CN111212454B - 可智能切换数据传输方式的远程终端控制系统及存储介质 - Google Patents

可智能切换数据传输方式的远程终端控制系统及存储介质 Download PDF

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Abstract

本发明公开了一种可智能切换数据传输方式的远程终端控制系统及存储介质，该系统可执行以下方法：通过NB‑IOT通信模块判断信号是否达到传输要求；若是，则通过NB‑IOT通信模块发送数据并等待应答信号；当在预设时间内接收到应答信号则继续发送数据；若否或未接收到应答信号，则通过移动蜂窝网通信模块判断信号是否达到传输要求；若是，则通过该通信模块发送数据并等待应答信号；当接收到应答信号则继续发送数据；否则通过北斗短报文通信模块发送数据。该系统能根据当前的NB‑IOT网络服务信号和移动蜂窝网络信号来自动切换数据传输方式，优先采用NB‑IOT上传数据以节约功耗，增加通信的稳定性；其次到移动蜂窝网络，否则采用北斗短报文上传数据以保证数据及时上传。

Description

可智能切换数据传输方式的远程终端控制系统及存储介质
技术领域
本发明涉及远程终端控制系统技术领域，尤其涉及一种可智能切换数据传输方式的远程终端控制系统及存储介质。
背景技术
在工程、科研等长期监测项目中需要对应变、应力、位移、变形等等监测对象进行监测，对应不同的监测对象会使用到不同的传感器。RTU(远程终端控制系统)对传感器进行采集并将数据解析，最后上传给服务器，从而实现对数据的自动监测和展示、分析。
目前市面上的RTU(远程终端控制系统)上传数据给服务器时，大部分采用移动蜂窝通信网络进行数据的传输。移动蜂窝网络服务功耗大，信号传统能力不佳，网络存在不稳定等现象。也有一部分厂家开始研发基于NB-IOT(窄带物联网)技术的RTU(远程终端控制系统)运用于需要低功耗场合。
在中国国内，有很多地区没有建设移动蜂窝网络和NB-IOT(窄带物联网)网络，没有三大运营商(移动、联通、电信)提供的网络服务。例如在深山老林，黄沙大漠中，偏远孤岛等等，而往往在工程、科研等项目的实际过程中，这些地域往往都是监测的重点对象。而这些地区因为没有移动网络信号而无法利用传统的RTU(远程终端控制系统)进行在线监测。同时，传统的RTU(远程终端控制系统)只具有单一的数据传输方式，在该数据传输方式的信号不好时，就无法实现数据上传。
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一种可智能切换数据传输方式的远程终端控制系统，其能根据当前环境的NB-IOT(窄带物联网)网络服务信号和移动蜂窝网络信号来自动切换数据传输方式，在具有NB-IOT(窄带物联网)网络服务信号的地方采用NB-IOT的方式来上传数据以节约功耗，增加通信的稳定性；在没有NB-IOT网络和移动蜂窝网络的地方则采用北斗短报文的方式来上传数据以保证数据及时上传。
本发明的目的之二在于提供一种计算机可读存储介质，该存储介质中的程序运行时可实现根据当前环境的NB-IOT(窄带物联网)网络服务信号和移动蜂窝网络信号来自动切换数据传输方式，在具有NB-IOT(窄带物联网)网络服务信号的地方采用NB-IOT的方式来上传数据以节约功耗，增加通信的稳定性；在没有NB-IOT网络和移动蜂窝网络的地方则采用北斗短报文的方式来上传数据以保证数据及时上传。
本发明的目的之一采用如下技术方案实现：
一种可智能切换数据传输方式的远程终端控制系统，包括：数据采集单元、通信单元以及微处理器，所述通信单元包括北斗短报文通信模块、移动蜂窝网通信模块以及NB-IOT通信模块；所述微处理器分别与所述数据采集单元、所述北斗短报文通信模块、所述移动蜂窝网通信模块以及所述NB-IOT通信模块电连接，所述微处理器可执行以下智能切换数据传输方式的方法：
