СРЕДСТВА МОНИТОРИНГА НА ТРАНСПОРТЕ, Задачи мониторинга - Информационные технологии на автомобильном транспорте

Опубликовано: 01.09.2018

Современное развитие электроники и микропроцессорной техники привело к переходу на транспорте до мониторинга - постоянного контроля параметров транспортных средств, транспортного движения, навигации транспорта. Различают мониторинг состояния и мониторинг параметров , принципиальным отличием которых является наличие интерпретатора измеряемых параметров в терминах состояния - экспертной системы поддержки принятия решений о состоянии объекта и дальнейшее управление. Внедрение мониторинга переводят организацию транспортных процессов на более высокий качественный уровень, шо повышает эффективность общего управления перевозочным процессом [22].

Информация мониторинга, поступает к водителю транспортного средства, диспетчера АТП, информационных систем производителей, перевозчиков, экспедиционных компаний и потребителей обеспечивает:

- Повышение надежности и безопасности использования транспортных средств;

- Быстрое принятие согласованных решений в случае возникновения непредвиденных обстоятельств;

- Оперативное управление поставками и оценки эффективности выполнения доставки;

- Обмен информацией между участниками доставки товаров о реальном продвижении товара.

С помощью информационных систем становится возможным решение следующих задач:

- Увеличить скорость обработки информации, свести к минимуму ошибки при сборе и обработке информации, повышает скорость и точность принятия решения;

- Увеличить объемы обработки информации и за счет этого глубже анализировать большее количество вариантов принятия обоснованного решения с целью получения оптимального по использованию ресурсов и ответственности исполнителей;

- Уменьшить затраты труда организаторов перевозок за счет электронного обмена информацией и документооборота.

Инструментами мониторинга на транспорте являются:

- Датчики и бортовые компьютерные системы контроля состояния транспортного средства, управление этим состоянием;

- Датчики прохождения транспортных средств через контрольные зоны с фиксацией характерных признаков;

- Бортовые модули навигации и связи - блок навигатора с приемником и вычислителем, радиопередатчик; радиоприемник;

- Навигационные спутниковые системы, которые обеспечивают определение на электронной карте местности местоположения транспортных средств с точностью до 10 м;

- Сотовые и спутниковые системы связи и обмена информацией между логистической системой и транспортным средством;

- Компьютерная обработка больших массивов данных в центрах управления перевозочным процессом или дорожным движением;

- Нейрокомпьютерные технологии распознавания образов;

- Датчики транспортного потока на магистралях, отражающие оперативную информацию и предоставляют информацию в реальном времени об отдельных параметрах транспортных потоков или об отдельных транспортные средства.

По мере развития автомобилестроения возможности дальнейшего механического улучшения параметров автомобиля значительно сузились и выросли по своей стоимости. Вместе с тем автомобильная электрика, а затем электроника, стали гораздо надежнее и дешевле. Прежнее управления многими устройствами автомобиля была выполнена с использованием электромеханических реле, перевели на микропроцессорное управление, которое имеет память и возможность программирования, модульную структуру построения. Электронные модули управления (БМК, ECU - electronic controlled unit) стали основным направлением дальнейшего совершенствования автомобилей и их показателей. Практически на каждый автомобильный механический узел созданы и внедряются их электромеханические аналоги с положительными характеристиками - это касается двигателей, приводов колес, трансмиссии, узлов сцепления, торможения, управления и тому подобное. В перспективе речь идет о переходе полностью на автоматически управляемый электромобиль, поэтому современный автомобиль получил название "компьютера на колесах".

В конструкциях современных грузовиков и автобусов все больше устанавливаются интегрированные системы электронно-механического управления (ЭМК) автомобилем, которые значительно улучшают эксплуатационные характеристики транспортных средств, снижают текущие расходы на содержание автомобилей, повышают комфортность работы водителя и эффективность технического обслуживания. Интеграция ЭМК охватывает все три составляющие конструкции автомобиля:

- Механика - двигатель, трансмиссия, тормоза и другие системы, которые обеспечивают движение транспортных средств, их управляемость и безопасность.

