CN218387503U - 一种北斗短报文通讯定位设备及对应通讯定位系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种北斗短报文通讯定位设备及对应通讯定位系统，该北斗短报文通讯定位设备包括北斗通讯模块、4G+GNSS通讯模块、加速度模块、电源芯片、充电电池组及通讯天线，其中所述4G+GNSS通讯模块与北斗通讯模块通讯连接；所述加速度模块与4G+GNSS通讯模块通讯连接；所述充电电池组连接电源芯片及4G+GNSS通讯模块，且所述电源芯片连接北斗通讯模块；所述4G+GNSS通讯模块通过使能接口POWER_EN控制电源芯片向北斗通讯模块供电；所述4G+GNSS通讯模块与通讯天线通过天线接口GPS_ANT进行信号连接，且所述北斗通讯模块连接通讯天线，其解决了现有通讯定位设备不适用于野外或海上作业场合，无法实现长时间提供位置状态信息的问题，具有可靠性好、高续航的优点。

Description

一种北斗短报文通讯定位设备及对应通讯定位系统

技术领域

本实用新型涉及通讯定位设备技术领域，特别是涉及一种北斗短报文通讯定位设备及对应通讯定位系统。

背景技术

工作人员在野外或海上作业时，遇到无信号或者信号弱的地区，由于无法及时上报位置，万一发生意外，和外界联系非常困难，会给工作人员带来极大危险，而如今对于船舶海外作业或者无人车野外作业等场合，由于需要长时间处于无地面基站网络覆盖的区域，因此如何与外界取得联系或者如何清楚地了解这些装备的当前状态、位置信息等是亟需解决的。目前现有的通讯手段多采用卫星电话、甚高频电话或船用AIS一体机等，这些设备一方面造价高昂，通信资费贵，另一方面电力消耗大，严重依赖电池，信号覆盖一般，且无法长时间上报用户位置，不便于野外或海外作业场合携带。

故亟需设计一种能长时间在野外或海上作业过程中联系外界并能提供位置状态信息的通讯装备，以适用于上述无地面基站网络覆盖的区域。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是提供一种北斗短报文通讯定位设备及对应通讯定位系统，其解决了现有通讯定位设备不适用于野外或海上作业场合，无法实现长时间提供位置状态信息的问题，从而克服现有技术的不足。

为解决上述技术问题，本实用新型提供一种北斗短报文通讯定位设备，其包括北斗通讯模块、4G+GNSS通讯模块、加速度模块、电源芯片、充电电池组及通讯天线，其中所述4G+GNSS通讯模块与北斗通讯模块通讯连接；所述加速度模块与4G+GNSS通讯模块通讯连接；所述充电电池组分别通过连接线向电源芯片及4G+GNSS通讯模块提供电力，且所述电源芯片通过连接线向北斗通讯模块提供电力；所述4G+GNSS通讯模块设有使能接口POWER_EN，所述4G+GNSS通讯模块通过使能接口POWER_EN控制电源芯片向北斗通讯模块供电；所述4G+GNSS通讯模块设有天线接口GPS_ANT，所述4G+GNSS通讯模块与通讯天线通过天线接口GPS_ANT进行信号连接；所述北斗通讯模块通过输出端口TX及接受端口RX连接所述通讯天线。

作为本实用新型的一种改进，该北斗短报文通讯定位设备还包括有指示灯模组，所述指示灯模组中包括若干LED指示灯,所述LED指示灯分别与4G+GNSS通讯模块连接。

作为本实用新型的进一步改进，所述指示灯模组至少包括有电源指示灯、北斗通讯指示灯及4G网络指示灯,其中所述电源指示灯至少包括低电量指示灯、中电量指示灯及满电量指示灯，所述低电量指示灯、中电量指示灯及满电量指示灯分别连接至4G+GNSS通讯模块上；所述北斗通讯指示灯至少包括北斗数据传输指示灯及北斗通讯故障指示灯，所述北斗数据传输指示灯与北斗通讯故障指示灯分别连接至4G+GNSS通讯模块；所述4G网络指示灯至少包括4G数据传输指示灯及4G通讯故障指示灯,所述4G数据传输指示灯与4G通讯故障指示灯分别连接至4G+GNSS通讯模块。

作为本实用新型的一种改进，所述4G+GNSS通讯模块中设有SOS按键接口，所述4G+GNSS通讯模块通过SOS按键接口连接有SOS按键，所述SOS按键用于控制启动4G+GNSS通讯模块的报警程序。

