[发明专利]一种基于Lora通信的海洋监测系统和方法

权利要求书

1.一种基于Lora通信的海洋监测系统，其特征在于，包括多个无人监测船、Lora网关和岸端上位机；

所述无人监测船，用于获取海洋环境数据和所述Lora网关发送的配置信息，根据所述配置信息将海洋环境数据实时传输给所述Lora网关；

所述Lora网关，用于向每个所述无人监测船发送配置信息，接收所述无人监测船发送的海洋环境数据，根据预设数据格式对所述海洋环境数据进行数据封装，得到封装数据，并将所述封装数据传输至所述岸端上位机；

所述岸端上位机，用于接收所述Lora网关发送的封装数据，对所述封装数据进行解析，对解析后的数据进行数据分析，将分析结果进行上传。

2.根据权利要求1所述的一种基于Lora通信的海洋监测系统，其特征在于，所述Lora网关包括配置模块、数据封装模块和数据发送模块；

所述配置模块，用于根据所述无人监测船的空间地址和编号信息对所述无人监测船进行网络配置；

所述数据封装模块，用于对所述海洋环境数据进行预处理，并根据预设规则对预处理后的海洋环境数据进行数据封装，得到封装数据；

所述数据发送模块，用于对所述封装数据进行调制、扩频调制和射频调制后发送给所述无人监测船。

3.根据权利要求1所述的一种基于Lora通信的海洋监测系统，其特征在于，所述配置模块包括信道配置模块；

所述信道配置模块用于根据所述无人监测船的空间地址和编号信息分配第一信道和第二信道；所述第一信道用于实时获取所述无人监测船实时发送的海洋环境数据；所述第二信道用于发送配置指令；

其中，第一信道和第二信道的网络频段不同。

4.根据权利要求3所述的一种基于Lora通信的海洋监测系统，其特征在于，所述配置指令包括数据时间戳、所述无人监测船发送数据对应的时间窗以及数据传输速率。

5.根据权利要求1所述的一种基于Lora通信的海洋监测系统，其特征在于，所述预设数据格式包括：前导码、数据报头、有效负载数据、前向纠错码率和校验码。

6.根据权利要求1所述的一种基于Lora通信的海洋监测系统，其特征在于，所述Lora网关模块还包括加密模块，所述岸端上位机包括解析模块；

所述加密模块，用于根据预设的加密方法对所述封装数据进行加密，得到加密数据，并将所述加密数据传输给所述数据发送模块；

所述解析模块，用于对所述加密数据进行解析。

7.根据权利要求6所述的一种基于Lora通信的海洋监测系统，其特征在于，所述预设的加密方法包括：基于对称加密方法对所述封装数据进行加密。

8.根据权利要求1所述的一种基于Lora通信的海洋监测系统，其特征在于，所述岸端上位机包括提取模块、监测模块以及判断模块；

所述提取模块用于提取所述封装数据中的有效负载数据；

所述监测模块用于根据所述有效负载数据确定监测水域、监测类型和监测数值；

所述判断模块用于根据所述监测类型和监测数值判断所述监测水域是否存在异常或突发情况。

9.根据权利要求1所述的一种基于Lora通信的海洋监测系统，其特征在于，所述系统还包括中继Lora节点；

所述中继节点用于对所述无人监测船发送的海洋环境数据进行二次转发至所述岸端上位机。

10.一种基于Lora通信的海洋监测方法，其特征在于，应用于如权利要求1-9任一所述的基于Lora通信的海洋监测系统，所述方法包括：

通过Lora网关向每个无人监测船发送配置信息；

通过所述无人监测船获取海洋环境数据，接收所述Lora网关发送的配置信息，并根据所述配置信息将海洋环境数据实时传输给所述Lora网关；

通过所述Lora网关接收所述无人监测船发送的海洋环境数据，根据预设数据格式对所述海洋环境数据进行数据封装，得到封装数据，并将所述封装数据传输至所述岸端上位机；

通过所述岸端上位机接收所述Lora网关发送的封装数据，对所述封装数据进行解析，对解析后的数据进行数据分析和存储，将分析结果进行上传。