- Электричество - зажигание, фары, компьютеризированные системы управления.

- Транспортная логистика - мониторинг транспортных средств, системы учета пассажиров, системы оплаты и тому подобное.

Поэтому транспортные средства последних поколений имеют внутреннюю бортовую сеть передачи данных, которая поддерживает обмен сообщениями по определенным правилам - протоколам. Это позволяет всем ЭМК узлам автомобилей "понимать" друг друга. При необходимости происходит конвертация данных из одного протокола в другой с помощью специальных шлюзов. Таким образом

ЭМК двигателя связывается с БМК трансмиссии в момент переключения передач, благодаря чему двигатель мгновенно уменьшает крутящий момент, чтобы изменение передачи происходила плавно. Аналогично ЭМК двигателя обменивается данными с системой АБС для обеспечения стабильности торможения, трогания или поворотов.

Мониторинг на автомобильном транспорте имеет определенную историю развития. Сначала это были диагностические стенды и комплексы, проводившие опрос долговых датчиков для поиска неисправностей. Для стандартизации средств диагностики еще в 1980 году фирма General Motors реализовала фирменный интерфейс ALDL (Assembly Line Diagnostic Link) и протокол для тестирования модулей управления двигателями (ЕСМ) [11]. Протокол ALDL взаимодействовал при скорости 160 бит / с и следил за состоянием систем автомобиля. Вслед за General Motors другие крупные мировые производители автомобильной техники начали активно внедрять компьютеризацию автомобилей. Основной задачей этого процесса было повышение уровня безопасности водителя и пассажиров, снижение количества токсичных выбросов в окружающую среду, повышение уровня комфорта и кардинальная модернизация самого автомобиля в целом.

Следующий протокол бортовой диагностики OBD-II (On-Board Diagnostic) предоставляет полный контроль за двигателем, позволяет проводить мониторинг частей кузова и дополнительных устройств, а также диагностирует сеть управления автомобилем. Спецификация OBD-11 предусматривает стандартизированный аппаратный интерфейс и представляет собой колодку диагностического разъема (DLC - Diagnostic Link Connector), что соответствует стандарту SAE J1962, с 16-ю контактами (2x8) для подключения диагностического оборудования к автомобилю. В этом стандарте производители применяют различные протоколы соединения с автомобилем. Есть пять диагностических протоколов, которые регламентированы в OBD-II. Каждый из OBD-Π кодов неисправностей состоит из пяти символов - буквы и четырех цифр. В большинстве транспортных средств реализован только один из протоколов на конкретную систему. Спецификация SAE J1962 определяет соответствие расположения выводов на разъем с диагностическим протоколом. С 1996 года протокол бортовой диагностики OBD-II принят обязательным для всех автомобилей, проданных в Соединенных Штатах.

С 2000 года Европа, а с 2003-го и Япония вводят версии OBD-II для автомобилей, продаваемых в этих странах. В рамках протокола Соединенные Штаты с 2008 года обязывают всех производителей как бортовую шину обмена данными использовать стандарт Controller Area Network (CAN) bus) [3].

Современные реализации OBD используют стандартное цифровое разъем, по которому можно получать данные из автомобиля в реальном времени, в том числе стандартизированные коды неисправностей (DTC - Diagnostic Trouble Codes), позволяющие идентифицировать неисправность. Скорость передачи данных в следующем бортовом протоколе UART (Universal Asynchronous Receiver - Transmitter) от 1,2 до 10,4 кбод и вмещает 8 бит данных, без проверки четности, и стоп кадр. Сообщение может содержать до 255 байт в поле данных.

В большинстве крупных производителей грузовиков, таких как MAN, SCANIA, HINO и других стали штатно монтироваться не только микропроцессорные средства автоматического управления узлами и приводами, но и средствами внешней телекоммуникации, которые по беспроводным каналам GPS / GSM / W1-FI / RFID передают информацию о работу транспортных средств на диспетчерские пункты перевозчиков. На автомобилях устанавливается специализированный переносной компьютер (карпьютер, онбордер, саг PC), который сочетает в себе функциональные возможности навигатора, автомагнитолы, персонального компьютера, DVD- плеера, оборудован устройствами радиосвязи стандарта D и Е-сети и мобильной связи стандарта GSM. Встроенная CMOS-камера позволяет считывать в режиме on-line кодовые обозначения, графические изображения и текстовые надписи, вести видеозапись дорожной ситуации и т.д. [И].