作为本实用新型的进一步改进，所述4G+GNSS通讯模块中设有防拆卸按键接口，所述4G+GNSS通讯模块通过防拆卸按键接口连接有防拆卸按键，所述防拆卸按键用于在所安装的设备被人为拆卸时启动4G+GNSS通讯模块的报警程序。

作为本实用新型的一种改进，所述4G+GNSS通讯模块设有UART接口，所述UART接口包括UART_TX接口和UART_RX接口，所述4G+GNSS通讯模块与北斗通讯模块之间通过UART_TX接口和UART_RX接口实现数据传输过程。

作为本实用新型的一种改进，所述4G+GNSS通讯模块设有I2CCL接口和I2CDA接口,所述4G+GNSS通讯模块与加速度模块通过I2CCL接口及I2CDA接口进行数据通信,设备翻转时启动4G+GNSS通讯模块的报警程序。

作为本实用新型的一种改进，所述充电电池组连接有太阳能板，通过所述太阳能板对充电电池组进行电力补充。

此外本实用新型还公开有一种通讯定位系统，包括通讯定位端、通信中继端及服务器端，所述通讯定位端与服务器端通过通信中继端进行通讯，其中该系统的所述通讯定位端采用上述的北斗短报文通讯定位设备。

作为本实用新型的进一步改进，所述通信中继端采用通信基站和/或北斗三号全球卫星导航系统。

采用这样的设计后，本实用新型至少具有以下优点：

1.本实用新型的北斗短报文通讯定位设备设有4G通讯和北斗通讯两种通讯单元，可根据网络环境选择切换当前通讯单元，使设备在户外环境中通过调整通讯方式，能够在野外或海上无网络覆盖的情况下仍可完成通讯数据传输功能，其解决了野外或海外通讯问题，并且为处于无人区的作业设施提供了安全保障。

2.本实用新型的北斗短报文通讯定位设备设置有太阳能板，在野外或海上可通过太阳能板对电池进行电力补充，延长设备的续航时间，在野外或海上无能源供应的情况下，仍然能够长时间与外界取得联系，并发送位置信息，保证了设备续航能力。

3.本实用新型中北斗短报文通讯定位设备设有SOS按键接口、防拆卸按键接口及加速度模块，当遇到紧急状况、设备被人为拆卸或者载有设备的船舶及车辆发生侧翻，设备会将相应的报警连同定位信息数据立即发送至服务器，以此了解船舶或车辆的状态，提高野外或海上作业安全。

附图说明

上述仅是本实用新型技术方案的概述，为了能够更清楚了解本实用新型的技术手段，以下结合附图与具体实施方式对本实用新型作进一步的详细说明。

图1是本实用新型实施例中北斗短报文通讯定位设备中各模块的连接示意图。

图2是本实用新型实施例中利用通信基站进行中转传输的通讯定位系统的结构示意图。

图3是本实用新型实施例中利用北斗三号全球卫星导航系统进行中转传输的通讯定位系统的结构示意图。

附图中附图标记含义：

1-通讯定位端、2-通信中继端、3-服务器端。

具体实施方式

本实用新型中所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的部件或具有相同或类似功能的部件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，仅用于解释本实用新型，而不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个部件内部的联通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本实用新型的具体含义。

实施例1：

结合图1所示，本实施例1中具体公开有一种北斗短报文通讯定位设备，其包括北斗通讯模块、4G+GNSS通讯模块、加速度模块、电源芯片、充电电池组及通讯天线，其中所述4G+GNSS通讯模块与北斗通讯模块通讯连接，具体的，所述4G+GNSS通讯模块设有UART接口，所述UART接口包括UART_TX接口和UART_RX接口，所述4G+GNSS通讯模块与北斗通讯模块之间通过UART_TX接口和UART_RX接口实现数据传输过程。

而所述加速度模块与4G+GNSS通讯模块通讯连接，所述4G+GNSS通讯模块设有I2CCL接口和I2CDA接口,所述4G+GNSS通讯模块与加速度模块通过I2CCL接口及I2CDA接口进行数据通信,设备翻转时启动4G+GNSS通讯模块的报警程序。

进一步的本实施例1中所述充电电池组分别通过连接线向电源芯片及4G+GNSS通讯模块提供电力，且所述电源芯片通过连接线向北斗通讯模块提供电力；所述充电电池组连接有太阳能板，通过所述太阳能板对充电电池组进行电力补充。

