GPS森林管护人员智能巡检管理系统方案

　　第一章 前言

　　在信息与网络技术高速发展的今天，GPS技术促进了生产力的提高，也使人们的思维、工作和生活方式发生了转变。按照国家“科技兴林”的指导方针，GPS技术的应用正深刻地改变着传统的林业的管理方式。森林管护人员的管理是国家重点公益林、地方公益林和天然林资源保护的重要工作内容之一，是实现林业管理现代化、维护生态安全的必要基础。

　　为进一步加强护林员管理工作，提高村级护林员的工作责任感，充分发挥林业前沿监督作用，保护管理好森林资源，同时为了森林火灾，虫灾，乱砍乱伐事件得到及时反馈，以及保护森林管护人员的人身安全，沈阳卡得智能科技有限公司开发了《GPS森林管护人员智能巡检系统》。该系统是GPS全球定位、GIS地理信息为主的智能巡检系统。

　　第二章 系统概述、构成、原理及设计原则和规范依据

　　2.1 系统概述

　　本系统是为林业护林部门提供对防火、防盗、防虫灾的巡检管理系统，通过GPS全球定位技术，和GIS地理信息实现对森林管护人员防火、防盗、防虫灾工作进行严格规范化的管理，能通过GPS巡检器以短信息的形式，向管理中心及时反馈巡检过程中发现的各种事件，并标明准确的经度纬度，在发生危及森林管护人员人身及生命安全的突发事件时，能一键发送紧急求救信号，标明准确的经纬度，给营救人员提供准确的地理位置。并且能完成林业局自行定义巡检地区、巡检路线、巡检时间、巡检人员、排班计划、网络查询、远程管理及异地传输等强大的功能。

　　GPS森林管护人员智能巡检系统由服务器、电脑、打印机、GPS巡检器、及系统软件组成。CD-5800智能巡检器采用GPS全球卫星定位技术和RFID技术，在GSM网络(GPRS方式)平台上实时传送定位信息和EM卡信息，适用于林业管护大范围移动的巡检人员的跟踪管理及监控。该巡检器可以在GSM网络覆盖范围内远程跟踪特定移动目标，从而记录移动目标的行走路线，并进行回放。达到对巡检人员工作状态和现场工作事件的有效管理。巡检器突出特点就是在可定位的地方无须布点，在无法定位的地方可读卡。定位器带有一个128×64的点阵液晶显示屏，液晶背光开与关可自由控制。在巡检过程当中，CD-5800的辅助功能有电量不足提示、定位信息显示、当前时间显示、GSM网络信号强度显示、记录条数显示、工作模式显示。有采点和巡检两种工作模式，模式切换可通过巡检器来选择。

　　2.2系统构成

　　系统由GPS终端、GSM网络、监控管理中心GIS地理信息系统组成。

　　2.3系统特点
　
　　1、 自动接收定位信息，工作现场无须布点，因此可节省庞大的现场工程建设和维护费用。
　　2、 智能巡检GPS定位系统利用已有的成熟的GSM公用网进行数据通讯，无需建设通讯网络，也不存在对通讯网络的日常维护，作到建网成本的低投入。
　　3、 具有监控定位回传数据的压缩模式，可大大提高信令信道的使用效率。一条短信息可以发送多条定位信息，节省通讯费用。
　　4、 采用GPS和RFID技术结合，无法定位的地方可读RFID标签钮。
　　5、 特有的低功耗设计，提高产品的使用时间。

　　2.4系统工作原理

　　森林管护人员佩带GPS巡检器，在正常工作中，巡检器将时时接收卫星发送的经度、纬度、时间等位置信息，同时显示在屏幕上。到达指定巡检地点后，可以就该点所发生的情况选择事件，比如火灾、盗伐、病虫害等，然后将定位信息及事件状况信息通过GSM网络实时发送给监控管理中心的无线通讯前置机（MODEM），再传至管理中心的服务器数据库中。随时供管理人员进行分析、处理、统计、制作报表，给管理者提供一个科学、准确的考核依据。

　　2.5产品功能介绍

　　外壳采用ABS工程塑料，具有杰出的物理机械和热性能，质地轻。

　　尺寸：118mm*54mm*26mm
　　重量：156g（含电池）
　　按键代号：
　　1，ON\OFF键：开机\关机键。
　　2，∨键：下翻键。
　　3，∧键：上翻键
　　4，OK键：确认键。
　　5，CANCEL键：取消键。

