CN116719064B - 野外gnss观测系统、无人值守测控装置及监测仪 - Google Patents

Abstract

本发明属于无线电设备技术领域，具体涉及一种野外GNSS观测系统、无人值守测控装置及监测仪，旨在解决现有野外观测设备的运行稳定性和操控便利性较差的问题。本系统包括：无人值守测控装置、GNSS监测仪、远程服务器；GNSS监测仪的接收板和记录主机单独供电；无人值守测控装置，配置为接收GNSS监测仪发送的喂狗信息字符生成第一调控指令；基于两百分比获取GNSS监测仪第一供电状态，生成第二调控指令；根据电流的变化值，获取GNSS监测仪第二供电状态，生成第三调控指令；还配置为有市电时，使用市电为GNSS监测仪和自身供电，市电断电时，自动切换为电池供电。本发明实现了野外观测设备的运行稳定性和操控便利性。

Description

野外GNSS观测系统、无人值守测控装置及监测仪

技术领域

本发明属于无线电设备技术领域，具体涉及一种野外GNSS观测系统、无人值守测控装置及监测仪。

背景技术

空间环境扰动的精细结构及其随经度、纬度的传播特征是当前的研究热点。近年来，沿同一经度或纬度等距离布设一系列有人（无人）值守野外探测站点进行GNSS监测成为了趋势和热点。

由于站点近似等距离链式布局和GNSS监测仪观测视场的要求，这些站点大部分位于农村或偏远地区，存在供电不稳、无空调控温、看护人员技术水平有限等问题，观测设备停记和死机现象频发，影响整个观测链网的数据完整性和相关科学研究的顺利开展。此外，野外GNSS监测仪的远程调试和维护往往需要对设备进行硬复位（断电再上电）；设备出现卡死、停记故障时，仪器无法自恢复，也需要硬复位；目前，需要联系站点附近人员配合处理，时效性和可操作性受到很大影响，特别是无人值守站点，只能出差前往。

目前供电问题可以采用商业UPS解决，但商用UPS无法和GNSS监测仪交互信息，实现对仪器的控制，尤其是主动检测控制，不适合野外站点。通过软件监控，当监控软件卡死后，就会造成长时间的记录停止，数据丢失；因此基于硬件智能监测操控就显得尤为重要。

因此，当前野外GNSS观测站，缺少一种稳定的野外GNSS观测系统和/或无人值守测控装置，来保障野外观测设备的运行稳定性和操控便利性。

发明内容

为了解决现有技术中的上述问题，即为了解决现有的野外GNSS观测系统中的无人值守测控装置无法实现自动硬启动、供电的商用UPS供电无法与GNSS检测仪交互以及当监控软件卡死后，会长时间的记录停止，出现数据丢失，进而导致野外观测设备的运行稳定性和操控便利性较差的问题，本发明第一方面，提出了一种野外GNSS观测系统，应用于野外GNSS观测站，该系统包括：通过串口连接的无人值守测控装置与GNSS监测仪；所述GNSS监测仪通过网络与远程服务器通讯；所述GNSS监测仪的接收板和记录主机单独供电；

所述无人值守测控装置，配置为当所述GNSS监测仪上电启动正常运行后，接收所述GNSS监测仪发送的喂狗信息字符；基于所述喂狗信息字符对应的接收时间以及当前系统时间，获取所述GNSS监测仪通讯状态，若处于异常状态，则生成第一调控指令，调控供电输出，对所述记录主机和所述接收板断电硬复位；

计算所述接收板当前时间段与前一时间段内的电流消耗的超出百分比、电压波动的少于百分比，基于两百分比获取所述GNSS监测仪第一供电状态，若处于异常状态，则生成第二调控指令，对所述接收板断电硬复位；

获取所述记录主机的供电输出电流、电压，并根据电流的变化值，获取所述GNSS监测仪第二供电状态，若处于异常状态且异常状态持续设定时长，则读取存储的调控指令，若存在第三调控指令，则对所述记录主机断电硬复位，否则生成第三调控指令，调控所述GNSS监测仪重启；

有市电时，使用市电为所述GNSS监测仪和所述无人值守测控装置自身供电，市电断电时，自动切换为电池供电，并实时监测电池电压，低于设定时，通知所述GNSS监测仪关机，并延时关闭供电输出；市电恢复，恢复供电，并对电池充电。

在一些优选的实施方式中，所述无人值守测控装置包括处理器、供电输出控制模块、数据分析模块、第一数据存储模块、充放电控制模块、第一通讯模块；

所述处理器，分别与所述充放电控制模块、所述供电输出控制模块、所述第一数据存储模块、所述数据分析模块、所述第一通讯模块相连，用于管理、协调各模块工作；

所述充放电控制模块，用于电池充电控制，交直流供电切换，放电保护和所述无人值守测控装置工作状态参数获取；

所述供电输出控制模块，用于控制对外供电的接通与断开；

所述第一数据存储模块，用于存储所述充放电控制模块、所述数据分析模块和所述通讯模块产生的数据；

所述数据分析模块，用于提取、分析所述数据存储模块中数据，生成发送数据和调控指令；

所述第一通讯模块，用于发送、接收数据和调控命令。

在一些优选的实施方式中，所述GNSS监测仪包括：

第二通讯模块，用于和所述无人值守测控装置通讯，负责接收所述无人值守测控装置传来的数据和调控指令，发送所述喂狗信息字符和远程调控指令给所述无人值守测控装置；

远程传输模块，用于定时将所述GNSS监测仪通过天线接收的卫星数据发送到所述远程服务器；还用于传输数据和所述无人值守测控装置工作状态参数到所述远程服务器，从所述远程服务器获取第四调控指令、第五调控指令；所述第四调控指令用于调控所述无人值守测控装置测控状态；所述第五调控指令用于所述GNSS监测仪更新记录参数或重启软件；

第二数据存储模块，用于存储所述第二通讯模块传输的数据和指令以及所述远程传输模块传输的指令；

数据处理调控模块与所述第二通讯模块、所述第二数据存储模块和所述远程传输模块相连；所述数据处理调控模块，用于读取所述第二数据存储模块存储的数据，调用所述远程传输模块发送数据到所述远程服务器并下载调控指令；根据所述调控指令更新所述GNSS监测仪记录参数或重启软件。

在一些优选的实施方式中，当所述GNSS监测仪上电启动正常运行后，接收所述GNSS监测仪发送的喂狗信息字符；基于所述喂狗信息字符对应的接收时间以及当前系统时间，获取所述GNSS监测仪通讯状态，若处于异常状态，则生成第一调控指令，调控供电输出，对所述记录主机和所述接收板断电硬复位，其方法为：

当所述GNSS监测仪上电启动后，所述数据处理调控模块根据设定的第一时长定时检测一次所述GNSS监测仪的记录主机是否正常运行，若正常运行，通过所述第二通讯模块按设定的第一时长发送一次喂狗信息字符至所述无人值守测控装置的第一数据存储模块进行存储；

所述处理器通过所述数据分析模块按设定的第一时长提取一次所述第一数据存储模块中存储的喂狗信息字符接收时间，并分析判断所述喂狗信息字符对应的接收时间与当前系统时间的时间差是否大于设定的第一时长阈值，若大于，则认为所述GNSS监测仪出现故障，生成第一调控指令，调控所述供电输出模块断开所述记录主机和所述接收板电源第一时长后，恢复供电，硬启动所述记录主机和所述接收板。

