CN113271507A - 一种用于形变监测系统的数据传输方法及其相关装置 - Google Patents

一种用于形变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形变监测系统的数据传输方法及其相关装置，形变监测系统包括若干GNSS监测站、GNSS基准站和服务器，各GNSS监测站内配置有窄带数传电台，GNSS基准站内配置有窄带数传电台、蜂窝网络和以太网，方法包括：各GNSS监测站根据各GNSS监测站的序号在对应的时间，通过窄带数传电台将观测数据发送至GNSS基准站，使得GNSS基准站通过蜂窝网络或以太网将观测数据转发至服务器。本申请改善了现有技术中的数据传输完全依赖蜂窝网络，导致蜂窝网络信号覆盖存在盲区以及建设成本较高的技术问题。

Description

一种用于形变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，尤其涉及一种用于形变监测系统的数据传输方法及其相关装置。
背景技术
在基于GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)技术的形变监测应用领域中，GNSS基准站和GNSS监测站都需要实时将原始观测数据输出至服务器进行解算。现有技术都是在GNSS基准站和GNSS监测站上都配备蜂窝网络进行数据通讯，由于形变监测区域通常位于深山、边坡等比较偏僻的区域，蜂窝网络信号覆盖必然都会存在盲区，实际建设过程中，为了实现某一区域的蜂窝网络覆盖通常需要花费较高的代价，同时每个GNSS监测站的GNSS接收机都配备蜂窝网络通信功能导致接收机的制造成本显著提高。
发明内容
本申请提供了一种用于形变监测系统的数据传输方法及其相关装置，用于改善现有技术中的数据传输完全依赖蜂窝网络，导致蜂窝网络信号覆盖存在盲区以及建设成本较高的技术问题。
有鉴于此，本申请第一方面提供了一种用于形变监测系统的数据传输方法，所述形变监测系统包括若干GNSS监测站、GNSS基准站和服务器，各所述GNSS监测站内配置有窄带数传电台，所述GNSS基准站内配置有窄带数传电台、蜂窝网络和以太网，所述方法包括：
各所述GNSS监测站根据各所述GNSS监测站的序号在对应的时间，通过所述窄带数传电台将观测数据发送至所述GNSS基准站，使得所述GNSS基准站通过所述蜂窝网络或所述以太网将所述观测数据转发至所述服务器。
可选的，各所述GNSS监测站根据各所述GNSS监测站的序号在对应的时间，通过所述窄带数传电台将观测数据发送至所述GNSS基准站，使得所述GNSS基准站通过所述蜂窝网络或所述以太网将所述观测数据转发至所述服务器，包括：
各所述GNSS监测站根据各所述GNSS监测站的序号和各观测数据的生成时间，确定各所述观测数据的发送时间，其中，各所述GNSS监测站每隔预置时间生成所述观测数据；
各所述GNSS监测站根据各所述GNSS监测站的所述观测数据的发送时间，通过所述窄带数传电台将所述观测数据发送至所述GNSS基准站，使得所述GNSS基准站通过所述蜂窝网络或所述以太网将所述观测数据转发至所述服务器。
可选的，所述GNSS基准站内配置有若干中转数据通道，所述GNSS基准站通过所述蜂窝网络或所述以太网将所述观测数据转发至所述服务器，包括：
所述GNSS基准站根据各所述GNSS监测站的序号选择对应的所述中转数据通道，通过所述蜂窝网络或所述以太网将所述观测数据转发至所述服务器。
本申请第二方面提供了一种GNSS监测站，所述GNSS监测站内配置有窄带数传电台，所述GNSS监测站包括：
数据传输单元，用于根据所述GNSS监测站的序号在对应的时间，通过所述窄带数传电台将观测数据发送至GNSS基准站，使得所述GNSS基准站通过蜂窝网络或以太网将所述观测数据转发至服务器。
可选的，所述数据传输单元具体包括：
确定子单元，用于根据所述GNSS监测站的序号和观测数据的生成时间，确定各所述观测数据的发送时间，其中，所述GNSS监测站每隔预置时间生成所述观测数据；