　　功能介绍 

　　1. 开机注册网络，时实在线。
　　2. 自动接收GPS卫星定位信息
　　说明：卫星搜索界面下，6分钟内定位不上则关闭GPS定位功能，若需要，按“取消”键（连续2秒）开启该功能。
　　3. 实时显示当前的经纬度、时间、工作方式、电池状态、GSM网络强度。
　　4. 在定位和卫星搜索界面按键读卡。
　　5. 可下载人员（可选）。
　　6. 2种通讯方式：GPRS通讯和USB通讯
　　7. 工作模式可由巡检器切换：采点、巡检。
　　8. 液晶背光开关可自由控制。
　　9. 经纬度的显示格式可切换：度度、度分。
　　10、电池电量低报警
　　说明：电池容量符号、声音提示（一声，7秒间隔）
　　11、定点提示，显示当前地点名称和下一地点名称。
　　说明：GPS地点，首次到达3声提示，每隔7秒1声提示。
　　EM卡，读卡后每隔7秒1声提示。
　　12、数据满提示：指备份记录容量。
　　说明显示：提示“数据已满”，每隔7秒4声提示。
　　13、存储容量
　　采点：可存储1600个未知地点（包括GPS地点、EM卡地点）。 

　　巡检：
　　1，可下载500个GPS地点
　　2，可下载500个EM卡地点。
　　3，可下载100个人员（可选）
　　4，最多可存储12800条记录。

　　操作说明

　　1. 下拉菜单：开机网络注册通过后巡检器进入卫星搜索界面，在卫星搜索界面下按“下翻”键，弹出下拉菜单界面，在下拉菜单界面下可以完成巡检器的各种模式设置，包括巡检器工作模式设置、显示设置、背光设置。可以预览巡检器内部各种信息，包括下载预览、信息预览。如果在下拉菜单界面下20秒内没有任何按键操作，则巡检器自动返回到卫星搜索界面。
　　2. 工作方式：巡检器有2种工作模式，即：采点、巡检。采点模式指将巡检器设置在采集未知地点状态下。巡检器最多可以保存1600个未知地点，采点数据只能通过USB方式传递给管理中心。巡检模式指将巡检器设置在巡检状态下，最多可以下载500个GPS地点和500个EM卡地点，时间间隔在5~3600秒之间任意设置。传送数据的包长可以在1~16之间任意设置（一个GPRS通信包的记录数）。巡检记录有两种方式传递给管理中心，即：GPRS和USB。
　　3. 定点事件：定点事件指的是在定点巡检过程中到达预定的地点后可能发生的事件，最多32个事件，事件由管理中心任意编制，每个事件不能大于6个汉字。定点事件由管理中心通过USB方式下载到巡检器中
　　4. 通讯：巡检器有2种通讯方式，即USB、GPRS。
　　1）USB通讯：USB通讯主要是对巡检器进行初始化、读取未知地点、下载地点、下载事件、读取记录等。在卫星搜索界面下按“上翻”键（连续2秒）。巡检器提示“有线通讯进行中”，并有一声蜂鸣器提示，则巡检器可以和计算机进行数据通讯。
　　2）GPRS通讯：GPRS通讯主要是巡检器向管理中心传送巡检记录。
　　5. 信息预览和下载预览：在下拉菜单中选择“信息预览”选项，可以查看巡检器内部的所有信息，包括服务器IP、端口号、本机卡号、本机巡检器号等信息。在下拉菜单中选择“下载预览”选项，可以查看由管理中心下载给巡检器的所有信息，包括地点、事件等信息。如果下载了人员，则可以下载并选择人员。
　　6. 采点工作：巡检器首次使用前要先进行采点。包括GPS未知地点和EM卡未知地点。首先将巡检器设置到采点模式下，开机后在卫星搜索界面和定位界面下可以按“开关机”键读EM卡，采集EM卡未知地点，在定位界面下按“下翻”键采集GPS未知地点。采点成功，界面右下角的未知地点记录加1，巡检器最多可以保存1600个未知地点。回到管理中心后，通过USB通讯将未知地点上传给管理中心。采点记录只能通过USB通讯方式传递给管理中心。编辑确认后再将不同的地点信息下载到相应巡检器中。此时巡检器可以正常巡检。