在一些优选的实施方式中，计算所述接收板当前时间段与前一时间段内的电流消耗的超出百分比、电压波动的少于百分比，基于两百分比获取所述GNSS监测仪第一供电状态，若处于异常状态，则生成第二调控指令，对所述接收板断电硬复位，其方法为：

当所述GNSS监测仪上电启动正常运行设定第二时长后，每设定第三时长测量一次所述GNSS监测仪的接收板的供电输出电流、电压并保存，每设定第一时长，所述数据分析模块读取所述供电输出电流、电压并计算均值，基于电流均值、电压均值，计算当前时间段与前一时间内的电流消耗的超出百分比、前一时间段与当前时间段的电压波动的少于百分比；

若所述超出百分比大于设定第一百分比、所述少于百分比小于设定第二百分比，认为所述接收板异常，生成第二调控指令，根据所述第二调控指令，调控所述供电输出模块断开所述接收板电源第一时长后，恢复供电，硬复位所述接收板。

在一些优选的实施方式中，获取所述记录主机的供电输出电流、电压，并根据电流的变化值，获取所述GNSS监测仪第二供电状态，若处于异常状态且异常状态持续设定时长，则读取存储的调控指令，若存在第三调控指令，则对所述记录主机断电硬复位，否则生成第三调控指令，调控所述GNSS监测仪重启，其方法为：

当所述GNSS监测仪上电启动正常运行后，每设定第一时长启动硬盘记录数据，从所述GNSS监测仪上电启动正常运行设定第二时长后，每设定第三时长测量一次所述GNSS监测仪的供电输出电流、电压并保存，每设定第一时长所述数据分析模块读取所述供电输出电流的变化值，若所述变化值大于设定第三百分比，则认为记录正常，读取所述第一数据存储模块中调控指令，如果存在所述第三调控指令，则删除所述第三调控指令；

否则认为所述记录主机工作异常，此时，若所述第一数据存储模块中存储有所述第三调控指令，则认为上次调控后软件调控无效，生成所述第二调控指令，调控所述供电输出控制模块给所述记录主机断电设定第一时长后恢复供电，硬复位；否则通过所述第一数据存储模块存储所述第三调控指令并通过所述第一通讯模块发送到GNSS监测仪，调控所述GNSS监测仪软件重启。

在一些优选的实施方式中，有市电时，使用市电为所述GNSS监测仪和所述无人值守测控装置自身供电，市电断电时，自动切换为电池供电，并实时监测电池电压，低于设定时，通知所述GNSS监测仪关机，并延时关闭供电输出；市电恢复，恢复供电，并对电池充电，其方法为：

所述无人值守测控装置上电自启，有交流电时，交流供电，交流断电时，硬件自动切换成电池供电；所述处理器每设定第一时长调用所述充放电控制模块测量一次输入电压和电池电压，若所述输入电压大于设定输入电压阈值，所述电池电压低于设定电池电压阈值，开始给电池充电，当所述电池电压达到设定电池电压阈值，结束充电；

当交流断电电池供电时，每分钟检测电池电压，若电池电压高于设定保护电压，正常供电，低于设定保护电压时，发送格式固定的关机命令给所述GNSS监测仪，所述数据处理调控模块提取到关机指令后，调控所述GNSS监测仪保存设置，主动关机；所述处理器调用所述供电输出控制模块延时设定第二时长后关闭所有供电输出，保护电池不放干；同时，记录停电日期和电池供电时长到所述第一数据存储模块，覆盖原停电日期和电池供电时长数据，所述处理器待机；市电恢复，自动开始供电并给电池充电；

所述处理器每设定第一时长调用所述数据分析模块，从所述第一数据存储模块读取停电日期并和当前日期进行比较，如果日期间隔大于等于设定维护间隔，断开交流电，使用电池供电，当电池电压小于等于设定放电维护电压时，切回交流供电，并给电池充电；

每当整点时，所述处理器调用所述充放电控制模块测量一次所述无人值守测控装置各节点电压和电流值，并通过所述第一通讯模块发送到所述GNSS监测仪进行存储、发送到所述远程服务器，同时发送的还有存储在所述第一数据存储模块的电池供电时长和停电日期信息；所述远程服务器统计软件统计出用供电情况和电池待机时长，根据当地停电时长频率，合理配置电池容量大小；电池待机时长低于设定的待机时长阈值时，提醒更换电池。

在一些优选的实施方式中，所述GNSS监测仪实现远程控制的方法为：

所述远程传输模块每设定第四时长登录一次所述远程服务器，扫描服务器固定目录，查看是否存在调控指令；存在，下载调控指令，并通过所述第二数据存储模块保存，删除服务器端调控指令；不存在，退出；针对所述GNSS监测仪的调控指令为第五调控指令，针对所述无人值守测控装置的调控指令为第四调控指令；

所述数据处理调控模块每设定第一时长从所述第二数据存储模块读取一次调控指令，如果调控指令不存在，退出；如果调控指令存在，根据调控指令分别调控；如果是所述第五调控指令，调控所述GNSS监测仪的状态，更新配置，如果是所述第四调控指令，调用所述第二通讯模块，发送所述第四调控指令到所述无人值守测控装置，所述数据分析模块读取所述第四调控指令并完成对所述无人值守测控装置的调控，调控或传输完成，删除所述第二数据存储模块中所述第四调控指令、所述第五调控指令。

本发明的第二方面，提出了一种无人值守测控装置，应用于野外GNSS观测站，所述无人值守测控装置通过串口与GNSS监测仪连接；所述GNSS监测仪的接收板和记录主机单独供电：

所述无人值守测控装置，配置为当所述GNSS监测仪上电启动正常运行后，接收所述GNSS监测仪发送的喂狗信息字符；基于所述喂狗信息字符对应的接收时间以及当前系统时间，获取所述GNSS监测仪通讯状态，若处于异常状态，则生成第一调控指令，调控供电输出，对所述记录主机和所述接收板断电硬复位；

计算所述接收板当前时间段与前一时间段内的电流消耗的超出百分比、电压波动的少于百分比，基于两百分比获取所述GNSS监测仪第一供电状态，若处于异常状态，则生成第二调控指令，对所述接收板断电硬复位；

获取所述记录主机的供电输出电流、电压，并根据电流的变化值，获取所述GNSS监测仪第二供电状态，若处于异常状态且异常状态持续设定时长，则读取存储的调控指令，若存在第三调控指令，则对所述记录主机断电硬复位，否则生成第三调控指令，调控所述GNSS监测仪重启；

有市电时，使用市电为所述GNSS监测仪和所述无人值守测控装置自身供电，市电断电时，自动切换为电池供电，并实时监测电池电压，低于设定时，通知所述GNSS监测仪关机，并延时关闭供电输出；市电恢复，恢复供电，并对电池充电。

本发明的第三方面，提出了一种监测仪，应用于野外GNSS观测站；所述监测仪为GNSS监测仪，所述GNSS监测仪通过网络与远程服务器通讯；所述GNSS监测仪的接收板和记录主机单独供电；所述GNSS监测仪包括：

