名稱：GIS追蹤監控系統
設備概述：
GIS追蹤監控系統
摘要：車輛運輸監控是露天礦車輛管理的主要內容，也是影響露天礦企業生產效率的重要因素之一。闡述了露天礦車輛運輸監控系統的開發技術、系統功能以及實現GIS的關鍵技術，在某鉬礦的應用中，系統運行狀況良好，實現了對露天礦車輛的實時監控和調度。
關 鍵 詞：地理信息系統；車輛；監控；調度
1 引言
露天礦是一個以采掘為中心．以運輸為紐帶的大型生產系統，車輛運輸在露天礦企業中占有重要地位。在大型露天礦開采中，礦山運輸的基建投資約占總投資的40％～60％，運輸成本占礦山總成本的35％～45％，運輸能耗占礦山總能耗的40％～70％。所以，車輛運輸成為礦山企業管理工作中關注的焦點，而且隨著生產規模的不斷擴大，這部分費用也在不斷增加。
GIS是一門集計算機科學、信息學、地理學等多門科學為一體的新興學科。在計算機軟件和硬件支持下，運用系統工程和信息科學的理論，科學管理和綜合分析具有空間內涵的地理數據，以提供對規劃、管理、決策和研究所需信息的空間信息系統。將GIS應用于包含有大量空間信息的露天礦，會大大提高露天礦車輛運行的安全性，有效提高車輛的運載率和配礦調度的效率，有效提高資源利用率，對礦產資源的開發和可持續發展都有極其重大的意義。
2 開發技術
該系統屬應用型地理信息系統(GIS）。以Visual C#．Net作為開發工具，集成GIS功能組件MapX，二次開發“基于GIS的露天礦車輛運輸監控系統”。對各種地理數據及屬性數據的存儲則采用關系數據庫管理系統sQLServer 2000實現。
3 系統功能
GIS技術在車輛運輸監控系統中，可以提供圖形化的人機界面，在電子地圖上實時、準確地顯示車輛的位置，跟蹤車輛的行駛過程，進而實現車輛終端查詢、路徑規劃和最優調度。系統主要實現以下功能：
(1)電子地圖功能 在系統的可視化界面中，實現對電子地圖的平移、放大、縮小、圖層控制、全圖顯示、中心點選擇等功能。
(2)車輛定位監控包括車輛監控設置、車輛實時監控、單目標跟蹤、多目標／區域監控、車輛屬性查詢等功能。
(3)歷史軌跡管理 可選定數據庫中存儲的某車輛在某段時間內接收的車輛位置信息、受警記錄等詳細記錄進行回放，并能控制回放過程。
(4)車輛調度主要發送調度信息，可同時向多個車載終端發送公共信息、公司信息、調度信息、詳細的中文或英文信息。
(5)用戶登錄信息管理 管理登錄系統的用戶，后臺數據庫中記錄用戶的登錄和退出時間，便于考勤記錄和系統運行管理。
(6)管理員信息管理管理員信息資料及帳號管理，通過高級管理員可以添加或者修改其他管理員的管理等級，以及添加管理員資料。
(7)車輛信息管理管理車輛的相關信息，包括公司信息、班組信息、車輛信息及其司機信息的添加、修改、刪除。
(8)運行日志管理包括兩方面的信息，一是為了系統安全考慮保存的管理員的登錄信息：二是在數據庫中對報警、故障和移動目標運行軌跡等數據的詳細記錄，方便用戶查詢。
4 GIS實現的關鍵技術
4．1 地圖控制
在Microsoft Visual Studio．NET 2003環境下新建VisualC#項目，模板選擇為Windows應用程序。在程序中引入MapX控件后，MapX安裝目錄下的United States地圖會作為默認地圖自動加載，通過改變MapX控件的GeoSet屬性可以加載任意gst格式的地圖161。實現GIS地圖控制的核心源碼如表1所示。
4．2 訪問DBMS中的數據
通過與數據庫中地理數據的綁定，可在地圖上創建一個新圖層，并將每個表示經緯度的數據顯示為地圖上的一個點。通過使用MapX的Datasets．Add方法可以將SQL Server中的表作為數據集添加，同時還要使用BindLayer對象作為方法的一個參數，這樣便可實現地圖與數據的綁定。
