CN113271506A - 一种用于地灾监测系统的数据传输方法及其相关装置 - Google Patents

一种用于地灾监测系统的数据传输方法及其相关装置 Download PDF

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Abstract

本申请公开了一种用于地灾监测系统的数据传输方法及其相关装置，地灾监测系统包括服务器、GNSS基准站和若干GNSS监测站，GNSS基准站和GNSS监测站通过蜂窝网络与服务器通信连接，GNSS基准站和GNSS监测站内置有数传电台；当监测区域的蜂窝网络正常时，GNSS监测站通过蜂窝网络将观测数据发送至服务器；当监测区域的蜂窝网络异常时，GNSS监测站通过数传电台对观测数据进行广播，使得GNSS基准站在接收到广播的观测数据时，通过蜂窝网络将观测数据转发到服务器。本申请解决了现有技术中位于偏僻区域的GNSS监测站由于蜂窝网络信号不稳定而导致无法实时传输数据的技术问题。

Description

一种用于地灾监测系统的数据传输方法及其相关装置
技术领域
本申请涉及数据传输技术领域，尤其涉及一种用于地灾监测系统的数据传输方法及其相关装置。
背景技术
随着GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)定位技术的不断发展，其在地质灾害监测领域已经开始广泛使用。利用GNSS的长期观测实现对地表位移进行长期监测，当地表发生位移时，设备监测的数据也会进行变化，从而达到监测地表位移的变化的目的。每个监测区域通常需要布设一台GNSS基准站和多台GNSS监测站，GNSS监测站目前通常都是采用蜂窝网络进行数据传输，同时地质灾害待监测点一般是位于深山、边坡等比较偏僻的区域。因此，GNSS监测点的蜂窝网络的覆盖通常会存在不稳定的情况，无法实时传输数据，从而影响数据传输的可靠性，对于位移的连续观测存在较大的不稳定因素，具有极大的安全风险。
发明内容
本申请提供了一种用于地灾监测系统的数据传输方法及其相关装置，用于解决现有技术中位于偏僻区域的GNSS监测站由于蜂窝网络信号不稳定而导致无法实时传输数据的技术问题。
有鉴于此，本申请第一方面提供了一种用于地灾监测系统的数据传输方法，所述地灾监测系统包括服务器、GNSS基准站和若干GNSS监测站，所述GNSS基准站和所述GNSS监测站通过蜂窝网络与所述服务器通信连接，所述GNSS基准站和所述GNSS监测站内置有数传电台，所述GNSS基准站通过所述数传电台与所述GNSS监测站通信连接，所述方法包括：
当监测区域的蜂窝网络正常时，所述GNSS监测站通过蜂窝网络将观测数据发送至所述服务器；
当监测区域的蜂窝网络异常时，所述GNSS监测站通过所述数传电台对所述观测数据进行广播，使得所述GNSS基准站在接收到广播的所述观测数据时，通过蜂窝网络将所述观测数据转发到所述服务器。
可选的，所述观测数据包括监测站ID，所述监测站ID与所述GNSS基准站内的中转数据通道存在第一对应关系，所述GNSS基准站内的中转数据通道和所述服务器的端口存在第二对应关系；
所述当监测区域的蜂窝网络异常时，所述GNSS监测站通过所述数传电台对所述观测数据进行广播，使得所述GNSS基准站在接收到所述GNSS监测站广播的所述观测数据时，通过蜂窝网络将所述观测数据转发到所述服务器，包括：
当监测区域的蜂窝网络异常时，所述GNSS监测站通过所述数传电台对所述观测数据进行广播，使得所述GNSS基准站在接收到所述GNSS监测站广播的所述观测数据时，根据所述观测数据中的所述监测站ID选择对应的所述中转数据通道，通过蜂窝网络将所述观测数据转发到所述服务器对应的端口。
可选的，所述GNSS监测站和所述GNSS基准站内的所述数传电台均处于同一工作频率，所述GNSS监测站内的所述数传电台处于单发射模式，所述GNSS基准站内的所述数传电台处于单接收模式。
可选的，所述观测数据包括GNSS时间信息，所述方法还包括：
当所述GNSS监测站通过所述数传电台对所述观测数据进行广播时，所述GNSS监测站同时通过蜂窝网络发送所述观测数据给所述服务器；
当所述GNSS监测站通过蜂窝网络成功发送所述观测数据到所述服务器时，所述GNSS监测站停止通过所述数传电台广播所述观测数据，其中，所述服务器，用于在同一端口在某一时间段内接收到所述GNSS基准站和所述GNSS监测站发送的所述观测数据时，根据接收的所述观测数据的GNSS时间信息判断所述GNSS基准站和所述GNSS监测站发送的所述观测数据是否重复，若是，则对接收的所述观测数据进行去重复处理。