В мировой практике управления транспортом бортовые технические средства в совокупности с информационными технологиями получили название средств телематики, что отражает связь телекоммуникаций с информатикой [33]. Системы для управления транспортными комплексами, созданные на базе средств телематики, получили название интеллектуальные транспортные системы (ИТС).

Как показал опыт практической эксплуатации, по сравнению с системами управления предыдущих поколений, они имеют ряд принципиально новых возможностей, основными из которых являются следующие.

- Глобальность и непрерывность контроля во времени и пространстве;

- Высокая универсальность и гибкость при развитии и формировании маршрутной сети;

- Организация контроля маршрутного движения в любой местности, доступной для средств радиосвязи;

- Обмен оперативными сообщениями между водителем контролируемого транспортного средства и диспетчером системы в любой момент времени и в любой точке пространства, доступной для средств радиосвязи;

- Определение точного местонахождения контролируемого транспортного средства и его отображение на электронной карте местности.

Все это позволяет на качественно новом уровне решать комплекс таких актуальных задач, как обеспечение безопасности пассажиров в пути и оперативное определение мест дорожно-транспортных происшествий, оказания медицинской помощи и эвакуация пострадавших. Благодаря оперативному контролю выполнения расписания движения транспорта, возможности срочной замены подвижного состава, вышел из строя на маршруте, упорядочению и координации государственных, частных и муниципальных перевозок, обеспечивается повышение качества пассажирских перевозок. Важное преимущество таких систем заключается в возможности повышения уровня информированности пассажиров. Смонтированы на остановках цветные графические информационные табло по радиоканалу или выделенную телефонную линию могут получать информацию в реальном масштабе времени о фактическом состоянии на маршруте пассажирских транспортных средств и времени их прибытия.

По своим функциям и структуре мониторинг условно разделяют на внутренний (бортовой) и внешний, связанный с телекоммуникационными средствами передачи бортовых данных.

Под внутренним мониторингом будем понимать системы сбора, обработки и использования бортовой информации для обеспечения эффективного управления транспортными средствами, без дальнейшего использования в логистических системах.

Внешним мониторингом называют дистанционный контроль со стороны транспортных организаций и систем управления дорожным движением по параметрам транспортного средства и груза, местонахождению транспорта, его скоростью и направлением движения, отсутствием аварийных ситуаций и тому подобное.

Внутренний мониторинг развивается децентрализовано в нескольких направлениях, постепенно объединяясь в единую бортовую компьютерную систему. Использование систем мониторинга позволяет перейти от периодической профилактической диагностики до постоянного контроля и анализа состояния узлов ТС, что позволяет экономить значительные средства за счет своевременного устранения неисправностей, сокращение стоимости и срока ремонтов. Поэтому начальным и наиболее развитым направлением мониторинга являются системы управления зажиганием, включающих подсистемы подачи топлива, контроля его сгорания и контроля качества выбросов. Такие системы актуальны, учитывая высокую стоимость топлива и значительную зависимость расходов от настроек двигателя. В процессе работы параметры работы двигателя постоянно меняются (температура, нагрузка, качество топлива), а влияние водителя на работу двигателя не всегда своевременный или не представляется возможным. Поэтому в управлении системами подачи топлива, зажигания топливно воздушной смеси все больше внедряются электронные средства, способные обеспечить наиболее оптимальные параметры управления этими системами. В этих системах решаются вопросы подачи оптимального количества топлива в двигатель и его соотношение с воздухом, оптимальный момент зажигания и антидетонационные меры, качество сгорания смеси. В рамках этого направления развиваются системы управления температурой двигателя, системы змашення.