4．2．1 BindLayer對象
創建BindLayer對象BindLayerObject，添加數據集，用于在新圖層上數據指定的位置創建點。BindLayer對象的Lay-erName屬性指定新創建的圖層的名稱。RefColumnl屬性指定包含緯度的字段，RefColumn2屬性指定包含經度的字段，LayerType屬性指定數據綁定到的圖層類型。
4．2．2 Datasets．Add方法
使用Datasets．Add方法指定特定的數據集并將其加入Datasets集合，將數據源中的數據綁定到MapX上，實現外部數據源中的數據與地圖的綁定。Datasets．Add方法的語法為：Dataset-S．Add(Type，SourceData，Name，Geofield，Secondary-Geofield，BindLayer，Fields，Dynamic)。Type參數是添加的數據集類型：SourceData參數引用數據：Name參數是唯一標識數據集的字符串：Geofield參數是數據源中包含地理信息的列的名稱或索引；SecondaryGeofield是可選參數，只有數據集綁定到的圖層包含的關鍵字列不唯一時，才需要該參數：Bind-Layer參數指定要將數據連接到的地圖圖層；Fields參數用于描述數據源中要導入的字段；Dynamic參數是控制數據綁定是否為動態的布爾值。
4．3 圖屬互查
使用Point．Set方法設置要顯示屬性車輛的坐標，使用Layer．SearchAtPoint方法查找坐標處的圖元，通過圖元的名稱與數據庫中車輛編號的一一對應，便可將數據庫中車輛的屬性數據與地圖綁定，實現圖屬互查。
5 露天礦車輛運輸監控系統應用
系統應用在某鉬礦，主要是對露天礦生產車輛進行實時的監控調度。整個系統由車載終端、GSM／GPRS通信鏈路、服務器中間件系統、客戶端軟件系統組成．系統總體結構如圖1所示。
其中車載終端完成車輛定位、車輛狀態等數據的采集及信息發送，GSM／GPRS通信鏈路完成信息的交互，車輛監控中心服務器完成車載數據的接收及數據存儲，客戶端軟件完成車輛監控及調度等功能。
5．1 車載終端部署
整個系統有95個車載終端，車載終端通過GPRS網絡與數據通信服務器進行通信。車載終端由終端主機、GPS天線、GPRS天線、主機顯示屏、信號指示燈、耳機及音箱裝置等組成。
5．2 車輛監控中心部署
(1)監控中心硬件組成車輛監控中心由兩部分組成：①在露天礦的監控室，有兩臺監控電腦、一臺調度電腦、一臺報警處理電腦、一臺日常辦公電腦和一個大屏幕投影儀，負責完成車輛監控及調度等功能；②信息管理中心，放置數據通訊服務器和數據庫服務器，負責完成車輛數據的接收及數據存儲。這兩者相距10多公里，系統通過內部網絡通信，監控中心的硬件結構如圖2所示。
(2)監控中心軟件結構軟件的設計采用客戶端，服務器(Client／Server)，即C／S結構，將一個數據庫應用系統分解為前臺客戶端監控應用程序、后臺數據庫服務器和數據通信服務器3大部分。這種結構的核心是客戶端應用程序僅僅發送服務請求，服務器接受請求后執行相應的操作，并將操作結果返回給客戶機應用程序。
監控客戶機負責運行車輛運輸監控系統，將車輛的位置、運行軌跡等直觀的展現在用戶面前，客戶端應用程序運行界面如圖3所示。
6 結語
基于GIS技術的露天礦車輛運輸監控系統在某鉬礦露天礦的應用中，運行穩定，可靠，達到預期的目的。該系統在GIS平臺上實現對所有車輛的實時動態跟蹤監測，可根據生產要求，向各車輛發出相應的指令控制其運行，從而保證生產有序、高效的進行。可以預見，利用GIS技術對礦山企業信息資源進行規劃和管理，具有廣闊的發展前景。
