CN208522992U - 一种自适应多模应急指挥接收系统 - Google Patents

Abstract

一种自适应多模应急指挥接收系统，包括电源模块、数据接收预处理端、处理器和显示屏，数据接收预处理端包括适配器、GPRS信息处理模块、ZigBee模块和北斗信息处理模块；电源模块分别和显示屏、处理器及数据接收预处理端电气连接，给后三者供电；数据接收预处理端包括适配器、GPRS信息处理模块、ZigBee模块和北斗信息处理模块，GPRS信息处理模块、ZigBee模块和北斗信息处理模块分别对信号进行处理后传给适配器，由适配器根据信号强度从后三者中选择信号强度大的通路并将信号传递给处理器，处理器将信号传递给显示屏。本实用新型通过多种接收方式，可实现对各级各类部门应急指挥信息的实时、准确接收。

Description

一种自适应多模应急指挥接收系统

技术领域

本实用新型涉及一种自适应多模通信应急指挥接收系统，属于无线数据接收领域。

背景技术

按照国家规划，应急指挥系统节点应拓展至县级系统，建立必要的移动应急指挥平台，以实现对各级各类突发公共事件应急管理的统一协调指挥。针对应急救灾和公共安全的国家和地方重大需求，指挥决策和应急通信要求不断提高，发展自主应急装备核心技术成为迫切需求。重大灾害发生后，如果基站受损会造成通信能力大幅下降，甚至会导致通信的中断和瘫痪。灾害现场往往通信资源有限，而在现场救援过程中对信息传输的实时性要求较高，所以本实用新型主要是针对现场救援时应急通讯而设计的一种自适应多模通信应急指挥接收系统。

实用新型内容

发明目的：

为解决各类突发事件应急处置中的应急通讯问题，本实用新型提供了一种自适应多模通信应急指挥接收系统。

技术方案：

一种自适应多模通信应急指挥接收系统，包括：数据接收预处理端、电源模块、处理器、显示屏，其中，电源模块分别和显示屏、处理器及数据接收预处理端电气连接，给后三者供电；数据接收预处理端包括适配器、GPRS信息处理模块、ZigBee模块和北斗信息处理模块，GPRS信息处理模块、ZigBee模块和北斗信息处理模块的输出端分别连接适配器，GPRS信息处理模块、ZigBee模块和北斗信息处理模块分别对信号进行处理后发送给适配器，由适配器根据信号强度从后三者中选择信号强度大的通路并将信号传递给处理器，处理器将信号传递给显示屏；其中GPRS信息处理模块包括GPRS信息接收单元、GPRS信息处理单元和GPRS信息存储单元，GPRS信息接收单元接收到的信号先存储在GPRS信息存储单元中，然后GPRS信息处理单元从GPRS信息存储单元中读取数据并进行处理；北斗信息处理模块包括北斗信息接收单元、北斗信息处理单元和北斗信息存储单元，北斗信息接收单元接收到的信号先存储在北斗信息存储单元中，然后北斗信息处理单元从北斗信息存储单元中读取数据并进行处理。

优选地，本实用新型的适配器采用的是PXI多路复用器。

优选地，本实用新型的处理器采用的芯片是ARM2440芯片。

优选地，本实用新型的ZigBee模块采用的是EM357芯片。

优选地，本实用新型的GPRS信息接收单元采用的是TC35芯片。

优选地，本实用新型的的北斗信息接收单元采用的是OEM617D板卡。

有益效果：

本实用新型可实时、准确地接收各级各类各部门发布的应急指挥信息，且通信覆盖面广，能够很好地解决各类突发事件应急处置中存在的应急指挥信息传输问题。

附图说明

图1为本实用新型的工作原理框图。

图中，1，GPRS信息处理模块；11，GPRS信息存储单元；12，GPRS信息接收单元；13，GPRS信息处理单元；2，ZigBee模块；3，北斗信息处理模块；31，北斗信息接收单元；32，北斗信息处理单元；33，北斗信息存储单元；4，电源模块；5，适配器；6，处理器；7，显示屏。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型的技术方案进行详细说明：

本说明书中公开的所有特征，或公开的所有方法或过程中的步骤，除了互相排斥的特征和/或步骤以外，均可以以任何方式组合。

本说明书(包括任何附加权利要求、摘要和附图)中公开的任一特征，除非特别叙述，均可被其他等效或具有类似目的的替代特征加以替换。即，除非特别叙述，每个特征只是一系列等效或类似特征中的一个例子而已。