发送子单元，用于根据所述GNSS监测站的所述观测数据的发送时间，通过所述窄带数传电台将所述观测数据发送至GNSS基准站，使得所述GNSS基准站通过蜂窝网络或以太网将所述观测数据转发至服务器。
本申请第三方面提供了一种用于形变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形变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形变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形变监测系统的数据传输方法，形变监测系统包括若干GNSS监测站、GNSS基准站和服务器，各GNSS监测站内配置有窄带数传电台，GNSS基准站内配置有窄带数传电台、蜂窝网络和以太网，方法包括：各GNSS监测站根据各GNSS监测站的序号在对应的时间，通过窄带数传电台将观测数据发送至GNSS基准站，使得GNSS基准站通过蜂窝网络或以太网将观测数据转发至服务器。
本申请中，在各GNSS监测站内部配置窄带数传电台，各GNSS监测站通过窄带数传电台进行数据传输，不再依赖于蜂窝网络进行数据传输，使得GNSS监测站不再受限于蜂窝网络的覆盖，可以极大的降低建设成本；GNSS基准站通过蜂窝网络或以太网将观测数据转发至服务器，由于GNSS基准站所处的位置通常具备良好的网络条件，数据传输的可靠性和完整性可以得到极大的保证，改善了现有技术中的数据传输完全依赖蜂窝网络，导致蜂窝网络信号覆盖存在盲区以及建设成本较高的技术问题。
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形变监测系统的一个结构示意图；
图2为本申请实施例提供的一种形变监测系统的另一个结构示意图。
具体实施方式
本申请提供了一种用于形变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的数据传输完全依赖蜂窝网络，导致蜂窝网络信号覆盖存在盲区以及建设成本较高的技术问题。
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。
本申请实施例提供的一种用于形变监测系统的数据传输方法，包括：
步骤101、各GNSS监测站根据各GNSS监测站的序号在对应的时间，通过窄带数传电台将观测数据发送至GNSS基准站，使得GNSS基准站通过蜂窝网络或以太网将观测数据转发至服务器。
本申请实施例中，形变监测系统包括N个GNSS监测站、GNSS基准站和服务器，各GNSS监测站内配置有窄带数传电台，GNSS基准站内配置有窄带数传电台、蜂窝网络和以太网，可以参考图1。考虑到现有技术中的GNSS监测站的数据传输完全依赖于蜂窝网络，存在网络覆盖盲区以及建设成本较高的技术问题，本申请实施例在各GNSS监测站的GNSS接收机内置窄带数传电台，使得GNSS监测站不再受限于蜂窝网络覆盖的问题。
N个GNSS监测站均需要通过内置电台将观测数据发送至GNSS基准站，GNSS基准站内部根据GNSS监测站的数量会设置N个数据中转通道和1个GNSS基准站自身的数据通道，可以参考图2。GNSS监测站根据自身的序号在对应的时间，利用内置电台将观测数据发送至GNSS基准站，GNSS基准站接收到对应GNSS监测站的观测数据之后，根据各GNSS监测站的序号选择对应的数据中转通道，通过蜂窝网络或者以太网将观测数据转发至远程的服务器，服务器设置有1+N个端口。
传统的技术方案中，对于多对一的数据通信通常需要进行电台之间的组网，电台之间首先需要进行时间同步，然后才可以进行数据传输，否则可能会出现多个电台同时发送数据的情况，导致数据冲突。另外采用组网电台的方案通常需要比较大的带宽，而且通信速率也需要提高，而通信速率提高需要缩短通信距离，那需要建设更多的监测站，增加成本，难以应用于实际情况当中。
