CN113406669A - 一种基于北斗导航卫星系统的远程监控模块及监控方法 - Google Patents

一种基于北斗导航卫星系统的远程监控模块及监控方法 Download PDF

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王建宏
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Abstract

本发明公开了一种基于北斗导航卫星系统的远程监控模块及方法，北斗导航卫星系统包括远程监控系统和远程监控模块，远程监控系统包括计算机、北斗通信模块和第一北斗天线，计算机与北斗通信模块连接，北斗通信模块与第一北斗天线连接，远程监控模块包括北斗定位通信模块、单片机和第二北斗天线，单片机与北斗定位通信模块连接，北斗定位通信模块与第二北斗天线连接。采用上述技术方案制成的远程监控模块，在目标设备上安装本发明中的远程监控模块，并依托北斗卫星导航系统自带的短报文功能，结合远程监控系统实现对目标设备的远程监视与控制。

Description

一种基于北斗导航卫星系统的远程监控模块及监控方法
技术领域
本发明涉及北斗导航卫星的监控技术领域，特别涉及一种基于北斗导航卫星系统的远程监控模块及监控方法。
背景技术
目前，实现基于北斗导航卫星系统的远程监控通常采取“远程控制终端”接收“定位模块+远程终端+无线通信系统”发出的信息的模式实现位置信息采集和远程指令控制。由于远程终端能耗高，导致目标设备需配备大容量蓄能装置或自发电装置为远程终端供电，使得整个系统体积大、重量大，占用空间大，并且受计算机性能和操作系统及操作软件稳定性制约，整个系统故障率高、可靠性差。采用的无线通信系统运行耗能大，通信距离和通信条件受限，且设备采购成本较高，需定期额外缴纳通信费用。
常见的类似产品通常采取“远程监视端”接收“定位模块+远程终端+无线通信模块”定位信息的模式，通过单片机读取定位模块采集的定位信息和其他相关，再将其通过无线通信模块发送至远程监视端，全系统只能单向接收目标设备位置信息和其他信息，不能实现远程控制。
发明内容
为了解决上述问题，本发明提供一种基于北斗导航卫星系统的远程监控模块及监控方法，在目标设备上安装本发明中的远程监控模块，并依托北斗卫星导航系统自带的短报文功能，结合远程监控系统实现对目标设备的远程监视与控制。
本发明中的一种基于北斗导航卫星系统的远程监控模块，所述北斗导航卫星系统包括远程监控系统和远程监控模块，所述远程监控系统包括计算机、北斗通信模块和第一北斗天线，所述计算机与北斗通信模块连接，所述北斗通信模块与第一北斗天线连接，所述远程监控模块包括北斗定位通信模块、单片机和第二北斗天线，所述单片机与北斗定位通信模块连接，所述北斗定位通信模块与第二北斗天线连接。
上述方案中，所述单片机包括第一串口、第二串口和I/O接口。
一种基于北斗导航卫星系统的远程监控模块的监控方法，包括如下步骤：
步骤S1：远程监控系统与远程监控模块的通信；
远程监控系统和远程监控模块均以间隔65秒的频次反复发送短报文，收到对方短报文后发出“回执”报文，此时反复发送的报文停止发送，进入下一条报文发送；
步骤S2：查询目标设备信息；
步骤S21：远程监控系统通过北斗通信模块向远程监控模块发出“上报信息”的指令短报文，远程监控模块收到指令后向其发出“回执”，并通过第二串口从目标设备上的中控计算机读取相关信息或通过I/O接口采集传感器信息；
步骤S22：远程监控模块采集到相关信息后，按照通信协议对采集到的信息进行编辑，编辑完成后，通过其内置的北斗定位通信模块和第二北斗天线向远程监控系统发送短报文；
步骤S23：远程监控系统收到目标设备的短报文后，按照通信协议对其进行解码，还原出目标设备相关信息，提供给用户查询，达到远程监视的目的；
步骤S3：远程控制；
步骤S31：远程监控系统按照用户需求将事先编制好的命令集中的命令将其进行二次编码后以短报文的形式发出；
步骤S32：远程监控模块接收到短报文后向远程监控系统发送“回执”，然后将其进行二次解码，根据解码后的命令内容通过第二串口将命令发送给目标设备的中控计算机，指挥其完成用户的命令，若目标设备没有安装中控计算机，则通过I/O接口控制控制相应控制电路完成用户命令；
步骤S33：完成以上工作后，远程监控模块再次采集目标设备状态，并将采集到的数据编译成北斗短报文后发送至远程控制系统，由其将短报文编译后反馈给用户进行查询。
上述方案中，所述步骤S22中，采集到的信息内容以是目标设备的位置信息，也可是中控计算机发送的信息或者传感器采集的信息。
上述方案中，所述步骤S22中，若采集到的信息超过75个字节，则采用分批次发送。
上述方案中，所述步骤S31中命令集可根据用户实际需求进行自定义。
