一种用于无线电的智能化云监测系统与方法技术方案

技术编号:14534526 阅读:166 留言:0更新日期:2017-02-02 19:42
本发明专利技术公开了一种用于无线电的智能化云监测系统与方法,系统包括前端采集装置和云端控制中心,云端控制中心包括操作席位子系统和数据服务子系统和应用支撑子系统;一种用于无线电的智能化云监测方法,包括对现有监测系统和数据库的完善,监测系统电磁环境数据的采集与传输,异常事件的报警与通知;本发明专利技术基于现有的监测系统,投入成本较低,但能够大幅提升监测系统的有效覆盖能力与精度,有效实现无线电监测工作模式的转变,能够有效实现无线电监测系统架构的转变,能够大幅提高对无线电管理支撑水平,能够创造积极的社会效益。

A kind of intelligent monitoring system and method for cloud radio

The invention discloses an intelligent cloud monitoring system and method of radio system comprises a front-end data acquisition device and the cloud control center, cloud control center seats including operation subsystem and data service subsystem and application supporting system; a monitoring method for cloud radio intelligence, including the improvement of the existing monitoring system and database the acquisition and transmission of electromagnetic environment monitoring system data, abnormal events and alarm notification; the invention is based on the existing monitoring system, low investment cost, but can significantly enhance the effective coverage and accuracy of monitoring system, effective to realize the transformation of radio monitoring mode, can effectively realize the transformation of radio monitoring system architecture. Can greatly improve the management of the radio support level, to create positive social benefits.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及无线电频谱资源监测领域,特别涉及一种用于无线电的智能化云监测系统与方法
技术介绍
电磁频谱是支撑国家经济和国防建设的基础性战略资源,随着信息技术迅猛发展及其在经济发展、国防建设和社会生活各领域广泛应用,电磁频谱的战略价值和基础作用越发凸显,国家之间、部门之间、军地之间以及空地业务之间的用频矛盾日益突出,应对反恐维稳、抢险救灾等突发事件对频谱资源动态调配与实时管控的要求越来越高,传统的管理理念、政策、机制和滞后的管理方法、手段、力量,与频谱管理未来发展需求不相适应。新形式下无线电频谱管理的核心是科学规划、合理利用、有效管控资源。随着物联网的普及和智慧城市建设,中、小功率无线电用频设备会越来越多、越来越普及,对无线电频谱资源需求和管理的要求会越来越高,对象高铁、航空等重要行业的无线电干扰查处任务会越来越重。另一方面,随着无线电技术的发展,比如伪基站、考试无线电作弊、黑广播、卫星电视干扰器、汽车遥控器干扰设备等各种利用无线电进行违法犯罪活动的现象也会层出不穷、越来越多。所以,在新时期,城市无线电监测在支撑无线电管理水平提高、维护无线电秩序和打及无线电犯罪等方面还任重而道远。实际上,目前全世界在无线电监测系统都存在一些技术难题,这是一个普遍存在的问题。