本申请第二方面提供了一种用于地灾监测系统的GNSS监测站，包括：
发送单元，用于当监测区域的蜂窝网络正常时，通过蜂窝网络将观测数据发送至所述服务器；
广播单元，用于当监测区域的蜂窝网络异常时，通过内置的数传电台对所述观测数据进行广播，使得所述GNSS基准站在接收到广播的所述观测数据时，通过蜂窝网络将所述观测数据转发到所述服务器。
可选的，所述观测数据包括监测站ID，所述监测站ID与所述GNSS基准站内的中转数据通道存在第一对应关系，所述GNSS基准站内的中转数据通道和所述服务器的端口存在第二对应关系；
所述广播单元，具体用于当监测区域的蜂窝网络异常时，通过内置的数传电台对所述观测数据进行广播，使得所述GNSS基准站在接收到所述GNSS监测站广播的所述观测数据时，根据所述观测数据中的所述监测站ID选择对应的所述中转数据通道，通过蜂窝网络将所述观测数据转发到所述服务器对应的端口。
可选的，所述GNSS监测站和所述GNSS基准站内的所述数传电台均处于同一工作频率，所述GNSS监测站内的所述数传电台处于单发射模式，所述GNSS基准站内的所述数传电台处于单接收模式。
本申请第三方面提供了一种用于地灾监测系统的数据传输设备，所述设备包括处理器以及存储器；
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行第一方面任一种所述的用于地灾监测系统的数据传输方法。
本申请第四方面提供了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用于存储程序代码，所述程序代码用于执行第一方面任一种所述的用于地灾监测系统的数据传输方法。
从以上技术方案可以看出，本申请具有以下优点：
本申请提供了一种用于地灾监测系统的数据传输方法，地灾监测系统包括服务器、GNSS基准站和若干GNSS监测站，GNSS基准站和GNSS监测站通过蜂窝网络与服务器通信连接，GNSS基准站和GNSS监测站内置有数传电台，GNSS基准站通过数传电台与GNSS监测站通信连接，方法包括：当监测区域的蜂窝网络正常时，GNSS监测站通过蜂窝网络将观测数据发送至服务器；当监测区域的蜂窝网络异常时，GNSS监测站通过数传电台对观测数据进行广播，使得GNSS基准站在接收到广播的观测数据时，通过蜂窝网络将观测数据转发到服务器。
本申请中，在GNSS基准站和GNSS监测站内置数传电台，当监测区域的蜂窝网络异常时，GNSS监测站通过数传电台对观测数据进行广播，GNSS基准站通过蜂窝网络将接收到的观测数据转发到服务器，由于服务器的结构不能轻易改变，本申请在不改造服务器的基础上，解决了现有技术中位于偏僻区域的GNSS监测站由于蜂窝网络信号不稳定而导致无法实时传输数据的技术问题。
附图说明
为了更清楚地说明本申请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作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其它的附图。
图1为本申请实施例提供的一种用于地灾监测系统的数据传输方法的一个流程示意图；
图2为本申请实施例提供的一种地灾监测系统的一个结构示意图；
图3为本申请实施例提供的一种地灾监测系统的另一个结构示意图；
图4为本申请实施例提供的一种用于地灾监测系统的GNSS监测站的一个结构示意图。
具体实施方式
本申请提供了一种用于地灾监测系统的数据传输方法及其相关装置，用于解决现有技术中位于偏僻区域的GNSS监测站由于蜂窝网络信号不稳定而导致无法实时传输数据的技术问题。
为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
为了便于理解，请参阅图1，本申请提供的一种用于地灾监测系统的数据传输方法的一个实施例，包括：
步骤101、当监测区域的蜂窝网络正常时，GNSS监测站通过蜂窝网络将观测数据发送至服务器。
利用GNSS进行位移监测的地灾监测系统中主要包括GNSS基准站、GNSS监测站和远程的服务器，GNSS基准站和GNSS监测站均需要将原始的观测数据实时发送至远程的服务器，服务器会进行静态解算，从而计算出GNSS监测站的位移变化。
现有技术方案中的GNSS基准站和GNSS监测站与服务器唯一的通信链路都是基于蜂窝网络建立的，其中，GNSS监测站通常位于比较偏僻的区域，容易时刻出现网络信号不稳定的情况，都会导致GNSS监测站与服务器的连接断开，观测数据无法实时上传。
