CN108111340B - 基于天通与北斗卫星的空天一体化通导应急通讯指挥集群通信应用的系统与方法 - Google Patents

Abstract

基于天通与北斗卫星建立的针对不同环境下的电力设备的实时监控系统，具备数据采集模块、数据汇聚模块、数据分析模块、告警模块、语音呼叫模块、总机、评级数据库以及总机。每个数据采集模块均具备自身可被识别的身份标识，用于实时采集区域内的数据信息，并利用北斗高精度基地定位将分散的电力设施、铁塔线路数据录入数据库后将数据发送至所述数据分析模块，分析模块对实时数据进行分析后，根据分析结果通知总机或指示告警或对评级数据库进行更新或指示语音呼叫模块进行语音呼叫，工作人员可根据不同的分析结果对系统进行维护，并且可以实时掌握系统各个区域的环境稳定性情况。

Description

基于天通与北斗卫星的空天一体化通导应急通讯指挥集群通 信应用的系统与方法

技术领域

一种基于天通与北斗卫星的空天一体化通导应急通讯指挥集群通信应用方法。

背景技术

北斗卫星定位导航系统是我国“九五”列项计划，是我国独立自主研制开发的第一代卫星导航定位通信系统。2003年进入了大规模应用阶段。这对于满足我国国民经济、国防建设的需要，推动我国卫星导航定位技术的应用和发展，具有重大的经济和社会意义。

由于电力行业系统中的变电设备、输电网络、配电网络、光纤网络等电力设备分布广阔，地形复杂，尤其是山区、海域等偏僻地域通信信号不稳定，导致通讯不及时，发生不可估量的损失，因此，需要建立针对电力设备的实时监控系统，在信号稳定时可以实时掌握电力设备的工作环境的稳定性，即使在信号不稳定的状况下，系统依然可以做出相应的判断以对可能的故障进行排查。

发明内容

通过建立多配置的电力设备监控系统，构建一个利用卫星与地面LTE通讯的集群空天一体化通信网络，实现山区、海域等任意地域、全天候的应急移动集群通信应用，同时可实现对不同地理位置的电力设备进行实时监控并告警。

本发明的技术方案是这样实现的：

本发明提供了一种基于天通与北斗卫星的空天一体化通导应急通讯指挥集群通信应用系统，其特征在于，对电力系统进行监控,并将采集到的数据信息通过配置增强物理混合自动重传请求指示信道向所述数据汇聚模块进行传输，具体包括：数据传输过程均基于LTE进行通信，并且包含数据采集模块、数据汇聚模块、数据分析模块、告警模块以及语音呼叫模块；

所述数据采集模块，每个数据采集模块均具备自身可被识别的身份标识，用于实时采集区域内的数据信息，并利用北斗高精度基地定位将分散的电力设施、铁塔线路数据录入数据库后将数据发送至所述数据分析模块；

所述数据汇聚模块对各个所述数据采集模块发送的数据进行分类整合，并将不同小区的数据以与小区标识对应的标签进行标记，将整合后的数据发送至所述数据分析模块；

所述数据分析模块，接收源自各个所述数据采集模块采集的数据，并进行实时数据分析，若实时数据分析的结果为区域存在危险，则将结果推送至所述告警模块；

所述告警模块，接收到预测模块的区域存在危险的信号后发出告警；

所述语音呼叫模块，在相应区域内产生地质灾难时可进行语音呼叫。

可选地，将根据不同地形特点将观测区域划分为不同小区，每个小区内设置一个或多个所述数据采集模块并且具备相同的IP地址，在数据采集完成后，利用LTE技术将采集的数据发送至所述数据汇聚模块；所述数据采集模块采集当前小区的温度、风力、空气湿度、震感强度以及次声波强度。

