一种智慧校车安全监管系统的制作方法

本实用新型涉及校车监管领域，特别是一种智慧校车安全监管系统。

背景技术：

随着我国城镇化进程和教育部“撤点并校”政策的推进，中小学、幼儿园学生乘坐校车上下学的需求日益凸显。截至到2015年底，中国有9000多万名中小学、幼儿园学生需要乘坐校车上下学（国家全面放开二胎政策之后，将有一定的增加），专业校车的市场容量将超过 100 万辆，每年的更新规模也将达到10万至15万辆。然而，由于监管不力，运营失当，一些地方连续出现重大校车安全事故，2012 年国家统计数字显示，在我国平均每 41 秒钟就会发生一起车祸，每年将近2万名中小学、幼儿园学生在交通事故中遇难。校车的安全问题已成为全社会重点关注的焦点之一。

物联网在近几年来发展迅猛，它是通过二维码识读设备、RFID装置、无线感应器、GPS定位系统以及激光扫描器等信息传感设备，按照约定的协议，将所有物品与互联网相连接，从而实现智能化识别、定位、跟踪、监控及管理的一种网络。如果将互联网与校车安全管理相结合，并构建一种基于物联网的智慧校车安全监管系统，则能够促进校车管理制度的完善和物联网技术的发展，有助于智慧校车安全全程监管的发展，为政府、教育和交通部门提供一种新的信息化监管方式，将完善现有的校车安全监管体系，有利于促进教育的公平性，保障学生的生命安全，维护了社会稳定。目前，一些有关物联网智慧校车安全管理的文献相继被公开，如文献CN 203224912 U公开了一种基于物联网的校车安全监控系统，它通过中央控制器以及各个传感设备及处理模块实现了对校车的安全监控，但是它仅仅是对校车本身的车况进行监控，没有涉及坐车学生的情况、不能实现智能统计、无法满足家校信息沟通，远远没有达到智能管理的要求。

技术实现要素：

本实用新型的目的是克服现有技术的上述不足而提供一种智慧校车安全监管系统，能够通过物联网的作用，既能获取校车运行的车况，又能知晓学生上下车情况并实现智能统计，还具有预警功能，防范事故的发生；从而全方位无死角、系统、智能地管理校车的安全。

本实用新型的技术方案是：一种智慧校车安全监管系统，包括感知层、传输层和应用层，感知层安装在司机、学生身上和校车内，传输层和应用层安装在位于校车外部的校车安全监管平台中，其中，感知层包括用于采集各类数据的自动识别设备和感知设备；传输层包括用于收集和处理各类数据的数据处理器和数据采集器；应用层是一个中央处理器，它包括电子考勤模块、运行监控模块、安全预警与处理模块、家校信息模块、校车管理模块和统计管理模块，所述电子考勤模块、运行监控模块、安全预警与处理模块、家校信息模块、校车管理模块和统计管理模块集成在一块电路板上，感知层、传输层和应用层均通过物联网连接，实现数据的传输。

传输层的核心是物联网中间件，包括数据处理器和数据采集器两个模块，它借助车载GPS提供的位置定位服务，4G网络和互联网通过运营商将采集的信息传送给校车安全监管平台。感知层主要承担物品标识和信息智能采集功能，是物联网的核心层，其是由各种感知设备组成，感知设备将被安装在智慧校车运行生命周期全流程的不同关键点上，利用不同的感知设备，自动完成对关键数据的采集。

进一步地，自动识别设备包括RFID标签、条码标签、RFID阅读器、条码阅读器，所述感知设备包括激光传感器、超声波传感器和无线传感器。

自动识别设备主要安装在司机、学生身上和校车内，它用于被感知设备识别，感知设备安装在校车内；感知设备识别自动识别设备的信息后，将该信息通过物联网传输给传输层，再由传输层传输到应用层。

进一步地，电子考勤模块包括校车驾驶员考勤模块和学生上下校车考勤模块。

电子考勤模块的考勤实现方法：通过校车驾驶员和校车护送人员佩戴自己的电子标签上岗上车，学生佩戴自己的电子标签上车，车门处RFID阅读器读取标签信息，进行考勤。当乘车学生超过核定的载客人数时，会当场警告并反馈给校车监管平台。学生下车时也会读取标签，以此来确定车上人数。

进一步地，运行监控模块包括校车路况监控模块、校车路径选择模块和校车位置定位模块。

运行监控模块利用车载GPS和地理信息系统GIS，监控校车的实时行驶情况，如交通拥挤，路况复杂或者偏离校车行驶路径情况，会及时调整并反馈给校车安全监管平台。

进一步地，安全预警与处理模块包括校车超载预警模块、校车超速预警模块、校车碰撞预警模块、校车侧翻预警模块、突发情况预警模块。

安全预警与处理模块利用车载传感器监控校车的实时行驶速度和搭载的学生，如出现超过限载人数或行驶路线限速标准情况，会当场警告并反馈给校车监管平台。对校车前后方车辆、障碍物、行人或有可能出现碰撞、侧翻情况进行预警。

进一步地，所述家校信息模块包括家校实时沟通模块和信息报送与监督模块。

家校信息模块会根据物联网感知层通过传输层传回的信息，在后台进行实时汇总分析，进而进行家校沟通，向家长、学校、有关政府或教育监管部门进行信息报送，实现智慧校车安全监管。

进一步地，所述校车管理模块包括校车事故管理模块和年审及维修管理模块。

校车管理模块管理校车的日常登记、驾驶员日常登记、驾驶员日常表现、校车路线设定、校车器件老化、校车维修、校车年审、违规查询、校车事故等问题，并将该系统的信息数据反馈给校车监管平台。

