基于LabVIEW的车辆监测系统的设计
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2020-07-31
20:06:41
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基于基于LabVIEW的车辆监测系统的设计的车辆监测系统的设计
利用车载GPS/北斗定位接收系统获取定位信息，通过GPRS将定位信息传递至监控台，监控台将信息汇总后返
回至每一车辆，将所有车辆的位置信息共享并显示。监测及显示软件通过LabVIEW编写，以期实现车辆运行状
况的实时监控。实验结果表明，该系统能够精确有效地监测和显示车辆的运行状况。
智能交通系统(Intelligent Transportation System，ITS)是未来交通系统的发展方向，结合最新的信息、控制和传感等技术，建
立实时、准确、高效的综合交通运输管理系统。目前我国的智能交通研究，水陆空3个方向都主要集中在提高整体运输效益和
服务水平上，用于满足运输工具使用者定位导航以及运输企业、交通管理部门监测交通情况等的公众服务需求。
汽车车载监控单元是车联网的终端和网络节点。在常规工作状态下，车载监控单元依靠公共无线网络按照设定的路由直接将数
据信息等发送至区域控制中心(数据中心)。交通工具与数据中心之间是一个单向的连接。即数据中心可以获知所有车辆的信
息，但车辆之间却不能互相知道彼此的位置。本文将实现数据中心整合区域内车辆位置信息实时广播至区域内所有车辆，使得
定位信息共享。为保证每个移动节点的数据能够及时传输，可采用移动蜂窝网为通信载体，传输车载GPS/BDS定位接收系统
提供的定位信息，支持移动节点信息能够有效地及时传输。
1 系统总体设计方案
系统结构框图如图1所示，分为主监测系统和车载系统两部分。车载系统由车载定位系统、监测系统、通信系统3部分构成。
主监测系统由监测系统和通信系统构成。车载系统完成定位信息的采集并通过GPRS传送至主监测系统，主监测系统整合所有
车载系统在一定时间内发送过来的信息，显示于LabVIEW界面并将其广播至车载系统。车载系统随后分析收集到的数据并显
示于LabVIEW界面上。
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2 车载系统设计
车载系统由车载GPS/BDS(北斗)定位接收系统、监测系统、信息传输系统3部分构成。
2.1 车载定位系统
车载定位系统采用了和芯星通的UM220-Ⅲ模块。UM220-Ⅲ模块是GPS/BDS双接收系统模块。其采用GNSS多系统融合、卡尔
曼滤波等优化算法及和芯星通Ultra—Sense高灵敏度设计，在各种复杂环境下能够保持出色的捕获跟踪能力和可靠的连续定位
结果。
GPS/BDS的定位信息包含的内容很多，在本系统中，由于只需要使用经度、纬度以及经纬度方向等信息，在设定时，可以将
其他信息均设置为不输出。
文中针对运行中的车辆进行监测，由于车辆的不停运动，所处的网络环境不断地变化，因此能够在弱信号条件下提供优异的捕
获、跟踪灵敏度，并保持接收机定位的连续性和可靠性就显得很重要。UM220-Ⅲ模块通过串口(可用USB转串口)与车载PC相
连，将定位信息传输给车载PC，并由车载PC进行分析和转发给通信模块。
2.2 通信系统
车载PC将接收到UM220-Ⅲ模块发送的定位信息，由LabVIEW软件进行分析和整合，并通过另一个串口(可用USB转串口)发送
至通信系统。SIM900A模块由ATMEGA128单片机控制，通过无线公共网络按照设定的路由与主监测系统通信。
2.3 车载PC
车载PC上的LabVIEW中预存了一定的地图信息，因此，只要有车载定位系统的定位信息，就可以将自身的位置情况显示在
LabVIEW的界面上。除此之外，通信模块还接收来自主监测系统整合的包含区域内其他车辆位置情况的信息。因此，在车载
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