CN116880330A - 一种基于北斗卫星传输的安全无人值守远程控制系统 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种基于北斗卫星传输的安全无人值守远程控制系统，其包括北斗卫星、后台服务系统和前端系统；北斗卫星分别与后台服务系统和前端系统建立通信连接；后台服务系统，用于通过北斗卫星获取前端系统的信息，并根据获取到的信息对前端系统进行控制。本发明将北斗短报文终端的通信功能与后台服务系统平台相结合，实现对前端传感器的实时监控。
Description
技术领域
本发明涉及数据传输技术领域，特别是一种基于北斗卫星传输的安全无人值守远程控制系统。
背景技术
在要地警戒值守、隘口通道和重点区域的动态感知监视，由于在山地、荒漠、丛林、雪地、城市等各种无人的环境条件下，无法快速、准确、安全的将前端采集到的图片、文字等监控信息进行有效传输和对监控设备进行有效地远程控制。通过采用部署各类传感器对人员、车辆等发出的声音、震动、热辐射等信号进行捕捉，触发主动侦测监控，再利用北斗通信信号回传给后台处理系统，从而架构整套安全的一种基于北斗卫星传输的安全无人值守远程控制系统，实现对各类监控信号的安全回传和对设备的远程控制。
发明内容
鉴于在特殊环境下没有网络及通讯情况下的数据信息传输和报送，本发明提供一种基于北斗卫星传输的安全无人值守远程控制系统。
本发明公开了一种基于北斗卫星传输的安全无人值守远程控制系统，其包括北斗卫星、后台服务系统和前端系统；
北斗卫星分别与后台服务系统和前端系统建立通信连接；
后台服务系统，用于通过北斗卫星获取前端系统的信息，并根据获取到的信息对前端系统进行控制。
进一步地，所述前端系统包括传感器和隐蔽全向双光摄像头；
隐蔽全向双光摄像头，其在非工作情况下为待机状态，可随时接收来自后台服务系统的控制信令，针对传感器的传感信息进行相关操作；其中，相关操作包括抓拍、完成摄像头的俯仰、转向。
进一步地，所述隐蔽全向双光摄像头，采用外置电源或电池进行供电，内置Lora自组网模块和北斗模块；
后台服务系统的控制信令和前端系统中的传感器采用Lora进行安全传输，再采用北斗信号通过北斗卫星将采集信息数据和控制信令进行安全传输。
进一步地，所述后台服务系统的控制信令采用私有协议进行保护传输，以确保信息的安全；
在信息的发送端利用压缩技术对发送内容进行压缩，通过在北斗的数据传输层传送经过压缩的数据，在接收端再将接收到的信息进行还原，实现了单次通信传输更多信息，用户在接收到报文后，对报文的完整性进行校验，若存在报文丢失的情况，则可以要求发送端进行重传。
进一步地，所述隐蔽全向双光摄像头内设置有北斗高精度传感器，用于采集其从北斗卫星、后台服务系统获取到的信息，并解算所需信息，对解算出来的数据进行压缩、打包和对北斗通信的协议转换，最后将所有数据通过北斗用户机发送给监控中心，同时接收监控中心下发的指令，根据监控中心的指令进行数据处理；所需信息包括测点、测速、位移量；数据处理包括数据的采集和发送。
进一步地，所述监控中心布置在远端后台中心，由北斗指挥机及后台服务系统组成；
北斗指挥机用于与北斗终端机进行通信，同时管理部署北斗终端的摄像头设备；
后台服务系统部署专门的北斗数据通信模块，用于对北斗短报文数据进行解析、组包和解压缩，对还原后的数据进行存储并推送到监控中心上。
进一步地，所述前端系统还包括通过天通卫星通信、北斗卫星通信及地面4G通信网络的融合设计前端采集设备的传输系统。
进一步地，所述前端系统还包括主控单元、天通单元、北斗单元、地面4G单元；所述后台服务系统还包括天通信关站、北斗中心和地面4G运营中心、数据融合处理分发单元、后台应用端；
所述前端系统中的传感器数据由主控单元分别发送到天通单元、北斗单元、地面4G单元，各单元根据其在线状态经由天通卫星或或北斗卫星或地面基站到达后台服务系统的天通信关站、北斗中心和地面4G运营中心；
数据融合处理分发单元用于对从天通信关站、北斗中心和地面4G运营中心接收的数据进行处理；
后台应用端用于根据数据融合处理分发单元输出的处理后的数据进行处理分析。
进一步地，所述数据融合处理分发单元还用于完成终端位置和状态跟踪管理。
由于采用了上述技术方案，本发明具有如下的优点：
