一种基于北斗的水文气象数据传输控制系统技术方案

本发明专利技术涉及水文气象观测技术领域，且公开了一种基于北斗的水文气象数据传输控制系统，包括：中央处理器，所述中央处理器设置在水文气象中心中；观测系统，设置在对应的船舶上。该一种基于北斗的水文气象数据传输控制系统，通过中央处理器控制观测系统越密集的位置北斗报文发送频率越低，在水文气象信息变化幅度越低的时刻信息发送频率越低，能够根据水文气象信息变化幅度和观测系统的疏密自动调整数据传输频度，能够准确反映水文气象信息变化的同时减少北斗报文数量，从而节省能耗和宝贵的卫星通讯带宽。星通讯带宽。星通讯带宽。

【技术实现步骤摘要】
一种基于北斗的水文气象数据传输控制系统


[0001]本专利技术涉及水文气象观测
，具体为一种基于北斗的水文气象数据传输控制系统。

技术介绍

[0002]随着北斗卫星定位(通过RNSS，RadioNavigationSatelliteService，即无线电导航卫星服务)和短报文通讯(通过RDSS，RadioDeterminationSatelliteService，即无线电测定卫星服务)的日益成熟，越来越多的水文气象观测站采用北斗卫星通讯实现水文气象数据传输，特别是那些无法通过传统通信方式(有线、GPRS和VHF/UHF等)实现通信的地区，比如偏远山区、海岛、石油平台和远洋船只等。北斗RDSS通讯为解决这些地区的水文气象数据实时回传提供了解决方法，使得水文气象数据的传输能够不受时间和地域的限制。
[0003]现有的基于北斗通讯的水文气象观测设备均采用固定间隔采集和传输的方法(该数据传输间隔大于北斗卫星短报文最小通讯间隔)。这种传输方法在固定的时间点内向水文气象中心发送该观测设备的水文气象数据。但是，如果发送时间间隔短，则观测设备能耗高，并占用较大的北斗通信信道；如果发送间隔长，则可能无法准确反映出该观测点的水文气象变化。另外，由于地理位置限制或海洋洋流可能导致观测设备的位置发生变化，使得观测设备在地理上的分布并不均匀，即使这样，所有设备还是按照相同的频率发送水文气象数据。总之，现有基于北斗通讯的观测设备既不能根据水文气象变化情况、也不能根据观测点的疏密调整数据传输频度。