第二通讯模块，用于和无人值守测控装置通讯，负责接收所述无人值守测控装置传来的数据和调控指令，发送喂狗信息字符和远程调控指令给所述无人值守测控装置；

远程传输模块，用于定时将所述GNSS监测仪通过天线接收的卫星数据发送到所述远程服务器；还用于传输数据和所述无人值守测控装置工作状态参数到所述远程服务器，从所述远程服务器获取第四调控指令、第五调控指令；所述第四调控指令用于调控所述无人值守测控装置测控状态；所述第五调控指令用于所述GNSS监测仪更新记录参数或重启软件；

第二数据存储模块，用于存储所述第二通讯模块传输的数据和指令以及所述远程传输模块传输的指令；

数据处理调控模块与所述第二通讯模块、所述第二数据存储模块和所述远程传输模块相连；所述数据处理调控模块，用于读取所述第二数据存储模块存储的数据，调用所述远程传输模块发送数据到所述远程服务器并下载调控指令；根据所述调控指令更新所述GNSS监测仪记录参数或重启软件。

本发明的有益效果：

本发明实现了野外观测设备的运行稳定性和操控便利性。

1）本发明的无人值守测控装置不仅实现了不间断供电（UPS）功能，还能通过监测串口通讯，实现看门狗功能，在GNSS监测仪记录机卡死时硬复位GNSS监测仪；更好地保证野外复杂环境下GNSS监测仪长期稳定工作；

2）本发明对GNSS监测仪信号接收板和记录仪分别使用不同通道供电，实时监测二者用电电流、电压，从而根据用电情况分析GNSS监测仪工作状态，并在故障时进行调控，从而实现无人干预的连续自动记录和故障自恢复功能，极大保障了数据获取的连续稳定性；

3）本发明的无人值守测控装置通过配置设置电池低压保护和定时放电维护电池，避免了电池放干或长时间保持充满状态对电池的损坏，同时也定期检测了电池供电时长，了解了电池状态；无人值守测控装置工作状态参数实时传输到服务器，可以了解当地供电情况，根据断电频次和时长，配置合适容量的电池，最大限度减少供电对记录的影响；

4）本发明在服务器固定目录放置更新的调控指令，GNSS监测仪远程传输模块定时下载调控指令，实现远程控制；也可以从远程服务器通过远程软件，直接操控GNSS监测仪记录机，远程传送调控指令，实现远程控制。

附图说明

通过阅读参照以下附图所做的对非限制性实施例所做的详细描述，本申请的其他特征、目的和优点将会变得更明显。

图1是本发明一种实施例的野外GNSS观测系统的结构示意图。

图2是本发明一种实施例的GNSS监测仪的结构示意图。

图3是本发明一种实施例的无人值守测控装置的结构示意图；

图4是本发明一种实施例的基于串口的GNSS监测仪看门狗功能的实现过程的示意图；

图5是本发明一种实施例的基于电压、电流检测接收板和主机状态的示意图；

图6是本发明一种实施例的自动供电切换，电池低压保护和主动电池维护过程的示意图；

图7是本发明一种实施例的远程控制的流程示意图；

附图标记说明：

100：GNSS监测仪；101：数据处理调控模块；102：第二数据存储模块；103：第二通讯模块；104：远程传输模块；

200：无人值守测控装置；201：处理器； 202：供电输出控制模块；203：充放电控制模块；204：第一通讯模块；205：数据分析模块；206：第一数据存储模块。

具体实施方式

为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，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，都属于本发明保护的范围。

下面结合附图和实施例对本申请作进一步的详细说明。可以理解的是，此处所描述的具体实施例仅用于解释相关发明，而非对该发明的限定。另外还需要说明的是，为了便于描述，附图中仅示出了与有关发明相关的部分。

需要说明的是，在不冲突的情况下，本申请中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。

本发明的野外GNSS观测系统，应用于野外GNSS观测站，如图1所示，该系统包括：通过串口连接的无人值守测控装置与GNSS监测仪；所述GNSS监测仪通过网络与远程服务器通讯；所述GNSS监测仪的接收板和记录主机单独供电；

所述无人值守测控装置，配置为当所述GNSS监测仪上电启动正常运行后，接收所述GNSS监测仪发送的喂狗信息字符；基于所述喂狗信息字符对应的接收时间以及当前系统时间，获取所述GNSS监测仪通讯状态，若处于异常状态，则生成第一调控指令，调控供电输出，对所述记录主机和所述接收板断电硬复位；

计算所述接收板当前时间段与前一时间段内的电流消耗的超出百分比、电压波动的少于百分比，基于两百分比获取所述GNSS监测仪第一供电状态，若处于异常状态，则生成第二调控指令，对所述接收板断电硬复位；

获取所述记录主机的供电输出电流、电压，并根据电流的变化值，获取所述GNSS监测仪第二供电状态，若处于异常状态且异常状态持续设定时长，则读取存储的调控指令，若存在第三调控指令，则对所述记录主机断电硬复位，否则生成第三调控指令，调控所述GNSS监测仪重启；

有市电时，使用市电为所述GNSS监测仪和所述无人值守测控装置自身供电，市电断电时，自动切换为电池供电，并实时监测电池电压，低于设定时，通知所述GNSS监测仪关机，并延时关闭供电输出；市电恢复，恢复供电，并对电池充电。

为了更清晰地对本发明野外GNSS观测系统进行说明，下面结合附图对本发明系统一种实施例中各模块进行展开详述。

本发明第一实施例的野外GNSS观测系统，应用于野外GNSS观测站，如图1所示，包括，通过串口连接的无人值守测控装置与GNSS监测仪；所述GNSS监测仪通过网络与远程服务器通讯；所述GNSS监测仪的接收板和记录主机单独供电；即无人值守测控装置200为GNSS监测仪100的记录主机和接收板分别供电，GNSS监测仪100通过网络连接远程服务器，无人值守测控装置200通过串口和GNSS监测仪100进行通信和数据传输从而实现和远程服务器的通讯；无人值守测控装置200实时监测用供电情况并分析串口通讯数据，当GNSS监测仪100软件卡死时，无人值守测控装置200可以对其断电硬复位；从而建立通讯控制体系，保障GNSS监测仪100连续完整获得数据；具体如下：

如图2所示，GNSS监测仪包括：

第二通讯模块103，用于和无人值守测控装置200通讯，负责接收无人值守测控装置200传来的数据和调控指令，发送喂狗信息字符和远程调控指令给无人值守测控装置200；

远程传输模块104，用于定时将所述GNSS监测仪通过天线接收的卫星数据发送到所述远程服务器；还用于传输数据和无人值守测控装置200工作状态参数到远程服务器，从远程服务器获取第四调控指令、第五调控指令；第四调控指令用于调控无人值守测控装置200测控状态；所述第五调控指令用于所述GNSS监测仪更新记录参数或重启软件；

第二数据存储模块102，用于存储第二通讯模块103传输的数据和指令以及所述远程传输模块104传输的指令；

数据处理调控模块101与第二通讯模块103、第二数据存储模块102和远程传输模块104相连；数据处理调控模块101，用于读取第二数据存储模块102存储的数据，调用远程传输模块104发送数据到远程服务器并下载调控指令；根据调控指令更新GNSS监测仪100记录参数或重启软件。