1、通过设计基于北斗卫星传输的安全无人值守远程控制系统，实现了应急工况下实时采集现场的北斗高精度传感器监测数据，并通过北斗短报文通信高效稳定地发送至后台服务管理平台，为掌握在特殊环境下的没有网络及通讯情况下的数据信息传输和报送。
2、由于地面移动通信受基站、地形等影响较大，而卫星系统则不受其限制，能够提供全方位、全天候的通信服务，同时天通卫星和北斗卫星系统均是我国独立自主研发的系统，支持短报文服务，作传输通信的网络层充分发挥各通信系统的优势，即采用地面4G、天通、北斗通信网络作为传输通信的网络层，共同传输采集的数据，保证数据的及时性和可靠性。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案，下面将对实施例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实施例中记载的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例的一种基于北斗卫星传输的安全无人值守远程控制系统架构示意图；
图2为本发明实施例的又一种基于北斗的卫星传输的安全无人值守远程控制系统示意图；
图3为本发明实施例的多种链路传输融合架构示意图。
具体实施方式
结合附图和实施例对本发明作进一步说明，显然，所描述的实施例仅是本发明实施例一部分实施例，而不是全部的实施例。本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都应当属于本发明实施例保护的范围。
本发明所描述的一种基于北斗卫星传输的安全无人值守远程控制系统，该系统覆盖范围广、不受地面状况影响，解决了在特殊环境下的没有网络及通讯情况下的数据信息传输和报送。将北斗短报文终端的通信功能与后台服务系统平台相结合，实现对前端传感器的实时监控。同时可以通安全的北斗通信手段对采用电池或电源供电方式的前端设备进行控制和管理。系统前端设备采用信号分割技术，实现图像及文字信息及控制信令的安全传输，实现对前端设备的脱网销毁。
参见图1，本发明提供了一种基于北斗卫星传输的安全无人值守远程控制系统的实施例，其包括后台服务系统、传感器(声音、震动、热辐射)、隐蔽全向双光摄像头。
隐蔽全向双光摄像头采用外置电源或电池进行供电，设备在非工作情况下为待机状态，可随时接收来自后台控制系统的控制信令，针对传感设备的传感信息进行抓拍、完成摄像头的俯仰、转向等动作。
来自后台控制系统的控制信令采用私有协议进行保护传输，确保信息的安全。隐蔽全向双光摄像头内置Lora自组网模块和北斗模块，后台系统的控制信令和前端传感设备采用Lora进行安全传输，再通过北斗信号通过北斗卫星将采集信息数据进行安全传输。
1、采用数据压缩技术解决北斗短报文通信容量限制的问题。
在发送端利用压缩技术对发送内容进行压缩，通过在北斗的数据传输层传送经过压缩的数据，在接收端再将接收到的信息进行还原，实现了单次通信传输更多信息，提升了系统的信息传输效率。通过数据校验及重传技术解决通信链路不可靠、信息传输易丢失的问题，用户在接收到报文后，对报文的完整性进行校验，如存在报文丢失的情况，则可以要求发送端进行重传。
基于北斗的卫星传输的安全无人值守远程控制系统传输示意如图2所示。北斗高精度传感器布置在前端摄像头内，采集传输系统用于采集并汇聚传感器回传的各种监测信息，并进行测点、测速、位移量等解算，对解算出来的数据进行压缩、打包和对北斗通信的协议转换，最后将所有数据通过北斗用户机发送给远端的监控中心，同时接收监控中心下发的指令，根据监控中心的指令进行数据的采集和发送等动作。
监控中心平台布置在远端后台中心，由北斗指挥机及后台服务系统平台组成，北斗指挥机负责和数据采集单元的北斗终端机进行通信，同时管理部署北斗终端的摄像头设备。后台服务系统平台部署专门的北斗数据通信模块，对北斗短报文数据进行解析、组包和解压缩，对还原后的数据进行存储并推送到平台上。该系统实现了通过北斗卫星的链路通道将地面监测传感器等与后台服务系统平台间进行数据传输，不依赖于传统的通信模式的新方式。
2、采用多模式架构实现多种链路传输。
通过天通卫星通信、北斗卫星通信及地面4G通信网络的融合设计前端采集设备的传输系统，整合了现有卫星网络资源，解决了卫星移动通信对国外移动通信系统的依赖问题，提高了整个系统业务传输的可靠性和及时性，为通信提供技术支撑。融合架构示意如图3所示。