可选地，所述数据分析模块对不同小区的数据分别进行分析，在分析数据时结合气象局的实时气象数据确定当前工作环境稳定性。

可选地，若一个小区内多个采集模块采集的数据量均为零或者所述数据汇聚模块并未收到一个小区内的任何数据，则将相应异常信息发送至所述数据分析模块，所述数据分析模块对最近一次所述数据采集模块所采集的数据进行判定，若最近一次数据模块采集的数据量亦为零，则所述数据分析模块直接向所述告警模块发送指令进行告警，并通过所述语音呼叫模块呼叫相应小区，若接收到所述小区的反馈则令所述小区进行独立排查；若未接收到所述小区的呼叫反馈，则所述总机进行实时排查。

若一个小区内所有采集模块采集到的数据经由分析模块进行分析后均显示当前小区正在发生地震，则直接向所述告警模块发送指令进行告警。

可选地，在系统内进行数据传输时，相同地形的小区利用相同的信道配置信息对信道进行配置后通过增强型物理混合重传信道进行数据传输，同一小区内的不同数据采集模块为不同控制器进行控制，同一小区内的不同控制器控制的不同数据采集模块利用同一增强型物理混合重传信道组进行数据传输。

本发明还提供了一种基于天通与北斗卫星的空天一体化通导应急通讯指挥集群通信应用方法，其特征在于，对电力系统进行监控,并将采集到的数据信息通过配置增强物理混合自动重传请求指示信道向所述数据汇聚模块进行传输，具体包括：数据传输过程均基于LTE进行通信，并且包含数据采集模块、数据汇聚模块、数据分析模块、告警模块以及语音呼叫模块；

实时采集区域内的数据信息，并利用北斗高精度基地定位将分散的电力设施、铁塔线路数据录入数据库后将数据发送至所述数据分析模块；

对各个所述数据采集模块发送的数据进行分类整合，并将不同小区的数据以与小区标识对应的标签进行标记，将整合后的数据发送至所述数据分析模块；

接收源自各个所述数据采集模块采集的数据，并进行实时数据分析，若实时数据分析的结果为区域存在危险，则将结果推送至所述告警模块；

接收到预测模块的区域存在危险的信号后发出告警；

在相应区域内产生地质灾难时可进行语音呼叫。

可选地，将电力设施以及铁塔线路根据所处地理环境不同而将监测区域划分为不同小区，每个小区内设置一个或多个所述数据采集模块并且具备相同的IP地址，在数据采集完成后，利用LTE技术将采集的数据发送至所述数据汇聚模块；所述数据采集模块采集当前小区的温度、风力、空气湿度、震感强度以及次声波强度。

可选地，对不同小区的数据分别进行分析，在分析数据时结合气象局的实时气象数据确定当前工作环境稳定性。

可选地，若一个小区内多个采集模块采集的数据量均为零或者所述数据汇聚模块并未收到一个小区内的任何数据，则将相应异常信息发送至所述数据分析模块，所述数据分析模块对最近一次所述数据采集模块所采集的数据进行判定，若最近一次数据模块采集的数据量亦为零，则所述数据分析模块直接向所述告警模块发送指令进行告警，并通过所述语音呼叫模块呼叫相应小区，若接收到所述小区的反馈则令所述小区进行独立排查；若未接收到所述小区的呼叫反馈，则所述总机进行实时排查。

若一个小区内所有采集模块采集到的数据经由分析模块进行分析后均显示当前小区正在发生地震，则直接向所述告警模块发送指令进行告警。

可选地，在系统内进行数据传输时，相同地形的小区利用相同的信道配置信息对信道进行配置后通过增强型物理混合重传信道进行数据传输，同一小区内的不同数据采集模块为不同控制器进行控制，同一小区内的不同控制器控制的不同数据采集模块利用同一增强型物理混合重传信道组进行数据传输。

本发明的有益效果是：实现山区、海域等任意地域、全天候的应急移动集群通信应用，同时可实现对不同地理位置的电力设备进行实时监控并告警。

附图说明

为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图做简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本发明基于天通与北斗卫星的空天一体化通导应急通讯指挥集群通信应用系统的系统结构图

具体实现方法：

下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明进行进一步说明。

本发明提供了一种基于天通与北斗卫星的空天一体化通导应急通讯指挥集群通信应用系统的系统，可以提高对电力设施的在线监测能力，可以有效提升电网灾害实时监测和应急处置关键技术水平。

