基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的減災(zāi)防災(zāi)安全預(yù)警系統(tǒng)

1、發(fā)明名稱基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的減災(zāi)防災(zāi)安全預(yù)警系統(tǒng)摘要北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的減災(zāi)防災(zāi)安全預(yù)警系統(tǒng)分析了災(zāi)情告警信息的特點(diǎn)，利用北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的通信優(yōu)勢、北斗衛(wèi)星定位、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理、北斗系統(tǒng)通信技術(shù)、安全準(zhǔn)確容錯、地理信息等技術(shù)，更好的應(yīng)用于鐵路、公路、水利、電力等行業(yè)沿線情況的監(jiān)測與告警。北斗在我國災(zāi)害防治中的成功應(yīng)用，對加強(qiáng)我國災(zāi)害監(jiān)督預(yù)報能力、高效開展應(yīng)急救援從而減少災(zāi)害損失有著重大而深遠(yuǎn)的影響?；诒倍沸l(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的減災(zāi)防災(zāi)安全預(yù)警系統(tǒng)的現(xiàn)場主控單元與北斗衛(wèi)星之間的通信是利用北斗無線通信功能進(jìn)行的。地面設(shè)備與北斗衛(wèi)星的信息交互流程，現(xiàn)場主控單元將數(shù)據(jù)采集傳輸單元傳來的信號進(jìn)行整理，去除掉重

2、復(fù)的信息并區(qū)分告警信息和基本的傳感器配置信息。然后通過北斗無線通信信道發(fā)送到北斗衛(wèi)星的上位機(jī)中，現(xiàn)場主控單元向北斗接收機(jī)發(fā)送信息分為主動上傳和被動上傳這兩種方式。主動上傳是當(dāng)現(xiàn)場主控單元收到告警信息時，要主動向北斗衛(wèi)星發(fā)送告警信號，不需要被動的等待上位機(jī)發(fā)送需求請求。被動上傳是當(dāng)北斗衛(wèi)星的上位機(jī)要求知道傳感器的配置信息時，給現(xiàn)場主控單元下發(fā)一個請求指令，此時會被動地上傳傳感器的配置信息。所以北斗衛(wèi)星接收機(jī)與現(xiàn)場主控單元中的發(fā)射機(jī)之間會進(jìn)行上行和下行兩種通信。北斗衛(wèi)星的接收機(jī)作為中轉(zhuǎn)站，將這些信息及時的發(fā)送給控制中心。在自然災(zāi)害的防治中，本系統(tǒng)的應(yīng)用范圍貫穿于災(zāi)害預(yù)測預(yù)報、災(zāi)情調(diào)查評估、災(zāi)害防治

3、救援、災(zāi)后重建等多個環(huán)節(jié)。技術(shù)領(lǐng)域本發(fā)明涉及基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的減災(zāi)防災(zāi)安全預(yù)警系統(tǒng)背景技術(shù)我國是一個地域面積廣闊且自然災(zāi)害多發(fā)的國家，如山體滑坡、洪澇、風(fēng)暴、冰雪、地震等，給我國的人民生命財(cái)產(chǎn)和經(jīng)濟(jì)發(fā)展造成了巨大的損失。如何應(yīng)對各種自然災(zāi)害，以提高全社會的災(zāi)害防治能力，最大限度地降低災(zāi)害損失，是我們面臨的一項(xiàng)緊迫任務(wù)。利用我國自主研制的北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)服務(wù)我國的減災(zāi)救災(zāi)事業(yè)，對我國災(zāi)害防治水平的提升將有著重大而深遠(yuǎn)的影響。，有的災(zāi)害甚至對鐵路、公路、水利、電力等行業(yè)造成極其嚴(yán)重的毀壞，導(dǎo)致大量的人員傷亡和國家財(cái)產(chǎn)的損失。所以制定科學(xué)有效的預(yù)防機(jī)制，在災(zāi)害發(fā)生前或發(fā)生時，及時準(zhǔn)確的實(shí)施防范或

4、救援措施，使災(zāi)害造成的影響降到最低，對確保安全運(yùn)營有著重大的實(shí)際意義。基于北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)的減災(zāi)防災(zāi)安全預(yù)警系統(tǒng)分析了災(zāi)情告警信息的特點(diǎn)，利用北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的通信優(yōu)勢、物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)等，更好的應(yīng)用于鐵路、公路、水利、電力等行業(yè)沿線情況的監(jiān)測與告警。北斗在我國災(zāi)害防治中的成功應(yīng)用，對加強(qiáng)我國災(zāi)害監(jiān)督預(yù)報能力、高效開展應(yīng)急救援從而減少災(zāi)害損失有著重大而深遠(yuǎn)的影響。發(fā)明內(nèi)容本發(fā)明采用了北斗衛(wèi)星定位、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理、北斗系統(tǒng)通信技術(shù)、安全準(zhǔn)確容錯、地理信息等技術(shù)。山體滑坡、洪澇、地震、泥石流等自然災(zāi)害進(jìn)行實(shí)時的監(jiān)測、預(yù)警，應(yīng)用北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的短報文無線通信功能和抗干擾性強(qiáng)的特性，物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)、地理信息系統(tǒng)等技

