專利名稱：便攜式野外地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明屬于無(wú)線通信技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種便攜式野外地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
我國(guó)是地質(zhì)環(huán)境脆弱、地質(zhì)災(zāi)害多發(fā)的國(guó)家之一，滑坡、崩塌、泥石流、地面塌陷等突發(fā)性地質(zhì)災(zāi)害的易發(fā)區(qū)面積約占國(guó)土面積的65%。受汶川大地震影響，加之極端氣候事件，以及工程建設(shè)引發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害在相當(dāng)長(zhǎng)的時(shí)間內(nèi)仍將不斷上升等因素，地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)能否及時(shí)傳輸及響應(yīng)就更加重要。目前國(guó)內(nèi)野外地質(zhì)調(diào)查設(shè)備及數(shù)據(jù)傳輸設(shè)備十分繁雜，各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)數(shù)據(jù)不能及時(shí)上傳上報(bào)，因此整合各個(gè)站點(diǎn)使其能在野外惡劣環(huán)境下實(shí)時(shí)傳輸，將野外地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)采集、分析、處理和傳遞有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，就成為我國(guó)地質(zhì)環(huán)境檢測(cè)必須解決的難題之一。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明的目的是提供一種便攜式野外地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)，旨在為完成野外地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急數(shù)據(jù)傳輸提供網(wǎng)絡(luò)保障。本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，一種便攜式野外地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)，其為一安放在背負(fù)包中背負(fù)式便攜終端，所述背負(fù)式便攜終端包括數(shù)據(jù)處理單元，用于對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理后輸入、輸出，其連接有數(shù)據(jù)收發(fā)處理器、語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)及視頻解碼器；數(shù)據(jù)采集裝置，用于采集野外地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)地質(zhì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理單元；通信單元，用于數(shù)據(jù)處理單元與主管站子系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的通信。其中，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括有GIS數(shù)據(jù)采集器、攝像頭、DV數(shù)字錄像機(jī)；所述GIS 數(shù)據(jù)采集器通過(guò)所述數(shù)據(jù)收發(fā)處理器與數(shù)據(jù)處理單元連接，所述攝像頭、DV數(shù)字錄像機(jī)通過(guò)所述視頻解碼器與數(shù)據(jù)處理單元連接，分別將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)處理單元進(jìn)行處理。所述通信單元包含有便攜野外衛(wèi)星天線及3G無(wú)線傳輸單元；所述便攜野外衛(wèi)星天線的天線饋源頭通過(guò)雙工器與上行變頻功率放大器、下行低噪聲放大器相連；上行變頻功率放大器經(jīng)上行調(diào)解單元連接到數(shù)據(jù)處理單元，下行低噪聲放大器通過(guò)分路器、下行多路解調(diào)單元連接數(shù)據(jù)處理單元；所述3G無(wú)線傳輸單元連接數(shù)據(jù)處理單元。所述天線為便攜式KU波段收發(fā)天線。所述數(shù)據(jù)處理單元還連接有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器為E2PR0M芯片，該芯片固化有嵌入式軟件程序代碼。所述傳輸系統(tǒng)還包括便攜電話機(jī)、單兵無(wú)線圖傳裝置；所述便攜電話機(jī)通過(guò)所述語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)、所述單兵無(wú)線圖傳裝置通過(guò)所述視頻解碼器分別連接數(shù)據(jù)處理單元。