如图1所示，本发明提供了一种基于天通与北斗卫星的空天一体化通导应急通讯指挥集群通信应用系统，其特征在于，对电力系统进行监控,并将采集到的数据信息通过配置增强物理混合自动重传请求指示信道向所述数据汇聚模块进行传输，具体包括：数据传输过程均基于LTE进行通信，并且包含数据采集模块、数据汇聚模块、数据分析模块、告警模块以及语音呼叫模块；

所述数据采集模块，每个数据采集模块均具备自身可被识别的身份标识，用于实时采集区域内的数据信息，并利用北斗高精度基地定位将分散的电力设施、铁塔线路数据录入数据库后将数据发送至所述数据分析模块；

所述数据汇聚模块对各个所述数据采集模块发送的数据进行分类整合，并将不同小区的数据以与小区标识对应的标签进行标记，将整合后的数据发送至所述数据分析模块；

所述数据分析模块，接收源自各个所述数据采集模块采集的数据，并进行实时数据分析，若实时数据分析的结果为区域存在危险，则将结果推送至所述告警模块；

所述告警模块，接收到预测模块的区域存在危险的信号后发出告警；

所述语音呼叫模块，在相应区域内产生地质灾难时可进行语音呼叫。

可选地，将根据不同地形特点将观测区域划分为不同小区，每个小区内设置一个或多个所述数据采集模块并且具备相同的IP地址，在数据采集完成后，利用LTE技术将采集的数据发送至所述数据汇聚模块；所述数据采集模块采集当前小区的温度、风力、空气湿度、震感强度以及次声波强度。

可选地，所述数据分析模块对不同小区的数据分别进行分析，在分析数据时结合气象局的实时气象数据确定当前工作环境稳定性。

可选地，若一个小区内多个采集模块采集的数据量均为零或者所述数据汇聚模块并未收到一个小区内的任何数据，则将相应异常信息发送至所述数据分析模块，所述数据分析模块对最近一次所述数据采集模块所采集的数据进行判定，若最近一次数据模块采集的数据量亦为零，则所述数据分析模块直接向所述告警模块发送指令进行告警，并通过所述语音呼叫模块呼叫相应小区，若接收到所述小区的反馈则令所述小区进行独立排查；若未接收到所述小区的呼叫反馈，则所述总机进行实时排查。

若一个小区内所有采集模块采集到的数据经由分析模块进行分析后均显示当前小区正在发生地震，则直接向所述告警模块发送指令进行告警。

可选地，在系统内进行数据传输时，相同地形的小区利用相同的信道配置信息对信道进行配置后通过增强型物理混合重传信道进行数据传输，不同地形的小区利用的对信道进行配置的信道配置信息是不同的；例如：同为平原地区的小区使用相同的信道配置A对信道进行配置；同处于丘陵地区的小区使用相同的信道配置B对信道进行配置；同处于沼泽地区的小区使用相同的信道配置C对信道进行配置；同处于海域的小区使用相同的信道配置D对信道进行配置；同时，A、B、C、D四中信道配置具有不同的信道配置参数。同一小区内的不同数据采集模块为不同控制器进行控制，同一小区内的不同控制器控制的不同数据采集模块利用同一增强型物理混合重传信道组进行数据传输。

可选地，存在评级数据库，在系统建立初期，所有系统内的数据采集模块均被标识为“可信”，所述数据分析模块对当前数据进行分析时，将同一小区内与其它大部分数据相比，差异明显的特殊数据进行标注，并对采集到该特殊数据的相应的数据采集模块进行标注，若同一数据采集模块在近五次数据采集后，有三次以上被特殊标注，则对该数据采集模块进行可信度降级标注为“不可信”，在之后的数据分析中不予考虑；并向总机发出告警，以指示工作人员对该数据采集模块进行排查。