GNSS监测仪的工作过程为：

GNSS监测仪100供电后自动启动运行，通过天线接收卫星数据，每分钟自动记盘并通过远程传输模块104定时把数据发送到远程服务器；

数据处理调控模块101通过远程传输模块104定时从远程服务器下载调控指令，并通过第二数据存储模块102存储；

数据处理调控模块101通过第二通讯模块103定时给无人值守测控装置200发送喂狗信息，随时接收无人值守测控装置200发来的信息并通过数据存储模块102存储；

数据处理调控模块101定时分析数据存储模块102中数据，提取发送数据和调控指令，通过远程传输模块104发送数据，并根据调控指令类型，调控GNSS监测仪100记录状态或把调控指令通过第二通讯模块103发送到无人值守测控装置200。

如图3所示，无人值守测控装置200包括处理器201、供电输出控制模块202、数据分析模块205、第一数据存储模块206、充放电控制模块203、第一通讯模块204；

处理器201，分别与充放电控制模块203、供电输出控制模块202、第一数据存储模块206、数据分析模块205、第一通讯模块204相连，用于管理、协调各模块工作；

充放电控制模块203，用于电池充电控制，交直流供电切换，放电保护和无人值守测控装置200工作状态参数获取；

供电输出控制模块202，用于控制对外供电的接通与断开；

第一数据存储模块206，用于存储充放电控制模块203、数据分析模块205和第一通讯模块204产生的数据；

数据分析模块205，用于提取、分析第一数据存储模块206中数据，生成发送数据和调控指令；

第一通讯模块204，用于发送、接收数据和调控命令.

无人值守测控装置的工作过程为：

充放电控制模块203在处理器201的调度下，实现供电切换，充放电控制，电池低电压保护和自动放电维护以及无人值守测控装置工作状态参数的定时获取更新等。有市电时，使用市电为GNSS监测仪100和所述无人值守测控装置自身供电，并在电池电压低于设定值时对电池充电，充电期间，实时测量充电电流和电池电压，并随时调整充电控制占空比，确保充电电流满足设定值，电池电压达到设定值，完成充电；市电断电时，自动切换为电池供电，并实时监测电池电压，低于设定时，通知GNSS监测仪100关机，并延时关闭供电输出；市电恢复，恢复供电，并对电池充电；定时测量无人值守测控装置各节点电压和各通道电流，输出工作状态参数，调用数据存储模块206存储；长时间不停电，可以主动切断交流供电，对电池进行放电维护。

处理器201每分钟调用数据分析模块205提取和分析第一数据存储模块206中存储的供电状态参数及调控指令；比较串口喂狗信息最后发送时间和本机时间，大于规定值，生成第一调控指令，给GNSS监测仪100断电硬复位；数据分析模块205从第一数据存储模块206提取、分析供电参数，正常，调用通讯模块204发送状态参数到GNSS监测仪存储，不正常，生成第二或第三调控指令，接收板供电异常，生成第二调控指令，断电重启接收板；记录主机供电异常，生成第三调控指令，发送到GNSS监测仪100进行调控；数据分析模块205从第一数据存储模块206读取调控指令（第四调控指令），存在，按第四调控指令调控无人值守测控装置参数状态，并从第一数据存储模块206删除第四调控指令；不存在不操作。

第一通讯模块204实时监控串口，获取GNSS监测仪100发来的串口数据，并通过数据存储模块206存储。

本发明野外GNSS观测系统中无人值守测控装置与GNSS监测仪交互的过程，主要分为4部分，即基于串口的GNSS监测仪看门狗功能（图4）；基于电压、电流检测的GNSS状态监测控制（图5）；自动供电切换，主动电池维护和用电状态日志（图6）；远程控制（图7）：

基于串口的GNSS监测仪看门狗功能。

如图4所示，GNSS监测仪100上电后自动启动工作，记录软件开始记录数据；数据处理调控模块101每设定第一时长（本发明优选设置为1分钟）检测一次GNSS监测仪记录主机记录软件是否正常运行，正常运行时，每设定第一时长通过第二通讯模块103发送喂狗信息字符‘F’到无人值守测控装置200，当GNSS监测仪100记录软件卡死时，数据处理调控模块可以重启记录软件，并正常发送喂狗信息字符；当一天重启超过设定次（本发明优选为5次）时，不再发送喂狗信息字符‘F’；

无人值守测控装置200第一通讯模块204实时接收喂狗信息字符，把喂狗信息字符和系统时间一起存储于第一数据存储模块206；

无人值守测控装置200处理器201每设定第一时长通过数据分析模块205提取处理第一数据存储模块206中数据，提取喂狗信息到达时间（即接收时间）并和当前系统时间比较，二者时间差大于设定第一时长阈值（本发明优选为10分钟）时，认为GNSS监测仪100工作故障，生成第一调控指令，调控供电输出模块202断开记录主机和接收板电源1分钟，硬启动记录主机和接收板，完成硬件看门狗功能。

基于电压、电流检测的GNSS状态监测调控。

如图5，GNSS监测仪接收板和记录主机单独供电，对于接收板，正常工作时，采集卡和通讯器件连续工作，电流消耗大于静态，电压会有波动；当采集卡卡死时，电流消耗下降且呈稳态，电压不再波动；开机启动后，从开机设定第二时长（本发明优先设置为3分钟）接收板正常工作后开始检测，每设定第三时长（本发明优先设置为1秒）测量一次供电输出电流、电压并保存，每设定第一时长数据分析模块205读取数据，计算出均值并保存，当下一分钟均值得出时，和上一分钟均值比较，如果电流消耗的降低超过20%（本发明优选的第一百分比，即超出百分比大于设定第一百分比），电压波动小于5%（本发明优选的第二百分比，即少于百分比小于设定第二百分比），认为接收板异常，生成第二调控指令，给接收板断电第一时长后硬复位；

如图5，对于记录主机，正常运行时，每设定第一时长启动硬盘记录数据，记盘时，电流消耗增加40%以上，也会引起电压波动；开机启动后，从开机设定第二时长记录主机正常工作后开始检测，每第三时长测量一次供电输出电流、电压并存储；数据分析模块205每设定第一时长计算分析一次电流变化，如果存在变化值大于30%（即本发明优选设置的第三百分比）的情况，记录正常，此时读取第一数据存储模块206中调控指令，如果存在第三调控指令，则删除第三调控指令；如果不存在变化值大于30%的情况，记录为异常并存储异常及时间信息；如果连续5分钟（即优选设置的第五时长）记录异常，认为记录主机工作异常，此时，如果数据存储模块206中存储有第三调控指令，则认为上次调控后软件调控无效，生成第二调控指令，调控供电输出控制模块202，给记录主机断电第一时长（即1分钟）硬复位；如果第一数据存储模块中没有第三调控指令，通过数据存储模块206存储第三调控指令并通过第一通讯模块204发送到GNSS监测仪100，进行调控，调控所述GNSS监测仪软件重启。

自动供电切换，电池低压保护和主动电池维护及用电状态日志。

如图6所示，无人值守测控装置200上电自启，有交流电时，交流供电，交流断电时，硬件自动切换成电池供电；处理器201每分钟调用充放电控制模块203测量一次输入电压和电池电压，如果输入电压正常（>12V，即设定输入电压阈值），电池电压低于设定电池电压阈值，开始给电池充电；实时调节充电占空比，使充电电流满足设定值范围，并实时监测电池电压，当电池电压达到设定电池电压阈值，结束充电；