Следующее направление внедрения телематики на транспортных средствах - это обеспечение безопасности движения. Этот параметр зависит от многих факторов - состояния узлов транспортного средства, состояния дорожного полотна или интенсивности движения, индивидуальных характеристик водителя и тому подобное. Эти системы условно разделяют на системы активной и пассивной безопасности. По направлению активной безопасности внедряются антиблокировочная системы различного уровня функциональности, системы адаптивного круиз-контроля, парковки, управление освещением и т.

Направление пассивной безопасности реализуется внедрением систем повышения комфорта, безопасности водителя и пассажиров. Это системы климат-контроля, адаптивного управления зеркалами заднего вида, контроля состояния водителя и т. Д. Внедрение этих систем улучшает условия работы водителя, также связано с обеспечением безопасности движения.

Одним из ранних направлений активного внедрения информационных технологий на транспорте являются системы безопасности и охраны автомобиля. По этому направлению на транспорте устанавливаются охранные системы различного уровня, которые могут обеспечивать как охранные, противоугонные, так и предупредительные и сервисные функции.

Материалы: http://studbooks.net/81340/tehnika/sredstva_monitoringa_transporte

2 ≫

GPS отслеживание автомобиля позволяет удаленно находить и мониторить машины, фургоны и тяжелые грузовики. Это достигается с помощью GPS-прибора и информирования пользователя о местоположении автомобиля. Полученные сведения превращаются в полезную информацию, на основе которой:

делаются сопоставления, отчетность; обновляются приложения программного обеспечения ПК или веб-сайт.

Отслеживание местоположение автомобиля обычно фиксируются с помощью GPS-приемника. Следящее устройство – это прибор, установленный на транспортном средстве, подключенный к замку зажигания, аккумулятору и антенне. Управление автопарком использует типичную GPS — аппаратуру, предназначенную для точного определения местоположения. Обновлённые данные передаются через временной интервал на компьютерные серверы. Данные о местоположении автомобиля становятся доступными для просмотра через веб-сайт в интернете, где в онлайн-режиме можно посмотреть видео, цифровые карты и отчеты.

Транспортные средства в GPS – системе находятся под наблюдением спутников, которые вращаются вокруг Земли. Это означает, что они полагаются на прямую видимость, то есть автомобиль должен находиться в поле обозрения для отслеживания его передвижения. Если объект находится в гараже, туннели, то система слежения не сможет дать информацию о нём. Также транспорт может быть расположен на крупно застроенной площади, что влияет на прерывание сигнала. Для решения подобных проблем некоторые системы безопасности автомашин применяют как активное, так и пассивное слежение.

Для компаний, где существует большой риск краж, система мониторинга автомобиля может стать просто незаменимой. Небольшой приемопередатчик устанавливается на транспортном средстве. Устройство остается неактивным, пока не сообщается, что авто было украдено. В этот момент сигнал отправляется для активации. При получении сигнала тревоги от приемника, будет оцениваться расстояние (от нескольких километров до нескольких сотен метров) до местоположения движущегося объекта. Точка с координатами отображается на компьютерной карте, которая нужна для направления на позицию людей (полиции и т. д.). Большинство полицейских машин оснащено аппаратурой слежения, определяющих точное местоположение объекта, даже если транспортное средство спрятано в гараже.

Существует также автоматического мониторинга местоположения автомобиля, известная как технология активного отслеживания. Устройство сконфигурировано так, чтобы автоматически передавать местоположение с заданным интервалом времени, например каждые 5 минут. Оно активируется при включении зажигания (вкл./выкл.).

Автоматическое отслеживание местоположения часто используется в ситуации, когда автомобиль ломается на дороге. Компания оснащает весь свой автопарк GPS-приборами. В каждом районе одновременно находятся несколько транспортных средств. Диспетчер определяет местонахождение ближайшего автомобиля и назначает его на отработку нового заказа. В некоторых случаях достаточно сообщить диспетчеру, а не звонить в эвакуационную службу. Оперативная передача тревожного сигнала на мобильный телефон пользователя вполне достаточно для оказания своевременной помощи в дороге.

Активное или пассивное отслеживание автомобиля используется главным образом при решении вопроса безопасности водителя. Если, к примеру, вор взламывает машину и пытается её украсть, система пассивного отслеживания может быть активирована посредством блока иммобилайзера или датчика движения. Бюро мониторинга, будет автоматически уведомлено о том, что аппарат был активирован и начнётся слежение за автомобилем.