考虑到上述问题，本申请在GNSS基准站和GNSS监测站内置数传电台，以解决GNSS监测站的蜂窝网络信号不稳定导致的数据传输中断的问题。本申请实施例中的地灾监测系统包括服务器、GNSS基准站和若干GNSS监测站，GNSS基准站和GNSS监测站通过蜂窝网络与服务器通信连接，GNSS基准站和GNSS监测站内置有数传电台，GNSS基准站通过数传电台与GNSS监测站通信连接，地灾监测系统的具体结构可以参考图2。
服务器上的数据接收软件需要同时开启1+N个端口，进行数据接收，其中1个端口为GNSS基准站进行数据传输的端口，N个端口为N个GNSS监测站进行数据传输的端口，可以参考图3。GNSS基准站和GNSS监测站通过蜂窝网络和服务器分别建立独立的数据通道，服务器上每一个端口对应一台设备，其中，服务器上GNSS基准站的数据端口设置为仅允许一个客户端接入，服务器上GNSS监测站的数据端口需要设置为允许两个客户端接入，两个客户端分别是GNSS监测站和经过GNSS基准站进行中转的GNSS监测站，这样设置可以保证服务器上同一个端口接收到的数据永远是同一个设备的数据，可以降低后续数据处理的复杂度。
当监测区域的蜂窝网络正常时，GNSS监测站直接利用自身的蜂窝网络将原始的观测数据发送至远程的服务器对应的端口。
步骤102、当监测区域的蜂窝网络异常时，GNSS监测站通过数传电台对观测数据进行广播，使得GNSS基准站在接收到广播的观测数据时，通过蜂窝网络将观测数据转发到服务器。
当监测区域的蜂窝网络异常时，GNSS监测站通过蜂窝网络发送观测数据失败，此时，GNSS监测站通过内置的数传电台对观测数据进行广播，GNSS基准站会实时接收到GNSS监测站广播的观测数据，然后将接收到的观测数据转发到服务器。
进一步，本申请实施例中的观测数据包括监测站ID，监测站ID与GNSS基准站内的中转数据通道存在第一对应关系，GNSS基准站内的中转数据通道和服务器的端口存在第二对应关系；当监测区域的蜂窝网络异常时，GNSS监测站通过数传电台对观测数据进行广播，使得GNSS基准站在接收到GNSS监测站广播的观测数据时，根据观测数据中的监测站ID选择对应的中转数据通道，通过蜂窝网络将观测数据转发到服务器对应的端口。
本申请实施例中的GNSS基准站根据接收到的观测数据中的监测站ID，利用自身的蜂窝网络将接收到的观测数据发送至服务器对应的端口。通过该方法可实现当某一时刻某一个GNSS监测站区域的蜂窝网络出现异常之后，该GNSS监测站的观测数据仍然可以正常发送至服务器。
进一步，本申请实施例中的GNSS监测站和GNSS基准站内的数传电台均处于同一工作频率，GNSS监测站内的数传电台处于单发射模式，GNSS基准站内的数传电台处于单接收模式。因此，GNSS监测站进广播观测数据时，只有GNSS基准站可以收到观测数据，其他GNSS监测站是无法收到数据的。
进一步，本申请实施例中的观测数据还包括GNSS时间信息，当GNSS监测站通过数传电台对观测数据进行广播时，GNSS监测站同时通过蜂窝网络发送观测数据给服务器；当GNSS监测站通过蜂窝网络成功发送观测数据到服务器时，GNSS监测站停止通过数传电台广播观测数据，其中，服务器，用于在同一端口在某一时间段内接收到GNSS基准站和GNSS监测站发送的观测数据时，根据接收的观测数据的GNSS时间信息判断GNSS基准站和GNSS监测站发送的观测数据是否重复，若是，则对接收的观测数据进行去重复处理。
由于服务器上GNSS监测站的数据端口是允许同时接入两个客户端的，那么这就会出现当GNSS监测站的蜂窝网络由异常恢复到正常时，服务器会收到由GNSS监测站发送的观测数据和GNSS基准站中转数据通道发来的观测数据，同时这两个观测数据是一样。由于观测数据中包含了GNSS时间信息，因此服务器可以通过对时间的判断来区分这两份观测数据是不是重复，若是，则剔除重复的两份观测数据中的某一份。
本申请实施例中，在GNSS基准站和GNSS监测站内置数传电台，当监测区域的蜂窝网络异常时，GNSS监测站通过数传电台对观测数据进行广播，GNSS基准站通过蜂窝网络将接收到的观测数据转发到服务器，由于服务器的结构不能轻易改变，本申请在不改造服务器的基础上，解决了现有技术中位于偏僻区域的GNSS监测站由于蜂窝网络信号不稳定而导致无法实时传输数据的技术问题。
以上为本申请提供的一种用于地灾监测系统的数据传输方法的一个实施例，以下为本申请提供的一种用于地灾监测系统的GNSS监测站的一个实施例。
请参考图4，本申请实施例提供的一种用于地灾监测系统的GNSS监测站，地灾监测系统包括服务器、GNSS基准站和若干GNSS监测站，GNSS基准站和GNSS监测站通过蜂窝网络与服务器通信连接，GNSS基准站和GNSS监测站内置有数传电台，GNSS基准站通过数传电台与GNSS监测站通信连接；GNSS监测站包括：
