基于LoRa集成北斗通信技術(shù)的應(yīng)急響應(yīng)設(shè)計(jì)與實(shí)現(xiàn)
發(fā)布時(shí)間:2021-11-10 11:17
地震、洪水、火災(zāi)等復(fù)雜災(zāi)害應(yīng)急救援或處置場(chǎng)景中,時(shí)常出現(xiàn)運(yùn)營(yíng)商片區(qū)基站損壞或存在信號(hào)弱覆蓋區(qū)域,導(dǎo)致通訊中斷,影響對(duì)災(zāi)害現(xiàn)場(chǎng)的環(huán)境預(yù)判,最終降低應(yīng)急處置、救援統(tǒng)一指揮與危機(jī)管控效率.為此,提出一種新型通信組合方法,設(shè)計(jì)小型感知節(jié)點(diǎn)與匯聚終端,實(shí)現(xiàn)基礎(chǔ)應(yīng)急環(huán)境數(shù)據(jù)獲取,節(jié)點(diǎn)間采用遠(yuǎn)離距無(wú)線通信技術(shù)(long range radio, LoRa)進(jìn)行網(wǎng)內(nèi)數(shù)據(jù)傳輸,匯聚終端作為網(wǎng)關(guān)集成北斗通信技術(shù),實(shí)現(xiàn)感知數(shù)據(jù)與后臺(tái)服務(wù)端的遠(yuǎn)程通信.旨在為應(yīng)急救援人員提供一種信息獲取方式,以便提供相關(guān)決策依據(jù).
【文章來(lái)源】:福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,48(02)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
應(yīng)急場(chǎng)景下, 無(wú)人機(jī)搭載感知節(jié)點(diǎn)執(zhí)行區(qū)域環(huán)境數(shù)據(jù)采集、 傳輸并匯報(bào)節(jié)點(diǎn)位置以便后臺(tái)定位跟蹤, 結(jié)構(gòu)如圖2(a). 匯聚終端完成感知節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的接收、 歸類與備份, 集成北斗模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信. 終端集成LoRa與北斗兩大傳輸模塊, 分別用于節(jié)點(diǎn)網(wǎng)內(nèi)傳輸與服務(wù)端遠(yuǎn)程通信, 如圖2(b). 匯聚終端嵌入GPS模塊, 通過(guò)地理位置信息為無(wú)人機(jī)的路徑規(guī)劃提供依據(jù).1.3 關(guān)鍵技術(shù)
2.1 感知節(jié)點(diǎn)電源以往節(jié)點(diǎn)使用堿性電池等供電方案, 多為一次性使用耗材, 回收利用存在一定困難, 且存在環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn). 本節(jié)點(diǎn)采用鋰電池對(duì)主板持續(xù)供電, 兼容移動(dòng)電源與太陽(yáng)能電池充電接口, 如圖3所示, 供電系統(tǒng)分為降壓與升壓兩模塊. 其中, 3.3 V-A對(duì)主控系統(tǒng)及指示、 報(bào)警等模塊供電, 3.3 V-B作為備用電源在LDO模塊失效后能快速接入. 同時(shí), LoRa寬電壓特性支持2.5~5.5 V電源, 故設(shè)計(jì)3.3 V-C滿足LoRa模塊調(diào)試. 此外, 升壓模塊的5 V與12 V可用于傳感器供電調(diào)試.