　　7. 人员：巡检器可以下载人员，最多可以下载100个人员，如果下载人员，巡检开始前要先选择人员，人员最多6个汉字或者12个字母。如果下载并选择了人员，巡检的时候显示人员名。
　　8. 初始化：巡检开始前，首先要先通过USB对巡检器进行初始化，将服务器IP地址、端口号、巡检器号、域名地址、巡检器卡号、GPRS数据包容量、巡检时间间隔、APN、用户名、用户密码、PIN1码、PIN2码、地点、事件等下载到巡检器中。初始化后，可以在下拉菜单中查看下载的信息是否正确。
　　9. 巡检工作：首先将巡检器设置到巡检模式下，在巡检模式下有3种方式存储记录，如下：
　　1），移动轨迹：如果初始化时设置了时间间隔，则巡检器定位后，将按照间隔存储经纬度信息，间隔在5~3600秒之间任意设置。如果时间间隔设置成0，则不存储移动轨迹数据。当记录数量达到GPRS数据包容量的时候，数据自动发送。
　　2），GPS定点地点：巡检器定位后，如果进入下载的地点范围后，巡检器提示当前地点名称和下一地点名称，首次进入有3声蜂鸣器提示，按“下翻”键查看事件，按“确认”键选择事件，按“开关机”键保存记录，如果巡检器GSM在线，则进入信息发送界面，按“确认”键发送，按“取消”键，返回到定位界面。当记录数量达到GPRS数据包容量的时候，数据自动发送。如果巡检器GSM不在线，则记录直接保存，然后返回到定位界面。如果没有下载GPS定点地点信息，则不保存GPS定点信息。数据发送成功失败有汉字和声音提示。
　　3），EM卡地点：巡检器开机后，在卫星搜索界面和定位界面，按“开关机”键，则读EM地点卡，巡检器读到当前地点卡后，提示当前地点名称和下一地点名称，按“下翻”键查看事件，按“确认”键选择事件，按“开关机”键保存记录，如果巡检器GSM在线，则进入信息发送界面，按“确认”键发送，按“取消”键，返回到读卡之前界面。当记录数量达到GPRS数据包容量的时候，数据自动发送。如果巡检器GSM不在线，则记录直接保存，然后返回到读卡之前的界面。如果没有下载EM卡地点信息，则不保存EM卡定点信息。数据发送成功失败有汉字和声音提示。
　　10. 备份记录的传输
　　备份记录指的是在巡检过程中未发送成功的记录，巡检器最多可以保存12800条记录。在定位界面下，液晶显示器的右下角有备份记录数量提示和当前GPRS数据包容量。备份记录有4种方式发送，如下：
　　1）开机自动发送（GPRS）：开机后检测到有备份记录，如果GSM在线，则巡检器自动发送。
　　2）巡检过程中自动发送（GPRS）：巡检过程中当前记录包的数据正常发送成功后，巡检器自动检测备份记录，如果有备份记录，则备份记录被自动发送。
　　3）巡检过程中手动发送（GPRS）：在定位界面下，按“OK”键（连续1秒），界面提示“正在发送记录、请稍等”
　　4）USB传输：如果由于某种原因（未初始化、卡欠费、网络信号弱等），GPRS方式传输失败，则数据可以通过USB方式发送。

　　技术指标
　　GPS定位精度：≤10米
　　冷启：≤60s 热启：≤10s
　　读卡距离：≥40mm
　　工作电压：3.3v 电池：3.7v锂电池，
　　工作时间：12小时以上
　　通讯方式：GPRS+USB
　　工作温度：-25－+85℃
　　相对湿度：25%～85%

　　2.6注意事项

　　1、正常使用过程中，定期给电池充电。巡检器供电电池为3.7V可充电锂离子电池。新购买的电池有余电，请先把电池余电用尽再充电。每次充电4-6个小时即可。
　　2、严禁在爆炸性气体危险场所使用。
　　3、巡检器采用移动通讯技术，在禁止使用手机的场所不能使用。
　　4、使用巡检器之前须申请GPRS用户，并将用户卡（SIM卡）正确安装到巡检器中。
　　5、电池型号不能随意更换。