技术实现思路

[0004]（一）解决的技术问题针对现有技术的不足，本专利技术提供了一种基于北斗的水文气象数据传输控制系统。
[0005]（二）技术方案为实现上述目的，本专利技术提供如下技术方案：一种基于北斗的水文气象数据传输控制系统，包括：中央处理器，所述中央处理器设置在水文气象中心中；观测系统，设置在对应的船舶上；处理系统，所述处理系统的信号端与中央处理器的信号端双向信号连接，且用于获取视频信号；传输系统，所述传输系统的信号端与中央处理器的信号端双向信号连接，且用于分析并上传视频信息。
[0006]在本专利技术实施例中，每个所述观测系统均包括RNSS定位模块、第二RDSS通讯模块、计算模块、控制模块、水文气象多要素采集模块和船舶状态信息采集模块，每个所述观测系统中计算模块的RDSS接线端连接第二RDSS通讯模块的计算模块接线端，计算模块的RNSS接
线端连接RNSS定位模块的通信端，水文气象多要素采集模块的通信端连接控制模块的水文气象数据获取及水文气象采集间隔控制接口，船舶状态信息采集模块的通信端连接控制模块的船舶状态数据获取及船舶状态采集间隔控制接口，控制模块的水文气象数据及船舶航行数据输出端连接计算模块的水文气象数据及船舶航行数据输入端；计算模块的北斗报文发送间隔输出端连接控制模块的北斗报文发送间隔输入端。
[0007]在本专利技术实施例中，所述处理系统包括：视频传送端：其用于获取到机器人监控视频，将获取到的机器人监控视频划分为若干视频内容组，每一视频内容组内包括若干条视频信息；分项处理端：其接收视频信息后将视频信息传输至初相验证单元；初相验证单元：其对接收的每一条视频信息进行验证，并截取异常视频，将截取到的视频全部标记为关键视频并回传至分项处理端；分项处理端将关键视频经转接终端传输到验证端口单元，进行端口验证，验证通过后，处理器将关键视频经移动设备传输至对应的存储端。
[0008]在本专利技术实施例中，所述视频内容组的划分方式为：S1：获取单次移动时间T：若T<Td，则将单次移动对应的机器人监控视频标记为移动视频，并将单次移动对应的机器人监控视频作为一个视频内容组，否则进入S2；S2：将单次移动中V＝0且持续时间大于Tc的路段对应的机器人监控视频标记为等待视频，其余标记为移动视频；S3：按照时间顺序，从单次移动启动至第一段等待视频之间的机器人监控视频划分为一个视频内容组、将每一段等待视频分别划分为一个视频内容组，两段等待视频之间的机器人监控视频划分为一个视频内容组、等待视频至单次移动结束之间的机器人监控视频划分为一个视频内容组；其中，Td、Tc为预设值，且V为移动速度，Tc>2分钟。
[0009]在本专利技术实施例中，所述初相验证单元截取异常视频时执行以下算法：Y001：单一分析：根据时间顺序，获取每一条视频信息；若机器人在预设时间内速度骤减VJ，则判定为制动异常；若机器人在预设时间内速度骤增VZ，则判定为操控异常；Y002：联动分析：任选两条时间上相邻的视频信息，获取前一条视频信息对应的最后一次速度信息、后一条视频信息对应的第一次速度信息；若两个速度信息比对速度骤减VJ，则判定为制动异常；若两个速度信息比对速度骤增VZ，则判定为操控异常；其中，VJ、VZ为预设值；Y003：将制动异常、操控异常对应的视频信息做为异常视频进行截取。
[0010]在本专利技术实施例中，所述异常视频还包括复杂路况对应的监控视频；复杂路况对应的监控视频的判定规则为：在一条视频信息中，每隔预设时间Tq截取一张图片，截取三张图片；分别提取三张图片中的要素物，要素物包括移动障碍物、固定障碍物；对比三张图片中每一要素物的位置：若三张图片中均出现固定障碍物，则将该条
视频信息判定为异常视频；若三张图片中均出现移动障碍物，且每一张图片中的移动障碍物的数量均大于Y，则将该条视频信息判定为异常视频；其中，Y为预设值。
[0011]在本专利技术实施例中，所述端口验证的方法为：为每一移动设备、每一存储端分别预设一个唯一识别码，唯一识别码由9位字符组成，对应的移动设备、存储端的唯一识别码相同；根据移动记录仪的监控记录，获取每一异常视频的开始时间、结束时间，并将结束时间标记为E1E2日E3E4时E5E6分E7E8秒、开始时间标记为E9E10日E11E12时E13E14分E15E16秒。
[0012]在本专利技术实施例中，所述传输系统包括：采集模块，用以采集待传输信息的数据传输参数，数据传输参数包括待传输信息的传输数据量和数据传输距离；分级模块，其与所述采集模块连接，用以根据数据传输距离对待传输信息进行分级，所述分级模块内设有调整单元，其与校正单元连接，所述调整单元用以根据待传输信息的传输数据量对数据传输距离进行调整，所述校正单元用以根据待传输信息的数据复杂度对待传输信息的传输数据量进行校正，所述分级模块还用以根据传输通道容量对传输通道进行分级；传输模块，其与所述分级模块连接，用以将分级后的待传输信息按照级别选取对应的传输通道进行数据传输；监测模块，其与所述传输模块连接，用以对各传输通道的数据传输结果进行实时监测，以实时获取各传输通道的输出数据量；控制模块，其与所述监测模块连接，所述控制模块用以根据各级传输通道的输出数据量对数据传输过程进行调整，所述控制模块内设有计算单元，其用以计算已传输信息的数据缺失量，并进行数据传输状态判断，所述计算单元与处理单元连接，所述处理单元用以根据数据传输状态判断结果实时对数据传输过程进行优化，以本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于北斗的水文气象数据传输控制系统，其特征在于，包括：中央处理器，所述中央处理器设置在水文气象中心中；观测系统，设置在对应的船舶上；处理系统，所述处理系统的信号端与中央处理器的信号端双向信号连接，且用于获取视频信号；传输系统，所述传输系统的信号端与中央处理器的信号端双向信号连接，且用于分析并上传视频信息。2.根据权利要求1所述的一种基于北斗的水文气象数据传输控制系统，其特征在于：每个所述观测系统均包括RNSS定位模块、第二RDSS通讯模块、计算模块、控制模块、水文气象多要素采集模块和船舶状态信息采集模块，每个所述观测系统中计算模块的RDSS接线端连接第二RDSS通讯模块的计算模块接线端，计算模块的RNSS接线端连接RNSS定位模块的通信端，水文气象多要素采集模块的通信端连接控制模块的水文气象数据获取及水文气象采集间隔控制接口，船舶状态信息采集模块的通信端连接控制模块的船舶状态数据获取及船舶状态采集间隔控制接口，控制模块的水文气象数据及船舶航行数据输出端连接计算模块的水文气象数据及船舶航行数据输入端；计算模块的北斗报文发送间隔输出端连接控制模块的北斗报文发送间隔输入端。3.根据权利要求1所述的一种基于北斗的水文气象数据传输控制系统，其特征在于：所述处理系统包括：视频传送端：其用于获取到机器人监控视频，将获取到的机器人监控视频划分为若干视频内容组，每一视频内容组内包括若干条视频信息；分项处理端：其接收视频信息后将视频信息传输至初相验证单元；初相验证单元：其对接收的每一条视频信息进行验证，并截取异常视频，将截取到的视频全部标记为关键视频并回传至分项处理端；分项处理端将关键视频经转接终端传输到验证端口单元，进行端口验证，验证通过后，处理器将关键视频经移动设备传输至对应的存储端。4.根据权利要求3所述的一种基于北斗的水文气象数据传输控制系统，其特征在于：所述视频内容组的划分方式为：S1：获取单次移动时间T：若T<Td，则将单次移动对应的机器人监控视频标记为移动视频，并将单次移动对应的机器人监控视频作为一个视频内容组，否则进入S2；S2：将单次移动中V＝0且持续时间大于Tc的路段对应的机器人监控视频标记为等待视频，其余标记为移动视频；S3：按照时间顺序，从单次移动启动至第一段等待视频之间的机器人监控视频划分为一个视频内容组、将每一段等待视频分别划分为一个视频内容组，两段等待视频之间的机器人监控视频划分为一个视频内容组、等待视频至单次移动结束之间的机器人监控视频划分为一个视频内容组；其中，Td、Tc为预设值，且V为移动速度，Tc>2分钟。5.根据权利要求3所述的一种基于北斗的水文气象数据传输控制系统，其特征在于：所述初相验证单元截取异常视频时执行以下算法：Y001：单一分析：根据时间顺序，获取每一条视频信息；
若机器人在预设时间内速度骤减VJ，则判定为制动异常；若机器人在预设时间内速度骤增VZ，则判定为操控异常；Y002：联动分析：任选两...

【专利技术属性】
技术研发人员：马欣，崔力维，林道宽，
申请(专利权)人：国家海洋局北海海洋环境监测中心站，
类型：发明
国别省市：