通过所述NB-IOT通信模块判断当前NB-IOT网络信号是否达到了传输数据的要求；
若是，则通过所述NB-IOT通信模块发送所述数据采集单元所采集的数据，并等待应答信号；当在预设时间内接收到应答信号，则继续通过所述NB-IOT通信模块发送所述数据采集单元所采集的数据；
若否或者在预设时间内未接收到应答信号时，则通过所述移动蜂窝网通信模块判断当前移动蜂窝网络信号是否达到输出传输数据的要求；
若是，则通过所述移动蜂窝网通信模块发送所述数据采集单元所采集的数据，并等待应答信号；当在预设时间内接收到应答信号，则继续通过所述移动蜂窝网通信模块发送所述数据采集单元所采集的数据；
若否或者在预设时间内未接收到应答信号时，则通过所述北斗短报文通信模块发送所述数据采集单元所采集的数据。
进一步地，在数据传输的过程中，若当前是通过北斗短报文方式上传数据，则持续地通过所述NB-IOT通信模块和所述移动蜂窝网通信模块判断对应的网络信号强度是否达到了传输数据的要求；
当NB-IOT网络信号达到传输数据的要求时，则切换至通过所述NB-IOT通信模块上传数据；
当只有移动蜂窝网络信号达到传输数据的要求时，则切换至通过所述移动蜂窝网通信模块上传数据；
若当前是通过移动蜂窝网络方式上传数据，则持续地通过所述NB-IOT通信模块判断网络信号强度是否达到了传输数据的要求；
当NB-IOT网络信号达到传输数据的要求时，则切换至通过所述NB-IOT通信模块上传数据。
进一步地，所述数据采集单元包括传感器组件，所述微处理器通过线缆与所述传感器组件电连接。
进一步地，该远程终端控制系统还包括供电单元，所述供电单元与所述微处理器电连接。
进一步地，所述供电单元采用锂电池、太阳能电池或者温差取电装置。
本发明的目的之二采用如下技术方案实现：
一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有可执行计算机程序，所述计算机程序运行时可实现如上所述的智能切换数据传输方式的方法。
相比现有技术，本发明的有益效果在于：
该远程终端控制系统能根据当前环境的NB-IOT(窄带物联网)网络服务信号和移动蜂窝网络信号来自动切换数据传输方式，在具有NB-IOT(窄带物联网)网络服务信号的地方采用NB-IOT的方式来上传数据以节约功耗，增加通信的稳定性；在没有NB-IOT网络和移动蜂窝网络的地方则采用北斗短报文的方式来上传数据以保证数据及时上传。
附图说明
图1为本发明提供的一种可智能切换数据传输方式的远程终端控制系统的结构框图；
图2为本发明提供的一种智能切换数据传输方式的方法的流程示意图。
具体实施方式
下面，结合附图以及具体实施方式，对本发明做进一步描述，需要说明的是，在不相冲突的前提下，以下描述的各实施例之间或各技术特征之间可以任意组合形成新的实施例。
请参阅图1和图2，一种可智能切换数据传输方式的远程终端控制系统，包括：数据采集单元、通信单元以及微处理器，所述通信单元包括北斗短报文通信模块、移动蜂窝网通信模块以及NB-IOT通信模块；所述微处理器分别与所述数据采集单元、所述北斗短报文通信模块、所述移动蜂窝网通信模块以及所述NB-IOT通信模块电连接，所述微处理器可执行以下智能切换数据传输方式的方法：
通过所述NB-IOT通信模块判断当前NB-IOT网络信号是否达到了传输数据的要求；
若是，则通过所述NB-IOT通信模块发送所述数据采集单元所采集的数据，并等待应答信号；当在预设时间内接收到应答信号，视为本条数据发送成功，则继续通过所述NB-IOT通信模块发送所述数据采集单元所采集的数据；
若否或者在预设时间内未接收到应答信号时，则通过所述移动蜂窝网通信模块判断当前移动蜂窝网络信号是否达到输出传输数据的要求；
若是，则通过所述移动蜂窝网通信模块发送所述数据采集单元所采集的数据，并等待应答信号；当在预设时间内接收到应答信号，则继续通过所述移动蜂窝网通信模块发送所述数据采集单元所采集的数据；