При штатном иммобилайзере используют ключ или чип, устанавливаемый в модуль обхода устройства. Лучше сделать чип в сервис-центре. Так штатные ключи сохранятся в целости, что обеспечит экономию денег. Установка автосигнализации с автозапуском возможна и для механики.

Однако активация технологии отслеживания автомобиля не всегда приносит эффект при кражах. Например, строительная компания владеет несколькими машинами, которые регулярно оставляют без присмотра, на выходные, на строительных площадках. Воры загружают на грузовик с безбортовой платформой и увозят, как правило, зажигание не включая.

Так же советуем вам прочитать:

Иммобилайзер в автомобиле — что это такое

Вакуумная рихтовка кузова автомобиля — ремонт без покраски

Материалы: http://remontpeugeot.ru/avtozhizn/gps-otslezhivanie-i-monitoring-avtomobilya-sistemy-i-navigatory.html

3 ≫

Рекомендуемые для предварительного ознакомления разделы:

Существует два типа мониторинга: активный и пассивный.

Активный мониторинг подразумевает опрос устройств с определённой периодичностью с целью определения доступности самих устройств и сервисов, которые они предоставляют, а также проверки текущего состояния устройств, например, процент загрузки процессора и дисков.

Пассивный мониторинг подразумевает ожидание от устройств сообщений о событиях, происходящих в системе. Обычно такие сообщения присылаются устройствами с помощью SNMP Trap’ов.

Оба типа мониторинга также можно разделить на две подгруппы по возможности установки агента на наблюдаемый узел или систему: agentful и agentless.

Агент - это это программа, устанавливаемая на виртуальный или физический сервер или иной узел сети и осуществляющая выполнение проверок, сбор и передачу данных серверу. Для организации мониторинга необходимо установить и настроить хотя бы одного агента в системе, например, на сервере системы.

Подробнее об установке агента и его конфигурировании читайте в соответствующих разделах.

Примеры сочетаний активного/пассивного и agentful/agentless типов мониторинга:

Agentful Active - активный мониторинг агентом, установленным на хост с проверяемыми параметрами. Агент выполняет локальную проверку состояния HDD и отправляет результаты на сервер. Agentless Active - активный мониторинг агентом, установленным на удаленный хост. Агент, установленный на сервере системы, выполняет проверку работоспособности веб-сайта и записывает результаты на сервере. Agentful Passive - пассивный мониторинг агентом, установленным на хост с проверяемыми параметрами. Агент получает SNMP Trap от локальной системы и отправляет результаты на сервер. Agentless Passive - пассивный мониторинг агентом, установленным на удаленный хост. Агент, установленный на сервере системы, получает SNMP Trap от внешней системы и записывает результаты на сервере.

В некоторых случаях отправка SNMP Trap на локального агента с последующей пересылкой результата на сервер (пример 3) является более оправданной, нежели прямая отправка агенту на удаленный сервер (пример 4), поскольку SNMP Trap использует протокол UDP, не гарантирующий доставку сообщения, в то время как между агентом и сервером устанавливается TCP соединение.

В случаях Agentless мониторинга использование агента, установленного на сервере системы, не является обязательным - для этого можно использовать любого агента, установленного на доступном в данной части инфраструктуры оборудовании:

В поле Агент пользователь видит данные по агенту, осуществляющему проверку: имя агента, его ID и полный путь до агента в иерархии объектов.

Процесс по имени возвращает данные по процессу с указанным именем и/или их аргументам, запущенным в операционной системе.

Поиск осуществляется по полному совпадению значения, заданного в поле "Процесс", с именем процесса.

Поиск осуществляется по частичному совпадению значения, заданного в поле "Аргументы содержат", хотя бы с одним аргументом процесса.

При заполнении обоих полей поиск осуществляется по обоим условиям с применением логического оператора И .

Запрос в базу данных осуществляет выборку из баз данных MySQL (4.1 - 5.7), MS SQL (Microsoft SQL Server 2005 / 2008 / 2008 R2 / 2012 / 2014), PostgreSQL (9.x), Oracle (9.0 - 11.2) и HP Vertica.

