【技术实现步骤摘要】
本专利技术属于数据传输方法，涉及一种面向无人区远距离的数据传输系统，本专利技术还涉及一种面向无人区远距离的数据传输方法。
技术介绍
1、在中国广袤的领土中，存在着广泛的无人区，长度可达几十到数百公里。近年来，由于人们对环境、生态、地质、气象的关注以及铁路、电网等前期开发建设的需求，需要对这些区域进行长时、准确的数据监测。监测的数据类型包括该区域的状态数据(如温湿度和气象)、图像和视频数据(如地形和地貌图像)。数据的监测方式包括自动上传数据到云端或任意时刻在云端手动触发采集操作。然而，由于这些区域跨度过大、交通不便、地理环境恶劣，电力和网络难以覆盖，给数据的采集和及时的传输带来了极大的障碍。因此，构建一套远距离无线通信的技术，实现无人区各类型数据的可靠传输是非常必要的。
2、面向远距离无人区无线通信技术在构建时需要重点考虑以下几个方面：(1)传输距离：无人区长度可达数百公里，通信系统的覆盖范围要满足实际的距离，并能支持距离上的动态扩展，以便于应用的部署。(2)传输带宽：无人区需要传输的数据包含了图像和视频数据，因此，通信系统应能支持高带宽的数据传输能力，以提升传输效率。(3)联通性和容错性：通信系统需要具备容错机制，以确保在部分节点出现故障时，数据仍能按照最优的路径将数据上传到云端。(4)功耗与效能：由于电力的缺乏，采用便携式供电设备时需要考虑系统的整体功耗，特别是对于难以维护的片区，能效和能源管理至关重要。(5)远程调度和监控：通信系统需要提供远程管理和调度功能，以便监控系统状态、实现云端统一的管理。
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技术实现思路
1、本专利技术的目的是提供一种面向无人区远距离的数据传输系统，通过级联ap装置实现了无人区监测距离上可扩展且保证了传输速率和通过级联的北斗模块解决了民用北斗短报文60秒一次的发送限制的问题。
2、本专利技术的另一目的是提供一种面向无人区远距离的数据传输方法。
3、本专利技术所采用的技术方案是，面向无人区远距离的数据传输系统，包括控制中心服务器以及与控制中心服务器通过5g互联网建立连接的左外网节点和右外网节点，还包括部署在无人区内的中间多个串联的中间传输节点，多个中间传输节点与控制中心服务器通过北斗短报文建立通信连接，多个中间传输节点的第一个中间传输节点和最后一个中间传输节点分别与左外网节点和右外网节点通过无线传输的方式连接，相邻两个中间传输节点之间还通过北斗短报文建立通信连接。
4、本专利技术的特征还在于，
5、控制中心服务器包括计算机以及和计算机通过串口连接的北斗短报文收发模块，计算机搭载ubuntu系统，计算机接入公网，计算机和左外网节点及右外网节点均通过5g宽带连接。
6、左外网节点和右外网节点的结构相同，均包括5g传输模块，5g传输模块线缆连接有工控机，工控机通过以太网连接有ap设备，5g传输模块与计算机通过5g宽带连接，左外网节点的ap设备和右外网节点的ap设备分别和第一个中间传输节点和最后一个中间传输节点通过无线传输的方式连接。
7、每个中间传输节点的结构相同，均包括数据采集装置和北斗短报文收发模块a，北斗短报文收发模块a和北斗短报文收发模块之间进行北斗信号传输，还包括工控机a，北斗短报文收发模块a和数据采集装置均通过串口连接工控机a，工控机a通过以太网连接有左ap设备和右ap设备，第一个中间传输节点的左ap设备和左外网节点的ap设备通过无线传输的方式连接，最后一个中间传输节点的右ap设备和右外网节点的ap设备通过无线传输的方式连接，位于中间的中间传输节点的左ap设备和右ap设备分别通过无线传输的方式连接其前一个中间传输节点的右ap设备和后一个中间传输节点的左ap设备；相邻两个中间传输节点之间还通过各自的北斗短报文收发模块a进行北斗信号传输。
