[發明專利]可自定義工程租賃車輛運行指標異常的監控系統及方法

在審

• 申請號: 202210467746.8
• 申請日: 2022-04-29
• 公開（公告）號: CN114845183A
• 公開（公告）日: 2022-08-02
• 發明（設計）人: 趙璽;劉浩;瞿旭東
• 申請（專利權）人: 西安交通大學
• 主分類號: H04Q9/00
• 分類號: H04Q9/00;H04L67/12;H04L67/1001;H04L9/40;G06F16/22;G06F16/28;G06F21/62;G06Q30/06
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司 61200
• 代理人: 王艾華

1.一種可自定義工程租賃車輛運行指標異常的監控系統，其特征在于，包括實時數據采集分析模塊和業務邏輯模塊；實時數據采集分析模塊用于對車載智能盒子采集和傳輸的工程車輛實時運行信息進行身份認證和數據分析，對車輛的位置數據和車輛的運行指標數據進行持久化存儲，同時基于規則引擎對車輛運行異常狀態進行監測和預警，其結構自上而下包括：數據采集層、負載均衡層、網關層、消息隊列層以及計算引擎層；業務邏輯模塊用于展現并滿足系統參與角色的業務訪問和車輛異常檢測的規則設定需求，其結構自上而下包括：表現層、反向代理層、業務邏輯層以及數據存儲層；

所述數據采集層用于實現車輛運行數據的采集，在每一臺工程租賃車輛上安裝車載物聯網智能盒子，基于車載物聯網智能盒子對工程車輛的運行狀態信息進行實時采集，將車載物聯網智能盒子采集到的車輛運行數據通過MQTT消息協議傳輸到系統的Nginx負載均衡層；

負載均衡層用于對數據采集層實時傳輸的數據進行負載均衡，承擔網站前端和后端地址的反向代理；

網關層用于對經Nginx負載均衡處理過的MQTT數據進行認證鑒權，并將MQTT數據發送至Kafka消息隊列集群；消息隊列層使用消息隊列Kafka來實現身份認證服務與數據計算服務之間的解耦；引擎層使用大數據實時計算引擎Flink訂閱消息隊列中的數據實現對工程租賃車輛實時數據進行過濾、清洗以及開窗聚合；存儲層基于NoSQL數據庫HBase、時序數據庫Opentsdb以及關系型數據庫PostgreSQL以及內存數據庫Redis多種數據庫來存儲引擎層處理后的車輛運行指標數據和常規業務數據，常規業務數據包括車輛詳情信息、盒子信息、車輛異常檢測規則和車輛異常數據信息，同時使用內存數據庫Redis和關系型數據庫PostgreSQL存儲自定義的車輛異常檢測規則信息；業務邏輯層針對業務人員的車輛管理、盒子管理以及規則引擎管理的功能模塊提供業務邏輯處理能力；表現層為業務人員提供可視化界面。

2.根據權利要求1所述的可自定義工程租賃車輛運行指標異常的監控系統，其特征在于，數據采集層包括車載物聯網智能盒子，車載物聯網智能盒子采集車輛的轉速、水溫、液壓油溫、燃油液位、工作小時、燃油消耗、當天工作時長、當天怠速時長、當天工作油耗以及當天怠速油耗指標；車載物聯網智能盒子將采集到的車輛運行信息通過MQTT消息協議進行傳輸時，在MQTT協議報文中指定客戶端Clientid/Username與密碼，通過所述客戶端Clientid/Username與密碼完成對工程租賃車輛身份的綁定，同時為實現系統對于車輛身份信息的認證鑒權提供基礎。

3.根據權利要求1所述的可自定義工程租賃車輛運行指標異常的監控系統，其特征在于，負載均衡層包括Nginx集群，負載均衡層承接車載物聯網智能盒子發送的實時車輛運行數據，Nginx集群按照輪詢方式進行負載，將每個數據按時間順序逐一分配到下游多臺網關服務器，同時承擔網站前端和后端地址的反向代理功能。

4.根據權利要求1所述的可自定義工程租賃車輛運行指標異常的監控系統，其特征在于，網關層實現對MQTT消息進行認證/訪問控制，在EMQX的內置Mnesia數據庫或者外部關系型數據庫存儲客戶端Clientid/Username與密碼，客戶端連接EMQX時，EMQX會獲取CONNENT報文中的Clientid與Username，與數據庫中記錄的密碼進行匹配，若匹配成功則認證成功，則將數據發送至消息隊列Kafka種，否則認證失敗。

5.根據權利要求1所述的可自定義工程租賃車輛運行指標異常的監控系統，其特征在于，業務邏輯層中設置車輛管理模塊、盒子管理模塊以及規則引擎管理模塊，車輛管理模塊用于對工程車輛查詢、添加以及修改；盒子管理模塊用于對車載物聯網智能盒子查詢、添加、修改；規則引擎管理模塊是業務邏輯層中的核心模塊，主要負責車輛數據實時采集分析鏈路的構建、車輛出租方制定報警規則、繪制車輛電子圍欄以及車輛異常預警等功能，其中規則制定部分負責實現車輛出租方對車輛運行異常檢測閾值的設置，運行指標包括水溫上下限、油溫上下限、轉速上下限等多項指標，車輛出租方通過繪制電子圍欄用于管理車輛的運行區域。