若否或者在预设时间内未接收到应答信号时，则通过所述北斗短报文通信模块发送所述数据采集单元所采集的数据。
该远程终端控制系统能根据当前环境的NB-IOT(窄带物联网)网络服务信号和移动蜂窝网络信号来自动切换数据传输方式，在具有NB-IOT(窄带物联网)网络服务信号的地方和移动蜂窝网络的地方，采用NB-IOT的方式来上传数据以节约功耗，增加通信的稳定性；在没有NB-IOT网络，只有移动蜂窝网络的地方则采用移动蜂窝网络来上传数据；在没有NB-IOT网络和移动蜂窝网络的地方则采用北斗短报文的方式来上传数据以保证数据及时上传。因为北斗短报文是通过卫星覆盖全球通信，在地球任何一个地方都可以获取卫星信号，从而能保证数据正常上传到服务器。
也就是说，三种数据传输方式的优先级为：NB-IOT网络、移动蜂窝网络、北斗短报文。优先采用NB-IOT网络传输，在没有NB-IOT网络的情况下，优先采用移动蜂窝网络传输，在NB-IOT网络和移动蜂窝网络都没有的情况下，采用北斗短报文传输。
作为一种优选的实施方式，在数据传输的过程中，若当前是通过北斗短报文方式上传数据，则持续地通过所述NB-IOT通信模块和所述移动蜂窝网通信模块判断对应的网络信号强度是否达到了传输数据的要求；
当NB-IOT网络信号达到传输数据的要求时，则切换至通过所述NB-IOT通信模块上传数据；
当只有移动蜂窝网络信号达到传输数据的要求时，则切换至通过所述移动蜂窝网通信模块上传数据；
若当前是通过移动蜂窝网络方式上传数据，则持续地通过所述NB-IOT通信模块判断网络信号强度是否达到了传输数据的要求；
当NB-IOT网络信号达到传输数据的要求时，则切换至通过所述NB-IOT通信模块上传数据。
通过上述方式，在数据传输过程中，若当前的数据传输方式不是优先级最高的，则持续地判断优先级更高的数据传输方式是否达到传输要求，若优先级更高的数据传输方式达到了传输要求时，则切换至优先级更高的数据传输方式进行数据上传，以节约能耗。
作为一种优选的实施方式，所述数据采集单元包括传感器组件，所述微处理器通过线缆与所述传感器组件电连接。通过传感器组件来检测监测对象的各种参数，例如检测其应变、应力、位移、变形等情况。
作为一种优选的实施方式，该远程终端控制系统还包括供电单元，所述供电单元与所述微处理器电连接。优选地，所述供电单元可以采用锂电池、太阳能电池或者温差取电装置。通过自带的供电单元来进行供电，更加方便使用。
此外，本发明还提供了一种计算机可读存储介质，所述计算机可读存储介质存储有可执行计算机程序，所述计算机程序运行时可实现如上所述的智能切换数据传输方式的方法。
该计算机可读存储介质存储有计算机程序，本发明的方法如果以软件功能单元的形式实现并作为独立的产品销售或使用时，可以存储在该计算机存储介质中。基于这样的理解，本发明实现上述实施例方法中的全部或部分流程，也可以通过计算机程序来指令相关的硬件来完成，所述的计算机程序可存储于一计算机存储介质中，该计算机程序在被处理器执行时，可实现上述各个方法实施例的步骤。其中，所述计算机程序包括计算机程序代码，所述计算机程序代码可以为源代码形式、对象代码形式、可执行文件或某些中间形式等。所述计算机存储介质可以包括：能够携带所述计算机程序代码的任何实体或装置、记录介质、U盘、移动硬盘、磁碟、光盘、计算机存储器、只读存储器(ROM，Read-Only Memory)、随机存取存储器(RAM，Random Access Memory)、电载波信号、电信信号以及软件分发介质等。需要说明的是，所述计算机存储介质包含的内容可以根据司法管辖区内立法和专利实践的要求进行适当的增减，例如在某些司法管辖区，根据立法和专利实践，计算机存储介质不包括电载波信号和电信信号。
上述实施方式仅为本发明的优选实施方式，不能以此来限定本发明保护的范围，本领域的技术人员在本发明的基础上所做的任何非实质性的变化及替换均属于本发明所要求保护的范围。