为了破解这一世界性的难题,近些年,已有一些西方国家的无线电管理部门在社会车辆上搭载监测设备。通过搭载车辆在城区内的运行,将无线电监测的触角遍伸到城市的每个角落。通过广泛调研和深入研究,我们认为在社会车辆上搭载监测设备它不只是城市环境下电磁环境感知方式的创新,也不只局限在解决监测覆盖这一难题。而还可以通过分析、挖掘搭载监测设备所获取的大量数据,解决长期以来困扰无线电管理的监测数据支撑问题,从而大大提升无线电管理水平。所以,在此基础上,我们提出了建一个在现有固定监测站基础上增加一定数量搭载监测设备的新系统,新系统以搭载监测设备在城区范围内密集大数据采集作为电磁环境的云感知、在各数据汇聚节点对监测数据进行初步的云计算、在监测中心对监测数据进行进一步的智能化分析和有用信息提取,最后能以可视化的方式展现电磁态势、前端采集装置分布、资源利用采等无线电管所需了解的核心信息。
技术实现思路
本专利技术的目的在于克服现有技术的不足,提供一种用于无线电的智能化云监测系统与方法。本专利技术的目的是通过以下技术方案来实现的:一种用于无线电的智能化云监测系统,它包括前端采集装置和云端控制中心,所述的云端控制中心包括操作席位子系统和数据服务子系统和应用支撑子系统;所述的前端采集装置包括移动监测设备、固定监测站点和数据汇聚节点设备;所述的操作席位子系统包括监控席位、实时监测席位和报警分析席位;所述的数据服务子系统包括服务器和数据库,所述的应用支撑子系统包括综合展示子系统、辅助决策子系统、地理信息子系统和资料数据库。所述的移动监测设备包括第一数据采集模块:用于采集电磁环境数据、无线电波频段扫描、电磁环境背景噪声测试、时间标记、经纬度标记和移动通信基站下行信号载波、基站ID、运营商编号等测量;第一数据处理模块:用于数据压缩、数据解码第一数据传输模块:用于与数据汇聚节点进行数据和命令传输;第一数据储存模块:用于储存数据和缓存数据;第一设备自检模块:用于故障自检和报警;所述的第一数据处理模块分别与第一数据采集模块、第一数据传输模块、第一数据储存模块和第一设备自检模块双向连接;所述的的数据汇聚节点设备包括:第二数据传输模块:用于向移动监测设备转发云端控制中心指令,向云端控制中心传送数据;第二数据处理模块:用于收集移动监测设备采集的电磁环境数据,并对收集的电磁环境数据进行压缩处理;第二数据储存模块:用于储存数据和缓存数据;第二设备自检模块:用于故障自检和报警。所述的第二数据处理模块分别与第二数据传输模块、第二数据储存模块和第二设备自检模块双向连接;所述的服务器包括数据分析服务器和电磁态势服务器;所述的数据库包括电磁态势数据库、信号活动数据库、信号样本数据库、无线电波发射站点数据库、资料数据库、地理信息数据库和报警数据库。所述的电磁态势数据库用于录入和管理的移动监测设备采集到电磁环境数据,是空中电磁环境的真实体现;通过长期无线电监测工作的积累,电磁态势数据库还用于反映监测覆盖区域内的空间和时间范围内电磁环境的变化态势,为频率管理提供科学依据;所述的电磁态势数据库由近期电磁态势数据子库、短期电磁态势数据子库、中期电磁态势数据子库、长期电磁态势数据子库组成,所述的近期电磁态势数据子库、短期电磁态势数据子库、中期电磁态势数据子库、长期电磁态势数据子库用于储存对电磁态势数据进行不同时间压缩比例压缩后经过专门的统计算法而获得的电磁态势数据;所述的信号活动数据库用于录入和管理固定监测站点日常扫描获取的频谱数据;固定监测站点日常扫描获取的频谱数据,用于反映固定监测站点所监测的无线电波发射站点每天24小时的发射活动情况,从而起到辅助数据分析服务器分析数据的作用;所述的信号样本数据库用于存储无线电波发射站点的I/Q数据、包站点编号、电波频率、站点接收中频带宽和站点工作时间;所述的报警数据库用于储存报警事件;所述的无线电波发射站点数据库用于储存移动监测设备和固定监测站点所监测到的所有无线电波发射站点,包括站点编号、站点使用的频率、站点经纬度、站点属性、站点使用单位、站点用途和站点参数;所述的站点包括合法站点、非法站点和不明站点,所述的站点属性包括站点信号调制方式、信号带宽和辐射功率;所述的数据分析服务器包括数据筛选模块、信息提取模块、数据统计模块、数据分析模块和对外接口模块;所述的数据筛选模块用于分析汇聚到云端控制中心的数据,筛选有瑕疵的数据,保证进入到云端控制中心的数据的正确性和有效性;所述的信息提取模块用于对违规无线电波发射站点和无线电波信号的提取,以及根据用户设定的条件,统计有关的数据;所述的数据统计模块用于统计国家无委规定的监