[发明专利]一种智能网联车辆状态监控与分析系统及方法

说明书

本发明公开了一种智能网联车辆状态监控与分析系统及方法，该系统包括：车载终端，设有数据获取模块，数据获取模块获取车辆的状态数据，将状态数据转换成键和值相对应的JSON数据格式，进行拼接和打包；后台服务器，设有数据存储模块，数据存储模块通过多线程开启对应的UDP服务端，同时接收多辆车载终端中所述数据获取模块的打包数据，并通过数据缓冲通道Apache Kafka中的信息存储单元将与车辆ID对应的所述打包数据进行暂存，再通过时序数据库Apache Druid持续摄取暂存的打包数据，并按照时间戳和车辆ID进行解析，并进行多任务存储；前端，设有数据展示模块，数据展示模块向后台服务器发送请求数据，将接收到的由所述后台服务器查询到的数据进行统计，进行可视化展示。

技术领域

本发明涉及车联网、大数据和网络通信技术领域，特别是关于一种智能网联车辆状态监控与分析系统及方法。

背景技术

随着车联网、大数据和5G通信技术的不断发展，智能网联车辆的功能越来越丰富，应用领域也越来越广泛，例如，在露天矿山、物流园区、港口等封闭场景中，均已出现以智能网联车辆为基础搭建的智慧矿山、智慧物流、智慧港口等无人作业系统。在这些作业场景下，为了满足实时高效调度的要求，需要对智能网联车辆进行全方位实时状态监控。

实际作业场景下的车辆状态监控具有数据量大、数据类型多、实时性要求高等特点。国内外现有关于车辆状态监控的研究，例如，欧盟基于物联网搭建的车辆状态监控系统和我国成立的新能源车辆国家监测与管理平台等，通常只是周期性获取部分车辆状态数据，例如每隔30秒获取一次，每周期收集的数据量较少，且实时性差，很难满足实际作业场景的要求。

因此，亟需开发一个监控数据类型更完善、实时性更好的智能网联车辆状态监控与分析系统，在实际生产作业中可以进行多车实时监控、快速存储和数据实时展示，便于无人作业系统能够实时监管场景内的车辆、优化资源分配，以同时提高车辆作业效率与安全性。

发明内容

本发明的目的在于提供一种智能网联车辆状态监控与分析系统及方法，其是针对现有的智能网联车辆监控系统数据处理能力有限、监控实时性较差等问题，借助车联网技术、大数据技术和网络通信技术，能够同时获取多辆智能网联车辆进行全方位实时状态监控。该系统通过设置数据的格式提高数据的完整性和准确性，使用多线程和时序数据库进行数据的并发接收、多任务存储和数据并行查询，大大提高了车辆状态监控系统的数据处理性能和状态数据的实时性。

为实现上述目的，本发明提供一种智能网联车辆状态监控与分析系统，该系统包括车载终端、后台服务器和前端，其中：

车载终端中设置有数据获取模块，所述数据获取模块通过CAN协议连接车辆控制器，获取其所安装的智能网联车辆的状态数据，并将所述状态数据转换成键和值相对应的JSON数据格式，再进行拼接和打包，最后通过UDP协议发送给后台服务器；

后台服务器中设置有数据存储模块，所述数据存储模块用于通过多线程开启对应的UDP服务端，同时接收多辆车载终端中所述数据获取模块的打包数据，并通过数据缓冲通道Apache Kafka中的信息存储单元将与车辆ID对应的所述打包数据进行暂存，再通过时序数据库Apache Druid持续摄取暂存的所述打包数据，并按照时间戳和车辆ID进行解析，并进行多任务存储，以及通过时序数据库Apache Druid在收到请求数据后，开启实时并行查询，并将查询到的数据发送给前端；

前端中设置有数据展示模块，所述数据展示模块用于向后台服务器发送请求数据，并将接收到的由所述后台服务器查询到的数据进行统计，并进行可视化展示。

进一步地，所述数据存储模块获得的解析数据包括原有的各个状态数据及其对应的值，各个状态数据对应的值被赋予初始值，并判断各个状态数据对应的值是否异常，如果是，则将该状态数据标记为异常数据，并将该状态数据对应的值赋予特定的标识。

进一步地，判断各个状态数据对应的值是否异常的方法至少包括如下两种：