本發(fā)明通過(guò)將數(shù)據(jù)處理單元、通信單元及數(shù)據(jù)采集裝置整合在一起，從而將野外地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)采集、分析、處理和傳遞有機(jī)的結(jié)合起來(lái)，使得各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)得以及時(shí)上傳上報(bào)，可以在野外惡劣環(huán)境下進(jìn)行實(shí)時(shí)傳輸相關(guān)數(shù)據(jù)，從而為完成野外地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急數(shù)據(jù)傳輸提供了有力的網(wǎng)絡(luò)保障。


圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的便攜式野外地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)的工作原理圖。
具體實(shí)施例方式為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合附圖，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。一種便攜式野外地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)，其為一安放在背負(fù)包中背負(fù)式便攜終端，所述背負(fù)式便攜終端包括數(shù)據(jù)處理單元，用于對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理后輸入、輸出，其連接有數(shù)據(jù)收發(fā)處理器、語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)及視頻解碼器；數(shù)據(jù)采集裝置，用于采集野外地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)地質(zhì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理單元；通信單元，用于數(shù)據(jù)處理單元與主管網(wǎng)站的子系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的通信。其中，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括有GIS數(shù)據(jù)采集器、攝像頭、DV數(shù)字錄像機(jī)；所述GIS 數(shù)據(jù)采集器通過(guò)所述數(shù)據(jù)收發(fā)處理器與數(shù)據(jù)處理單元連接，所述攝像頭、DV數(shù)字錄像機(jī)通過(guò)所述視頻解碼器與數(shù)據(jù)處理單元連接，分別將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)處理單元進(jìn)行處理。所述通信單元包含有便攜野外衛(wèi)星天線及3G無(wú)線傳輸單元；所述便攜野外衛(wèi)星天線的天線饋源頭通過(guò)雙工器與上行變頻功率放大器、下行低噪聲放大器相連；上行變頻功率放大器經(jīng)上行調(diào)解單元連接到數(shù)據(jù)處理單元，下行低噪聲放大器通過(guò)分路器、下行多路解調(diào)單元連接數(shù)據(jù)處理單元；所述3G無(wú)線傳輸單元連接數(shù)據(jù)處理單元。所述天線為便攜式KU波段收發(fā)天線。所述數(shù)據(jù)處理單元還連接有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器為E2PR0M芯片，該芯片固化有嵌入式軟件程序代碼。所述傳輸系統(tǒng)還包括便攜電話機(jī)、單兵無(wú)線圖傳裝置；所述便攜電話機(jī)通過(guò)所述語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)、所述單兵無(wú)線圖傳裝置通過(guò)所述視頻解碼器分別連接數(shù)據(jù)處理單元。本發(fā)明的便攜式野外地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)的傳輸信道是基于中國(guó)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院統(tǒng)一衛(wèi)星網(wǎng)管體制下的Vipersat衛(wèi)星終端構(gòu)建。由于采用了多種優(yōu)化和先進(jìn)的傳輸機(jī)制，使得Vipersat系統(tǒng)是一個(gè)性價(jià)比高、應(yīng)用靈活的衛(wèi)星傳輸網(wǎng)絡(luò)，在多媒體業(yè)務(wù)傳輸應(yīng)用領(lǐng)域，為用戶提供一個(gè)空間段資源共享的先進(jìn)通信平臺(tái)。所用Vipersat系統(tǒng)的硬件及網(wǎng)管軟件型號(hào)及版本均完全符合國(guó)土部應(yīng)急會(huì)商傳輸衛(wèi)星系統(tǒng)標(biāo)準(zhǔn)并可按全國(guó)統(tǒng)一規(guī)劃的技術(shù)體系入網(wǎng)使用。整個(gè)系統(tǒng)除可以單獨(dú)應(yīng)用外，還可以與國(guó)土部已建的、在建的、或?qū)⒔ǖ耐愊到y(tǒng)互聯(lián)互通，實(shí)現(xiàn)資源共享，共同組成一個(gè)龐大的、全國(guó)統(tǒng)一的綜合業(yè)務(wù)平臺(tái)。通過(guò)安置在各省端固定站和國(guó)土資源部主站的數(shù)據(jù)服務(wù)器，該傳輸系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)便攜終端與各省、部的多方數(shù)據(jù)傳輸、分析及處理。