8、控制中心服务器的计算机和北斗短报文收发模块均通过市电供电；
9、左外网节点和右外网节点的5g传输模块、工控机、ap设备均通过市电供电；
10、中间传输节点还包括太阳能供电板，工控机a、通过线缆连接太阳能供电板。
11、控制中心服务器、左外网节点以及右外网节点设置为市区内且通外网，中间传输节点不通外网。
12、本专利技术另一种技术方案是，面向无人区远距离的数据传输方法，采用上述面向无人区远距离的数据传输系统，控制中心服务器通过ui配置的方式，每隔一定的时间进行一次唤醒-状态采集-休眠指令，或者手动触发唤醒-状态采集-休眠指令，具体为：
13、步骤1，控制中心服务器给中间传输节点发送唤醒命令，唤醒中间传输节点以及更新数据传输链路的状态表和左外网节点和右外网节点所纳管中间传输节点的纳管列表；
14、步骤2，控制中心服务器根据左外网节点和右外网节点所纳管的中间传输节点列表给左外网节点和右外网节点发送数据采集指令，左外网节点和右外网节点将数据采集指令发送给其所纳管的中间传输节点后，中间传输节点采集响应的信息后依次再回传至左外网节点或右外网节点、控制中心服务器；
15、步骤3，控制中心服务器给中间传输节点发送休眠命令。
16、步骤1具体按照如下方式实施：
17、步骤1.1，计算机控制北斗短报文收发模块给起始中间传输节点的北斗短报文收发模块a发送唤醒指令，北斗短报文收发模块a的接收唤醒指令后进行设备唤醒，即为：中间传输节点的工控机a控制开启对应的数据采集装置和左ap设备及右ap设备，唤醒后，北斗短报文收发模块a通过工控机a根据指令方向监测本中间传输节点对应下一个中间传输节点一侧的左ap设备或者右ap设备的网络信号强度值，并将该网络信号强度值拼接到唤醒指令中；
18、唤醒指令包括唤醒指令代码、起始中间传输节点的北斗短报文收发模块aid、指令方向以及信号强度数组，指令方向指从对应id的北斗短报文收发模块a从左向右依次执行至最右侧的中间传输节点或者从右向左依次执行至最左侧的中间传输节点，信号强度数组指中间传输节点按照指令方向级联传递唤醒指令时，将本中间传输节点对应下一个中间传输节点一侧的左ap设备或者右ap设备的网络信号强度值拼接到唤醒指令中传递给下一本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.面向无人区远距离的数据传输系统，其特征在于，包括控制中心服务器(1)以及与控制中心服务器(1)通过5G互联网建立连接的左外网节点(2)和右外网节点(3)，还包括部署在无人区内的中间多个串联的中间传输节点(4)，多个所述中间传输节点(4)与所述控制中心服务器(1)通过北斗短报文建立通信连接，多个所述中间传输节点(4)的第一个中间传输节点(4)和最后一个中间传输节点(4)分别与所述左外网节点(2)和右外网节点(3)通过无线传输的方式连接，相邻两个中间传输节点(4)之间还通过北斗短报文建立通信连接。
2.根据权利要求1所述的面向无人区远距离的数据传输系统，其特征在于，所述控制中心服务器(1)包括计算机(1-1)以及和计算机(1-1)通过串口连接的北斗短报文收发模块(1-2)，所述计算机(1-1)搭载Ubuntu系统，所述计算机(1-1)接入公网，所述计算机(1-1)和左外网节点(2)及右外网节点(3)均通过5G宽带连接。
3.根据权利要求2所述的面向无人区远距离的数据传输系统，其特征在于，所述左外网节点(2)和右外网节点(3)的结构相同，均包括5G传输模块(
