一种基于北斗通信技术的水文监测系统技术方案

本发明专利技术公开一种基于北斗通信技术的水文监测系统，包括：水文监测传感器组、微控制器、LoRa通信模块、北斗模块、北斗地面中心、前置机以及服务器；微控制器通过LoRa通信模块将水文监测传感器组得到的水文数据传输至北斗模块；北斗模块将水文数据封装并以短信报文的形式发送第一短信报文至北斗地面中心，等待北斗地面中心发回第一反馈报文；若在规定的重发时间间隔内未收到第一反馈报文，重新发送第一短信报文；北斗地面中心接收第一短信报文并发送至前置机；在接收到第一短信报文后，重复发送第一反馈报文至北斗模块，直至收到第二短信报文；服务器从前置机获取短信报文，显著提升北斗短报文在水文数据传输上的传输成功率。斗短报文在水文数据传输上的传输成功率。斗短报文在水文数据传输上的传输成功率。

【技术实现步骤摘要】
一种基于北斗通信技术的水文监测系统


[0001]本专利技术涉及水文监测通信
，尤其涉及一种基于北斗通信技术的水文监测系统。

技术介绍

[0002]水文监测是进行洪水预报、防汛指挥、水利工程安全调度、水资源管理和保护的重要手段，水文监测站对居民生活安全、水利工程建设发展等方面具有重要意义。当前的部分地区水文监测站在水文监测中会借助人工观察的方法，水文数据的上报也依靠人工，存在上报的数据不准确和不及时问题，即使一些水文监测站配备了水文自动测报装置，但是精确度、稳定性和智能化水平都不理想，所以传统的水文测报方法已经不能满足防灾和抗灾的要求。随着科学技术水平的发展，航空航天、卫星通信等高端技术越来越多地被应用到水文监测领域当中，通过更加精准、实时的定位辅助，为工作人员提供了有效的数据导向支持，大大提高了水文监测站的工作质量和工作效率，可以对水文信息的基本条件、影响因素全面分析，对区域内的水库、河流监测点中的水位、流量、水质等信息实时采集和传输，有利于对水资源的合理利用，可以提升预测洪涝灾害的准确性，有利于分析出洪涝灾害的发生规律。
[0003]北斗卫星通信是利用人造卫星作为中继站转发微波信号以实现各地之间通信的一种方式，具有高可靠、抗干扰、覆盖面广、容量大等优点，使用地点几乎不受限制，适合长距离通讯，已经在水利减灾救灾、电力巡检、国土监测等多个国民经济领域得到了充分应用。北斗卫星导航系统可在全球范围内全天候、全天时为各类用户提供高精度、高可靠的定位、授时和短报文通信服务，用户可通过北斗系统发送自由格式报文和定位信息，北斗卫星短报文可以作为水文自动测报系统的数据传输主通信信道或者备用应急信道。当前民用北斗短报文通信链路容易受到障碍物、外界信号干扰，或者存在自由空间损耗、大气气体吸收损耗、云雾和降雨的衰减、电离层和对流层的闪烁等情况，导致传输成功率偏低，以上问题限制了北斗短报文在水文数据传输上的应用。

