基于北斗导航与位置服务的安全生产与运输过程监控管理服务系统在新疆的应用

刘 石，黄新利，李 虎

(新疆卫星应用工程中心，新疆 乌鲁木齐 830000)



基于北斗导航与位置服务的安全生产与运输过程监控管理服务系统在新疆的应用

刘 石，黄新利，李 虎

(新疆卫星应用工程中心，新疆 乌鲁木齐 830000)

摘要：针对北斗导航与位置服务在新疆指挥调度、应急保障的应用特点、区位特点和重大应用需求，结合新疆安全生产与运输行业信息化建设关键过程，提出了面向监督管理的主要日常业务和典型业务的基于多业务多协同的安全生产与运输过程监控管理服务系统，可提供针对重点业务管理部门、野外生产和重点车辆的位置管理、信息发布、预警救援等服务，以此加强新疆安全生产与运输过程动态监控信息共享和信息化决策支持能力。

关键词：北斗导航；位置服务；生产安全；运输；指挥保障

1引言

地处亚欧大陆地理中心的新疆，不仅是“一带一路”向西开放的桥头堡，而且是“丝绸之路经济带”上的重要节点及核心区。新疆周边同中亚区域8个国家接壤，与周边的中亚国家环境相近、经济相融、人文相亲，具有向西开放的独特优势。作为我国辐射中亚地区政治、经济、科技、教育、交通、医疗科的战略高地，利用北斗导航国家科技重大专项在新疆开展应用示范、合作与服务，不仅能够发挥丝绸之路经济带核心区的特殊作用，更有利于国家建设“丝绸之路经济带”，以点带面，从线到片，逐步形成区域大合作。本文探讨了国产北斗卫星导航系统开发的社会与生产安全过程监控管理服务系统在新疆区域社会与生产安全国产中的应用，为北斗导航系统进一步在西北地区的安全生产应急指挥中的应用奠定了基础。

2北斗导航与位置服务

北斗卫星导航系统(BeiDou(COMPASS)Navigation Satellite System)是我国正在自主研发、独立运行的全球卫星导航系统，始于20世纪80年代，建于90年代，成于21世纪。目前，长征三号乙运载火箭已成功将我国第4颗“新一代北斗导航卫星”送入太空，系我国第20颗北斗导航卫星。随着北斗导航系统全球组网覆盖面积的进一步提升，其已成为国家重要战略基础设施，是国家科技水平和综合国力的重要体现，是社会信息化、数字化的重要支撑，是国家经济社会安全运行的重要保障。

位置服务(LBS，Location Based Services)又称定位服务，LBS是由移动通信网络和卫星定位系统结合在一起提供的一种增值业务，通过一组定位技术获得移动终端的位置信息(如经纬度坐标数据)，提供给移动用户本人或他人以及通信系统，实现各种与位置相关的业务，实质上是一种概念较为宽泛的与空间位置有关的新型服务业务。

3现状概述

新疆交通运输行业具有点多、线长、面广、移动的特点，对新疆安全生产与运输过程的监控管理具有重要的现实意义和典型意义。新疆高速公路和一级公路里程已突破4 000 km，高速公路里程达2 728 km。近3年来，新疆机动车及驾驶人保有量年均增长分别达到17%和15%，新疆公路总里程突破16万km，城乡道路运输完成客运量30.37亿人次，全区经营性道路运输完成货运量达4.65亿t，并以每年6.7%的速度增长。至2015年，预计全区机动车保有量将超过600万辆。

新疆车辆动态监控中心目前运行的系统仅有车辆实时定位(更新频率约8 s/次)、简单报警(信号丢失，超速等)、轨迹存储与回放等较为简单的监控管理功能，需要进一步增强卫星导航定位与位置服务及其增值服务的能力，提升卫星导航应用的综合分析与决策支持水平；另外新疆地域广阔，地形复杂，手机信号差，使用卫星电话成本高，道桥建设、矿山开发、地质勘探、建筑施工等工程区域很多涉及无人区和无线通信盲区，而新疆的野外工程车均未安装卫星定位系统。近年来，新疆已有多起重大生产、运输事故发生在无线通信盲区，由于安全事故信息上报不够及时，难以及时了解事故现场情况，影响了应急救援工作，对安全生产过程和社会稳定造成较大影响。

3.1日常业务的需求

新疆安全生产与运输过程监督管理的主要日常业务对北斗卫星导航系统的具体应用有车辆的日常管理(车辆和人员的基础信息)；定位精度优于15 m、测速精度为1～2 m/s的车辆日常运行状态监控，包括：定车行程跟踪、分组查询、车辆显示状态控制等信息；定位精度优于15 m、测速精度为1～2 m/s的重点车辆运输全程监控，包括：“两客一危”运输车辆、普货载重货运车辆、应急运输保障车辆、野外工程车等运输车辆的重点运输过程日常全程监控与通讯调度；定位精度优于15 m、测速精度为1～2 m/s 的车辆监控中心的日常通信保障，包括：与全疆安全生产与运输过程车辆和人员进行语音和文字通信，包括发送文字信息、单向监听和双向通话；通信记录管理、事务管理(违章、事故、报警)等。