交流断电电池供电时，每分钟检测电池电压，如果电池电压高于设定保护电压，正常供电；低于设定保护电压时，处理器201通过第一通讯模块204发送格式固定的关机命令给GNSS监测仪100，GNSS监测仪100的数据处理调控模块提取到关机指令，调控GNSS监测仪100保存设置，主动关机，避免因突然断电造成记录参数丢失或硬盘故障；无人值守测控装置200处理器201调用供电输出控制模块延时第二时长后关闭所有供电输出，保护电池不放干；同时，记录停电日期和电池供电时长到第一数据存储模块206，覆盖原停电日期和电池供电时长数据，处理器201待机；市电恢复，自动开始供电并给电池充电；

处理器201每分钟调用数据分析模块205，从数据存储模块206读取停电日期并和当前日期进行比较，如果间隔大于等于设定维护间隔，断开交流电，使用电池供电，当电池电压小于等于设定放电维护电压时，切回交流供电，并给电池充电；

每当整点时，处理器201调用充放电控制模块203测量一次无人值守测控装置各节点电压和电流值，并通过第一通讯模块204发送到GNSS监测仪100进行存储和发送到远程服务器，同时发送的还有存储在第一数据存储模块206的电池供电时长和停电日期信息；服务器统计软件可以统计出用供电情况和电池待机时长，根据当地停电时长频率，合理配置电池容量大小（即根据停电时长、停电频率，计算电池容量，保证不会因断电导致GNSS观测系统无法工作）；电池待机时长低于设定的待机时长阈值时（即待机时长低于设定的待机时长阈值时），提醒更换电池。

远程控制。

如图7所示，远程传输模块104每10分钟登录一次远程服务器，扫描服务器固定目录，查看是否存在调控指令；存在，下载调控指令，并通过数据存储模块102保存，删除服务器端调控指令；不存在，退出；针对GNSS监测仪100的调控指令为第五调控指令，针对无人值守测控装置200的调控指令为第四调控指令。

数据处理调控模块101每分钟从数据存储模块102读取一次调控指令，如果调控指令不存在，退出；如果调控指令存在，根据调控指令分别调控；根据第五调控指令，调控GNSS监测仪100状态，更新配置；如果是第四调控指令，调用通信模块103，发送第四调控指令到无人值守测控装置200，无人值守测控装置200的数据分析模块205读取第四调控指令并完成对无人值守测控装置的调控，实现远程调控；调控或发送完成，删除数据存储模块103中第四、五调控指令。

本发明第二实施例的一种无人值守测控装置，应用于野外GNSS观测站，所述无人值守测控装置通过串口与GNSS监测仪连接；所述GNSS监测仪的接收板和记录主机单独供电；

所述无人值守测控装置，配置为当所述GNSS监测仪上电启动正常运行后，接收所述GNSS监测仪发送的喂狗信息字符；基于所述喂狗信息字符对应的接收时间以及当前系统时间，获取所述GNSS监测仪通讯状态，若处于异常状态，则生成第一调控指令，调控供电输出，对所述记录主机和所述接收板断电硬复位；

计算所述接收板当前时间段与前一时间段内的电流消耗的超出百分比、电压波动的少于百分比，基于两百分比获取所述GNSS监测仪第一供电状态，若处于异常状态，则生成第二调控指令，对所述接收板断电硬复位；

获取所述记录主机的供电输出电流、电压，并根据电流的变化值，获取所述GNSS监测仪第二供电状态，若处于异常状态且异常状态持续设定时长，则读取存储的调控指令，若存在第三调控指令，则对所述记录主机断电硬复位，否则生成第三调控指令，调控所述GNSS监测仪重启；

有市电时，使用市电为所述GNSS监测仪和所述无人值守测控装置自身供电，市电断电时，自动切换为电池供电，并实时监测电池电压，低于设定时，通知所述GNSS监测仪关机，并延时关闭供电输出；市电恢复，恢复供电，并对电池充电。

如图3所示，无人值守测控装置200包括处理器201、供电输出控制模块202、数据分析模块205、第一数据存储模块206、充放电控制模块203、第一通讯模块204；

处理器201，分别与充放电控制模块203、供电输出控制模块202、第一数据存储模块206、数据分析模块205、第一通讯模块204相连，用于管理、协调各模块工作；

充放电控制模块203，用于电池充电控制，交直流供电切换，放电保护和无人值守测控装置200工作状态参数获取；

供电输出控制模块202，用于控制对外供电的接通与断开；

第一数据存储模块206，用于存储充放电控制模块203、数据分析模块205和第一通讯模块204产生的数据；

数据分析模块205，用于提取、分析第一数据存储模块206中数据，生成发送数据和调控指令；

第一通讯模块204，用于发送、接收数据和调控命令.

无人值守测控装置的工作过程为：

充放电控制模块203在处理器201的调度下，实现供电切换，充放电控制，电池低电压保护和自动放电维护以及无人值守测控装置工作状态参数的定时获取更新等。有市电时，使用市电为GNSS监测仪100和所述无人值守测控装置自身供电，并在电池电压低于设定值时对电池充电，充电期间，实时测量充电电流和电池电压，并随时调整充电控制占空比，确保充电电流满足设定值，电池电压达到设定值，完成充电；市电断电时，自动切换为电池供电，并实时监测电池电压，低于设定时，通知GNSS监测仪100关机，并延时关闭供电输出；市电恢复，恢复供电，并对电池充电；定时测量无人值守测控装置各节点电压和各通道电流，输出工作状态参数，调用数据存储模块206存储；长时间不停电，可以主动切断交流供电，对电瓶进行放电维护。

处理器201每分钟调用数据分析模块205提取和分析第一数据存储模块206中存储的供电状态参数及调控指令；比较串口喂狗信息最后发送时间和本机时间，大于规定值，生成第一调控指令，给GNSS监测仪100断电硬复位；数据分析模块205从第一数据存储模块206提取、分析供电参数，正常，调用通讯模块204发送状态参数到GNSS监测仪存储，不正常，生成第二或第三调控指令，接收板供电异常，生成第二调控指令，断电重启接收板；记录主机供电异常，生成第三调控指令，发送到GNSS监测仪100进行调控；数据分析模块205从第一数据存储模块206读取调控指令（第四调控指令），存在，按第四调控指令调控无人值守测控装置参数状态，并从第一数据存储模块206删除第四调控指令；不存在不操作。

第一通讯模块204实时监控串口，获取GNSS监测仪100发来的串口数据，并通过数据存储模块206存储。

本发明野外GNSS观测系统中无人值守测控装置与GNSS监测仪交互的过程，主要分为4部分，即基于串口的GNSS监测仪看门狗功能（图4）；基于电压、电流检测的GNSS状态监测控制（图5）；自动供电切换，主动电池维护和用电状态日志（图6）；远程控制（图7）：

基于串口的GNSS监测仪看门狗功能。

无人值守测控装置200第一通讯模块204实时接收喂狗信息字符，把喂狗信息字符和接收时系统时间一起存储于第一数据存储模块206；

无人值守测控装置200处理器201每设定第一时长通过数据分析模块205提取处理第一数据存储模块206中数据，提取喂狗信息到达时间并和当前系统时间比较，二者时间差大于设定第一时长阈值（本发明优选为10分钟）时，认为GNSS监测仪100工作故障，生成第一调控指令，调控供电输出模块202断开GNSS监测仪和接收板电源1分钟，硬启动GNSS监测仪100，完成硬件看门狗功能。