测月报统计和用户的自定义报表,统计结果放在数据库中待用户使用或上报;所述的数据分析模块用于能将所有监测节点采集的电磁环境数据进行历史数据对比,对产生异常数据的移动监测设备或固定监测站点进行疑似故障报警;对所有移动监测设备或固定监测站点采集的电磁环境数据进行时频分析和信号提取,并结合无线电波发射站点数据库自动分析,发现是否有无线电波发射站点疑似违规工作或有无线电波发射站点疑似非法使用频率,并能对疑似违规或非法的行为进行告警;结合数据库按最佳接收原则自动选取有关的移动监测设备或固定监测站点定期发出信号样本采集的请求,并收集有关移动监测设备或固定监测站点采集的样本数据存入数据库中;所述的对外接口模块与国家推荐的标准兼容,做到全面、简捷、公开,用于与其它供应商应用软件系统的调用与存储。所述的电磁态势服务器包括推演模块和输入模块;所述的推演模块用于利用移动检测设备和固定监测站点的已知数据结合城市环境下的各种电波传播模型和数据融合算法来推演前端监测装置之间广大区域的电磁态势数据;所述的输入模块用于在频域、空域、时间域和能量域设定条件,结合推演模块将相应的条件的电磁态势数据进行推演。所述的监控席位用于:电源控制模块,用于控制所有移动监测设备、数据汇聚节点、固定监测站点的开关机状态;通信监控模本文档来自技高网
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【技术保护点】
一种用于无线电的智能化云监测系统,其特征在于:它包括前端采集装置和云端控制中心,所述的云端控制中心包括操作席位子系统和数据服务子系统和应用支撑子系统;所述的前端采集装置包括移动监测设备、固定监测站点和数据汇聚节点设备;所述的操作席位子系统包括监控席位、实时监测席位和报警分析席位;所述的数据服务子系统包括服务器和数据库,所述的应用支撑子系统包括综合展示子系统、辅助决策子系统、地理信息子系统和资料数据库。

【技术特征摘要】
1.一种用于无线电的智能化云监测系统,其特征在于:它包括前端采集装置和云端控制中心,所述的云端控制中心包括操作席位子系统和数据服务子系统和应用支撑子系统;所述的前端采集装置包括移动监测设备、固定监测站点和数据汇聚节点设备;所述的操作席位子系统包括监控席位、实时监测席位和报警分析席位;所述的数据服务子系统包括服务器和数据库,所述的应用支撑子系统包括综合展示子系统、辅助决策子系统、地理信息子系统和资料数据库。2.根据权利要求1所述的一种用于无线电的智能化云监测系统,其特征在于:所述的移动监测设备包括:第一数据采集模块,用于采集电磁环境数据、无线电波频段扫描、电磁环境背景噪声测试、时间标记、经纬度标记和移动通信基站下行信号载波、基站ID、运营商编号测量;第一数据处理模块,用于数据压缩、数据解码;第一数据传输模块,用于与数据汇聚节点进行数据和命令传输;第一数据储存模块,用于储存数据和缓存数据;第一设备自检模块,用于故障自检和报警;所述的第一数据处理模块分别与第一数据采集模块、第一数据传输模块、第一数据储存模块和第一设备自检模块双向连接;所述的的数据汇聚节点设备包括:第二数据传输模块:用于向移动监测设备转发云端控制中心指令,向云端控制中心传送数据;第二数据处理模块:用于收集移动监测设备采集的电磁环境数据,并对收集的电磁环境数据进行压缩处理;第二数据储存模块:用于储存数据和缓存数据;第二设备自检模块:用于故障自检和报警;所述的第二数据处理模块分别与第二数据传输模块、第二数据储存模块和第二设备自检模块双向连接。3.根据权利要求1所述的一种用于无线电的智能化云监测系统,其特征在于:所述的服务器包括数据分析服务器和电磁态势服务器;所述的数据库包括电磁态势数据库、信号活动数据库、信号样本数据库、无线电波发射站点数据库、资料数据库、地理信息数据库和报警数据库;所述的电磁态势数据库用于录入和管理的移动监测设备采集到电磁环境数据,是空中电磁环境的真实体现;通过长期无线电监测工作的积累,电磁态势数据库还用于反映监测覆盖区域内的空间和时间范围内电磁环境的变化态势,为频率管理提供科学依据;所述的电磁态势数据库由近期电磁态势数据子库、短期电磁态势数据子库、中期电磁态势数据子库、长期电磁态势数据子库组成,所述的近期电磁态势数据子库、短期电磁态势数据子库、中期电磁态势数据子库、长期电磁态势数据子库用于储存对电磁态势数据进行不同时间压缩比例压缩后经过专门的统计算法而获得的电磁态势数据;所述的信号活动数据库用于录入和管理固定监测站点日常扫描获取的频谱数据;固定监测站点日常扫描获取的频谱数据,用