[发明专利]一种基于北斗的电子围栏非道路车辆监控平台系统及其工作方法在审

专利信息
申请号: 202111210859.1 申请日: 2021-10-18
公开(公告)号: CN113867244A 公开(公告)日: 2021-12-31
发明(设计)人: 宋雨恒;韩帅;鲁嘉萌;代培培;董彦辰;邢建平 申请(专利权)人: 山东大学
主分类号: G05B19/048 分类号: G05B19/048
代理公司: 济南金迪知识产权代理有限公司 37219 代理人: 杨树云
地址: 250199 山*** 国省代码: 山东;37
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摘要:
搜索关键词: 一种 基于 北斗 电子 围栏 道路 车辆 监控 平台 系统 及其 工作 方法
【权利要求书】:

1.一种基于北斗的电子围栏非道路车辆监控平台系统,其特征在于,包括车载模块、数据库及客户端;

车载模块包括北斗定位模块、NB-IoT通信模块、报警模块、电源模块、震动模块、微控制器模块,客户端包括普通用户模块和管理员模块;

所述北斗定位模块用于:通过北斗系统对非道路车辆进行实时定位,获取定位数据;

所述NB-IoT通信模块用于:定位数据、报警数据的上行下传;

所述报警模块用于:非道路车辆定位位置进入电子围栏时发出报警提示音;

所述震动模块用于:检测非道路车辆是否开启,当非道路车辆开启时产生震动从而使震动模块控制微控制器模块的开启,从而开启整个车载模块;

所述微控制器用于:处理北斗定位模块、NB-IoT通信模块采集到的定位数据,接受处理客户端发送的报警数据,并向报警模块发送指令;

所述电源模块用于:为北斗定位模块、NB-IoT通信模块、报警模块、微控制器模块进行供电;

所述数据库用于:存储定位位置信息、电子围栏经纬度、用户信息、管理人员信息;

所述普通用户模块用于地图电子围栏预警推送,即:用户登录后查看地图上该地对于符合各类国标的非道路车辆的禁止行驶范围;

所述管理用户模块用于:对不同国标的非道路车辆进行区域设置电子围栏,同时在客户端添加车辆信息和定位模块信息;

客户端用于:进行电子围栏的设置并判断是否在电子围栏内。

2.根据权利要求1所述的一种基于北斗的电子围栏非道路车辆监控平台系统,其特征在于,所述管理用户模块用于:普通用户管理、地区电子围栏管理、预警日志查询及车辆黑名单管理;

普通用户管理包括基础信息、车辆信息的增加和删除;

地区电子围栏管理包括利用百度地图API实现输入经纬度对电子地图区域标定;

预警日志查询是指找到一个时间段内的预警信息;

车辆黑名单管理是指:当车辆两次进入电子围栏内,将自动加入车辆黑名单。

3.权利要求1或2所述的基于北斗的电子围栏非道路车辆监控平台系统的工作方法,其特征在于,包括步骤如下:

(1)检测非道路车辆是否开启,如果开启,进入步骤(2);

(2)震动模块提供开启信号;

(3)北斗定位模块进行定位,获取定位数据;

(4)NB-IoT通信模块上传定位数据至客户端;

(5)客户端认定非道路车辆是否进入电子围栏,是的话,进入步骤(6),否则返回步骤(4);

(6)客户端发送报警信号;

(7)报警模块进行报警;

(8)客户端将车辆信息推送给管理员。

4.根据权利要求3所述的基于北斗的电子围栏非道路车辆监控平台系统的工作方法,其特征在于,步骤(5)中,进行电子围栏的设置并判断是否在电子围栏内,具体实现方法包括:

A、对于规则的图形,通过以下方法进行电子围栏的设置并判断是否在电子围栏内:

对于中心矩形,进行电子围栏设置:设置中心坐标点为(x0,y0),矩形的半长为l0,半宽为w0,得到矩形的四个顶点为:左上角顶点坐标为(x1,y1),y1=y0+w0/2;右上角顶点坐标为(x2,y2),右下角顶点坐标为(x3,y3),左下角顶点坐标为(x4,y4),x4=x2,x3=x1,y1=y2,y3=y4

目标点为(X,Y),如果满足x1≤X≤x2,y3≤Y≤y1,则认为该目标点在设定矩形范围内,如果不满足则认为在范围外;

对于圆形,通过以下方法进行电子围栏的设置:设置圆心为(x01,y01),半径为r,目标点(X1,Y1),如果目标点满足(X1-x01)+(Y1-y01)≤r2,则认为该目标点在圆形范围内,如果不满足,则认为在圆形范围外;

B、对于不规则图形,通过以下方法进行电子围栏的设置并判断是否在电子围栏内:

首先,在输入点的位置时,每相邻的两个点构成向量计算出夹角∠A0

如果∠A0≥90°,同时所有的夹角都大于90°,则认为该图形为凸多边形,使用式(I)判断点是否在图形内部:

如果出现∠A0<90°,则认为该图形为凹多边形,使用射线法进行判断,包括步骤如下:

①通过相邻点计算所在直线的方程,如式(II)所示:

②比较目标点是否和各顶点重合;

③将目标点坐标代入式(Ⅱ)得到的直线方程,判断是否在边界上;

④过目标点构建水平直线方程,然后取该点的任意一端计算和多边形边界的交点数,如果是奇数,则在图形内部,否则在外部。

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