特种设备是指涉及人民群众生命安全、危险程度较高的设备,如锅炉、电梯、场(厂)内专用机动车辆等。近年来,随着中国经济的飞速发展,特种设备的数量持续增多。从我国目前特种设备管理现状来看,存在设备未登记或未进行安全监管的问题,临界报废的设备依然运行。对于特种设备车辆,由于其移动性较大,且位置分散,车辆行驶状态及设备状态等重要信息无法及时获取并集中管理,影响了行车安全。其次,由于车辆GPS信号是电磁波,容易受到外界环境因素的影响而产生位置漂移等异常问题,在降低数据精度的同时也极大影响了车辆监管的可靠性。市面上传统的车辆监管系统,服务器一般为开发人员自行租赁开发,对系统的定期维护造成了人力、物力资源的严重浪费。随着未来车辆监管业务的扩展带来的多用户高并发负载,系统容易出现的瓶颈问题也将导致更多的经济损失。针对以上需求,本文基于开源物联网平台,设计并实现一个高性能的集特种设备使用登记及综合多需求的车辆监管系统。该系统既能够对不同状态下的特种设备实现远程集中登记管理,又能够实现对特种设备车辆及道路机动车辆的监管。在保障人身和车辆安全的同时,使得监管工作更加智能化,极大提高了企业管理效率。本文首先基于研究背景进行了深入的功能性与非功能性需求分析,设计了平台的组织结构;随后,基于Site Where开源物联网平台,采用Spring、SpringBoot、MongoDB、Vue.js、第三方LBS服务等技术方法实现系统的各个功能模块;对于GPS数据的异常问题,本文引入了机器学习中的一种无监督学习方法——孤立森林算法,对异常数据进行检测;同时,采用真实车辆的原始GPS数据集,通过与局部异常因子算法的对比实验,验证了孤立森林算法具有良好的异常检测效果;本文还采用Redis缓存对车辆监管系统进行性能优化,解决了多用户高并发环境下主数据库的访问压力;最后,通过功能测试和压力测试分别验证了系统的可用性与稳定性。