如图1所示的一种自适应多模通信应急指挥接收系统，包括：数据接收预处理端8、电源模块4、处理器6、显示屏7，其中，电源模块4分别和显示屏7、处理器6及数据接收预处理端8电气连接，给后三者供电；数据接收预处理端8包括适配器5、GPRS信息处理模块1、ZigBee模块2和北斗信息处理模块3，GPRS信息处理模块1、ZigBee模块2和北斗信息处理模块3的输出端分别连接适配器5，GPRS信息处理模块1、ZigBee模块2和北斗信息处理模块3分别对信号进行处理后发送给适配器5，由适配器5根据信号强度从后三者中选择信号强度大的通路并将信号传递给处理器6，处理器6将信号传递给显示屏7。

GPRS信息处理模块1包括GPRS信息接收单元12、GPRS信息处理单元13和GPRS信息存储单元11，GPRS信息接收单元12接收到的信号先存储在GPRS信息存储单元11中，然后GPRS信息处理单元13从GPRS信息存储单元11中读取数据并进行处理，通过适配器5传输给处理器6；

北斗信息处理模块3包括北斗信息接收单元31、北斗信息处理单元32和北斗信息存储单元33，北斗信息接收单元31接收到的信号先存储到北斗信息存储单元33，北斗信息处理单元32从北斗信息存储单元33中读取数据并进行处理，然后再通过适配器5传输给处理器6。

适配器5采用PXI多路复用器适配器，从而实现三种通信模式下的各种切换以满足不同需求，当进行应急救援时，现场救援小队可以通过ZigBee通信模式实现小范围的信息通信。在应急小队与现场指挥中心进行通信时，由于传输距离的因素，则可以切换至GPRS方式下进行通信。在现场应急小队与后方指挥中心间，由于距离较远，而且通信网络可能不健全，在该方式下则采用北斗通信方式。

处理器6用于实现对显示屏7的数据处理及控制，一般选用处理功能和控制功能比较强的处理器，如DSP或者ARM实现，本实用新型中处理器6选用ARM2440。

ZigBee模块2内核采用EM357，控制器采用CC2530，并接入DHT11一个协调器，用来对接收到的数据进行显示控制，通过的协议栈进行数据的发送，模块的工作频段在2400MHz～2450MHz，并遵循IEEE802.15.4协议，能够实现无线自组网多跳传输。

ZigBee模块2在上电后，能够实现自动Mesh组网以及地址配置，在实现基础的数据收发功能的同时，也能够实现转发数据的功能，在单个网络中可容纳190个模块，在传输数据包时采用CRC校验，从而减少丢包的情况。

ZigBee模块2具有二种发射方式：(1)点对点发射，每个模块都有对应的地址码，设置为相同地址相同信道的模块接收，从而实现成对使用即点对点传输。(2)一对多传输，可以将以模块作为主机，可以发送数据到任意地址、任意信道的模块，从而实现自由组网以及中继等功能，此时发送方需发送目标地址、目标信道、数据这些信息，而接收端只需对数据进行接收。

在ZIgBee模块2进行通信过程中可设置模块为半双工和全双工两种模式，应急指挥接收系统中通过适配器来进行选择该模式实现短距离间的数据通信。

GPRS信息处理模块1采用西门子公司推出的TC35，TC35模块主要由GSM基带处理器、GSM射频模块、供电模块(ASIC)、闪存、ZIF连接器、天线接口六部分组成。该模块自带RS232通讯接口，可以方便地与各种处理器连机通讯，快速、安全、可靠地实现应急指挥的短消息服务SMS(Short Message Service)。TC35模块的工作电压为3.3-5.5V。

GPRS信息处理模块1集射频电路和基带于一体，向用户提供标准的AT命令接口，可为数据、语音、短消息和传真提供快速、可靠、安全的传输，方便用户进行开发及设计。此外，该模块还具有电话簿功能、多方通话，漫游检测功能，常用工作模式有省电模式、IDLE、TALK等模式。通过独特的40引脚的ZIF连接器，实现电源连接、指令、数据、语音信号、及控制信号的双向传输。通过ZIF连接器及50Ω天线连接器，可分别连接SIM卡支架和天线。此外，无线GPRS通信模块外部接口包括天线接口、电源接口、串行总线接口及SIM卡插座。

GPRS通过异步通信RS232接口实现对SMS的控制，共支持3种接入协议：BlockMode；基于AT命令的Text2Mode；基于AT命令的PDU Mode。这里，采用基于AT命令的PDU Mode。

在基于AT命令的PDU Mode下，依据应用场合的不同，用户信息内容也需要采取不同的编码方式，对用户信息内容的编码方式可以分为3种：7bit编码、8bit编码和UCS-2编码。

7bit编码采用ASCII字符构成信息，只能发送纯数字和英文，每条信息最多可以包含160个字符；8bit编码可以传送音乐和图片等信息；UCS-2编码则是将每个字符(1～2个字节)按照ISO/IEC106的规定，转变为16位的Unicode宽字符。由于中文字符采取Unicode编码，故收发中文短信需要使用该编码方式。使用该方式每条信息最多包含70个字符。根据实际需求，本系统采用7bit编码方式。