所述4G+GNSS通讯模块设有使能接口POWER_EN，所述4G+GNSS通讯模块通过使能接口POWER_EN控制电源芯片向北斗通讯模块供电；所述4G+GNSS通讯模块设有天线接口GPS_ANT，所述4G+GNSS通讯模块与通讯天线通过天线接口GPS_ANT进行信号连接；所述北斗通讯模块通过输出端口TX及接受端口RX连接所述通讯天线。

具体的，本实施例1中的北斗短报文通讯定位设备还包括有指示灯模组，所述指示灯模组中包括若干LED指示灯,所述LED指示灯分别与4G+GNSS通讯模块连接。其中所述指示灯模组至少包括有电源指示灯、北斗通讯指示灯及4G网络指示灯,其中所述电源指示灯至少包括低电量指示灯、中电量指示灯及满电量指示灯，所述低电量指示灯、中电量指示灯及满电量指示灯分别连接至4G+GNSS通讯模块上；所述北斗通讯指示灯至少包括北斗数据传输指示灯及北斗通讯故障指示灯，所述北斗数据传输指示灯与北斗通讯故障指示灯分别连接至4G+GNSS通讯模块；所述4G网络指示灯至少包括4G数据传输指示灯及4G通讯故障指示灯,所述4G数据传输指示灯与4G通讯故障指示灯分别连接至4G+GNSS通讯模块。对应的所述4G+GNSS通讯模块上设有至少七个IO接口，其分别为LOW_POWER、MID_POWER、FULL_POWER、BEIDOU_ERROR、BEIDOU_DATA、LTE_ERROR、LTE_DATA，以用于分别控制电源指示灯、北斗通讯指示灯、4G网络指示灯。实际使用时，当电池处于电量满状态时，所述IO接口FULL_POWER所连接的指示灯会亮起，当电池处于中等电量状态时，所述IO接口MID_POWER所连接的指示灯会亮起，而当电量低于一半时，所述IO接口LOW_POWER所连接的指示灯会亮起，通过上述电源指示灯可表明充电电池组中电量状态，以提醒操作者；而北斗通讯指示灯中所关联的IO接口BEIDOU_ERROR及BEIDOU_DATA则分别用于指示北斗通讯模块的工作状态，当北斗通讯模块正常进行数据传输时，所述IO接口BEIDOU_DATA所关联的指示灯亮起，当北斗通讯模块出现数据传输错误或故障时，则IO接口BEIDOU_ERROR所关联的指示灯亮起，从而向操作人员表明目前北斗通讯模块的工作情况；同理所述4G网络指示灯所关联的IO接口LTE_ERROR及LTE_DATA则用于指示4G+GNSS通讯模块中4G通讯单元的工作状态，当设备通过4G通讯方式正常进行数据传输时，所述IO接口LTE_DATA所关联的指示灯亮起，而当设备无法正常进行4G通讯时，则IO接口LTE_ERROR所关联的指示灯亮起，以向操作人员表明设备的4G通讯是否正常。

此外本实施1中所述4G+GNSS通讯模块中设有SOS按键接口及防拆卸按键接口，其中所述4G+GNSS通讯模块通过SOS按键接口连接有SOS按键，所述SOS按键用于控制启动4G+GNSS通讯模块的报警程序。所述4G+GNSS通讯模块通过防拆卸按键接口连接有防拆卸按键，所述防拆卸按键用于在所安装的设备被人为拆卸时启动4G+GNSS通讯模块的报警程序。利用上述按钮，当遇到紧急状况、设备被人为拆卸或者载有设备的船舶及车辆发生侧翻，设备会将相应的报警连同定位信息数据立即发送至服务器，以此了解船舶或车辆的状态。

实施例2：

此外如图2和图3所示，本实施例2还公开有一种通讯定位系统，其包括通讯定位端1、通信中继端2及服务器端3，所述通讯定位端1与服务器端3通过通信中继端2进行通讯，其中所述通讯定位端2采用实施例1中的北斗短报文通讯定位设备。

而本实施例中所述通信中继端2采用通信基站和/或北斗三号全球卫星导航系统进行数据传输。

随后在户外环境中，设备会将包含经纬度、速度、海拔、方向等的定位信息数据根据通信协议进行打包处理，然后根据网络环境选择采用通信基站或北斗三号全球卫星导航系统进行数据中继传输。