Claims (6)

1.一种可智能切换数据传输方式的远程终端控制系统，其特征在于，包括：数据采集单元、通信单元以及微处理器，所述通信单元包括北斗短报文通信模块、移动蜂窝网通信模块以及NB-IOT通信模块；所述微处理器分别与所述数据采集单元、所述北斗短报文通信模块、所述移动蜂窝网通信模块以及所述NB-IOT通信模块电连接，所述微处理器可执行以下智能切换数据传输方式的方法：
通过所述NB-IOT通信模块判断当前NB-IOT网络信号是否达到了传输数据的要求；
若是，则通过所述NB-IOT通信模块发送所述数据采集单元所采集的数据，并等待应答信号；当在预设时间内接收到应答信号，则继续通过所述NB-IOT通信模块发送所述数据采集单元所采集的数据；
若否或者在预设时间内未接收到应答信号时，则通过所述移动蜂窝网通信模块判断当前移动蜂窝网络信号是否达到输出传输数据的要求；
若是，则通过所述移动蜂窝网通信模块发送所述数据采集单元所采集的数据，并等待应答信号；当在预设时间内接收到应答信号，则继续通过所述移动蜂窝网通信模块发送所述数据采集单元所采集的数据；
若否或者在预设时间内未接收到应答信号时，则通过所述北斗短报文通信模块发送所述数据采集单元所采集的数据；
三种数据传输方式的优先级为：NB-IOT网络、移动蜂窝网络、北斗短报文；在数据传输过程中，若当前的数据传输方式不是优先级最高的，则持续地判断优先级更高的数据传输方式是否达到传输要求，若优先级更高的数据传输方式达到了传输要求时，则切换至优先级更高的数据传输方式进行数据上传。
2.如权利要求1所述的可智能切换数据传输方式的远程终端控制系统，其特征在于，在数据传输的过程中，若当前是通过北斗短报文方式上传数据，则持续地通过所述NB-IOT通信模块和所述移动蜂窝网通信模块判断对应的网络信号强度是否达到了传输数据的要求；
当NB-IOT网络信号达到传输数据的要求时，则切换至通过所述NB-IOT通信模块上传数据；
当只有移动蜂窝网络信号达到传输数据的要求时，则切换至通过所述移动蜂窝网通信模块上传数据；
若当前是通过移动蜂窝网络方式上传数据，则持续地通过所述NB-IOT通信模块判断网络信号强度是否达到了传输数据的要求；
当NB-IOT网络信号达到传输数据的要求时，则切换至通过所述NB-IOT通信模块上传数据。
3.如权利要求1所述的可智能切换数据传输方式的远程终端控制系统，其特征在于，所述数据采集单元包括传感器组件，所述微处理器通过线缆与所述传感器组件电连接。
4.如权利要求1所述的可智能切换数据传输方式的远程终端控制系统，其特征在于，该远程终端控制系统还包括供电单元，所述供电单元与所述微处理器电连接。
5.如权利要求4所述的可智能切换数据传输方式的远程终端控制系统，其特征在于，所述供电单元采用锂电池、太阳能电池或者温差取电装置。
6.一种计算机可读存储介质，其特征在于，所述计算机可读存储介质存储有可执行计算机程序，所述计算机程序运行时实现智能切换数据传输方式的方法；其中，智能切换数据传输方式的方法包括：
通过NB-IOT通信模块判断当前NB-IOT网络信号是否达到了传输数据的要求；
若是，则通过所述NB-IOT通信模块发送数据采集单元所采集的数据，并等待应答信号；当在预设时间内接收到应答信号，则继续通过所述NB-IOT通信模块发送所述数据采集单元所采集的数据；
若否或者在预设时间内未接收到应答信号时，则通过移动蜂窝网通信模块判断当前移动蜂窝网络信号是否达到输出传输数据的要求；
若是，则通过所述移动蜂窝网通信模块发送所述数据采集单元所采集的数据，并等待应答信号；当在预设时间内接收到应答信号，则继续通过所述移动蜂窝网通信模块发送所述数据采集单元所采集的数据；
若否或者在预设时间内未接收到应答信号时，则通过北斗短报文通信模块发送所述数据采集单元所采集的数据；
三种数据传输方式的优先级为：NB-IOT网络、移动蜂窝网络、北斗短报文；在数据传输过程中，若当前的数据传输方式不是优先级最高的，则持续地判断优先级更高的数据传输方式是否达到传输要求，若优先级更高的数据传输方式达到了传输要求时，则切换至优先级更高的数据传输方式进行数据上传。
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