于反映固定监测站点所监测的无线电波发射站点每天24小时的发射活动情况,从而起到辅助数据分析服务器分析数据的作用;所述的信号样本数据库用于存储无线电波发射站点的I/Q数据、包站点编号、电波频率、站点接收中频带宽和站点工作时间;所述的报警数据库用于储存报警事件;所述的无线电波发射站点数据库用于储存移动监测设备和固定监测站点所监测到的所有无线电波发射站点,包括站点编号、站点使用的频率、站点经纬度、站点属性、站点使用单位、站点用途和站点参数;所述的站点包括合法站点、非法站点和不明站点,所述的站点属性包括站点信号调制方式、信号带宽和辐射功率;所述的数据分析服务器包括数据筛选模块、信息提取模块、数据统计模块、数据分析模块和对外接口模块;所述的数据筛选模块用于分析汇聚到云端控制中心的数据,筛选有瑕疵的数据,保证进入到云端控制中心的数据的正确性和有效性;所述的信息提取模块用于对违规无线电波发射站点和无线电波信号的提取,以及根据用户设定的条件,统计有关的数据;所述的数据统计模块用于统计国家无委规定的监测月报统计和用户的自定义报表,统计结果放在数据库中待用户使用或上报;所述的数据分析模块用于能将所有监测节点采集的电磁环境数据进行历史数据对比,对产生异常数据的移动监测设备或固定监测站点进行疑似故障报警;对所有移动监测设备或固定监测站点采集的电磁环境数据进行时频分析和信号提取,并结合无线电波发射站点数据库自动分析,发现是否有无线电波发射站点疑似违规工作或有无线电波发射站点疑似非法使用频率,并能对疑似违规或非法的行为进行告警;结合数据库按最佳接收原则自动选取有关的移动监测设备或固定监测站点定期发出信号样本采集的请求,并收集有关移动监测设备或固定监测站点采集的样本数据存入数据库中;所述的对外接口模块与国家推荐的标准兼容,做到全面、简捷、公开,用于与其它供应商应用软件系统的调用与存储;所述的电磁态势服务器包括推演模块和输入模块;所述的推演模块用于利用移动检测设备和固定监测站点的已知数据结合城市环境下的各种电波传播模型和数据融合算法来推演前端监测装置之间广大区域的电磁态势数据;所述的输入模块用于在频域、空域、时间域和能量域设定条件,结合推演模块将相应的条件的电磁态势数据进行推演。4.根据权利要求1所述的一种用于无线电的智能化云监测系统,其特征在于:所述的监控席位用于:电源控制模块,用于控制所有移动监测设备、数据汇聚节点、固定监测站点的开关机状态;通信监控模块,用于监控通信线路工作状态、数据流向和数据流量;环境监控模块,用于监控数据汇聚节点和固定监测站点所处位置的环境、电源用量和门禁;工作人员监控模块:用于监控所有席位工作人员工作内容和工作状态;设备监控模块,用于监控整个系统所有设备的工作状态,所述的工作状态包括:(1)控制移动监测设备进行频段快速扫描、数据精确采集、低失真数据压缩、可靠数据传输和高效数据存储,频段扫描数据可通过网络实时回传至云端控制中心;(2)根据信号最佳接收原则选择相关区域内的固定监测站点或制移动监测设备下达样本采集任务,对监测发现的非法、未知信号进行样本采集,存储至信号样本数据库;(3)操作一个或多固定监测站点或制移动监测设备对指定的单个或多个信号进行监测、中频分析、解调、监听和测向定位;(4)控制多个固定监测站点同时在一个或多个指定频段中进行扫描,并能将扫描所获取的数据实时回传至云端控制中心,以达到云端控制中心能随时调看某区域实时电磁环境的目的;所述的实时监测分析席位包括:操作模块,用于控制前端采集装置完成频段扫描、单频信号测量、监听和记录;报警模块,用于将前端采集装置实时采集到的电磁环境数据与云端控制中心的数据库的历史数据结合分析,对异常的无线电波和异常的状况进行报警以及对疑似违规台站报警,同时分析其违规事实是否存在并将分析的结果存入数据库,用于掌握实际无线电波发射站点的分布与使用情况;定位模块,用于对指定信号的定位操作并结合地理信息子系统中的电子地图显示;干扰分析模块,用于分析互调和交调干扰;所述的报警分析席位用于:结合数据库的历史数据对报警事件进行分析,分析报警原因。5.根据权利要求1所述的一种用于无线电的智能化云监测系统,其特征在于:所述的应用支撑子系统包括综合展示子系统、辅助决策子系统、地理信息子系统和资料数据库;所述的地理...

【专利技术属性】
技术研发人员:宁涛银琪任军刘泽永薛其峰陈宏
申请(专利权)人:成都九华圆通科技发展有限公司
类型:发明
国别省市:四川;51

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