发送单元，用于当监测区域的蜂窝网络正常时，通过蜂窝网络将观测数据发送至服务器；
广播单元，用于当监测区域的蜂窝网络异常时，通过内置的数传电台对观测数据进行广播，使得GNSS基准站在接收到广播的观测数据时，通过蜂窝网络将观测数据转发到服务器。
作为进一步地改进，观测数据包括监测站ID，监测站ID与GNSS基准站内的中转数据通道存在第一对应关系，GNSS基准站内的中转数据通道和服务器的端口存在第二对应关系；
广播单元，具体用于当监测区域的蜂窝网络异常时，通过内置的数传电台对观测数据进行广播，使得GNSS基准站在接收到GNSS监测站广播的观测数据时，根据观测数据中的监测站ID选择对应的中转数据通道，通过蜂窝网络将观测数据转发到服务器对应的端口。
作为进一步地改进，GNSS监测站和GNSS基准站内的数传电台均处于同一工作频率，GNSS监测站内的数传电台处于单发射模式，GNSS基准站内的数传电台处于单接收模式。
本申请实施例中，在GNSS基准站和GNSS监测站内置数传电台，当监测区域的蜂窝网络异常时，GNSS监测站通过数传电台对观测数据进行广播，GNSS基准站通过蜂窝网络将接收到的观测数据转发到服务器，由于服务器的结构不能轻易改变，本申请在不改造服务器的基础上，解决了现有技术中位于偏僻区域的GNSS监测站由于蜂窝网络信号不稳定而导致无法实时传输数据的技术问题。
本申请实施例还提供了一种用于地灾监测系统的数据传输设备，设备包括处理器以及存储器；
存储器用于存储程序代码，并将程序代码传输给处理器；
处理器用于根据程序代码中的指令执行上述方法实施例中的用于地灾监测系统的数据传输方法。
本申请实施例还提供了一种计算机可读存储介质，计算机可读存储介质用于存储程序代码，程序代码用于执行上述方法实施例中的用于地灾监测系统的数据传输方法。
所属领域的技术人员可以清楚地了解到，为描述的方便和简洁，上述描述的装置和单元的具体工作过程，可以参考前述方法实施例中的对应过程，在此不再赘述。
在本申请所提供的几个实施例中，应该理解到，所揭露的装置和方法，可以通过其它的方式实现。例如，以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的，例如，所述单元的划分，仅仅为一种逻辑功能划分，实际实现时可以有另外的划分方式，例如多个单元或组件可以结合或者可以集成到另一个系统，或一些特征可以忽略，或不执行。另一点，所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口，装置或单元的间接耦合或通信连接，可以是电性，机械或其它的形式。
所述作为分离部件说明的单元可以是或者也可以不是物理上分开的，作为单元显示的部件可以是或者也可以不是物理单元，即可以位于一个地方，或者也可以分布到多个网络单元上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部单元来实现本实施例方案的目的。
另外，在本申请各个实施例中的各功能单元可以集成在一个处理单元中，也可以是各个单元单独物理存在，也可以两个或两个以上单元集成在一个单元中。上述集成的单元既可以采用硬件的形式实现，也可以采用软件功能单元的形式实现。
所述集成的单元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，可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解，本申请的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来，该计算机软件产品存储在一个存储介质中，包括若干指令用以通过一台计算机设备(可以是个人计算机，服务器，或者网络设备等)执行本申请各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括：U盘、移动硬盘、只读存储器(英文全称：Read-OnlyMemory，英文缩写：ROM)、随机存取存储器(英文全称：Random Access Memory，英文缩写：RAM)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。
以上所述，以上实施例仅用以说明本申请的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述实施例对本申请进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本申请各实施例技术方案的精神和范围。

