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科技•信息
 
基于计算机网络在机动车安全性能监测上的应用研究
双击自动滚屏 发布者:admin 时间:2011-4-10 22:25:20 阅读:527次 【字体:

摘要:将计算机网络技术运用到机动车安全性能检测中,实现了汽车综合性能的全自动检测、管理、监控。可大大提高检测站的检测效率,降低了检测成本,提高了检测精度。
  
  关键词:计算机网络;机动车;性能;检测
  
  0 引 言
  随着人们生活质量的不断提高,汽车已成为人们生活中必不可少的代步工具。近几年来,我国道路交通事故呈现高发的态势[1],因此,机动车的安全行驶已成为社会重点关心的问题。引发道路交通事故有诸多原因,相当一部分是机动车机械性能失效。因此,加强机动车辆的管理,重视机动车辆的安全技术检测,提高检测技术已成为了交通管理部门重点研究解决的重要课题。机动车检测线包括公安交警部门的安全检测线和交通部门所属的综合性能检测线,它们用来检测机动车的安全和性能指标,其中包括对机动车的刹车制动、轮偏侧滑、尾气排放等项目,其数值准确与否,将直接关系到机动车辆的行使安全和环境保护[2]。我国机动车检测站的检测线经历了手动线、半自动线和全自动微机控制系统三个阶段。江泽民同志在十六大报告中指出:“信息化是我国加快实现工业化和现代化的必然选择。”计算机网络技术和信息技术的发展,为机动车检测技术水平的提高、实现全自动检测提供了基础,应用计算机网络技术必然是机动车检测发展的方向。
  
  1 选择网络类型和布线方式
  
  计算机局域网络结构,目前分为以太网和令牌网两种。令牌网成本高,技术要求复杂。以太网的拓朴结构采用共享与交换相结合,它以具有很高的支持异种机互联能力的TCP/IP(传播控制协议和网际互连协议)为基础,能实现不同机种、不同操作系统之间的网络互联,还支持其他协议。所以,相比之下以太网结构较为适合机动车检测站构建局域网络时采用。
  局域网络结构化布线是局域网络的生命线。网络的布线即为拓朴(Topology),即将一些服务器、工作站及外围设备连接起来。在局域网络中广泛使用三种拓扑:总线型拓扑、环型拓扑与星型拓扑。前两种拓朴结构灵活性小,可靠性较差,且一旦网络建成后增加新的工作站较困难,随着检测技术的发展、标准的更新,机动车检测系统需要不断扩展,因此不宜采用。星型拓朴是将所有的工作站连到集线器(HUB)上,由集线器负责管理和控制所有的通信。其优点在于线路管理集中、检错比较容易、易于扩充工作站数、对机房工作环境适应性强等。因此,较适用于机动车检测系统。
  
  2 机动车检测站
  
  网络系统的硬件配置检测站星型拓朴网络系统的硬件配置,由图中可看出汽车综合性能检测站采用了基于服务器客户机模型的局域网,用一个集线器将所有的工作站与广域网联接,实现与上级管理部门的信息中心网相联,网络系统的主要配置:
  (1)网络服务器:服务器是计算机局域网络的核心,在选择服务器时要尽可能采用高性能的品牌机,专用服务器是较好的选择。也可根据实际情况,调整其配置,但不能配置过低,过低的硬件配置将影响网络运行的速度。选择服务器时可以考虑五个方面因素:①开放性:指服务器的硬件和软件应符合工业标准,兼容性好,即不同厂家的服务器能互相兼容。② 可扩展性:是指增加内、外部硬件,如扩充中央处理器(CPU)数目、增加内存、增加硬盘数目、容量等;③可升级性;即能用新的硬件部件替代现有性能较差的部件,如中央处理器(CPu)的升级。④可靠性:服务器的可靠性好坏应以平均无故障持续运行的时间来衡量,在购机时最好能够采用72小时持续拷机对服务器进行考验。⑤ 可用性:即服务器在投入实际工作中的运行状态及所具备的相应功能,如服务器是否有双机备份、镜像备份功能等。
  (2)网络工作站,可由普通微机来承担。
  (3)网卡:是网络通讯的信息发送和接收中介。原则上要选择与NE2000兼容支持即插即用功能(PNP)的以太网卡,本设计采用PCI总线IOM(兆)/100M 兼容的带自适应(自动协商)功能的全双工即插即用以太网卡,以便升级到快速以太网100Bese—T时不用更换网卡。
  (4)传输介质是网络信息传递的桥梁。常见介质有同轴电缆、双绞线、光纤等。双绞线虽成本及价格低廉,但其抗干扰能力弱,传输信息易出错;光纤成本过高且不易安装。所以这两种介质都不太适合用于机动车检测系统。而同轴电缆的传输速度较快,抗干扰能力强,价格也较为适中,比较适合机动车检测系统采用。
  (5)集线器(HuB):集线器是网络通讯的中转站。根据工作计算机的台数,选用24口10/1O0M 自适应(自动协商)功能以太网集线器。
  
  3 检测站网络的操作系统
  
  整个网络操作系统分为网络操作系统和用户机操作系统。网络操作系统运行于服务器中,常用的网络操作系统有Windows NT server和Novell Netware 3.12,用户机操作系统运行于各工作站中,它是网络上各工作站用于完成工作的场所。目前常用的两种客户机操作系统:①Windows2000;② Windows NTWorkstation。
  4 机动车检测站计算机网络系统的设计
  
