[发明专利]基于Lora和数传电台的地质灾害监测点的通信装置及方法

说明书

本发明公开了基于Lora和数传电台的地质灾害监测点的通信装置，该通信装置应用于监测点，包括数传电台接收模块和Lora模块，数传电台模块、Lora模块分别于监测点中的主控模块电性连接；数传电台接收模块通过接收基准站发送的广播信号，进而获取基准站发送的基础数据，并将基础数据发送给监测点的主控模块，使得主控模块根据监测点监测的数据以及基准站的基础数据根据预存的本地解算系统计算得出解算结果；Lora模块用于将主控模块得出的解算结果以及监测点的参数数据发送给基准站。本发明可在保证低功耗的情况下，保证基准站与监测点之间数据传输的稳定性和安全性。

技术领域

本发明涉及地质灾害监测，尤其涉及一种基于Lora和数传电台的地质灾害监测点的通信装置、通信方法、电子设备及存储介质。

背景技术

随着互联网的普及，原有的地质灾害监测领域通常使用蜂窝网络或有线网络将基准站的原始数据(一般是指GNSS板卡数据，其数据量比较大)、监测点的监测数据均传输至服务器，但是该方案已经不能够符合当今万物互联时代发展的潮流。在地质灾害监测领域中的每个监测点都且仅为一个传感器，不管是监测点还是基站的原始数据都发往服务器进行解算，而随着监测点的增加，服务器的压力越来越大。因此，现有技术中实现了一种本地解算方法，也即是说将基准站的原始数据接收到监测点的本地，然后通过在对应监测点对原始数据进行本地解算，并将解算得出的坐标信息再上传至服务器，从而可大大减少服务器的压力。但是由于监测点的供电一般是采用蓄电池、太阳能发电等来提供相应的电能，如果将解算、接收数据都在本地监测点执行时，会大大增加监测点的功耗，可能会导致供电不足，使得监测点不能工作或计算不准确等。另外，如果将基准站的原始数据发送到一定区域内的每个监测点时，还需要保证每个监测点所接收的原始数据保持一致性、由于原始数据的数据量较大，在传输时还要保证数据传输率等等。因此，基于上述缺陷，对于地质灾害检测系统需要满足以下条件：传输距离3公里以上、传输速率达到2KBps、穿透力和抗干扰能力强、监测点低功耗、一个区域的监测点接收的基站的原始数据修正信息需要完成一致等。

然而目前市面上比较常用的通信技术主要包括：

1)WI-FI：其工作频段为2.4G和5G，其传输速率为11～54Mbps，并且其安全性较低、功耗搞、穿透力弱、抗干扰能管理差，不适合监测领域的应用环境；

2)数传电台：其是当前测绘领域应用最多的一种本地通信的方法，而地表位移监测也是源于测绘领域，故其单向广播能力符合“一个区域的监测点接收的基站的原始数据修正信息完全一致”的要求，并且监测点位的功耗仅0.3W左右、传输距离和抗扰能力不错；但是其单向的模式无法把坐标位置传回基站，尽管现有是通过调频的收发电台来实现向基站传输数据，但是如果采用收发点他，其功耗就会大大增加；然而由于监测点通常采用的太阳能供电的模式，其要求监测点的数据传输以及解算等必须低功耗；

3)Zigbee：是基于IEEE802.15.4标准的低功耗蓝牙技术，其在国内主要采用ISM频段中的2.5GHz；其具备以下特点：近距离、低复杂度、低功耗、自组织、低数据传输速率、低成本的近距离无线组网通信技术；但是其传输距离较近，达不到3公里以上，并且其投射能力较弱、穿墙能力弱；

4)Lora：该技术为物联网信息传输技术，广泛的应用于物联网行业，其具有远距离传输、功耗低、穿透力和抗干扰能力高、但其传输数据仅几百个字节，无法承载接收基站的原始数据修正信息。

综上所述，以上几种通信技术均不可全部满足现有的地质灾害监测系统中的通信要求。

发明内容

为了克服现有技术的不足，本发明的目的之一在于提供基于Lora和数传电台的地质灾害监测点的通信装置，其能够解决现有技术中的地质灾害监测系统中监测点与基准站通信时功耗大、抗干扰能力弱等问题。

本发明的目的之二在于提供基于Lora和数传电台的地质灾害监测点的通信方法，其能够解决现有技术中的地质灾害监测系统中监测点与基准站通信时功耗大、抗干扰能力弱等问题。