基于电压、电流检测的GNSS状态监测调控。

GNSS监测仪接收板和记录主机单独供电，对于接收板，正常工作时，采集卡和通讯器件连续工作，电流消耗大于静态，电压会有波动；当采集卡卡死时，电流消耗下降且呈稳态，电压不再波动；开机启动后，从开机设定第二时长（本发明优先设置为3分钟）接收板正常工作后开始检测，每设定第三时长（本发明优先设置为1秒）测量一次供电输出电流、电压并保存，每设定第一时长数据分析模块205读取数据，计算出均值并保存，当下一分钟均值得出时，和上一分钟均值比较，如果电流消耗的降低超过20%（本发明优选的第一百分比，即超出百分比大于设定第一百分比），电压波动小于5%（本发明优选的第二百分比，即少于百分比小于设定第二百分比），认为接收板异常，生成第二调控指令，给接收板断电第一时长后硬复位；

对于记录主机，正常运行时，每设定第一时长启动硬盘记录数据，记盘时，电流消耗增加40%以上，也会引起电压波动；开机启动后，从开机设定第二时长记录主机正常工作后开始检测，每第三时长测量一次供电输出电流、电压并存储；数据分析模块205每设定第一时长计算分析一次电流变化，如果存在变化值大于30%（即本发明优选设置的第三百分比）的情况，记录正常，此时读取第一数据存储模块206中调控指令，如果存在第三调控指令，则删除第三调控指令；如果不存在变化值大于30%的情况，记录为异常并存储异常及时间信息；如果连续5分钟（即优选设置的第五时长）记录异常，认为记录主机工作异常，此时，如果数据存储模块206中存储有第三调控指令，则认为上次调控后软件调控无效，生成第二调控指令，调控供电输出控制模块202，给记录主机断电第一时长（即1分钟）硬复位；如果第一数据存储模块中没有第三调控指令，通过数据存储模块206存储第三调控指令并通过第一通讯模块204发送到GNSS监测仪100，进行调控，调控所述GNSS监测仪软件重启。

自动供电切换，电池低压保护和主动电池维护及用电状态日志。

无人值守测控装置200上电自启，有交流电时，交流供电，交流断电时，硬件自动切换成电池供电；处理器201每分钟调用充放电控制模块203测量一次输入电压和电池电压，如果输入电压正常（>12V，即设定输入电压阈值），电池电压低于设定电池电压阈值，开始给电池充电；实时调节充电占空比，使充电电流满足设定值范围，并实时监测电池电压，当电池电压达到设定电池电压阈值，结束充电；

交流断电电池供电时，每分钟检测电池电压，如果电池电压高于设定保护电压，正常供电；低于设定保护电压时，处理器201通过第一通讯模块204发送格式固定的关机命令给GNSS监测仪100，GNSS监测仪100的数据处理调控模块提取到关机指令，调控GNSS监测仪100保存设置，主动关机，避免因突然断电造成记录参数丢失或硬盘故障；无人值守测控装置200处理器201调用供电输出控制模块延时第二时长后关闭所有供电输出，保护电池不放干；同时，记录停电日期和电池供电时长到第一数据存储模块206，覆盖原停电日期和电池供电时长数据，处理器201待机；市电恢复，自动开始供电并给电池充电；

处理器201每分钟调用数据分析模块205，从数据存储模块206读取停电日期并和当前日期进行比较，如果间隔大于等于设定维护间隔，断开交流电，使用电池供电，当电池电压小于等于设定放电维护电压时，切回交流供电，并给电池充电；

每当整点时，处理器201调用充放电控制模块203测量一次无人值守测控装置各节点电压和电流值，并通过第一通讯模块204发送到GNSS监测仪100进行存储和发送到远程服务器，同时发送的还有存储在第一数据存储模块206的电池供电时长和停电日期信息；服务器统计软件可以统计出用供电情况和电池待机时长，根据当地停电时长频率，合理配置电池容量大小；电池待机时长低于设定的待机时长阈值时，提醒更换电池。

本发明第三实施例的一种监测仪，应用于野外GNSS观测站，如图2所示，所述监测仪为GNSS监测仪，所述GNSS监测仪通过网络与远程服务器通讯；所述GNSS监测仪的接收板和记录主机单独供电；所述GNSS监测仪包括：

第二通讯模块，用于和无人值守测控装置通讯，负责接收所述无人值守测控装置传来的数据和调控指令，发送喂狗信息字符和远程调控指令给所述无人值守测控装置；

远程传输模块，用于定时将所述GNSS监测仪通过天线接收的卫星数据发送到所述远程服务器；还用于传输数据和所述无人值守测控装置工作状态参数到所述远程服务器，从所述远程服务器获取第四调控指令、第五调控指令；所述第四调控指令用于调控所述无人值守测控装置测控状态；所述第五调控指令用于所述GNSS监测仪更新记录参数或重启软件；

第二数据存储模块，用于存储所述第二通讯模块传输的数据和指令以及所述远程传输模块传输的指令；

数据处理调控模块与所述第二通讯模块、所述第二数据存储模块和所述远程传输模块相连；所述数据处理调控模块，用于读取所述第二数据存储模块存储的数据，调用所述远程传输模块发送数据到所述远程服务器并下载调控指令；根据所述调控指令更新所述GNSS监测仪记录参数或重启软件。

GNSS监测仪的工作过程为：

GNSS监测仪100供电后自动启动运行，通过天线接收卫星数据，每分钟自动记盘并通过远程传输模块104定时把数据发送到远程服务器；

数据处理调控模块101通过远程传输模块104定时从远程服务器下载调控指令，并通过第二数据存储模块102存储；

数据处理调控模块101通过第二通讯模块103定时给无人值守测控装置200发送喂狗信息，随时接收无人值守测控装置200发来的信息并通过数据存储模块102存储；

数据处理调控模块101定时分析数据存储模块102中数据，提取发送数据和调控指令，通过远程传输模块104发送数据，并根据调控指令类型，调控GNSS监测仪100记录状态或把调控指令通过第二通讯模块103发送到无人值守测控装置200。

此外，GNSS还包括远程控制功能：

远程传输模块104每10分钟登录一次远程服务器，扫描服务器固定目录，查看是否存在调控指令；存在，下载调控指令，并通过数据存储模块102保存，删除服务器端调控指令；不存在，退出；针对GNSS监测仪100的调控指令为第五调控指令，针对无人值守测控装置200的调控指令为第四调控指令。

数据处理调控模块101每分钟从数据存储模块102读取一次调控指令，如果调控指令不存在，退出；如果调控指令存在，根据调控指令分别调控；根据第五调控指令，调控GNSS监测仪100状态，更新配置；如果是第四调控指令，调用通信模块103，发送第四调控指令到无人值守测控装置200，无人值守测控装置200读取第四调控指令并完成对无人值守测控装置的调控，实现远程调控；调控或发送完成，删除数据存储模块103中第四、五调控指令。