传感器数据由多模融合终端的主控单元发送到各通信系统，各单元根据其在线状态经由卫星或地面基站以及专线到达后台处理平台，中心的数据融合处理分发单元对接收的数据进行智能化和冗余化处理、数据安全校验等，后台应用根据不同通道的信息进行后台的处理分析。多模卫星网或地面网冗余传输方式保证了数据传输的可靠性和及时性。数据融合处理分发单元除完成数据融合处理工作外，还完成了终端位置和状态跟踪管理。
最后应当说明的是：以上实施例仅用以说明本发明的技术方案而非对其限制，尽管参照上述实施例对本发明进行了详细的说明，所属领域的普通技术人员应当理解：依然可以对本发明的具体实施方式进行修改或者等同替换，而未脱离本发明精神和范围的任何修改或者等同替换，其均应涵盖在本发明的权利要求保护范围之内。
Claims (9)
1.一种基于北斗卫星传输的安全无人值守远程控制系统，其特征在于，包括北斗卫星、后台服务系统和前端系统；
北斗卫星分别与后台服务系统和前端系统建立通信连接；
后台服务系统，用于通过北斗卫星获取前端系统的信息，并根据获取到的信息对前端系统进行控制。
2.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述前端系统包括传感器和隐蔽全向双光摄像头；
隐蔽全向双光摄像头，其在非工作情况下为待机状态，可随时接收来自后台服务系统的控制信令，针对传感器的传感信息进行相关操作；其中，相关操作包括抓拍、完成摄像头的俯仰、转向。
3.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述隐蔽全向双光摄像头，采用外置电源或电池进行供电，内置Lora自组网模块和北斗模块；
后台服务系统的控制信令和前端系统中的传感器采用Lora进行安全传输，再采用北斗信号通过北斗卫星将采集信息数据和控制信令进行安全传输。
4.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述后台服务系统的控制信令采用私有协议进行保护传输，以确保信息的安全；
在信息的发送端利用压缩技术对发送内容进行压缩，通过在北斗的数据传输层传送经过压缩的数据，在接收端再将接收到的信息进行还原，实现了单次通信传输更多信息，用户在接收到报文后，对报文的完整性进行校验，若存在报文丢失的情况，则可以要求发送端进行重传。
5.根据权利要求2所述的系统，其特征在于，所述隐蔽全向双光摄像头内设置有北斗高精度传感器，用于采集其从北斗卫星、后台服务系统获取到的信息，并解算所需信息，对解算出来的数据进行压缩、打包和对北斗通信的协议转换，最后将所有数据通过北斗用户机发送给监控中心，同时接收监控中心下发的指令，根据监控中心的指令进行数据处理；所需信息包括测点、测速、位移量；数据处理包括数据的采集和发送。
6.根据权利要求5所述的系统，其特征在于，所述监控中心布置在远端后台中心，由北斗指挥机及后台服务系统组成；
北斗指挥机用于与北斗终端机进行通信，同时管理部署北斗终端的摄像头设备；
后台服务系统部署专门的北斗数据通信模块，用于对北斗短报文数据进行解析、组包和解压缩，对还原后的数据进行存储并推送到监控中心上。
7.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述前端系统还包括通过天通卫星通信、北斗卫星通信及地面4G通信网络的融合设计前端采集设备的传输系统。
8.根据权利要求1所述的系统，其特征在于，所述前端系统还包括主控单元、天通单元、北斗单元、地面4G单元；所述后台服务系统还包括天通信关站、北斗中心和地面4G运营中心、数据融合处理分发单元、后台应用端；
所述前端系统中的传感器数据由主控单元分别发送到天通单元、北斗单元、地面4G单元，各单元根据其在线状态经由天通卫星或或北斗卫星或地面基站到达后台服务系统的天通信关站、北斗中心和地面4G运营中心；
数据融合处理分发单元用于对从天通信关站、北斗中心和地面4G运营中心接收的数据进行处理；
后台应用端用于根据数据融合处理分发单元输出的处理后的数据进行处理分析。
9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述数据融合处理分发单元还用于完成终端位置和状态跟踪管理。
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