技术领域
[0001] 本实用新型属于地址灾害监测领域，具体地说，涉及一种基于区域自组网的北斗地质灾害监测系统。
相关背景技术
[0002] 当前，对于自然或人工灾害等应急类场景，通常需要运营商的应急保障车现场搭建微型通信基站，通过无线技术实现移动用户的接入。但基站与保障车需在一定距离内维持有线连接，以持续供电确保通信链路的可靠性，具有应用局限性。因此，如何克服应急场景恶劣的通信环境并对地质灾害进行持续稳定监控是当前面临的问题。
具体实施方式
[0028] 为使本申请实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例，通常在此处附图中描述和示出的本申请实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
[0029] 因此，以下对在附图中提供的本申请的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本申请的范围，而是仅仅表示本申请的选定实施例，基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。
[0030] 实施实例1：
[0031] 为了克服应急场景下恶劣的通信环境，并对地质灾害进行持续稳定监控，如图1所示，本实施例采用一种基于区域自组网的北斗地质灾害监测系统，包括： n个采集节点1，n为大于等于1的正整数，采集节点1用于采集环境数据和获取定位坐标；m个中继节点2，m为大于等于1的正整数，所述中继节点2中其中一个与采集结点1无线连接组成以中继节点2为中心的星型网络拓扑结构，中继节点2之间无线连接组成线性网络拓扑结构，中继节点2用于接收采集节点数据并进行数据中继；一网关节点3，网关节点3与中继节点2无线连接组成线性网络拓扑结构，网关节点3与北斗三号卫星通过北斗短报文连接。
[0032] 利用北斗短报文通信无需依靠微型通信基站即可稳定持续传输数据的特点，使得采集节点1的采集数据在恶劣的通信环境下，可持续稳定的向北斗三号卫星传输采集数据。中继续节点可采用具有数据转发功能的无线中继器。
[0033] 为了实现对监测点位移和环境参数的测量，在本实施例中，如图2所示，具体地，所述采集节点1包括：
[0034] 一传感器模块，所述传感器模块用于采集环境数据和获取定位坐标，这里传感器模块包括北斗定位装置和温度传感器、湿度传感器、压强传感器和光照强度传感器；
[0035] 一第一主控制器模块，所述第一主控制器模块用于处理和储存传感器模块采集到的环境数据，第一主控制器模块与传感器模块导线连接连接；
[0036] 一第一无线通信模块，所述第一无线通信模块用于与中继节点2无线通信，第一无线通信模块与第一主控制器模块导线连接；
[0037] 一第一电源管理模块，所述第一电源管理模块与传感器模块、第一主控制器模块和第一无线通信模块导线连接，第一电源管理模块用于为传感器模块、第一主控制器模块和第一无线通信模块提供电源。
[0038] 传感器模块包括传感器、数模转换器和USART全双工通用同步/异步串行收发模块。为了达到低功耗、低成本的设计目的，采集节点1选择基于Contex‑M 内核作为第一主控制器模块。该第一主控制器模块集成浮点运算指令和数字信号处理指令，具有128MB的静态随机存取存储器、1024kB的闪存、112个通用输入/输出(Input/Output，IO)口等丰富的设备资源，并选择待机模式作为设备的低功耗模式。同时，为了达到易组网和远距离通信的目的，第一无线通信模块选择泽耀科技的AS62‑T30，一款基于Semtech公司的SX1278射频芯片开发的、工作频段为410～441MHz的LoRa扩频传输串口数传模块，参考通信距离为8km，实际应用中工作距离可达10km，且带有前向纠错功能。此外，AS62‑T30还支持 LoRaWAN协议，可以构建LoRa星型网络拓扑结构。
[0039] 这里通过主控制器模块控制传感器模块采集环境数据和定位坐标，通过无线通信模块与中继节点2通信，通过电源管理模块向传感器模块、第一无线通信模块和第一主控制器模块供电。
[0040] 优选地，所述第一无线通信模块为LoRa无线通信模块。
[0041] 为了实现网关节点3既能进行普通短距离无线通信，也能进行北斗短报文长距离通信，在本实施例中具体地，如图3所示，所述网关节点3包括：
[0042] 一第二无线通信模块，所述第二无线通信模块用于与中继节点2无线通信，第二无线通信模块与中继节点2电连接；
[0043] 一第二主控制器模块，所述第二主控制器模块用于处理和储存第二无线通信模块接收到的环境数据，第二主控制器模块与第二无线通信模块电连接；
[0044] 一北斗短报文模块，所述北斗短报文模块用于与北斗三号卫星通过北斗短报文连接，北斗短报文模块与第二主控制器模块电连接。
[0045] 网关节点3通过第二无线通信模块接收中继发送的数据，经第二主控制器模块将接收到的数据包转换为北斗短报文的格式，再通过北斗短报文模块将短报文发送给后台的云平台。网关节点3的第二无线通信模块和第二主控制器模块均采用与采集节点1相同的模块产品。为了达到全覆盖、无盲区通信的目的，网关节点3上的北斗短报文模块选择超小型卫星无线电定位系统(RDSS)收发板卡。该收发板集成了北斗射频收发芯片、功放电路及基带电路等，不仅实现了北斗的 RDSS收发功能与定位功能，还方便手持应急终端实时显示与分析各节点的地理位置。由于北斗通信卫星已经覆盖亚太地区，在全国范围内做到无盲区通信，因此在蜂窝移动网络瘫痪或阻断的灾区，可以利用北斗短报文解决应急通信的问题。
[0046] 优选地，所述第二无线通信模块为LoRa无线通信模块。
[0047] 优选地，所述中继节点2为LoRa无线通信模块。
[0048] 以上所述实施例仅表达了本实用新型的优选实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形、改进及替代，这些都属于本实用新型的保护范围。
