[发明专利]可自定义工程租赁车辆运行指标异常的监控系统及方法

权利要求书

1.一种可自定义工程租赁车辆运行指标异常的监控系统，其特征在于，包括实时数据采集分析模块和业务逻辑模块；实时数据采集分析模块用于对车载智能盒子采集和传输的工程车辆实时运行信息进行身份认证和数据分析，对车辆的位置数据和车辆的运行指标数据进行持久化存储，同时基于规则引擎对车辆运行异常状态进行监测和预警，其结构自上而下包括：数据采集层、负载均衡层、网关层、消息队列层以及计算引擎层；业务逻辑模块用于展现并满足系统参与角色的业务访问和车辆异常检测的规则设定需求，其结构自上而下包括：表现层、反向代理层、业务逻辑层以及数据存储层；

所述数据采集层用于实现车辆运行数据的采集，在每一台工程租赁车辆上安装车载物联网智能盒子，基于车载物联网智能盒子对工程车辆的运行状态信息进行实时采集，将车载物联网智能盒子采集到的车辆运行数据通过MQTT消息协议传输到系统的Nginx负载均衡层；

负载均衡层用于对数据采集层实时传输的数据进行负载均衡，承担网站前端和后端地址的反向代理；

网关层用于对经Nginx负载均衡处理过的MQTT数据进行认证鉴权，并将MQTT数据发送至Kafka消息队列集群；消息队列层使用消息队列Kafka来实现身份认证服务与数据计算服务之间的解耦；引擎层使用大数据实时计算引擎Flink订阅消息队列中的数据实现对工程租赁车辆实时数据进行过滤、清洗以及开窗聚合；存储层基于NoSQL数据库HBase、时序数据库Opentsdb以及关系型数据库PostgreSQL以及内存数据库Redis多种数据库来存储引擎层处理后的车辆运行指标数据和常规业务数据，常规业务数据包括车辆详情信息、盒子信息、车辆异常检测规则和车辆异常数据信息，同时使用内存数据库Redis和关系型数据库PostgreSQL存储自定义的车辆异常检测规则信息；业务逻辑层针对业务人员的车辆管理、盒子管理以及规则引擎管理的功能模块提供业务逻辑处理能力；表现层为业务人员提供可视化界面。

2.根据权利要求1所述的可自定义工程租赁车辆运行指标异常的监控系统，其特征在于，数据采集层包括车载物联网智能盒子，车载物联网智能盒子采集车辆的转速、水温、液压油温、燃油液位、工作小时、燃油消耗、当天工作时长、当天怠速时长、当天工作油耗以及当天怠速油耗指标；车载物联网智能盒子将采集到的车辆运行信息通过MQTT消息协议进行传输时，在MQTT协议报文中指定客户端Clientid/Username与密码，通过所述客户端Clientid/Username与密码完成对工程租赁车辆身份的绑定，同时为实现系统对于车辆身份信息的认证鉴权提供基础。

3.根据权利要求1所述的可自定义工程租赁车辆运行指标异常的监控系统，其特征在于，负载均衡层包括Nginx集群，负载均衡层承接车载物联网智能盒子发送的实时车辆运行数据，Nginx集群按照轮询方式进行负载，将每个数据按时间顺序逐一分配到下游多台网关服务器，同时承担网站前端和后端地址的反向代理功能。

4.根据权利要求1所述的可自定义工程租赁车辆运行指标异常的监控系统，其特征在于，网关层实现对MQTT消息进行认证/访问控制，在EMQX的内置Mnesia数据库或者外部关系型数据库存储客户端Clientid/Username与密码，客户端连接EMQX时，EMQX会获取CONNENT报文中的Clientid与Username，与数据库中记录的密码进行匹配，若匹配成功则认证成功，则将数据发送至消息队列Kafka种，否则认证失败。

5.根据权利要求1所述的可自定义工程租赁车辆运行指标异常的监控系统，其特征在于，业务逻辑层中设置车辆管理模块、盒子管理模块以及规则引擎管理模块，车辆管理模块用于对工程车辆查询、添加以及修改；盒子管理模块用于对车载物联网智能盒子查询、添加、修改；规则引擎管理模块是业务逻辑层中的核心模块，主要负责车辆数据实时采集分析链路的构建、车辆出租方制定报警规则、绘制车辆电子围栏以及车辆异常预警等功能，其中规则制定部分负责实现车辆出租方对车辆运行异常检测阈值的设置，运行指标包括水温上下限、油温上下限、转速上下限等多项指标，车辆出租方通过绘制电子围栏用于管理车辆的运行区域。