5、術(shù)，使控制中心及時了解監(jiān)測地點(diǎn)的災(zāi)情信息，進(jìn)而實(shí)施有效的防護(hù)措施，降低災(zāi)害的破壞，保證安全運(yùn)行。另外，此系統(tǒng)是將北斗衛(wèi)星通信系統(tǒng)融入到防災(zāi)監(jiān)測預(yù)警中，充分利用北斗衛(wèi)星通信的特點(diǎn)和優(yōu)勢，更加及時、有效的完成災(zāi)情信息的傳送。更好的應(yīng)用于鐵路、公路、水利、電力等行業(yè)沿線情況的監(jiān)測與告警。發(fā)明功能如下：系統(tǒng)采用采用了北斗衛(wèi)星定位、物聯(lián)網(wǎng)、數(shù)據(jù)處理、北斗系統(tǒng)通信技術(shù)、安全準(zhǔn)確容錯、地理信息等技術(shù)，應(yīng)用北斗衛(wèi)星系統(tǒng)的短報文無線通信功能和抗干擾性強(qiáng)的特性，可以實(shí)現(xiàn)對監(jiān)測目標(biāo)的實(shí)時監(jiān)控和預(yù)測預(yù)警，為災(zāi)害的防治決策提供技術(shù)支持和準(zhǔn)確預(yù)報。如在地質(zhì)災(zāi)害調(diào)查中，北斗衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)可以為災(zāi)害的遙感調(diào)查提供空間坐標(biāo)，并對

6、遙感數(shù)據(jù)進(jìn)行校正和檢驗(yàn)，以查明不同背景下地質(zhì)災(zāi)害隱患區(qū)段。系統(tǒng)是通過安裝在需要監(jiān)測地點(diǎn)周圍的傳感器來采集災(zāi)情信息，并將這些信息發(fā)送給數(shù)據(jù)采集傳輸單元，然后將這些信息發(fā)送到現(xiàn)場主控單元，再通過現(xiàn)場主控單元發(fā)送給北斗衛(wèi)星的上位機(jī)，最后上位機(jī)將信息轉(zhuǎn)發(fā)到控制中心。分為兩個主要方向：信號通過北斗發(fā)射終端發(fā)送到北斗衛(wèi)星接收機(jī)過程中，要經(jīng)過地球的大氣層，其中對流層和電離層對信號傳輸?shù)挠绊?，以及可能存在的人為電磁干擾，都會造成通信誤比特率指標(biāo)的下降。北斗通信系統(tǒng)采用CDMAT頻技術(shù)以增強(qiáng)信號的抗干擾性能，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃?，故需要對擴(kuò)頻通信系統(tǒng)的抗干擾性能加以分析和評估；傳感器裝置在監(jiān)測點(diǎn)附近，這種環(huán)境存

7、在很強(qiáng)的電磁騷擾，可能對傳感器采集到的微弱信號造成嚴(yán)重干擾，因此在設(shè)計(jì)傳感器的測量放大電路時需采用特殊的電路結(jié)構(gòu)和若干抗干擾設(shè)計(jì)方法，用以降低騷擾造成的不良影響，以保證系統(tǒng)的正常工作。附圖說明圖1黨部I定位衛(wèi)早戶監(jiān)控具體實(shí)施方式系統(tǒng)是通過安裝在需要監(jiān)測地點(diǎn)周圍的傳感器來采集災(zāi)情信息，并將這些信息發(fā)送給數(shù)據(jù)采集傳輸單元，然后將這些信息發(fā)送到現(xiàn)場主控單元，再通過現(xiàn)場主控單元發(fā)送給北斗衛(wèi)星的上位機(jī)，最后上位機(jī)將信息轉(zhuǎn)發(fā)到控制中心。分為兩個主要方向：信號通過北斗發(fā)射終端發(fā)送到北斗衛(wèi)星接收機(jī)過程中，要經(jīng)過地球的大氣層，其中對流層和電離層對信號傳輸?shù)挠绊?，以及可能存在的人為電磁干擾，都會造成通信誤比特率指標(biāo)的下降。北斗通信系統(tǒng)采用CDMAT頻技術(shù)以增強(qiáng)信號的抗干擾性能，提高數(shù)據(jù)傳輸?shù)目煽啃裕市枰獙U(kuò)頻通信系統(tǒng)的抗干擾性能加以分析