4.根据权利要求3所述的面向无人区远距离的数据传输系统，其特征在于，每个所述中间传输节点(4)的结构相同，均包括数据采集装置(4-1)和北斗短报文收发模块a(4-2)，所述北斗短报文收发模块a(4-2)和北斗短报文收发模块(1-2)之间进行北斗信号传输，还包括工控机a(4-3)，所述北斗短报文收发模块a(4-2)和数据采集装置(4-1)均通过串口连接所述工控机a(4-3)，所述工控机a(4-3)通过以太网连接有左AP设备(4-4)和右AP设备(4-5)，第一个所述中间传输节点(4)的左AP设备(4-4)和左外网节点(2)的AP设备(2-3)通过无线传输的方式连接，最后一个所述中间传输节点(4)的右AP设备(4-5)和右外网节点(3)的AP设备(2-3)通过无线传输的方式连接，位于中间的中间传输节点(4)的左AP设备(4-4)和右AP设备(4-5)分别通过无线传输的方式连接其前一个中间传输节点(4)的右AP设备(4-5)和后一个中间传输节点(4)的左AP设备(4-4)；相邻两个中间传输节点(4)之间还通过各自的北斗短报文收发模块a(4-2)进行北斗信号传输。
5.根据权利要求4所述的面向无人区远距离的数据传输系统，其特征在于，所述控制中心服务器(1)的计算机(1-1)和北斗短报文收发模块(1-2)均通过市电供电；
6.根据权利要求5所述的面向无人区远距离的数据传输系统，其特征在于，所述控制中心服务器(1)、左外网节点(2)以及右外网节点(3)设置为市区内且通外网，所述中间传输节点(4)不通外网。
7.面向无人区远距离的数据传输方法，其特征在于，采用权利要求6所述的面向无人区远距离的数据传输系统，控制中心服务器(1)通过UI配置的方式，每隔一定的时间进行一次唤醒-状态采集-休眠指令，或者手动触发唤醒-状态采集-休眠指令，具体为：
8.根据权利要求7所述的面向无人区远距离的数据传输方法，其特征在于，所述步骤1具体按照如下方式实施：
9.根据权利要求8所述的面向无人区远距离的数据传输方法，其特征在于，所述步骤2具体为：
10.根据权利要求9所述的面向无人区远距离的数据传输方法，其特征在于，所述步骤3具体为：
...【技术特征摘要】
1.面向无人区远距离的数据传输系统，其特征在于，包括控制中心服务器(1)以及与控制中心服务器(1)通过5g互联网建立连接的左外网节点(2)和右外网节点(3)，还包括部署在无人区内的中间多个串联的中间传输节点(4)，多个所述中间传输节点(4)与所述控制中心服务器(1)通过北斗短报文建立通信连接，多个所述中间传输节点(4)的第一个中间传输节点(4)和最后一个中间传输节点(4)分别与所述左外网节点(2)和右外网节点(3)通过无线传输的方式连接，相邻两个中间传输节点(4)之间还通过北斗短报文建立通信连接。
2.根据权利要求1所述的面向无人区远距离的数据传输系统，其特征在于，所述控制中心服务器(1)包括计算机(1-1)以及和计算机(1-1)通过串口连接的北斗短报文收发模块(1-2)，所述计算机(1-1)搭载ubuntu系统，所述计算机(1-1)接入公网，所述计算机(1-1)和左外网节点(2)及右外网节点(3)均通过5g宽带连接。
3.根据权利要求2所述的面向无人区远距离的数据传输系统，其特征在于，所述左外网节点(2)和右外网节点(3)的结构相同，均包括5g传输模块(2-1)，所述5g传输模块(2-1)线缆连接有工控机(2-2)，所述工控机(2-2)通过以太网连接有ap设备(2-3)，所述5g传输模块(2-1)与所述计算机(1-1)通过5g宽带连接，所述左外网节点(2)的ap设备(2-3)和右外网节点(3)的ap设备(2-3)分别和第一个中间传输节点(4)和最后一个中间传输节点(4)通过无线传输的方式连接。
4.根据权利要求3所述的面向无人区远距离的数据传输系统，其特征在于，每个所述中间传输节点(4)的结构相同，均包括数据采集装置(4-1)和北斗短报文收发模块a(4-2)，所述北斗短报文收发模块a(4-2)和北斗短报文收发模块(1-2)之间进行北斗信号传输，还包括工控机a(4-...
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