本发明的优点和有益效果在于：本发明提供一种基于北斗导航卫星系统的远程监控模块及监控方法，通过在目标设备上安装远程监控模块，并依托北斗卫星导航系统自带的短报文功能，结合远程监控系统实现对目标设备的远程监视与控制，其具有成本低、体积小、耗能低、控制距离远等优点，并且能够根据用户需要将北斗模块和单片机整合在一块电路板中，提高整个系统的稳定性。可广泛应用于远程设备的监视控制。
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作简单地介绍，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他的附图。
图1为本发明的模块图。
图2为本发明的流程图。
图3为本发明中步骤S2的流程图。
图4为本发明中步骤S3的流程图。
图中：1、北斗通信卫星星座 2、远程监控系统 21、计算机
22、北斗通信模块 23、第一北斗天线
3、远程监控模块 31、北斗定位通信模块 32、单片机
33、第二北斗天线
具体实施方式
下面结合附图和实施例，对本发明的具体实施方式作进一步描述。以下实施例仅用于更加清楚地说明本发明的技术方案，而不能以此来限制本发明的保护范围。
如图1所示，本发明是一种基于北斗导航卫星系统的远程监控模块，北斗导航卫星系统包括远程监控系统2和远程监控模块3，远程监控系统2和远程监控模块3均与北斗通信卫星星座1连接，其中远程监控系统2包括计算机21、北斗通信模块22和第一北斗天线23，计算机21与北斗通信模块22连接，北斗通信模块22与第一北斗天线23连接；远程监控模块3包括北斗定位通信模块31、单片机32和第二北斗天线33，单片机32与北斗定位通信模块31连接，北斗定位通信模块31与第二北斗天线33连接，其中单片机32包括单片机主板、18M晶振和Max485通信模块，单片机设有第一串口、第二串口和I/O接口，单片机主板与18M晶振连接，第一串口与北斗定位通信模块31连接，第二串口通过Max485通信模块与目标中控机连接。
如图2所示，一种基于北斗导航卫星系统的远程监控模块的监控方法，包括如下步骤：
步骤S1：远程监控系统2与远程监控模块3的通信；
为保证指令能够顺利接收，远程监控系统2和远程监控模块3均以间隔65(如采用军用北斗通信模块则以其具体参数规定的发送间隔时间为间隔时间)秒的频次反复发送短报文，收到对方短报文后发出“回执”报文，此时反复发送的报文停止发送，进入下一条报文发送；
步骤S2：查询目标设备信息；
如图3所示，步骤S21：远程监控系统2通过北斗通信模块22向远程监控模块3发出“上报信息”的指令短报文，远程监控模块3收到指令后向其发出“回执”，并通过第二串口从目标设备上的中控计算机读取相关信息或通过I/O接口采集传感器信息；
步骤S22：远程监控模块3采集到相关信息后，按照通信协议对采集到的信息进行编辑，编辑完成后，通过其内置的北斗定位通信模块31和第二北斗天线33向远程监控系统2发送短报文；
步骤S23：远程监控系统2收到目标设备的短报文后，按照通信协议对其进行解码，还原出目标设备相关信息，提供给用户查询，达到远程监视的目的；
步骤S3：远程控制；
如图4所示，步骤S31：远程监控系统2按照用户需求将事先编制好的命令集中的命令将其进行二次编码后以短报文的形式发出；
步骤S32：远程监控模块3接收到短报文后向远程监控系统发送“回执”，然后将其进行二次解码，根据解码后的命令内容通过第二串口将命令发送给目标设备的中控计算机，指挥其完成用户的命令，若目标设备没有安装中控计算机，则通过I/O接口控制控制相应控制电路完成用户命令；
步骤S33：完成以上工作后，远程监控模块3再次采集目标设备状态，并将采集到的数据编译成北斗短报文后发送至远程控制系统，由其将短报文编译后反馈给用户进行查询。
进一步的，步骤S22中，采集到的信息内容以是目标设备的位置信息，也可是中控计算机发送的信息或者传感器采集的信息。
步骤S22中，若采集到的信息超过75个字节，则采用分批次发送。
步骤S31中命令集可根据用户实际需求进行自定义。
本发明的优点和有益效果：
1、成本低，模块的成本可以控制在200元以内；
2、体积小，除第一北斗天线和第二北斗天线外，远程监控模块可轻松集成在一块20×20CM的电路板上，必要时可集成到一块集成电路芯片内，大大减小了体积；
3、耗能低，仅单片机和北斗天线及北斗通信模块消耗电能，可通过现有供电手段方便实施保障；
4、通信距离远，在北斗卫星信号覆盖范围内的户外均可使用；
5、性能稳定，采用的技术均为可靠成熟技术，只要元器件性能可靠，整个系统均可实现无故障工作。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