該便攜終端是基于TDM/STDMA和dSCPC (動(dòng)態(tài)SCPC)技術(shù)而集成的，其衛(wèi)星通信部分包含有1臺(tái)CDM570/L-IP衛(wèi)星MODEM、1臺(tái)CMR-5975DVB接收機(jī)、1臺(tái)BUC (上行變頻功率放大器)和1只LNB (下行功率放大器)。由于通信單元采用Comtech EF Data的CDM-570L-IP 衛(wèi)星Modem和CMR-5975DVB衛(wèi)星MODEM，從而可實(shí)現(xiàn)TDM/STDMA和dSCPC (動(dòng)態(tài)SCPC)工作模式。所有的應(yīng)急設(shè)備集中在進(jìn)口設(shè)備箱內(nèi)，設(shè)備箱密封防水；當(dāng)緊急情況時(shí)，可將設(shè)備背包拎出背負(fù)到達(dá)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)，所有背包均為20Kg左右，符合長(zhǎng)距離奔襲使用。終端入網(wǎng)和網(wǎng)管信息通道終端到達(dá)現(xiàn)場(chǎng)后，一旦天線對(duì)準(zhǔn)衛(wèi)星，CMR-5975DVB接收機(jī)中的解調(diào)器開始接收主站網(wǎng)管子系統(tǒng)發(fā)出的DVB網(wǎng)管載波，獲得網(wǎng)管控制命令；在傳輸應(yīng)急業(yè)務(wù)之前，CDM570L-IP中的調(diào)制器發(fā)射的STDMA載波，通過(guò)共享的STDMA載波向主站的網(wǎng)管子系統(tǒng)傳送自動(dòng)切換請(qǐng)求和應(yīng)急終端站設(shè)備狀態(tài)信息。此時(shí)應(yīng)急終端站依靠?jī)蓚€(gè)很小的共享網(wǎng)管載波與主站的網(wǎng)管子系統(tǒng)之間建立了雙向網(wǎng)管信息傳輸通道。應(yīng)急終端站入網(wǎng)過(guò)程結(jié)束，VMS能夠自動(dòng)或手動(dòng)控制該應(yīng)急終端站了。業(yè)務(wù)傳輸終端入網(wǎng)后，在VMS網(wǎng)管的控制下，終端的CDM570L-IP的發(fā)射載波由 STDMA模式切換到SCPC方式，VMS自動(dòng)為該載波在SCPC頻率池中分配帶寬；同時(shí)VMS還向 CDM570L發(fā)送控制命令，使用其中的1路SCPC解調(diào)器接收其他應(yīng)急終端站發(fā)出的SCPC載波，這樣兩個(gè)便攜式應(yīng)急終端站之間就建立了網(wǎng)狀單跳應(yīng)急通信鏈路。CDM570/L是一款高性能衛(wèi)星MODEM，內(nèi)置IP路由器，可以用于點(diǎn)到點(diǎn)、點(diǎn)到多點(diǎn)以及網(wǎng)狀網(wǎng)絡(luò)。它是業(yè)內(nèi)最先進(jìn)的MODEM之一，集成了最新的TPC編解碼技術(shù)和調(diào)制技術(shù)， 能夠?qū)崿F(xiàn)前所未有的頻譜效率；CDM570/L的IP模塊還可以提供一系列先進(jìn)的IP包處理功能，如QoS、IP包頭壓縮、IP包載荷壓縮，以及3xDES加密。MODEM配備Vipersat功能后，可以與Vipersat管理系統(tǒng)VMS —起構(gòu)成一個(gè)功能強(qiáng)大的可管理的動(dòng)態(tài)SCPC系統(tǒng)。在CDM570/L內(nèi)部，包含有一個(gè)功能強(qiáng)大的基于微處理器的輸入/輸出控制器，支持各種類型的輸入輸出端口，同時(shí)內(nèi)嵌的軟件支持所有VMS管理功能。在VMS的管理調(diào)度控制下，Vipersat系統(tǒng)中的CDM570/L可以共享帶寬，根據(jù)一系列切換機(jī)制，自動(dòng)切換到專用的SCPC信道。這種信道調(diào)度管理方式能夠更好地支持面向連接的應(yīng)用業(yè)務(wù)，減少網(wǎng)絡(luò)擁塞。VMS還可以建立應(yīng)急終端站之間的網(wǎng)狀單跳衛(wèi)星電路。本發(fā)明的背負(fù)式便攜終端主要功能有(1)可方便快捷地搬運(yùn)到任意地方安裝，并開通數(shù)據(jù)傳輸系統(tǒng)；(2)開機(jī)即可同固定站網(wǎng)管通信，可向網(wǎng)管發(fā)送切換請(qǐng)求并接受網(wǎng)管的管理；(3)根據(jù)網(wǎng)管的控制命令可自動(dòng)改變衛(wèi)星調(diào)制端口及衛(wèi)星各個(gè)解調(diào)端口的工作參數(shù)(發(fā)射接收頻率、數(shù)據(jù)速率、發(fā)射功率、調(diào)制方式等)；(4)自動(dòng)進(jìn)入高速SCPC方式，同固定站及其它遠(yuǎn)端應(yīng)急站完成單跳通信；(5)基于IP協(xié)議通過(guò)衛(wèi)星鏈路傳遞應(yīng)急多媒體業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)(話音、視頻、數(shù)據(jù))；
(6)上行數(shù)據(jù)速率可達(dá)512Kbps ；(7)可聯(lián)接使用IP電話及網(wǎng)關(guān)；(8)支持同固定站相同的多址工作方式SCPC/STDMA ；(9)前向糾錯(cuò) FEC(Forward Error Correction 支持 TPC1/2，3/4, 7/8 解調(diào)。以上公開的僅為本發(fā)明的具體實(shí)施例，但本發(fā)明并非局限于此，對(duì)于本領(lǐng)域的普通技術(shù)人員來(lái)說(shuō)，在不脫離本發(fā)明原理的前提下，做出的變形應(yīng)視為屬于本發(fā)明保護(hù)范圍。
權(quán)利要求