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]煤礦應(yīng)急救援通信技術(shù)的現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 胡青松,楊維,丁恩杰,李世銀,李冰皓. 通信學(xué)報(bào). 2019(05)
[2]基于北斗與ZigBee的生態(tài)環(huán)境參數(shù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)[J]. 李邦訓(xùn),陳崇成,黃正睿,唐麗玉. 福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(04)
[3]基于LoRa技術(shù)的智能燈控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 李彤,李博,常成. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2019(03)
[4]基于北斗的氣象預(yù)警信息傳輸方法[J]. 陳蘇婷,林濤,張艷艷. 電子器件. 2018(05)
[5]基于STM32和LoRa的風(fēng)電塔筒免爬器的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 許鵬程,李志斌,劉暢,吳文峰,李洋. 儀表技術(shù)與傳感器. 2018(08)
[6]衛(wèi)星通信在應(yīng)急通信中的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 孟暉,宋俊海. 科技導(dǎo)報(bào). 2018(06)
[7]基于LoRa和地磁傳感器的智能停車系統(tǒng)[J]. 王東,呂文濤. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2018(01)
[8]地震救援現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急通信體系研究[J]. 王紀(jì)強(qiáng),吳晨,宋文杰,房曉亮,宋金龍,尹玉振,王強(qiáng). 地震工程學(xué)報(bào). 2017(S1)
[9]基于北斗衛(wèi)星的可靠遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 顏曉星,車明,高小娟. 計(jì)算機(jī)工程. 2017(03)
[10]陜西地震應(yīng)急通信指揮車改造和系統(tǒng)集成的關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 賈寧,韶丹,姬建中,李瑞華. 震災(zāi)防御技術(shù). 2016(02)
本文編號(hào):3487140
【文章來(lái)源】:福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2020,48(02)北大核心
【文章頁(yè)數(shù)】:7 頁(yè)
【部分圖文】:
通信系統(tǒng)結(jié)構(gòu)
應(yīng)急場(chǎng)景下, 無(wú)人機(jī)搭載感知節(jié)點(diǎn)執(zhí)行區(qū)域環(huán)境數(shù)據(jù)采集、 傳輸并匯報(bào)節(jié)點(diǎn)位置以便后臺(tái)定位跟蹤, 結(jié)構(gòu)如圖2(a). 匯聚終端完成感知節(jié)點(diǎn)數(shù)據(jù)的接收、 歸類與備份, 集成北斗模塊實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)距離通信. 終端集成LoRa與北斗兩大傳輸模塊, 分別用于節(jié)點(diǎn)網(wǎng)內(nèi)傳輸與服務(wù)端遠(yuǎn)程通信, 如圖2(b). 匯聚終端嵌入GPS模塊, 通過(guò)地理位置信息為無(wú)人機(jī)的路徑規(guī)劃提供依據(jù).1.3 關(guān)鍵技術(shù)
2.1 感知節(jié)點(diǎn)電源以往節(jié)點(diǎn)使用堿性電池等供電方案, 多為一次性使用耗材, 回收利用存在一定困難, 且存在環(huán)境污染風(fēng)險(xiǎn). 本節(jié)點(diǎn)采用鋰電池對(duì)主板持續(xù)供電, 兼容移動(dòng)電源與太陽(yáng)能電池充電接口, 如圖3所示, 供電系統(tǒng)分為降壓與升壓兩模塊. 其中, 3.3 V-A對(duì)主控系統(tǒng)及指示、 報(bào)警等模塊供電, 3.3 V-B作為備用電源在LDO模塊失效后能快速接入. 同時(shí), LoRa寬電壓特性支持2.5~5.5 V電源, 故設(shè)計(jì)3.3 V-C滿足LoRa模塊調(diào)試. 此外, 升壓模塊的5 V與12 V可用于傳感器供電調(diào)試.
【參考文獻(xiàn)】:
期刊論文
[1]煤礦應(yīng)急救援通信技術(shù)的現(xiàn)狀與趨勢(shì)[J]. 胡青松,楊維,丁恩杰,李世銀,李冰皓. 通信學(xué)報(bào). 2019(05)
[2]基于北斗與ZigBee的生態(tài)環(huán)境參數(shù)實(shí)時(shí)采集系統(tǒng)[J]. 李邦訓(xùn),陳崇成,黃正睿,唐麗玉. 福州大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版). 2019(04)
[3]基于LoRa技術(shù)的智能燈控系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 李彤,李博,常成. 計(jì)算機(jī)工程與設(shè)計(jì). 2019(03)
[4]基于北斗的氣象預(yù)警信息傳輸方法[J]. 陳蘇婷,林濤,張艷艷. 電子器件. 2018(05)
[5]基于STM32和LoRa的風(fēng)電塔筒免爬器的控制系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 許鵬程,李志斌,劉暢,吳文峰,李洋. 儀表技術(shù)與傳感器. 2018(08)
[6]衛(wèi)星通信在應(yīng)急通信中的應(yīng)用及發(fā)展[J]. 孟暉,宋俊海. 科技導(dǎo)報(bào). 2018(06)
[7]基于LoRa和地磁傳感器的智能停車系統(tǒng)[J]. 王東,呂文濤. 重慶理工大學(xué)學(xué)報(bào)(自然科學(xué)). 2018(01)
[8]地震救援現(xiàn)場(chǎng)應(yīng)急通信體系研究[J]. 王紀(jì)強(qiáng),吳晨,宋文杰,房曉亮,宋金龍,尹玉振,王強(qiáng). 地震工程學(xué)報(bào). 2017(S1)
[9]基于北斗衛(wèi)星的可靠遠(yuǎn)程通信系統(tǒng)設(shè)計(jì)[J]. 顏曉星,車明,高小娟. 計(jì)算機(jī)工程. 2017(03)
[10]陜西地震應(yīng)急通信指揮車改造和系統(tǒng)集成的關(guān)鍵技術(shù)研究[J]. 賈寧,韶丹,姬建中,李瑞華. 震災(zāi)防御技術(shù). 2016(02)
本文編號(hào):3487140
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