可选地，系统中设置显示模块，所述显示模块连接至北斗卫星定位导航系统，并且可以根据所述北斗卫星定位导航系统提供的实时数据进行卫星云图的显示，将存在“不可信”级别的数据采集模块的小区在卫星云图中标注为黄色，并显示“不可信”级别的数据采集模块的具体标识，将多个采集模块采集的数据量均为零的小区显示为蓝色，将经过分析模块分析后确认正在发生地震的小区标注为红色。

本发明还提供了一种基于天通与北斗卫星的空天一体化通导应急通讯指挥集群通信应用方法，其特征在于，对电力系统进行监控,并将采集到的数据信息通过配置增强物理混合自动重传请求指示信道向所述数据汇聚模块进行传输，具体包括：数据传输过程均基于LTE进行通信，并且包含数据采集模块、数据汇聚模块、数据分析模块、告警模块以及语音呼叫模块；

实时采集区域内的数据信息，并利用北斗高精度基地定位将分散的电力设施、铁塔线路数据录入数据库后将数据发送至所述数据分析模块；

对各个所述数据采集模块发送的数据进行分类整合，并将不同小区的数据以与小区标识对应的标签进行标记，将整合后的数据发送至所述数据分析模块；

接收源自各个所述数据采集模块采集的数据，并进行实时数据分析，若实时数据分析的结果为区域存在危险，则将结果推送至所述告警模块；

接收到预测模块的区域存在危险的信号后发出告警；

在相应区域内产生地质灾难时可进行语音呼叫。

可选地，将电力设施以及铁塔线路根据所处地理环境不同而将监测区域划分为不同小区，每个小区内设置一个或多个所述数据采集模块并且具备相同的IP地址，在数据采集完成后，利用LTE技术将采集的数据发送至所述数据汇聚模块；所述数据采集模块采集当前小区的温度、风力、空气湿度、震感强度以及次声波强度。

可选地，对不同小区的数据分别进行分析，在分析数据时结合气象局的实时气象数据确定当前工作环境稳定性。

可选地，若一个小区内多个采集模块采集的数据量均为零或者所述数据汇聚模块并未收到一个小区内的任何数据，则将相应异常信息发送至所述数据分析模块，所述数据分析模块对最近一次所述数据采集模块所采集的数据进行判定，若最近一次数据模块采集的数据量亦为零，则所述数据分析模块直接向所述告警模块发送指令进行告警，并通过所述语音呼叫模块呼叫相应小区，若接收到所述小区的反馈则令所述小区进行独立排查；若未接收到所述小区的呼叫反馈，则所述总机进行实时排查。

若一个小区内所有采集模块采集到的数据经由分析模块进行分析后均显示当前小区正在发生地震，则直接向所述告警模块发送指令进行告警。

可选地，在系统内进行数据传输时，相同地形的小区利用相同的信道配置信息对信道进行配置后通过增强型物理混合重传信道进行数据传输，同一小区内的不同数据采集模块为不同控制器进行控制，同一小区内的不同控制器控制的不同数据采集模块利用同一增强型物理混合重传信道组进行数据传输。

可选地，存在评级数据库，在系统建立初期，所有系统内的数据采集模块均被标识为“可信”，所述数据分析模块对当前数据进行分析时，将同一小区内与其它大部分数据相比，差异明显的特殊数据进行标注，并对采集到该特殊数据的相应的数据采集模块进行标注，若同一数据采集模块在近五次数据采集后，有三次以上被特殊标注，则对该数据采集模块进行可信度降级标注为“不可信”，在之后的数据分析中不予考虑；并向总机发出告警，以指示工作人员对该数据采集模块进行排查。

可选地，系统中设置显示模块，所述显示模块连接至北斗卫星定位导航系统，并且可以根据所述北斗卫星定位导航系统提供的实时数据进行卫星云图的显示，将存在“不可信”级别的数据采集模块的小区在卫星云图中标注为黄色，并显示“不可信”级别的数据采集模块的具体标识，将多个采集模块采集的数据量均为零的小区显示为蓝色，将经过分析模块分析后确认正在发生地震的小区标注为红色。