1.一種便攜式野外地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)，為一安放在背負(fù)包中的背負(fù)式便攜終端，其特征在于，所述背負(fù)式便攜終端包含有數(shù)據(jù)處理單元，用于對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理后輸入、輸出，其連接有數(shù)據(jù)收發(fā)處理器、語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)及視頻解碼器；數(shù)據(jù)采集裝置，用于采集野外地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)地質(zhì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理單元；通信單元，用于數(shù)據(jù)處理單元與主管站的子系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式野外地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)采集裝置包括有GIS數(shù)據(jù)采集器、攝像頭、DV數(shù)字錄像機(jī)；所述GIS數(shù)據(jù)采集器通過(guò)所述數(shù)據(jù)收發(fā)處理器與數(shù)據(jù)處理單元連接，所述攝像頭、DV數(shù)字錄像機(jī)通過(guò)所述視頻解碼器與數(shù)據(jù)處理單元連接，分別將采集的數(shù)據(jù)傳輸?shù)剿鰯?shù)據(jù)處理單元進(jìn)行處理。
3.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式野外地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述通信單元包含有便攜野外衛(wèi)星天線及3G無(wú)線傳輸單元；所述便攜野外衛(wèi)星天線的天線饋源頭通過(guò)雙工器與上行變頻功率放大器、下行低噪聲放大器相連；上行變頻功率放大器經(jīng)上行調(diào)解單元連接到數(shù)據(jù)處理單元，下行低噪聲放大器通過(guò)分路器、下行多路解調(diào)單元連接數(shù)據(jù)處理單元；所述3G無(wú)線傳輸單元連接數(shù)據(jù)處理單元。
4.根據(jù)權(quán)利要求3所述的便攜式野外地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述天線為便攜式KU波段收發(fā)天線。
5.根據(jù)權(quán)利要求1所述的便攜式野外地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述數(shù)據(jù)處理單元還連接有數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器，所述數(shù)據(jù)存儲(chǔ)器為E2PR0M芯片，該芯片固化有嵌入式軟件程序代碼。
6.根據(jù)權(quán)利要求1-5任一機(jī)所述的便攜式野外地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)，其特征在于，所述傳輸系統(tǒng)還包括便攜電話機(jī)、單兵無(wú)線圖傳裝置；所述便攜電話機(jī)通過(guò)所述語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)、所述單兵無(wú)線圖傳裝置機(jī)通過(guò)所述視頻解碼器分別連接數(shù)據(jù)處理單元。
全文摘要
本發(fā)明公開了一種便攜式野外地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)傳輸系統(tǒng)，其為一安放在背負(fù)包中的背負(fù)式便攜終端，所述背負(fù)式便攜終端包括數(shù)據(jù)處理單元，用于對(duì)采集的數(shù)據(jù)進(jìn)行分析、處理后輸入、輸出，其連接有數(shù)據(jù)收發(fā)處理器、語(yǔ)音網(wǎng)關(guān)及視頻解碼器；數(shù)據(jù)采集裝置，用于采集野外地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的相關(guān)地質(zhì)數(shù)據(jù)傳輸?shù)綌?shù)據(jù)處理單元；通信單元，用于數(shù)據(jù)處理單元與主管站的子系統(tǒng)進(jìn)行相關(guān)數(shù)據(jù)的通信。本發(fā)明通過(guò)將數(shù)據(jù)處理單元、通信單元及數(shù)據(jù)采集裝置整合在一起，將野外地質(zhì)調(diào)查數(shù)據(jù)采集、分析、處理和傳遞有機(jī)結(jié)合起來(lái)，使得各個(gè)監(jiān)測(cè)點(diǎn)的數(shù)據(jù)得以及時(shí)上傳上報(bào)，從而為完成野外地質(zhì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急數(shù)據(jù)傳輸提供了有力的網(wǎng)絡(luò)保障。
文檔編號(hào)H04B1/38GK102185625SQ201110124629
公開日2011年9月14日 申請(qǐng)日期2011年5月13日 優(yōu)先權(quán)日2011年5月13日
發(fā)明者周萌, 喻孟良, 張斌, 張鳴之, 曾青石, 蔡罕龍, 薛躍明, 陳輝, 韓明偉, 馬娟, 黃喆 申請(qǐng)人:中國(guó)地質(zhì)環(huán)境監(jiān)測(cè)院, 蔡罕龍