上述通讯定位系统在进行外界通讯时能够保证设备的最长续航，同时加上设备表面装有太阳能板，使得续航能力增强，可连续在无外接电源的情况下工作数月至半年之久，为海外作业的船舶提供了重要的安全保障。

以上所述，仅是本实用新型的较佳实施例而已，并非对本实用新型作任何形式上的限制，本领域技术人员利用上述揭示的技术内容做出些许简单修改、等同变化或修饰，均落在本实用新型的保护范围内。

Claims (10)

1.一种北斗短报文通讯定位设备，其特征在于，包括北斗通讯模块、4G+GNSS通讯模块、加速度模块、电源芯片、充电电池组及通讯天线，其中所述4G+GNSS通讯模块与北斗通讯模块通讯连接；所述加速度模块与4G+GNSS通讯模块通讯连接；所述充电电池组分别通过连接线向电源芯片及4G+GNSS通讯模块提供电力，且所述电源芯片通过连接线向北斗通讯模块提供电力；所述4G+GNSS通讯模块设有使能接口POWER_EN，所述4G+GNSS通讯模块通过使能接口POWER_EN控制电源芯片向北斗通讯模块供电；所述4G+GNSS通讯模块设有天线接口GPS_ANT，所述4G+GNSS通讯模块与通讯天线通过天线接口GPS_ANT进行信号连接；所述北斗通讯模块通过输出端口TX及接受端口RX连接所述通讯天线。

2.根据权利要求1所述的北斗短报文通讯定位设备，其特征在于，还包括有指示灯模组，所述指示灯模组中包括若干LED指示灯,所述LED指示灯分别与4G+GNSS通讯模块连接。

3.根据权利要求2所述的北斗短报文通讯定位设备，其特征在于，所述指示灯模组至少包括有电源指示灯、北斗通讯指示灯及4G网络指示灯,其中所述电源指示灯至少包括低电量指示灯、中电量指示灯及满电量指示灯，所述低电量指示灯、中电量指示灯及满电量指示灯分别连接至4G+GNSS通讯模块上；所述北斗通讯指示灯至少包括北斗数据传输指示灯及北斗通讯故障指示灯，所述北斗数据传输指示灯与北斗通讯故障指示灯分别连接至4G+GNSS通讯模块；所述4G网络指示灯至少包括4G数据传输指示灯及4G通讯故障指示灯,所述4G数据传输指示灯与4G通讯故障指示灯分别连接至4G+GNSS通讯模块。

4.根据权利要求1所述的北斗短报文通讯定位设备，其特征在于，所述4G+GNSS通讯模块中设有SOS按键接口，所述4G+GNSS通讯模块通过SOS按键接口连接有SOS按键，所述SOS按键用于控制启动4G+GNSS通讯模块的报警程序。

5.根据权利要求1所述的北斗短报文通讯定位设备，其特征在于，所述4G+GNSS通讯模块中设有防拆卸按键接口，所述4G+GNSS通讯模块通过防拆卸按键接口连接有防拆卸按键，所述防拆卸按键用于在所安装的设备被人为拆卸时启动4G+GNSS通讯模块的报警程序。

6.根据权利要求1所述的北斗短报文通讯定位设备，其特征在于，所述4G+GNSS通讯模块设有UART接口，所述UART接口包括UART_TX接口和UART_RX接口，所述4G+GNSS通讯模块与北斗通讯模块之间通过UART_TX接口和UART_RX接口实现数据传输过程。

7.根据权利要求1所述的北斗短报文通讯定位设备，其特征在于，所述4G+GNSS通讯模块设有I2CCL接口和I 2CDA接口,所述4G+GNSS通讯模块与加速度模块通过I 2CCL接口及I2CDA接口进行数据通信,设备翻转时启动4G+GNSS通讯模块的报警程序。

8.根据权利要求1所述的北斗短报文通讯定位设备，其特征在于，所述充电电池组连接有太阳能板，通过所述太阳能板对充电电池组进行电力补充。

9.一种通讯定位系统，包括通讯定位端、通信中继端及服务器端，所述通讯定位端与服务器端通过通信中继端进行通讯，其特征在于，该系统中所述通讯定位端采用如权利要求1-8任一项所述的北斗短报文通讯定位设备。

10.根据权利要求9所述的通讯定位系统，其特征在于，所述通信中继端采用通信基站和/或北斗三号全球卫星导航系统。

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