GPRS信息处理单元13用于将GPRS信息接收单元12接收到的应急指挥进行信息整理、加工。主要包括两大功能：

1.确认并确定应急指挥的优先级别、类别加以处理。

总体而言，按优先级高低，可将接收的应急指挥划分为5级。首先，将当前接收的应急指挥内容暂存在GPRS信息存储单元11中；然后，为确保高优先的信息能得到及时处理，每次从GPRS信息存储单元11中按照优先级从高到低读出给定数量的信息加以处理，处理完之后再取下一批信息。对于发送失败的短信重发几次尽可能保证短信发送成功。

2.应急指挥的解包封装处理。

由于各级各类各部门发布的应急指挥数据可大于单条短信容量，所以需将数据进行拆分、封装处理后以数据帧的格式发送短信，并采取发送完不管的机制，即无流量控制。

北斗信息接收单元31主要实现实时准确接收DAB信息，其主要包括以下几个单元：RF单元、A/D单元和基带解码单元。

RF单元主要完成调谐的功能。该单元将天线接收的射频DAB信号从Band III(174～230MHz)或者L Band(1452～1492MHz)搬移到中频(2.048MHz或38.912MHz)。根据DAB协议，RF单元必须具备能够接收这两个频段信号的能力。这里，RF芯片采用的是AX2170。

A/D单元实现将RF输出的基带模拟信号转换为数字信号，从而方便后面的DAB数字解码的实现；A/D转换采用的芯片是MAXIM公司的MAX1191。

基带解码单元是DAB信息接收模块的核心。其功能为完成DAB信道解码和OFDM解调、DQPSK解调等工作。A/D单元的输出数据，通过基带解码单元，在处理器的控制下，完成相应解码。

这里，DAB基带芯片选用ID200。ID200是一款面积小、功耗低、可用于移动和便携设备的DAB解码器(DAB基带解码器和MPEG L2音频解码器)芯片。该芯片可以对DAB传输帧进行1.5Mbps全速解码，包括数字混频、同步/跟踪和解调。该基带解码器可对传输帧内的数据或视频信息进行解码。解码后的数据/视频信息通过和处理器的SPI接口相连，读取基带芯片内部的寄存器配置信息，实现正确接收解码后的数据信息。由于该基带解码芯片上集成了1Mb SRAM，因此无需外加SRAM存储单元。

Claims (8)

1.一种自适应多模应急指挥接收系统，其特征在于：包括数据接收预处理端、处理器、电源模块和显示屏，所述电源模块分别和显示屏、处理器及数据接收预处理端电气连接，给后三者供电；所述的数据接收预处理端包括适配器、GPRS信息处理模块、ZigBee模块和北斗信息处理模块,GPRS信息处理模块、ZigBee模块和北斗信息处理模块的输出端分别连接适配器，GPRS信息处理模块、ZigBee模块和北斗信息处理模块分别对信号进行处理后发送给适配器，由适配器根据信号强度从中选择信号强度大的通路并将信号传递给处理器，处理器将信号传递给显示屏。

2.根据权利要求1所述的一种自适应多模应急指挥接收系统，其特征在于所述的GPRS信息处理模块包括GPRS信息接收单元、GPRS信息处理单元和GPRS信息存储单元，GPRS信息接收单元将接收到的信号存储在GPRS信息存储单元中，GPRS信息处理单元从GPRS信息存储单元中读取数据并进行处理，然后传递给适配器。

3.根据权利要求1所述的一种自适应多模应急指挥接收系统，其特征在于所述的北斗信息处理模块包括北斗信息接收单元、北斗信息处理单元和北斗信息存储单元，北斗信息接收单元将接收到的信号存储在北斗信息存储单元中，北斗信息处理单元从北斗信息存储单元中读取数据并进行处理，然后传递给适配器。

4.根据权利要求1所述的一种自适应多模应急指挥接收系统，其特征在于所述的适配器采用的是PXI多路复用器。

5.根据权利要求1所述的一种自适应多模应急指挥接收系统，其特征在于所述的处理器采用的芯片是ARM2440芯片。

6.根据权利要求1所述的一种自适应多模应急指挥接收系统，其特征在于所述的ZigBee模块采用的是EM357芯片。

7.根据权利要求2所述的一种自适应多模应急指挥接收系统，其特征在于所述的GPRS信息接收单元采用的是TC35芯片。

8.根据权利要求3所述的一种自适应多模应急指挥接收系统，其特征在于所述的北斗信息接收单元采用的是OEM617D板卡。