需要说明的是，上述实施例提供的野外GNSS观测系统/无人值守测控装置/监测仪，仅以上述各功能模块的划分进行举例说明，在实际应用中，可以根据需要而将上述功能分配由不同的功能模块来完成，即将本发明实施例中的模块或者步骤再分解或者组合，例如，上述实施例的模块可以合并为一个模块，也可以进一步拆分成多个子模块，以完成以上描述的全部或者部分功能。对于本发明实施例中涉及的模块、步骤的名称，仅仅是为了区分各个模块或者步骤，不视为对本发明的不当限定。

本领域技术人员应该能够意识到，结合本文中所公开的实施例描述的各示例的模块、方法步骤，能够以电子硬件、计算机软件或者二者的结合来实现，软件模块、方法步骤对应的程序可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。为了清楚地说明电子硬件和软件的可互换性，在上述说明中已经按照功能一般性地描述了各示例的组成及步骤。这些功能究竟以电子硬件还是软件方式来执行，取决于技术方案的特定应用和设计约束条件。本领域技术人员可以对每个特定的应用来使用不同方法来实现所描述的功能，但是这种实现不应认为超出本发明的范围。

术语“第一”、“第二”、“第三”等是用于区别类似的对象，而不是用于描述或表示特定的顺序或先后次序。

至此，已经结合附图所示的优选实施方式描述了本发明的技术方案，但是，本领域技术人员容易理解的是，本发明的保护范围显然不局限于这些具体实施方式。在不偏离本发明的原理的前提下，本领域技术人员可以对相关技术特征做出等同的更改或替换，这些更改或替换之后的技术方案都将落入本发明的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种野外GNSS观测系统，应用于野外GNSS观测站，其特征在于，该系统包括通过串口连接的无人值守测控装置与GNSS监测仪；所述GNSS监测仪通过网络与远程服务器通讯；所述GNSS监测仪的接收板和记录主机单独供电；

所述无人值守测控装置，配置为当所述GNSS监测仪上电启动正常运行后，接收所述GNSS监测仪发送的喂狗信息字符；基于所述喂狗信息字符对应的接收时间以及当前系统时间，获取所述GNSS监测仪通讯状态，若处于异常状态，则生成第一调控指令，调控供电输出，对所述记录主机和所述接收板断电硬复位；

计算所述接收板当前时间段与前一时间段内的电流消耗的超出百分比、电压波动的少于百分比，基于两百分比获取所述GNSS监测仪第一供电状态，若处于异常状态，则生成第二调控指令，对所述接收板断电硬复位；

获取所述记录主机的供电输出电流、电压，并根据电流的变化值，获取所述GNSS监测仪第二供电状态，若处于异常状态且异常状态持续设定时长，则读取存储的调控指令，若存在第三调控指令，则对所述记录主机断电硬复位，否则生成第三调控指令，调控所述GNSS监测仪重启；

有市电时，使用市电为所述GNSS监测仪和所述无人值守测控装置自身供电，市电断电时，自动切换为电池供电，并实时监测电池电压，低于设定时，通知所述GNSS监测仪关机，并延时关闭供电输出；市电恢复，恢复供电，并对电池充电；

所述无人值守测控装置包括处理器、供电输出控制模块、数据分析模块、第一数据存储模块、充放电控制模块、第一通讯模块；

所述处理器，分别与所述充放电控制模块、所述供电输出控制模块、所述第一数据存储模块、所述数据分析模块、所述第一通讯模块相连，用于管理、协调各模块工作；

所述充放电控制模块，用于电池充电控制，交直流供电切换，放电保护和所述无人值守测控装置工作状态参数获取；

所述供电输出控制模块，用于控制对外供电的接通与断开；

所述第一数据存储模块，用于存储所述充放电控制模块、所述数据分析模块和所述通讯模块产生的数据；

所述数据分析模块，用于提取、分析所述数据存储模块中数据，生成发送数据和调控指令；

所述第一通讯模块，用于发送、接收数据和调控命令；

计算所述接收板当前时间段与前一时间段内的电流消耗的超出百分比、电压波动的少于百分比，基于两百分比获取所述GNSS监测仪第一供电状态，若处于异常状态，则生成第二调控指令，对所述接收板断电硬复位，其方法为：

当所述GNSS监测仪上电启动正常运行设定第二时长后，每设定第三时长测量一次所述GNSS监测仪的供电输出电流、电压并保存，每设定第一时长所述数据分析模块读取所述供电输出电流、电压并计算均值，基于电流均值、电压均值，计算当前时间段与前一时间段内的电流消耗的超出百分比、当前时间段与前一时间段内的电压波动的少于百分比；

若所述超出百分比大于设定第一百分比、所述少于百分比小于设定第二百分比，认为所述接收板异常，生成第二调控指令，根据所述第二调控指令，调控所述供电输出模块断开所述接收板电源设定第一时长后，硬复位。

2.根据权利要求1所述的野外GNSS观测系统，其特征在于，所述GNSS监测仪包括：

第二通讯模块，用于和所述无人值守测控装置通讯，负责接收所述无人值守测控装置传来的数据和调控指令，发送所述喂狗信息字符和远程调控指令给所述无人值守测控装置；

远程传输模块，用于定时将所述GNSS监测仪通过天线接收的卫星数据发送到所述远程服务器；还用于传输数据和所述无人值守测控装置工作状态参数到所述远程服务器，从所述远程服务器获取第四调控指令、第五调控指令；所述第四调控指令用于调控所述无人值守测控装置测控状态；所述第五调控指令用于所述GNSS监测仪更新记录参数或重启软件；

第二数据存储模块，用于存储所述第二通讯模块传输的数据和指令以及所述远程传输模块传输的指令；

数据处理调控模块与所述第二通讯模块、所述第二数据存储模块和所述远程传输模块相连；所述数据处理调控模块，用于读取所述第二数据存储模块存储的数据，调用所述远程传输模块发送数据到所述远程服务器并下载调控指令；根据所述调控指令更新所述GNSS监测仪记录参数或重启软件。

3.根据权利要求2所述的野外GNSS观测系统，其特征在于，当所述GNSS监测仪上电启动正常运行后，接收所述GNSS监测仪发送的喂狗信息字符；基于所述喂狗信息字符对应的接收时间以及当前系统时间，获取所述GNSS监测仪通讯状态，若处于异常状态，则生成第一调控指令，调控供电输出，对所述记录主机和所述接收板断电硬复位，其方法为：

当所述GNSS监测仪上电启动后，所述数据处理调控模块根据设定的第一时长定时检测一次所述GNSS监测仪的记录主机是否正常运行，若正常运行，通过所述第二通讯模块按设定的第一时长发送一次喂狗信息字符至所述无人值守测控装置的第一数据存储模块进行存储；

所述处理器通过所述数据分析模块按设定的第一时长提取一次所述第一数据存储模块中存储的喂狗信息字符的接收时间，并分析判断所述喂狗信息字符对应的接收时间与当前系统时间的时间差是否大于设定的第一时长阈值，若大于，则认为所述GNSS监测仪出现故障，生成第一调控指令，调控所述供电输出模块断开所述记录主机和所述接收板电源第一时长后，恢复供电，硬启动所述记录主机和所述接收板。

4.根据权利要求1所述的野外GNSS观测系统，其特征在于，获取所述记录主机的供电输出电流、电压，并根据电流的变化值，获取所述GNSS监测仪第二供电状态，若处于异常状态且异常状态持续设定时长，则读取存储的调控指令，若存在第三调控指令，则对所述记录主机断电硬复位，否则生成第三调控指令，调控所述GNSS监测仪重启，其方法为：