本发明实现山区、海域等任意地域、全天候的应急移动集群通信应用，同时可实现对不同地理位置的电力设备进行实时监控并告警并且可以提高现场对中心的快速灾情数据采集能力与快速上报能力，保证应急处置的快速性和合理性。

以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，可轻易想到的变化或替换，都应涵盖在本发明的保护范围之内。因此，本发明的保护范围应以所述权利要求的保护范围为准。

Claims (8)

1.基于天通与北斗卫星的空天一体化通导应急通讯指挥集群通信应用系统，其特征在于，对电力系统进行监控,并将采集到的数据信息通过配置增强物理混合自动重传请求指示信道向数据汇聚模块进行传输，具体包括：数据传输过程均基于LTE进行通信，并且包含数据采集模块、数据汇聚模块、数据分析模块、告警模块、评级数据库以及语音呼叫模块；

所述数据采集模块，每个数据采集模块均具备自身可被识别的身份标识，用于实时采集区域内的数据信息，并利用北斗高精度基地定位将分散的电力设施、铁塔线路数据录入数据库后将数据发送至所述数据分析模块；

根据不同地形特点将观测区域划分为不同小区，每个小区内设置一个或多个所述数据采集模块并且所述多个数据采集模块具备相同的IP地址，在数据采集完成后，利用LTE技术将采集的数据发送至所述数据汇聚模块；所述数据采集模块采集当前小区的温度、风力、空气湿度、震感强度以及次声波强度；

所述数据汇聚模块对各个所述数据采集模块发送的数据进行分类整合，并将不同小区的数据以与小区标识对应的标签进行标记，将整合后的数据发送至所述数据分析模块；

若一个小区内多个采集模块采集的数据量均为零或者所述数据汇聚模块并未收到一个小区内的任何数据，则将相应异常信息发送至所述数据分析模块，所述数据分析模块对最近一次所述数据采集模块所采集的数据进行判定；

所述数据分析模块，接收源自各个所述数据采集模块采集的数据，并进行实时数据分析，若实时数据分析的结果为区域存在危险，则将结果推送至所述告警模块；

所述告警模块，接收到数据分析模块的区域存在危险的信号后发出告警；

所述语音呼叫模块，在相应区域内产生地质灾难时进行语音呼叫;

所述评级数据库，在系统建立初期，所有系统内的数据采集模块均被标识为“可信”，所述数据分析模块对当前数据进行分析时，对采集到特殊数据的相应数据采集模块进行标注，若同一数据采集模块在近五次数据采集后，有三次以上被特殊标注，则对该数据采集模块进行可信度降级，标注为“不可信”，在之后的数据分析中不予考虑，并向总机发出告警，以指示工作人员对该数据采集模块进行排查。

2.如权利要求1所述的基于天通与北斗卫星的空天一体化通导应急通讯指挥集群通信应用系统，其特征在于，在系统内进行数据传输时，相同地形的小区利用相同的信道配置信息对信道进行配置后通过增强型物理混合重传信道进行数据传输，不同地形的小区利用的对信道进行配置的信道配置信息是不同的，同一小区内的不同数据采集模块为不同控制器进行控制，同一小区内的不同控制器控制的不同数据采集模块利用同一增强型物理混合重传信道组进行数据传输。

3.如权利要求1所述的基于天通与北斗卫星的空天一体化通导应急通讯指挥集群通信应用系统，其特征在于，所述数据分析模块对不同小区的数据分别进行分析，在分析数据时结合气象局的实时气象数据确定当前工作环境稳定性。

4.如权利要求1所述的基于天通与北斗卫星的空天一体化通导应急通讯指挥集群通信应用系统，其特征在于，若一个小区内多个采集模块采集的数据量均为零或者所述数据汇聚模块并未收到一个小区内的任何数据，则将相应异常信息发送至所述数据分析模块，所述数据分析模块对最近一次所述数据采集模块所采集的数据进行判定，若最近一次数据模块采集的数据量亦为零，则所述数据分析模块直接向所述告警模块发送指令进行告警，并通过所述语音呼叫模块呼叫相应小区，若接收到所述小区的反馈则令所述小区进行独立排查；若未接收到所述小区的呼叫反馈，则所述总机进行实时排查；