Claims (6)

1.一种基于北斗导航卫星系统的远程监控模块，其特征在于，所述北斗导航卫星系统包括远程监控系统和远程监控模块，所述远程监控系统包括计算机、北斗通信模块和第一北斗天线，所述计算机与北斗通信模块连接，所述北斗通信模块与第一北斗天线连接，所述远程监控模块包括北斗定位通信模块、单片机和第二北斗天线，所述单片机与北斗定位通信模块连接，所述北斗定位通信模块与第二北斗天线连接。
2.根据权利要求1所述的一种基于北斗导航卫星系统的远程监控模块，其特征在于，所述单片机包括第一串口、第二串口和I/O接口。
3.一种根据权利要求2所述的基于北斗导航卫星系统的远程监控模块的监控方法，其特征在于，包括如下步骤：
步骤S1：远程监控系统与远程监控模块的通信；
远程监控系统和远程监控模块均以间隔65秒的频次反复发送短报文，收到对方短报文后发出“回执”报文，此时反复发送的报文停止发送，进入下一条报文发送；
步骤S2：查询目标设备信息；
步骤S21：远程监控系统通过北斗通信模块向远程监控模块发出“上报信息”的指令短报文，远程监控模块收到指令后向其发出“回执”，并通过第二串口从目标设备上的中控计算机读取相关信息或通过I/O接口采集传感器信息；
步骤S22：远程监控模块采集到相关信息后，按照通信协议对采集到的信息进行编辑，编辑完成后，通过其内置的北斗定位通信模块和第二北斗天线向远程监控系统发送短报文；
步骤S23：远程监控系统收到目标设备的短报文后，按照通信协议对其进行解码，还原出目标设备相关信息，提供给用户查询，达到远程监视的目的；
步骤S3：远程控制；
步骤S31：远程监控系统按照用户需求将事先编制好的命令集中的命令将其进行二次编码后以短报文的形式发出；
步骤S32：远程监控模块接收到短报文后向远程监控系统发送“回执”，然后将其进行二次解码，根据解码后的命令内容通过第二串口将命令发送给目标设备的中控计算机，指挥其完成用户的命令，若目标设备没有安装中控计算机，则通过I/O接口控制控制相应控制电路完成用户命令；
步骤S33：完成以上工作后，远程监控模块再次采集目标设备状态，并将采集到的数据编译成北斗短报文后发送至远程控制系统，由其将短报文编译后反馈给用户进行查询。
4.根据权利要求3所述的一种基于北斗导航卫星系统的远程监控模块，其特征在于，所述步骤S22中，采集到的信息内容以是目标设备的位置信息，也可是中控计算机发送的信息或者传感器采集的信息。
5.根据权利要求4所述的一种基于北斗导航卫星系统的远程监控模块，其特征在于，所述步骤S22中，若采集到的信息超过75个字节，则采用分批次发送。
6.根据权利要求3所述的一种基于北斗导航卫星系统的远程监控模块，其特征在于，所述步骤S31中命令集可根据用户实际需求进行自定义。
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CN115189749A (zh) * 2022-05-18 2022-10-14 中国人民解放军海军工程大学 一种基于北斗短报文通信的远程控制干扰源系统和方法

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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN115189749A (zh) * 2022-05-18 2022-10-14 中国人民解放军海军工程大学 一种基于北斗短报文通信的远程控制干扰源系统和方法
CN115189749B (zh) * 2022-05-18 2023-03-24 中国人民解放军海军工程大学 一种基于北斗短报文通信的远程控制干扰源系统和方法

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