为了解决该问题，本申请实施例仅使用传统的单工电台，利用比较低的功率和比较小的带宽就可以实现远距离的数据传输，充分利用GNSS基准站和GNSS监测站均具备GNSS信号接收能力。具体的，各GNSS监测站根据各GNSS监测站的序号在对应的时间，通过窄带数传电台将观测数据发送至GNSS基准站，使得GNSS基准站通过蜂窝网络或以太网将观测数据转发至服务器，包括：
各GNSS监测站根据各GNSS监测站的序号和各观测数据的生成时间，确定各观测数据的发送时间，其中，各GNSS监测站每隔预置时间生成观测数据；各GNSS监测站根据各GNSS监测站的观测数据的发送时间，通过窄带数传电台将观测数据发送至GNSS基准站，使得GNSS基准站通过蜂窝网络或以太网将观测数据转发至服务器。
本申请实施例中的GNSS基准站和GNSS监测站不需要每秒都回传观测数据，通常是15秒才回传一次数据。而大部分形变监测区域的GNSS监测站的数量为3-5个，通常不会超过15个。因此，本申请实施例给各GNSS监测站配置序号，从0开始递增取值，每个GNSS监测站的序号具备唯一性，不重复。例如，有15个GNSS监测站，则各GNSS监测站的序号在0-14之间取值。
本申请实施例中，各GNSS监测站每隔预置时间生成观测数据，本申请实施例优选采用每隔15秒生成观测数据，即0秒、15秒、45秒、0秒如此往复。生成原始观测数据之后，GNSS监测站会根据设置的序号来确定观测数据的发送时间。观测数据的发送时间可以采用如下公式确定：
T1＝T2+ID；
其中，T1为观测数据的发送时间，T2为观测数据的生成时间，ID为GNSS监测站的序号。
以0秒为例，假设当前形变监测区域中有5个GNSS监测站，那么需要序号为0的GNSS监测站会在0秒生成观测数据之后就马上发送，序号为1的GNSS监测站在0秒生成观测数据之后，将观测数据先保存起来，等到GNSS时间为1秒时才进行发送，以此类推，序号为4的GNSS监测站会在GNSS时间为3秒时才发送观测数据。
本申请实施例中的内置电台不需要进行组网，仅使用传统的单工电台即可，利用比较低的功率和比较小的带宽就可以实现远距离的数据传输，充分利用GNSS基准站和GNSS监测站均具备GNSS信号接收能力，利用GNSS统一的高精度时间特性，可以实现GNSS基准站和GNSS监测站之间毫秒级的时间同步。
本申请实施例中，在各GNSS监测站内部配置窄带数传电台，各GNSS监测站通过窄带数传电台进行数据传输，不再依赖于蜂窝网络进行数据传输，使得GNSS监测站不再受限于蜂窝网络的覆盖，可以极大的降低建设成本；GNSS基准站通过蜂窝网络或以太网将观测数据转发至服务器，由于GNSS基准站所处的位置通常具备良好的网络条件，数据传输的可靠性和完整性可以得到极大的保证，改善了现有技术中的数据传输完全依赖蜂窝网络，导致蜂窝网络信号覆盖存在盲区以及建设成本较高的技术问题。
以上为本申请提供的一种用于形变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GNSS监测站的一个实施例。
本申请实施例提供的一种GNSS监测站内配置有窄带数传电台，GNSS监测站包括：
数据传输单元，用于根据GNSS监测站的序号在对应的时间，通过窄带数传电台将观测数据发送至GNSS基准站，使得GNSS基准站通过蜂窝网络或以太网将观测数据转发至服务器。
作为进一步地改进，数据传输单元具体包括：
确定子单元，用于根据GNSS监测站的序号和观测数据的生成时间，确定各观测数据的发送时间，其中，GNSS监测站每隔预置时间生成观测数据；
发送子单元，用于根据GNSS监测站的观测数据的发送时间，通过窄带数传电台将观测数据发送至GNSS基准站，使得GNSS基准站通过蜂窝网络或以太网将观测数据转发至服务器。
