的閾值時，平臺產(chǎn)生一條漏油報警記錄，記錄油量突然減少的時間、地點、減少多少升、減少后累計油量。
 4.1.4日行車油耗報表
詳細統(tǒng)計出每輛車每天行駛的里程、油耗和加油量，以及三者之間的關系。
 
4.2 報警提示
報警提示能夠及時的顯示車輛的一些違規(guī)操作與狀態(tài)信息等，主要包含偷油報警、越界報警、入界報警、超速報警、異常情況報警等四個子功能。
4.2.1．偷油報警：
油量異常減少時產(chǎn)生偷油報警，杜絕燃油被偷事件。
 4.2.2越界報警
監(jiān)控中心可以設置越界報警區(qū)域，GPS終端采集定位信息并通過無線通信鏈路向監(jiān)控中心發(fā)送該定位信息，控中心將該定位信息與設置的報警區(qū)域進行分析比較計算，判斷該定位信息是否在該設置的報警區(qū)域內，如果越界，監(jiān)控中心通過無線通信鏈路向報警終端發(fā)送越界報警信息并在監(jiān)控中心統(tǒng)計越界報警信息。
4.2.3 入界報警
監(jiān)控中心可以設置入界報警區(qū)域，GPS終端采集定位信息并通過無線通信鏈路向監(jiān)控中心發(fā)送該定位信息，控中心將該定位信息與設置的報警區(qū)域進行分析比較計算，判斷該定位信息是否在該設置的報警區(qū)域內，如果入界，監(jiān)控中心通過無線通信鏈路向報警終端發(fā)送越界報警信息并在監(jiān)控中心統(tǒng)計入界報警信息。
4.2.4超速報警
監(jiān)控中心可以設置最大的時速，通過GPS定位終端可以檢測車輛的行駛速度，并把速度信息上傳到監(jiān)控中心，監(jiān)控中心把上傳的速度信息與預先設置好的最大時速對比，如果超過設置的時速則監(jiān)控中心通過無線通信鏈路提醒司機已超速，并在監(jiān)控中心產(chǎn)生報警信息。
4.2.5異常情況報警
運輸途中發(fā)生突發(fā)性事件時，司機可以按下隱藏的緊急呼叫按鈕向監(jiān)控中心求助，中心接到報警，可開啟監(jiān)聽裝置，監(jiān)聽車輛內情況，并根據(jù)車輛位置和其它相關信息給予援助，保障了人、車、貨的安全。
4.3 遠程控制
該系統(tǒng)可以通過遠程監(jiān)控中心對車輛進行遠程控制，監(jiān)控中心通過無線通信鏈路下發(fā)命令信息，GPS終端設備接收并處理命令信息，執(zhí)行遠程斷油斷電指令，對車輛遠程鎖車。
4.4 地圖操作
4.4.1位置查詢
監(jiān)控中心可以對固定的車輛進行位置查詢，并可以查看該車輛的歷史定位信息，并可以導出。
4.4.2 軌跡回放
 通過電子地圖，可隨時查看多天前的車輛運行軌跡，以便對相關運營車輛的進行事后考核。
 
圖表 3軌跡回放與車輛的油耗曲線同時顯示，更易于查看車輛的歷史油耗情況。
4.5 分組管理
可對中心內所有車輛進行分組管理，把同一類型的車輛放到同一分組中，方便對車隊的統(tǒng)一管理。
4.5.1 車隊管理
可對車主信息、車輛信息、駕駛員信息進行新增、修改、刪除等操作，監(jiān)控中心可以查詢車輛的基本情況，包括所屬的車隊、駕駛員、車牌號等，實現(xiàn)對駕駛員、車輛的信息管理。
4.6遠程車輛調度
監(jiān)控中心可以根據(jù)掌握的車輛狀態(tài)，下達調度命令。既可以對單個車輛進行調度，也可以對一組車輛或所有車輛同時下發(fā)調度指令，便于運營車輛的調度指揮。 

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河南福瑞德儀表有限公司(HENAN  FRIEND  INSTRUMENT  CO.,LTD)，
河南福瑞德儀表有限公司是一家專注于液位/壓力/流量傳感器及變送器、智能儀表以及自動化控制系統(tǒng)研發(fā)、生產(chǎn)銷售及工程服務的專業(yè)高新技術企業(yè)，并致力于為廣大用戶提供全面的技術解決方案。
公司主要產(chǎn)品包括液位、壓力及流量傳感器、變送器及等現(xiàn)場測量儀表。公司產(chǎn)品和服務廣泛用于石油、化工、電力、加油站、交通運輸，車聯(lián)網(wǎng)，環(huán)衛(wèi)，煙草，商砼，礦山，冶金、鋼鐵等眾多行業(yè)。
公司憑借嚴格、科學的管理體系和管理機制，通過了ISO9001：2000質量管理體系認證。公司立志于新產(chǎn)品的研發(fā)和技術創(chuàng)新，瞄準前沿技術不斷的努力和進取。優(yōu)質的產(chǎn)品是企業(yè)的生命，完善的服務是生命的延續(xù)。我們將腳踏實地地為我們的用戶提供全方位的服務。
公司擁有雄厚的技術力量，完備的計量設施。并在產(chǎn)品開發(fā)、研制的過程中，吸取國內外儀器儀表的技術精華，建立了一支高、精、尖的科研開發(fā)隊伍，使產(chǎn)品性能不斷升級。公司前身是建廠達20余年的新鄉(xiāng)自動化儀表廠,公司多名技術人員皆來自該廠,目前擁有自動化行業(yè)經(jīng)驗達20年以上。
“精心設計,精良制造,精誠服務,精益求精”是公司的經(jīng)營理念，“厚德載物,自強不息”是公司的做事風格,河南福瑞德將一如既往以優(yōu)質的產(chǎn)品、滿意的服務，回報廣大新老客戶。