[发明专利]一种基于北斗的智慧城市车载气象采集监控装置和方法

说明书

本发明涉及一种基于北斗的智慧城市车载气象采集监控装置和方法，包括车载模块及气象监测模块；车载模块包括微控制器模块、北斗定位模块、NB‑IoT通信模块、电源模块、震动模块、存储模块；通过震动模块采集的车辆行驶时产生的震动开启车载模块，微控制器模块通过连接车辆轮速传感器判断当前行驶速度，当行驶速度下降0km/h时，北斗定位模块定位地点信息，气象监测模块监测当前定位位置的气象数据，将搜集到的气象数据存储到存储模块后，通过微控制器模块处理后，经NB‑IoT通信模块上传智慧城市服务端。本发明可为智慧城市大数据平台提供大量可信的、准确的气象数据，推进智慧城市的建设，应用环境急切需求，市场前景广阔。

技术领域

本发明涉及气象监测技术领域，尤其涉及一种基于北斗的智慧城市车载气象采集监控装置和方法。

背景技术

2020年7月31日，北斗三号全球卫星导航系统正式开通，标志着北斗全球组网完成。系统已经初步具备区域导航、定位和授时能力，定位精度为分米、厘米级别，测速精度0.2米/秒，授时精度10纳秒。北斗应用和北斗产业化在面临着新挑战的同时也迎来了最佳历史机遇期，北斗“天上好用、地上用好”的格局与态势正在被打造得稳固坚实！

与此同时，随着我国经济的快速发展，智慧城市的建设也纳入国家发展战略，气象数据作为智慧城市不可缺少的数据，有十分重要的作用，现阶段针对于气象监测一般采用定点建设气象站的方式进行，前期投入后期维护成本非常大，同时随着智慧城市大数据的建设，分布稀疏的城市气象监测站已经不满足当前气象监测的需求，所以采用基于北斗智慧城市车载气象采集监控装置也是大势所趋。

目前，针对车载气象采集监控装置和方法存在以下问题：第一：不间断采集的气象数据中有大部分都会因为车速而导致测得数据与实际数据相差很大。第二：监测模块不间断采集上传数据导致单个车辆数据量大。第三：现有车载气象模块未考虑功耗，导致能源浪费。

当前车载气象监测有多种方案，但方式比较简陋，监控不够全面，数据不够准确，只能提供长时间的错误气象信息，无法应用于车载气象监测领域。

发明内容

为了解决上述问题，本发明提供一种基于北斗的智慧城市车载气象采集监控装置和方法，其装置能依据车辆自身提供车速信息判定测量气象数据的时间和地点，避免车速影响测量数据的准确性。

术语解释：

1、NB-IoT：NB-IoT是IoT领域一个新兴的技术，支持低功耗设备在广域网的蜂窝数据连接，也被叫作低功耗广域网(LPWAN)。NB-IoT支持待机时间长、对网络连接要求较高设备的高效连接。NB-IoT设备电池寿命可以提高至少10年，同时还能提供非常全面的室内蜂窝数据连接覆盖。

2、北斗系统：北斗系统一般指北斗卫星导航系统。中国北斗卫星导航系统(英文名称：BeiDou Navigation Satellite System，简称BDS)是中国自行研制的全球卫星导航系统，也是继GPS、GLONASS之后的第三个成熟的卫星导航系统。

本发明的技术方案为：

一种基于北斗的智慧城市车载气象采集监控装置，包括车载模块及气象监测模块；车载模块安装在车辆前保险杠处；

车载模块包括微控制器模块、北斗定位模块、NB-IoT通信模块、电源模块、震动模块、存储模块；

所述北斗定位模块用于：车辆使用北斗系统进行实时定点定位，获取定位数据；

所述NB-IoT通信模块用于：对定位数据、气象数据进行上行下传；气象数据包括PM2.5浓度、气压、温度和湿度；

所述震动模块用于：检测车辆是否开启，当车辆开启时产生震动，通过震动模块控制微控制模块的开启，从而开启整个车载模块；