[发明专利]一种可靠的双4G移动数据通信系统及其通信方法

权利要求书

1.一种可靠的双4G移动数据通信系统，其特征在于：包括多路直流稳压电源、主控电路模块、4G通讯模块、驱动电路、晶振时钟电路模块、时钟分频电路、数据通讯总线电路、振子电路模块、无线通讯模块、以太网模块、基于晶闸管的电子开关电路、滤波电路、信号放大电路、模数转换电路、调频电路，所述主控电路模块分别与数据通讯总线电路、晶振时钟电路模块、驱动电路及多路直流稳压电源电气连接，所述晶振时钟电路模块另与至少两个时钟分频电路电气连接，所述数据通讯总线电路分别与4G通讯模块、驱动电路、无线通讯模块、以太网模块、模数转换电路、调频电路电气连接，所述驱动电路另分别与基于晶闸管的电子开关电路、滤波电路、信号放大电路、调频电路电气连接，且所述驱动电路通过基于晶闸管的电子开关电路另分别与无线通讯模块、以太网模块、振子电路模块电气连接，所述4G通讯模块共两个，且每个4G通讯模块均与至少一个时钟分频电路电气连接，并与基于晶闸管的电子开关电路电气连接，并通过基于晶闸管的电子开关电路分别与驱动电路和至少一个振子电路模块电气连接。

2.根据权利要求1所述的一种可靠的双4G移动数据通信系统，其特征在于：所述的振子电路模块数量不少于两个，且各振子电路模块间通过基于晶闸管的电子开关电路间混连。

3.根据权利要求1所述的一种可靠的双4G移动数据通信系统，其特征在于：所述的4G通讯模块为五模全网通4G模块、七模全网通4G模块中的任意一种。

4.根据权利要求1所述的一种可靠的双4G移动数据通信系统，其特征在于：所述的驱动电路包括脉冲控制电路、光电耦合器及CMOS电路，所述光电耦合器与至少一个脉冲控制电路电气连接，另与CMOS电路电气连接，所述CMOS电路另与外部电路电气连接，所述脉冲控制电路至少两个，并分别与数据通讯总线电路、主控电路模块电气连接。

5.根据权利要求1所述的一种可靠的双4G移动数据通信系统，其特征在于：所述的主控电路模块为基于FPGA芯片为基础的电路系统。

6.根据权利要求1所述的一种可靠的双4G移动数据通信系统，其特征在于：所述的多路直流稳压电源、主控电路模块、4G通讯模块、驱动电路、晶振时钟电路模块、时钟分频电路、数据通讯总线电路、振子电路模块、无线通讯模块、以太网模块、基于晶闸管的电子开关电路、滤波电路、信号放大电路、模数转换电路、调频电路均与电路板（1）电气连接，主控电路模块、4G通讯模块、驱动电路、晶振时钟电路模块、时钟分频电路、数据通讯总线电路、振子电路模块、无线通讯模块、以太网模块、基于晶闸管的电子开关电路、滤波电路、信号放大电路、模数转换电路、调频电路均位于电路板（1）上端面，多路直流稳压电源位于电路板（1）下端面，所述振子电路模块、无线通讯模块对应的电路板（1）侧表面处设天线接线端子（2），所述数据通讯总线电路、以太网模块对应的电路板（1）侧表面处设串口通讯端子（3），所述多路直流稳压电源对应的电路板（1）侧表面处设电源接线端子（4）。

7.根据权利要求6所述的一种可靠的双4G移动数据通信系统，其特征在于：所述的电路板（1）上设连接插槽（5），并通过连接插槽（5）分别与主控电路模块、4G通讯模块、驱动电路电气连接，电路板（1）另设密封壳（6），所述密封壳（6）为横断面呈矩形的闭合腔体结构，包覆在电路板（1）外，并与电路板（1）外侧面通过滑槽（7）滑动连接，所述串口通讯端子（3）、天线接线端子（2）及电源接线端子（4）均嵌于密封壳（6）侧面，且所述密封壳（6）内表面另设一个接地电极（8），所述接地电极（8）通过导线分别与电源接线端子（4）及多路直流稳压电源电气连接。

8.根据权利要求1所述的一种可靠的双4G移动数据通信系统的通信方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1，设备装配，首先根据通讯作业的需要，设置4G通讯模块的类型，然后对多路直流稳压电源、主控电路模块、4G通讯模块、驱动电路、晶振时钟电路模块、时钟分频电路、数据通讯总线电路、振子电路模块、无线通讯模块、以太网模块、基于晶闸管的电子开关电路、滤波电路、信号放大电路、模数转换电路、调频电路进行连接，完成电路连接，并将连接后的电路系统通过承载壳进行防护，并通过承载壳外表面进行安装定位，最后将振子电路模块、无线通讯模块对与通讯天线电气连接，并通过天线与外部信号源、外部控制器及数据处理系统建立数据连接，将数据通讯总线电路、以太网模块通过串口通讯端子（3）与外部控制器及数据处理系统电气连接，将多路直流稳压电源与外部的供电系统电气连接；

S2，通讯作业，完成S1步骤后，首先由外部控制器及数据处理系统通过串口通讯设定各4G通讯模块的通讯模式、频率范围及运行功率，然后由主控电路模块首先通过晶振时钟电路模块设定系统运行时间参数，然后根据系统运行时间参数通过时钟分频电路分别为各4G通讯模块设定运行时间参数，同时通过驱动电路驱动4G通讯模块、滤波电路、信号放大电路、模数转换电路、调频电路、振子电路模块运行，并通过基于晶闸管的电子开关电路调整与4G通讯模块连接的振子电路模块数量和运行状态，并驱动无线通讯模块、以太网模块运行，然后由4G通讯模块驱动与其连接的振子电路模块运行，即可进行无线信号收发通讯；

S3，系统调制，在通过S2步骤进行数据收发作业中，对待发送及刚接收的数据分别通过模数转换电路进行信号格式转化，然后通过滤波电路进行杂波过滤净化，最后由信号放大电路对数据信号进行增强后，再对待发送的数据进行发射作业，对接收的数据通过数据通讯总线电路发送至外部控制器及数据处理系统；同时在系统运行中，另根据通讯作业的需要，通过热插拔对主控电路模块、4G通讯模块、驱动电路进行更换调整。