[发明专利]基于北斗卫星双向通信技术的自动化图像传输系统

说明书

技术领域

本申请属于卫星通讯领域、移动通信领域和自动化监测、监控领域。

背景技术

我国地貌复杂、疆域辽阔，沙漠、森林、高山、高原、深海远洋等区域移动网络信号差或无公共网络，道路交通也不便利，但又实际需要做到对现场输电铁塔、沙漠绿化、深海渔船等设施与作业过程进行监测。现有的自动化图像采集与监测系统广泛采用单一的GPRS移动网络通信，即现场安装工业摄像头采集图像，再通过一张SIM卡，利用GPRS移动网络将数据上传至监测主站。受现实环境影响，移动网络无法实现全方位信号覆盖，无法解决偏远地区及恶劣环境下图像采集的需求，且GPRS移动网络信号不稳定，经常出现终端掉线情况，导致自动化图像传输的稳定性急剧下降。且现场采集设备与监测主站直接相连，导致数据维护不便，加剧了监测主站的通信压力，且一些区域公共网络条件差，直接导致了此种方案的不可执行。偏远山区无信号覆盖，且易受地理气候影响，出现信号不稳定的情况，现有采集终端直接与监测主站通讯，无统一管理后台，不利于图像数据监测 。且各地理环境移动信号基站分布不均，导致信号不稳定甚至无信号。因此我们开发了基于北斗卫星双向通信技术的自动化图像传输系统，该系统将北斗卫星短报文技术、GPRS移动网络技术相结合来实现极端环境下自动化图像数据采集的功能目的。

发明内容

本申请充分利用北斗短报文技术和移动网络上传技术，解决偏远地区无公网区域图像采集难题，将数百台摄像头数据集中至一台大容量通讯管理机，存储到数据库，并提供接口给监测主站访问查询，或主动上送至监测主站，提高图像数据采集完整率和稳定性，有利于图像采集系统的管理维护。

本申请包括图像采集摄像头1，摄像头防雷装置9，北斗图像采集终端 3,北斗卫星4，北斗外置天线5，北斗通讯前置机6，大容量数据库7,以及监测主站8，图像采集摄像头1定时采集图像与现场温度数据，或监测到异常事件的SOE数据时，将数据进行压缩加密后，通过RS485总线2连接北斗图像采集终端3并将采集到的数据传输给北斗图像采集终端3，北斗图像采集终端3通过北斗卫星4将数据传送至北斗外置天线5，北斗外置天线5直接将数据透传至北斗通讯前置机6，在北斗通讯前置机6将数据进行解析后存入大容量数据库7，此时可选择利用光纤或移动通讯模块将数据主动上送至监测主站8，监测主站8也可主动访问数据库查询取得数据，北斗通讯前置机6也可接收监测主站8下发的指令，直接传送到现场的北斗图像采集终端3，执行相关指令。

防雷装置9包括支撑杆21，支撑杆21上安装有若干避雷针22，避雷针22的顶部为尖端放电机构23。

进一步地，避雷针22的数量为三个。

进一步地，避雷针22之间还设置有连杆24，用于使避雷针22之间互相固定。

进一步地,北斗通讯前置机6为一台集成了北斗通讯软件、图像数据解析软件、数据存储软件、数据库软件的高性能商用服务器，系统软件层面包括北斗双向通讯模块、高性能数据库、数据库接口模块。北斗通讯前置机6通过串口与北斗外置天线5连接，北斗卫星4与北斗图像采集终端3以及北斗外置天线5之间采用北斗短报文进行通讯，北斗短报文通讯具有稳定可靠，不受地理气候影响的特点，北斗通讯软件设置大容量缓冲和可复用定时器，用于接收并解析北斗报文、发送通播或者指定用户机的指令报文, 数据库系统采用垂直切割和水平切割技术，解决互斥问题及高并发的响应速度问题，图像数据解析软件解析北斗报文，解析后通过数据存储软件存入数据库，提供公共的数据访问接口给监测主站，多种技术优势的结合解决偏远地区图像采集和维护的难题。

在功能上，基于北斗卫星双向通信的平台，可以做到监测主站端对现场采集终端的实时任务下发，也能主动访问通信主站数据库查询取得数据，做到双向通信无限制。

本申请集成了北斗短报文技术、图像数据加密、解密压缩技术和高性能数据库技术，构建高稳定和易维护的软件，解决无公网区域远程图像采集的难题。

附图说明

图1为本申请的基于北斗卫星双向通信技术的自动化图像传输系统总体结构示意图。

图2为防雷装置结构示意图

具体实施方式