[发明专利]基于TD-LTE专网的水环境监测系统及方法

说明书

本发明涉及基于TD‑LTE专网的水环境监测系统及方法。本发明环境监测卫星连接TD‑LTE基站、卫星终端，TD‑LTE基站分别连接TD‑LTE终端、水环境监测终端；所述水环境监测终端的水环境参数检测模块通过信号调理模块连接控制模块，控制模块连接TD‑LTE通信模块，TD‑LTE通信模块通过TD‑LTE基站连接水环境监控中心的TD‑LTE终端。本发明克服了定位精度不够高，传输信息量受北斗短信息协议影响，导致传输的信息量非常有限。本发明形成一个以TD‑LTE基站为中心、覆盖一定范围的宽带无线网络，并能与各类通信手段有机衔接，具备高宽带、低时延、高稳定、高速率等移动通信技术优点，同时具有快速、机动、良好的抗毁抗扰性、网络互通性及安全保密性。

技术领域

本发明涉及水环境监测领域，尤其涉及基于TD-LTE专网的水环境监测系统及方法。

背景技术

随着经济的发展，水环境实时监测系统和对污染排放源的水质连续监测日益受到重视。

在本发明之前，被监测水域的相关信息大多采用ZigBee、WIFI、GPRS或北斗等技术进行传输。这些技术方式是现有的水文、水质监测系统主要的信息传输方式，传输速度非常慢、数据量传输也非常有限，极大地限制了系统功能的提升，无法满足现阶段对水环境监测的需求。

采用ZigBee或WIFI等无线通信技术向监测中心传输数据，其组网传输距离通常较近，传输速度和数据量受网络节点数量影响非常大。有的水环境自动化监测系统通过公网GPRS网络进行数据传输，布置比较麻烦、不够灵活，实时性差，还会持续产生非常大的维护费用。也有一些基于北斗卫星的水环境自动化监测系统，受目前北斗组网建设情况限制，定位精度不够高，传输信息量受北斗短信息协议影响，导致传输的信息量非常有限，也无法满足水环境监测要求。

而由于各地水环境自动化监测发展不均衡，水环境自动化监测系统多散乱地分布在各个角落，相互之间是独立、分隔的，导致信息资源分布不均，共享程度低，系统连通性差，“信息孤岛”现象严重，重复投资现象多，数据服务能力不足。

此外，针对一些突发性的水环境污染事件，需要立即展开应急监测工作，确定污染程度，为采取事件处置措施提供科学的依据。根据以往处置应对突发性水环境污染事故的经验，应形成一套以水质监测为基础、水文和河道观测等为辅助的较为成熟的应急监测组织实施体系。但目前已有的水环境监测系统与我国水环境应急监测工作的需求存在一定的差异，往往注重检测功能，而忽视了应急监测工作的本质要求和监测数据的传输使用，不利于快速、科学地开展应急监测工作。

发明内容

本发明的目的就在于克服上述缺陷，研制基于TD-LTE专网的水环境监测系统及方法。

本发明的技术方案是：

基于TD-LTE专网的水环境监测系统，其主要技术特征在于环境监测卫星连接TD-LTE基站、卫星终端，TD-LTE基站分别连接TD-LTE终端、水环境监测终端；所述水环境监测终端的水环境参数检测模块通过信号调理模块连接控制模块，控制模块连接TD-LTE通信模块，TD-LTE通信模块通过TD-LTE基站连接水环境监控中心的TD-LTE终端。

所述水环境监测终端中，控制模块连接北斗/GPS天线，网络摄像头连接TD-LTE通信模块。

本发明的另一技术方案是：

基于TD-LTE专网的水环境监测方法，其主要技术特征在于步骤如下：

(1)水环境监测终端中的水环境参数检测模块中的传感器放置到待测水域中；

(2)传感器将采集到的信息输送到信号调理模块；

(3)信号调理模块将传感器输出的模拟信号的滤波、放大、滤波输送到控制模块；

(4)控制模块将信号除噪、水环境信息的属性标定，输送到TD-LTE通信模块；