3.2典型业务的需求

新疆安全生产与运输过程监督管理的主要典型业务对北斗卫星导航系统的具体应用有定位精度优于15 m、短报文80个汉字的突发事件实时发布；定位精度优于15 m、测速精度为1～2 m/s、短报文80个汉字的野外生产态势实时发布；定位精度优于15 m、测速精度为1～2 m/s的车辆遇险报警与监控管理；定位精度优于15 m、测速精度为1～2 m/s、短报文80个汉字的突发性野外生产事故快速定位与应急指挥等。

4北斗导航与位置服务在安全生产与运输过程中的应用

4.1为重点业务管理部门提供位置管理服务

新疆安全生产与运输过程监督管理示范系统主要是面向各行业需重点监控各型车辆及其主管调度部门的基于位置综合信息服务，其目标是：通过管理控制中心，管理部门能够实时掌握下级管理部门及车辆的位置、速度、行驶状态等信息，通过多种通信手段能够实现调度、遇险报警和求救报警。

4.2为野外安全生产提供信息发布服务

通过北斗短报文功能和卫星网络，在新疆包括城市、农村、沙漠、戈壁和高原山区在内的广阔疆域实现全天候网络无缝覆盖获取车辆、人员的地理位置、运行方向、运行速度及各种状态信息，对持有终端设备的野外工作个人进行实时监控、调度、发布服务信息、受理各种类型的报警信息等，实时保持大后方对前方工作人员的监控指挥，从而提升工作效率及保障工作人员的生命安全。

4.3针对重点车辆提供预警、救援信息服务

通过北斗终端可以内设若干区域，当接口目标靠近(或驶出)区域时，向监控中心发送预警或报警信息。当车辆行驶速度超过最高限速的时候，监控中心软件自动发出报警信息，提示中心值班员，并自动向超速的车辆发出超速警告短消息；当车辆运行状态发生异常时，如高等级公路突然停车、发动机温度过高、油量不足时，监控中心软件自动发出报警信息，提示中心值班员，并自动向车辆发出警告短消息。如状态为高等级公路突然停车，监控中心将自动接通司机手机进行询问。

4.4实现安全生产与运输业务的可扩展性

随着新疆安全生产与运输过程监督管理业务需求的不断变化和新业务的出现，可灵活、高效地在原有北斗导航位置信息服务的基础上配置和构建新的信息服务，以满足安全生产与运输过程监督管理的新需求；可为其它相关业务体系提供信息服务接口，通过提升相关业务系统构建效率；可通过北斗短报文信息服务调用、集成、互操作和聚合，有效建立行业内不同业务系统和行业间信息系统间的信息服务互联互通模式。

5结语

北斗导航在新疆社会与安全生产中的应用从无到有，以点促面，快速发展，成效显著。特别是随着北斗二号系统的建成开通，基于北斗导航的位置服务应用已成为国民经济和社会发展的一个新的经济增长点，迎来了“规模化、社会化、产业化、国际化”的重大历史发展机遇。

参考文献：

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[2]范一大，张宝军.中国北斗卫星导航系统减灾应用概述与展望[J].中国航天，2009(2).

[3]郭剑.心系北斗助推卫星导航民用产业化进程[J].卫星应用，2009(2).

[4]邓玉芬，张博，沈明，等.基于北斗卫星的海洋测量数据传输系统[J].海洋测绘，2009，29(4).

Application of Safety Production and Transportation Process Monitoring and Management Service System Based on Beidou Navigation and Location-basedServices in Xinjiang

Liu Shi,Huang Xinli,Li Hu

(XinjiangSatelliteAppliedEngineeringCenter,Urumchi830000,China)

Abstract:In terms of the Beidou navigation and location-based service′s application and location characteristicsof command and dispatch and emergency security as well as its significant application requirements in Xinjiang,and combining withthe key process of information construction ofsafety production and transportation,the article proposes thesafety production and transportation process monitoring and management service systemfor common and typical businesses,which is based on multi-services and coordinates.In addition,the system also provides services of location management,information distribution,warning and rescue for management department of key business,field production and key vehicles,which aim to strengthen the ability of decisionsupport for the dynamic monitoring information sharing and informatization of the key process of safety production and transportation in Xinjiang.

Key words:Beidounavigation and location-based services; safety production and transportation; commandguarantee

文章编号：1674-9944(2016)02-0154-02

中图分类号：P237

文献标识码：A

作者简介：刘石(1987—)，男，新疆乌鲁木齐人，工程师，主要从事卫星遥感和导航领域研究及应用工作。通讯作者：黄新利(1964—)，男，陕西汉中人，高级工程师，主要从事资源环境遥感分析、国产卫星农用分析等工作

基金项目：新疆维吾尔自治区科技计划项目(编号：201312102)

收稿日期：2015-11-09