技术实现思路

[0004]本专利技术的目的在于提供一种基于北斗通信技术的水文监测系统，以解决现有技术中，北斗短报文在水文数据传输上存在的传输成功率偏低的问题。
[0005]本专利技术提供一种基于北斗通信技术的水文监测系统，包括：水文监测传感器组、微控制器、LoRa通信模块、北斗模块、北斗地面中心、前置机以及服务器；所述水文监测传感器组与所述微控制器连接，所述微控制器通过所述LoRa通信模块与所述北斗模块连接，所述北斗模块通过北斗卫星与所述北斗地面中心通信连接，所述北斗地面中心与所述前置机连接，所述前置机与所述服务器通信连接；所述水文监测传感器组，用于采集水文数据；所述微控制器，用于接收所述水文数据；
所述LoRa通信模块，用于将所述水文数据传输至北斗模块；所述北斗模块，用于将所述水文数据封装，并以短信报文的形式发送第一短信报文至北斗地面中心；以及，在向北斗地面中心发送第一短信报文后，等待北斗地面中心发回第一反馈报文；如果在规定的重发时间间隔内未收到第一反馈报文，则重新向北斗地面中心发送第一短信报文，直至收到第一反馈报文，结束第一短信报文的发送；所述北斗地面中心，用于接收所述第一短信报文；在接收到第一短信报文后，以预设频率重复发送第一反馈报文至北斗模块，直至收到第二短信报文；所述前置机，用于接收北斗地面中心发送的短信报文；所述服务器，用于从所述前置机获取所述短信报文。
[0006]进一步地，所述北斗模块，还用于在未完成第一短信报文的发送，且接收到北斗地面中心发出的对第二短信报文的发送请求的情况下，结束第一短信报文的发送，向北斗地面中心发送第二短信报文，对第一短信报文作为第一缓存报文缓存至消息缓存区。
[0007]进一步地，所述第一缓存报文在消息缓存区中的缓存格式包括所述第一缓存报文的采集时间以及所述第一缓存报文的内容。
[0008]进一步地，所述北斗模块，还用于在出现空闲的发送进程时，按照消息缓存区中所有缓存报文的采集时间先后，对缓存报文进行封装并重新向北斗地面中心发送，直至接收到北斗地面中心对所述缓存报文的反馈报文后，将所述缓存报文从消息缓存区中移除。
[0009]进一步地，所述水文监测传感器组包括水位传感器、浊度传感器、温度传感器和降雨量传感器。
[0010]进一步地，所述微控制器采用基于ARM 架构、Cortex
‑
M3内核的STM32F103C8T6。
[0011]进一步地，所述LoRa 通信模块采用ATK
‑
LORA
‑
01型号LoRa 通信模块。
[0012]进一步地，所述服务器，还用于对所述短信报文进行识别处理，以及监控水文监测传感器组的工作状态。
[0013]本专利技术的有益效果如下：本专利技术提供的一种基于北斗通信技术的水文监测系统，包括：水文监测传感器组、微控制器、LoRa通信模块、北斗模块、北斗地面中心、前置机以及服务器；水文监测传感器组与微控制器连接，微控制器通过LoRa通信模块与北斗模块连接，北斗模块通过北斗卫星与北斗地面中心通信连接，北斗地面中心与前置机连接，前置机与服务器通信连接；水文监测传感器组，用于采集水文数据；微控制器，用于接收水文数据；LoRa通信模块，用于将水文数据传输至北斗模块；北斗模块，用于将水文数据封装，并以短信报文的形式发送第一短信报文至北斗地面中心；以及，在向北斗地面中心发送第一短信报文后，等待北斗地面中心发回第一反馈报文；如果在规定的重发时间间隔内未收到第一反馈报文，则重新向北斗地面中心发送第一短信报文，直至收到第一反馈报文，结束第一短信报文的发送；北斗地面中心，用于接收第一短信报文；在接收到第一短信报文后，以预设频率重复发送第一反馈报文至北斗模块，直至收到第二短信报文；前置机，用于接收北斗地面中心发送的短信报文；服务器，用于从前置机获取短信报文，显著提升北斗短报文在水文数据传输上的传输成功率。
附图说明
[0014]为了更清楚地说明本专利技术的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简
单地介绍，显而易见地，对于本领域普通技术人员而言，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
[0015]图1是本专利技术的一种基于北斗通信技术的水文监测系统示意图。
[0016]图示说明：1
‑
水文监测传感器组；2
‑
微控制器；3
‑
LoRa通信模块；4
‑
北斗模块；5
‑
北斗地面中心；6
‑
前置机；7
‑
服务器。
具体实施方式
[0017]为使本专利技术的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本专利技术具体实施例及相应的附图对本专利技术技术方案进行清楚、完整地描述。显然，所描述的实施例仅是本专利技术一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本专利技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本专利技术保护的范围。以下结合附图，详细说明本专利技术各实施例提供的技术方案。...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗通信技术的水文监测系统，其特征在于，包括：水文监测传感器组、微控制器、LoRa通信模块、北斗模块、北斗地面中心、前置机以及服务器；所述水文监测传感器组与所述微控制器连接，所述微控制器通过所述LoRa通信模块与所述北斗模块连接，所述北斗模块通过北斗卫星与所述北斗地面中心通信连接，所述北斗地面中心与所述前置机连接，所述前置机与所述服务器通信连接；所述水文监测传感器组，用于采集水文数据；所述微控制器，用于接收所述水文数据；所述LoRa通信模块，用于将所述水文数据传输至北斗模块；所述北斗模块，用于将所述水文数据封装，并以短信报文的形式发送第一短信报文至北斗地面中心；以及，在向北斗地面中心发送第一短信报文后，等待北斗地面中心发回第一反馈报文；如果在规定的重发时间间隔内未收到第一反馈报文，则重新向北斗地面中心发送第一短信报文，直至收到第一反馈报文，结束第一短信报文的发送；所述北斗地面中心，用于接收所述第一短信报文；在接收到第一短信报文后，以预设频率重复发送第一反馈报文至北斗模块，直至收到第二短信报文；所述前置机，用于接收北斗地面中心发送的短信报文；所述服务器，用于从所述前置机获取所述短信报文。2.根据权利要求1所述的一种基于北斗通信技术的水文监测系统，其特征在于，所述北斗模块，还用于在未完成第一短信报文的发送，且接收到北斗地面中心发出的对第二短信报文的发送请求的情况下，结束第一短信报文的发送，向北斗地...

【专利技术属性】
技术研发人员：刘永华，刘艳华，薛宏，叶向阳，李前进，张友斌，李彬彬，张少华，杨红涛，
申请(专利权)人：易迅通科技有限公司，
类型：发明
国别省市：