进一步地，所述统计管理模块包括驾驶员业绩与事故统计模块和学生上下车情况统计模块。

所述统计管理模块每隔一定的时间段将根据从应用层的其他几个模块获取得到的信息数据对学生上下车情况、事故发生情况等情况进行统计，并对驾驶员进行业绩评估，然后将该系统的信息数据反馈给校车监管平台。

本实用新型的原理及使用方法：

1、当学生要上车的时候，校车驾驶员和校车护送人员佩戴自己的电子标签上岗上车，学生佩戴自己的电子标签上车，车门处RFID阅读器读取标签信息，此时电子考勤模块进行考勤，并将考勤信息发送给家校信息模块，安全预警与处理模块，校车管理模块，统计管理模块和学校校车监管平台。家校信息模块在接收到数据后则会将数据发送到学校校车监管平台和学生家长，一方面，此数据供学校校车监管平台工作人员进行实时监督，另一方面此数据则用于告知学生家长其子女的当前状况；当乘车学生超过核定的载客人数时，安全预警与处理模块会当场发出警告给予提示并反馈给学校校车监管平台；校车管理模块在接收到信息后将对信息进行存储用于校车管理；统计管理模块在接收到信息后也将对信息进行存储用于日后统计时使用；

2、在校车行驶前，运行监控模块将会对校车路径进行选择并确认。在校车行驶过程中运行监控模块将会利用车载GPS和地理信息系统GIS监控校车的实时行驶情况，如交通拥挤，校车位置，路况复杂或者偏离校车行驶路径情况，同时将其发送给家校信息模块，安全预警与处理模块，校车管理模块，统计管理模块和学校校车监管平台。家校信息模块在接收到数据后则会将数据发送到学校校车监管平台和学生家长，一方面，此数据供学校校车监管平台工作人员进行实时监督，另一方面此数据则用于告知学生家长其子女的当前状况；当校车在行驶过程中遇到相关时，安全预警与处理模块会当场发出相关警告给予提示并及时调整，同时将相关问题反馈给学校校车监管平台；校车管理模块在接收到信息后将对信息进行存储用于校车管理；统计管理模块在接收到信息后也将对信息进行存储用于日后统计时使用；

3、当校车即将到达学生居住地时，运行监控模块则会将信息发送给家校信息模块，校车管理模块，统计管理模块和学校校车监管平台。家校信息模块在接收到数据后则会将数据发送到学校校车监管平台和学生家长，一方面，此数据供学校校车监管平台工作人员进行实时监督，另一方面此数据则用于告知学生家长以提示其前来迎接其子女；校车管理模块在接收到信息后将对信息进行存储用于校车管理；统计管理模块在接收到信息后也将对信息进行存储用于日后统计时使用；

4、当校车到达学生居住地时，校车停车，学生下车。学生下车时电子考勤模块再次读取标签，以此来确定此时下车的学生和车上人数。同时电子考勤模块将信息发送给家校信息模块，校车管理模块，统计管理模块和学校校车监管平台。家校信息模块在接收到数据后则会将数据发送到学校校车监管平台供学校校车监管平台工作人员进行实时监督；校车管理模块在接收到信息后将对信息进行存储用于校车管理；统计管理模块在接收到信息后也将对信息进行存储用于日后统计时使用。

本实用新型的有益效果：本实用新型将感知层、传输层、应用层连接在物联网上，实现了智能连接，能够及时反映校车车况信息、学生上下车情况；此外，通过在应用层上设置多个模块，实现了智能统计、预警功能、家校信息沟通等功能，因此能够全方位无死角、系统、智能地管理校车的安全。

附图说明

图1是本实用新型实施例的结构示意图；

图2是本实用新型实施例的应用层结构框图。

具体实施方式

以下将结合说明书附图和具体实施例对本实用新型做进一步详细说明。

实施例

如图所示，一种智慧校车安全监管系统，包括感知层、传输层和应用层，感知层安装在司机、学生身上和校车内，传输层和应用层安装在位于校车外部的校车安全监管平台中，其中，感知层包括用于采集各类数据的自动识别设备和感知设备；传输层包括用于收集和处理各类数据的数据处理器和数据采集器；应用层是一个中央处理器，它包括电子考勤模块、运行监控模块、安全预警与处理模块、家校信息模块、校车管理模块和统计管理模块，所述电子考勤模块、运行监控模块、安全预警与处理模块、家校信息模块、校车管理模块和统计管理模块集成在一块电路板上，感知层、传输层和应用层均通过物联网连接，实现数据的传输。

所述自动识别设备包括RFID标签、条码标签、RFID阅读器、条码阅读器，所述感知设备包括激光传感器、超声波传感器和无线传感器。

所述电子考勤模块包括校车驾驶员考勤模块和学生上下校车考勤模块。

所述运行监控模块包括校车路况监控模块、校车路径选择模块和校车位置定位模块。

所述安全预警与处理模块包括校车超载预警模块、校车超速预警模块、校车碰撞预警模块、校车侧翻预警模块、突发情况预警模块。

所述家校信息模块包括家校实时沟通模块和信息报送与监督模块。

所述校车管理模块包括校车事故管理模块和年审及维修管理模块。

所述统计管理模块包括驾驶员业绩与事故统计模块和学生上下车情况统计模块。

显然，本领域的技术人员可以对本实用新型进行各种改动和变型而不脱离本实用新型的精神和范围。这样，倘若本实用新型的这些修改和变型属于本实用新型权利要求及其同等技术的范围之内，则本实用新型也意图包含这些改动和变型在内。