若一个小区内所有采集模块采集到的数据经由分析模块进行分析后均显示当前小区正在发生地震，则直接向所述告警模块发送指令进行告警。

5.一种基于天通与北斗卫星的空天一体化通导应急通讯指挥集群通信应用方法，其特征在于，对电力系统进行监控,并将采集到的数据信息通过配置增强物理混合自动重传请求指示信道向数据汇聚模块进行传输，具体包括：数据传输过程均基于LTE进行通信，并且包含数据采集模块、数据汇聚模块、数据分析模块、告警模块、评级数据库以及语音呼叫模块；

实时采集区域内的数据信息，并利用北斗高精度基地定位将分散的电力设施、铁塔线路数据录入数据库后将数据发送至所述数据分析模块；

根据不同地形特点将观测区域划分为不同小区，每个小区内设置一个或多个所述数据采集模块并且所述多个数据采集模块具备相同的IP地址，在数据采集完成后，利用LTE技术将采集的数据发送至所述数据汇聚模块；所述数据采集模块采集当前小区的温度、风力、空气湿度、震感强度以及次声波强度；

对各个所述数据采集模块发送的数据进行分类整合，并将不同小区的数据以与小区标识对应的标签进行标记，将整合后的数据发送至所述数据分析模块；

若一个小区内多个采集模块采集的数据量均为零或者所述数据汇聚模块并未收到一个小区内的任何数据，则将相应异常信息发送至所述数据分析模块，所述数据分析模块对最近一次所述数据采集模块所采集的数据进行判定，

接收源自各个所述数据采集模块采集的数据，并进行实时数据分析，若实时数据分析的结果为区域存在危险，则将结果推送至所述告警模块；

接收到数据分析模块的区域存在危险的信号后发出告警；

在相应区域内产生地质灾难时进行语音呼叫；

在系统建立初期，所有系统内的数据采集模块均被标识为“可信”，所述数据分析模块对当前数据进行分析时，对采集到特殊数据的相应数据采集模块进行标注，若同一数据采集模块在近五次数据采集后，有三次以上被特殊标注，则对该数据采集模块进行可信度降级，标注为“不可信”，在之后的数据分析中不予考虑，并向总机发出告警，以指示工作人员对该数据采集模块进行排查。

6.如权利要求5所述的基于天通与北斗卫星的空天一体化通导应急通讯指挥集群通信应用方法，其特征在于，在系统内进行数据传输时，相同地形的小区利用相同的信道配置信息对信道进行配置后通过增强型物理混合重传信道进行数据传输，不同地形的小区利用的对信道进行配置的信道配置信息是不同的，同一小区内的不同数据采集模块为不同控制器进行控制，同一小区内的不同控制器控制的不同数据采集模块利用同一增强型物理混合重传信道组进行数据传输。

7.如权利要求5所述的基于天通与北斗卫星的空天一体化通导应急通讯指挥集群通信应用方法，其特征在于，对不同小区的数据分别进行分析，在分析数据时结合气象局的实时气象数据确定当前工作环境稳定性。

8.如权利要求5所述的基于天通与北斗卫星的空天一体化通导应急通讯指挥集群通信应用方法，其特征在于，若一个小区内多个采集模块采集的数据量均为零或者所述数据汇聚模块并未收到一个小区内的任何数据，则将相应异常信息发送至所述数据分析模块，所述数据分析模块对最近一次所述数据采集模块所采集的数据进行判定，若最近一次数据模块采集的数据量亦为零，则所述数据分析模块直接向所述告警模块发送指令进行告警，并通过所述语音呼叫模块呼叫相应小区，若接收到所述小区的反馈则令所述小区进行独立排查；若未接收到所述小区的呼叫反馈，则所述总机进行实时排查；

若一个小区内所有采集模块采集到的数据经由分析模块进行分析后均显示当前小区正在发生地震，则直接向所述告警模块发送指令进行告警。

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