Claims (9)

1.一种用于地灾监测系统的数据传输方法，其特征在于，所述地灾监测系统包括服务器、GNSS基准站和若干GNSS监测站，所述GNSS基准站和所述GNSS监测站通过蜂窝网络与所述服务器通信连接，所述GNSS基准站和所述GNSS监测站内置有数传电台，所述GNSS基准站通过所述数传电台与所述GNSS监测站通信连接，所述方法包括：
当监测区域的蜂窝网络正常时，所述GNSS监测站通过蜂窝网络将观测数据发送至所述服务器；
当监测区域的蜂窝网络异常时，所述GNSS监测站通过所述数传电台对所述观测数据进行广播，使得所述GNSS基准站在接收到广播的所述观测数据时，通过蜂窝网络将所述观测数据转发到所述服务器。
2.根据权利要求1所述的用于地灾监测系统的数据传输方法，其特征在于，所述观测数据包括监测站ID，所述监测站ID与所述GNSS基准站内的中转数据通道存在第一对应关系，所述GNSS基准站内的中转数据通道和所述服务器的端口存在第二对应关系；
所述当监测区域的蜂窝网络异常时，所述GNSS监测站通过所述数传电台对所述观测数据进行广播，使得所述GNSS基准站在接收到所述GNSS监测站广播的所述观测数据时，通过蜂窝网络将所述观测数据转发到所述服务器，包括：
当监测区域的蜂窝网络异常时，所述GNSS监测站通过所述数传电台对所述观测数据进行广播，使得所述GNSS基准站在接收到所述GNSS监测站广播的所述观测数据时，根据所述观测数据中的所述监测站ID选择对应的所述中转数据通道，通过蜂窝网络将所述观测数据转发到所述服务器对应的端口。
3.根据权利要求1所述的用于地灾监测系统的数据传输方法，其特征在于，所述GNSS监测站和所述GNSS基准站内的所述数传电台均处于同一工作频率，所述GNSS监测站内的所述数传电台处于单发射模式，所述GNSS基准站内的所述数传电台处于单接收模式。
4.根据权利要求1所述的用于地灾监测系统的数据传输方法，其特征在于，所述观测数据包括GNSS时间信息，所述方法还包括：
当所述GNSS监测站通过所述数传电台对所述观测数据进行广播时，所述GNSS监测站同时通过蜂窝网络发送所述观测数据给所述服务器；
当所述GNSS监测站通过蜂窝网络成功发送所述观测数据到所述服务器时，所述GNSS监测站停止通过所述数传电台广播所述观测数据，其中，所述服务器，用于在同一端口在某一时间段内接收到所述GNSS基准站和所述GNSS监测站发送的所述观测数据时，根据接收的所述观测数据的GNSS时间信息判断所述GNSS基准站和所述GNSS监测站发送的所述观测数据是否重复，若是，则对接收的所述观测数据进行去重复处理。
5.一种用于地灾监测系统的GNSS监测站，其特征在于，包括：
发送单元，用于当监测区域的蜂窝网络正常时，通过蜂窝网络将观测数据发送至所述服务器；
广播单元，用于当监测区域的蜂窝网络异常时，通过内置的数传电台对所述观测数据进行广播，使得所述GNSS基准站在接收到广播的所述观测数据时，通过蜂窝网络将所述观测数据转发到所述服务器。
6.根据权利要求5所述的用于地灾监测系统的GNSS监测站，其特征在于，所述观测数据包括监测站ID，所述监测站ID与所述GNSS基准站内的中转数据通道存在第一对应关系，所述GNSS基准站内的中转数据通道和所述服务器的端口存在第二对应关系；
所述广播单元，具体用于当监测区域的蜂窝网络异常时，通过内置的数传电台对所述观测数据进行广播，使得所述GNSS基准站在接收到所述GNSS监测站广播的所述观测数据时，根据所述观测数据中的所述监测站ID选择对应的所述中转数据通道，通过蜂窝网络将所述观测数据转发到所述服务器对应的端口。
7.根据权利要求5所述的用于地灾监测系统的GNSS监测站，其特征在于，所述GNSS监测站和所述GNSS基准站内的所述数传电台均处于同一工作频率，所述GNSS监测站内的所述数传电台处于单发射模式，所述GNSS基准站内的所述数传电台处于单接收模式。
8.一种用于地灾监测系统的数据传输设备，其特征在于，所述设备包括处理器以及存储器；
所述存储器用于存储程序代码，并将所述程序代码传输给所述处理器；
所述处理器用于根据所述程序代码中的指令执行权利要求1-4任一项所述的用于地灾监测系统的数据传输方法。
9.一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用于存储程序代码，所述程序代码用于执行权利要求1-4任一项所述的用于地灾监测系统的数据传输方法。
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