本申请实施例中，在各GNSS监测站内部配置窄带数传电台，各GNSS监测站通过窄带数传电台进行数据传输，不再依赖于蜂窝网络进行数据传输，使得GNSS监测站不再受限于蜂窝网络的覆盖，可以极大的降低建设成本；GNSS基准站通过蜂窝网络或以太网将观测数据转发至服务器，由于GNSS基准站所处的位置通常具备良好的网络条件，数据传输的可靠性和完整性可以得到极大的保证，改善了现有技术中的数据传输完全依赖蜂窝网络，导致蜂窝网络信号覆盖存在盲区以及建设成本较高的技术问题。
本申请实施例还提供一种用于形变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前述方法实施例中的用于形变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，程序代码用于执行前述方法实施例中的用于形变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：RandomAccess 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 (7)

1.一种用于形变监测系统的数据传输方法，其特征在于，所述形变监测系统包括若干GNSS监测站、GNSS基准站和服务器，各所述GNSS监测站内配置有窄带数传电台，所述GNSS基准站内配置有窄带数传电台、蜂窝网络和以太网，所述方法包括：
各所述GNSS监测站根据各所述GNSS监测站的序号在对应的时间，通过所述窄带数传电台将观测数据发送至所述GNSS基准站，使得所述GNSS基准站通过所述蜂窝网络或所述以太网将所述观测数据转发至所述服务器。
2.根据权利要求1所述的用于形变监测系统的数据传输方法，其特征在于，各所述GNSS监测站根据各所述GNSS监测站的序号在对应的时间，通过所述窄带数传电台将观测数据发送至所述GNSS基准站，使得所述GNSS基准站通过所述蜂窝网络或所述以太网将所述观测数据转发至所述服务器，包括：
各所述GNSS监测站根据各所述GNSS监测站的序号和各观测数据的生成时间，确定各所述观测数据的发送时间，其中，各所述GNSS监测站每隔预置时间生成所述观测数据；
各所述GNSS监测站根据各所述GNSS监测站的所述观测数据的发送时间，通过所述窄带数传电台将所述观测数据发送至所述GNSS基准站，使得所述GNSS基准站通过所述蜂窝网络或所述以太网将所述观测数据转发至所述服务器。
3.根据根据权利要求1所述的用于形变监测系统的数据传输方法，其特征在于，所述GNSS基准站内配置有若干中转数据通道，所述GNSS基准站通过所述蜂窝网络或所述以太网将所述观测数据转发至所述服务器，包括：
所述GNSS基准站根据各所述GNSS监测站的序号选择对应的所述中转数据通道，通过所述蜂窝网络或所述以太网将所述观测数据转发至所述服务器。
4.一种GNSS监测站，其特征在于，所述GNSS监测站内配置有窄带数传电台，所述GNSS监测站包括：
数据传输单元，用于根据所述GNSS监测站的序号在对应的时间，通过所述窄带数传电台将观测数据发送至GNSS基准站，使得所述GNSS基准站通过蜂窝网络或以太网将所述观测数据转发至服务器。
5.根据权利要求1所述的GNSS监测站，其特征在于，所述数据传输单元具体包括：
确定子单元，用于根据所述GNSS监测站的序号和观测数据的生成时间，确定各所述观测数据的发送时间，其中，所述GNSS监测站每隔预置时间生成所述观测数据；
发送子单元，用于根据所述GNSS监测站的所述观测数据的发送时间，通过所述窄带数传电台将所述观测数据发送至GNSS基准站，使得所述GNSS基准站通过蜂窝网络或以太网将所述观测数据转发至服务器。
6.一种用于形变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1-3任一项所述的用于形变监测系统的数据传输方法。
7.一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1-3任一项所述的用于形变监测系统的数据传输方法。
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