当所述GNSS监测仪上电启动正常运行后，每设定第一时长启动硬盘记录数据，从所述GNSS监测仪上电启动正常运行设定第二时长后，每设定第三时长测量一次所述GNSS监测仪的供电输出电流、电压并保存，每设定第一时长所述数据分析模块读取所述供电输出电流的变化值，若所述变化值大于设定第三百分比，则认为记录正常，读取所述第一数据存储模块中调控指令，如果存在所述第三调控指令，则删除所述第三调控指令；

否则认为所述记录主机工作异常，此时，若所述第一数据存储模块中存储有所述第三调控指令，则认为上次调控后软件调控无效，生成所述第二调控指令，调控所述供电输出控制模块给所述记录主机断电设定第一时长后硬复位；否则通过所述第一数据存储模块存储所述第三调控指令并通过所述第一通讯模块发送到GNSS监测仪，调控所述GNSS监测仪软件重启。

5.根据权利要求2所述的野外GNSS观测系统，其特征在于，有市电时，使用市电为所述GNSS监测仪和所述无人值守测控装置自身供电，市电断电时，自动切换为电池供电，并实时监测电池电压，低于设定时，通知所述GNSS监测仪关机，并延时关闭供电输出；市电恢复，恢复供电，并对电池充电，其方法为：

所述无人值守测控装置上电自启，有交流电时，交流供电，交流断电时，硬件自动切换成电池供电；所述处理器每设定第一时长调用所述充放电控制模块测量一次输入电压和电池电压，若所述输入电压大于设定输入电压阈值，所述电池电压低于设定电池电压阈值，开始给电池充电，当所述电池电压达到设定电池电压阈值，结束充电；

当交流断电电池供电时，每分钟检测电池电压，若电池电压高于设定保护电压，正常供电，低于设定保护电压时，发送格式固定的关机命令给所述GNSS监测仪，所述数据处理调控模块提取到关机指令后，调控所述GNSS监测仪保存设置，主动关机；所述处理器调用所述供电输出控制模块延时设定第二时长后关闭所有供电输出，保护电池不放干；同时，记录停电日期和电池供电时长到所述第一数据存储模块，覆盖原停电日期和电池供电时长数据，所述处理器待机；市电恢复，自动开始供电并给电池充电；

所述处理器每设定第一时长调用所述数据分析模块，从所述第一数据存储模块读取停电日期并和当前日期进行比较，如果日期间隔大于等于设定维护间隔，断开交流电，使用电池供电，当电池电压小于等于设定放电维护电压时，切回交流供电，并给电池充电；

每当整点时，所述处理器调用所述充放电控制模块测量一次所述无人值守测控装置各节点电压和电流值，并通过所述第一通讯模块发送到所述GNSS监测仪进行存储、发送到所述远程服务器，同时发送的还有存储在所述第一数据存储模块的电池供电时长和停电日期信息；所述远程服务器统计软件统计出用供电情况和电池待机时长，根据当地停电时长频率，合理配置电池容量大小；电池待机时长低于设定的待机时长阈值时，提醒更换电池。

6.根据权利要求2所述的野外GNSS观测系统，其特征在于，所述GNSS监测仪实现远程控制的方法为：

所述远程传输模块每设定第四时长登录一次所述远程服务器，扫描服务器固定目录，查看是否存在调控指令；存在，下载调控指令，并通过所述第二数据存储模块保存，删除服务器端调控指令；不存在，退出；针对所述GNSS监测仪的调控指令为第五调控指令，针对所述无人值守测控装置的调控指令为第四调控指令；

所述数据处理调控模块每设定第一时长从所述第二数据存储模块读取一次调控指令，如果调控指令不存在，退出；如果调控指令存在，根据调控指令分别调控；如果是所述第五调控指令，调控所述GNSS监测仪的状态，更新配置，如果是所述第四调控指令，调用所述第二通讯模块，发送所述第四调控指令到所述无人值守测控装置，所述数据分析模块读取所述第四调控指令并完成对所述无人值守测控装置的调控，调控或传输完成，删除所述第二数据存储模块中所述第四调控指令、所述第五调控指令。

7.一种无人值守测控装置，应用于野外GNSS观测站，其特征在于，所述无人值守测控装置通过串口与GNSS监测仪连接；所述GNSS监测仪的接收板和记录主机单独供电；

所述无人值守测控装置，配置为当所述GNSS监测仪上电启动正常运行后，接收所述GNSS监测仪发送的喂狗信息字符；基于所述喂狗信息字符对应的接收时间以及当前系统时间，获取所述GNSS监测仪通讯状态，若处于异常状态，则生成第一调控指令，调控供电输出，对所述记录主机和所述接收板断电硬复位；

计算所述接收板当前时间段与前一时间段内的电流消耗的超出百分比、电压波动的少于百分比，基于两百分比获取所述GNSS监测仪第一供电状态，若处于异常状态，则生成第二调控指令，对所述接收板断电硬复位；

获取所述记录主机的供电输出电流、电压，并根据电流的变化值，获取所述GNSS监测仪第二供电状态，若处于异常状态且异常状态持续设定时长，则读取存储的调控指令，若存在第三调控指令，则对所述记录主机断电硬复位，否则生成第三调控指令，调控所述GNSS监测仪重启；

有市电时，使用市电为所述GNSS监测仪和所述无人值守测控装置自身供电，市电断电时，自动切换为电池供电，并实时监测电池电压，低于设定时，通知所述GNSS监测仪关机，并延时关闭供电输出；市电恢复，恢复供电，并对电池充电；

所述无人值守测控装置包括处理器、供电输出控制模块、数据分析模块、第一数据存储模块、充放电控制模块、第一通讯模块；

所述处理器，分别与所述充放电控制模块、所述供电输出控制模块、所述第一数据存储模块、所述数据分析模块、所述第一通讯模块相连，用于管理、协调各模块工作；

所述充放电控制模块，用于电池充电控制，交直流供电切换，放电保护和所述无人值守测控装置工作状态参数获取；

所述供电输出控制模块，用于控制对外供电的接通与断开；

所述第一数据存储模块，用于存储所述充放电控制模块、所述数据分析模块和所述通讯模块产生的数据；

所述数据分析模块，用于提取、分析所述数据存储模块中数据，生成发送数据和调控指令；

所述第一通讯模块，用于发送、接收数据和调控命令；

计算所述接收板当前时间段与前一时间段内的电流消耗的超出百分比、电压波动的少于百分比，基于两百分比获取所述GNSS监测仪第一供电状态，若处于异常状态，则生成第二调控指令，对所述接收板断电硬复位，其方法为：

当所述GNSS监测仪上电启动正常运行设定第二时长后，每设定第三时长测量一次所述GNSS监测仪的供电输出电流、电压并保存，每设定第一时长所述数据分析模块读取所述供电输出电流、电压并计算均值，基于电流均值、电压均值，计算当前时间段与前一时间段内的电流消耗的超出百分比、当前时间段与前一时间段内的电压波动的少于百分比；

若所述超出百分比大于设定第一百分比、所述少于百分比小于设定第二百分比，认为所述接收板异常，生成第二调控指令，根据所述第二调控指令，调控所述供电输出模块断开所述接收板电源设定第一时长后，硬复位。