  设计时应根据实际情况和投资情况,决定网络系统的布局和结构,应注重实用,不可拘于形式,以下介绍一种由本检测站研发的机动车检测计算机网络系统。
  
  4.1 检测站计算机网络各子系统的设置及其功能
  
  检测线网络系统的功能设置。检测站计算机网络系统通常应包括车辆登录子系统,测控子系统、监控子系统、检测业务管理子系统、财务子系统及系统维护子系统。根据实际情况,各子系统可单独用一个工作站完成,也可以用几个工作站共同完成;根据实际工作需要,设置一工位控制机、-I位控制机、三工位控制机、发动机分析仪工位机及底盘测功机工位控制机等工作站共同完成测控子系统的功能。为了降低网络建设的成本,也可将几个子系统合并用一个工作站来实现,或将监控子系统、检测业务管理子系统、系统维护子系统的硬件合并起来。
  各子系统的设置功能如下:
  (1)车辆登录子系统:用于输入待检车辆的一些必要数据信息的注册登录,系统根据这些数据安排测控系统进行检测。这些数据包括车辆的基本数据、特征数据和检测项目数据等。
  (2)测控子系统:将安全环保、动力、经济、可靠性等检测工位上的检测设备联网。按照目前的检测标准要求,安全环保检测工位要对车速表、废气、烟度、前照灯、声级、侧滑、制动、车辆外观(车上部分)、底盘(车下部分)九个项目进行检测;而动力、经济、可靠性检测工位包含的检测项目就更多。因此,系统设计时可将若干个项目组合起来构成一个“工位”,设置一个工作站。每个工位只能有一辆车在检测。测控子系统按其工作性质分为:安全环保检测工位;动力、经济、可靠性检测工位;外检录人工位;进线选择工位。
  ①安全环保检测工位:是安全环保检测的具体实施者,一般可包括三个工位控制机。
  ② 动力、经济、可靠性检测工位:是动力、经济、可靠性检测的实施者,可完成对汽车动力性、经济性、可靠性的检测。
  ③外检录人工位:包括底盘录入机和外观录入机。
  ④ 进线选择工位:一般在安全环保检测工位和动力、经济、可靠性检测工位人口各配置一台进线选择机,可实现无序登录和同时检测,使安全环保检测工位和动力、经济、可靠性检测工位可同时并行地检测车辆,以便提高车辆检测能力。
  (3)监控子系统:用于监视测控子系统各工位的工作情况以及在线车辆的检测状况和所在位置,以供休息室内的车主和其他有关人员观察检测情况,从而提高检测的透明度。
  (4)财务子系统:将通用财务软件与机动车检测业务相结合,根据登录资料和检测结果自动计算检测费用并打印发票,可自动统计月、季、年的收入支出,并打印出费用统计清单,款项收入一目了然,实现了机动车检测的财务电算化,这样不但可以减轻财务人员的工作量,而且避免了收费时各种人为因素的影响。
  (5)检测业务管理子系统:可接收登录子系统的车辆资料和测控子系统的检测结果,送至系统的信息管理数据库,该数据库为开放式关系型数据库(Access数据库),应用该数据库资料可实现检测数据、车辆资料、送检单位、检测人员、检测设备的档案化管理、快速查询及有关的统计功能,从而实现系统档案资料“无纸化”管理。
  (6)系统维护子系统:是为保证检测站网络系统正常工作而特设的。它包括系统各项功能的设置、系统数据的管理以及检测标准的管理。
  
  4.2 检测站计算机网络系统设计系统硬件由主控服务器、登录机、外检输入机、监控机和打印工作站、一工位控制机(分别检测轴重、制动)、-'I位控制机(检测侧滑、车速)、-I位控制机(检测声级、灯光、废气、烟度)、四工位控制机(检测底盘各部分)、发动机综合测试仪工位机等构成。它们之间通过lOBase-T结构用网卡和网线(同轴电缆和屏蔽双绞线)联接起来。
  ①软件配置~Windows NT Server网络操作系统软件;机动车计算机网络系统管理软件一套。
  ② 工位控制机:为测控子系统的组成部分,其中一、二、三工位控制工位机用于完成安全环保项目的检测,四工位控制机和发动机分析仪工位机用于完成动力、经济、可靠性等项目的检测。
  ③外检录入机:为测控子系统的组成部分,用于车上和车下检测。
  ④监控机和打印工作站:用于完成监控子系统和财务子系统功能,该机带LQ1600K点阵式打印机用于打印检测报告。
  ⑤登录机:用于完成车辆登录子系统和检测业务管理子系统两种功能。
  ⑧ 主控服务器:安装了机动车检测站计算机网络系统应用软件,机动车及检测信息数据库,财务软件,检测业务管理软件。
  
  5 结 论
  
  通过在机动车检测站运用计算机网络技术,整个工作流程由计算机系统自动完成,实现了汽车综合性能的全自动检测、管理、监控,大大提高了检测站的检测技术水平、管理水平和服务水平:
  (1)提高了检测精度,检测数据准确、可靠,有效的控制带病车辆上路,确保国家和人民生命财产的安全,为我国的道路交通安全作出应有的贡献。
  (2)大大加快了车辆的检测速度,提高了检测站的工作效率,降低了检测成本;同时降低了检测工作的劳动强度、改善了检测工作环境。
  (3)从车辆进站、检测、计费到票据打印,整个工作流程由计算机系统自动完成,减少了人为差错的几率,提高了检测工作的可信度、透明度。特别是监控子系统使车主能在休息室观察车辆检测过程,形成车辆检测的人文服务,受到车主的好评。
  


  参考文献
  1.王文学,王刚.当前机动车安全检测工作存在的问题和对策EJ].公安学刊,2003,(4):85—87.
  2.刘玉兴.机动车检测线的计量检测设备应纳人强检管理范围EJ].中国计量,2002,(51):36—41.


  
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