Для SQL-запроса можно использовать только команду SELECT.

Поле запроса ограничено 1024 символами.

Выполняет SNMP Get запрос по указанному OID (Идентификатор объекта в SNMP MIB) заданного хоста.

Агент может выступать в роли получателя SNMP Trap'ов и отправлять данные на сервер. Принимаемые сервером данные от всех агентов можно увидеть в Журнале Событий.

Данная проверка позволяет "привязать" SNMP Trap к объекту на схеме по одному или группе значений, указываемых в полях Критерии привязки , например по значению поля Trap OID для SNMP Trap v.2 или по значениям полей Enterprise OID и Agent Address для SNMP Trap v.1.

Структура SNMP Trap v.2 : uptime trapoid [OID TYPE VALUE] .

Структура SNMP Trap v.1 : enterprise-oid agent-address trap-type(Generic Trap) specific-type(Specific Trap) uptime(Time Stamp) [OID TYPE VALUE].

Поле с текстом определяет поле, значение которого будет отображаться в столбце Текст Журнала Событий.

Критичность позволяет указать поле и его значения, используемые для настройки цветового отображения данных в Журнале Событий.

Настройки критичности влияют только на отображение данных в Журнале Событий.

Настройки изменений состояний объекта производятся в секции Условия перехода состояний.

Схлопывание по Полю позволяет задать дополнительный OID для группировки данных в Журнале Событий.

Срок Действия определяет период, в течение которого актуальны полученные данные. После истечения данного периода объект переходит с состояние Нет данных . Значение данного поля по умолчанию составляет 60 секунд.

Значение поля Агент для данного типа проверки игнорируется.

Выполнение программы/скрипта осуществляет вызов исполняемого файла и возвращает его вывод из потоков stdout и stderr. Для настройки данного типа мониторинга необходимо указать путь к программе или скрипту и, при необходимости, дополнительные аргументы.

Если хотя бы один из передаваемых аргументов представляет собой строку с пробелами, то каждый аргумент необходимо указать в отдельном поле:

Помимо обычных текстовых или числовых данных, из скрипта можно вернуть данные в формате JSON, например . В этом случае данные будут распознаны и распределены в таблицу данных от агента по столбцам stdout.x и stdout.y со значениями a и b соответственно.

Примеры скриптов для *nix:

Примеры скриптов для Windows:

Пинг осуществляет проверку объекта или связи командой ping по указанному IP-адресу или имени хоста.

Данная проверка проверяет доступность локального порта.

Данная проверка проверяет доступность удаленного порта.

Данная проверка позволяет выполнять HTTP-запросы GET, POST, HEAD, PUT, PATCH и DELETE.

Если при выполнении GET-запроса возвращаются данные в JSON или XML-формате, то они будут автоматически преобразованы в табличный вид.

В случаях, когда достаточно знать лишь HTTP Status Code (например, 200 или 404), тело HTTP-ответа можно не пересылать от агента серверу и существенно сэкономить сетевой трафик.

Данная проверка позволяет наблюдать за изменениями файлов и папок.

Данную проверку рекомендуется использовать совместно с классом объектов Configuration File . В этом случае секция Данные от агента будет заменена секцией Изменения конфигурации, которая предоставляет расширенные возможности для работы с папками и версиями файлов.

Данная проверка позволяет подключаться к FTP-директориям и получать данные о размещенных там файлах и папках.

Данная проверка позволяет получать данные о работе Java-приложений, поддерживающих JMX – Java Management Extensions.

Данная проверка позволяет подписаться на топик и получать данные от устройств, поддерживающих работу по протоколу MQTT.

Подключение сервера к MQTT-брокеру осуществляется в файле /etc/saymon/saymon-server.conf.

Данный сенсор позволяет отправлять бинарные данные на указанный хост/порт, получать ответ в бинарном формате и трансформировать их в человекочитаемый вид по задаваемым правилам.

Материалы: http://saas.saymon.info/docs/web_ui/monitoring_settings.html

rss