基于GPS的大型设备防撞预警系统数据交换技术研究与实现.pdf

2014年 4月 城 市 勘 测 Apr．2014 第2期 UrbanGeotechnicalInvestigation＆ Surveying NO．2 文章编号：1672-8262(2014)02-75—04 中图分类号：P228 文献标识码：A 基于 GPS的大型设备防撞预警系统数据交换技术 研究与实现 刘争战 ，丁旭 ，申丽丽 ，王磊 (1．天津市测绘院，天津 300381；2．精密工程与工业测量国家测绘地理信息局重点实验室 ，湖北 武汉 430079) 摘 要：GPS的广泛应用，将GPS应用到工程预警中有着重要的意义，文章主要探讨 了GPS终端在预警系统中利用 GPRS技术接入 网络，从而实现多方外业采集数据 实时回传的技术方法，保证预警系统的实时性。本文将数据交换系 统分为三个部分，首先是外业 GPS终端，通过串口从 OEM板获取 实时的二进制GPS观测原始数据 ；第二是服务器终 端，服务器端采用多线程技术实现并行实时获取外业数据；最后是数据通讯，利用GPRS技术将外业终端和服务器连 接，并实现两者的数据交换。本文最后通过程序 实现，数据设备测试，验证该数据回传系统的可行性。 关键词：防撞预警；通用分组无线服务 ；串1：7通信 ；多线程技术 l 引 言 机安装在施工设备的运动 吊臂上，目的是随着设备的 缆机吊装施工方法因具有安装简易、机动灵活、起 运动动态采集数据；第二模块是数据分析模块，该模块 重量大等特点，且可以服务于整个工程建设周期而不用 是运行在服务器端的程序集，用于实现施工现场的多 移动、停工和撤出，已经成为国内外许多水电站建设过 台GPS接收机的回传数据的并行接收，剔除掉条件不 程中的重要施工模式 ¨J。大型坝体混凝土浇筑主要依 好的数据和不满足解算条件的数据 然后进行实时解 靠缆机吊装混凝土料罐施工模式来进行数量众多、体积 算，最终给出预警的方案；第三模块是通信模块，通信 庞大、运动实时l生强的混凝土料罐一旦发生碰撞会造成 部分是保证数据实时性的重要模块 ，本文着重对该模 设备严重损坏甚至人员伤亡 。因此对大型施工机械 块进行分析研究。 的安全监测与灾害预警显得十分重要。因此需要实现 流动站、参考站接收机的伪距和载波相位观测值 自动判断设备当前运行状态的安全性，预测并显示运行 以及数据检校标志通过发送天线发送到数据处理中 中可能发生碰撞的障碍物，为司机提供安全的操作指 心，所有 GPS接收机的同步观测数据在数据处理中心 导，具有良好的经济效益和广泛的应用前景 。 一 次性处理完成。如果由于网络中断或者是数据传输 大型施工机械的安全监测与灾害预警系统的最重 时问过长，则对历元进行筛选丢弃，直接解算下个历元 要的特点就是其时效性，因为施工机械经常处于运动 的数据 从而保证数据的实时j生。 状态，因此需要一个能快速获取数据并快速进行数据 交换的通信系统；传统手工式的质量管理机制已很难 3 数据交换系统设计 适应现代化机械施工质量与进度控制、效益提高的迫 网络通信模块用于连接数据采集模块和数据分析 切要求，因此本文利用快速、高效、准确的GPS测量技 模块，网络通信的质量的好坏直接决定了预警的时效 术和GPRS无线网络通讯技术，实时获取施工设备的 性，系统采用GPRS技术接入网络，整个网络通信系统 位置，数据实时回传服务器，实现终端、服务器端并行 又可以分为三个部分，首先是客户端