一种北斗短报文及物联网的电子界碑定位感知终端的制作方法

1.本发明涉及卫星导航应用技术领域，尤其涉及一种北斗短报文及物联网的电子界碑定位感知终端。


背景技术：

2.中国陆路边境线长22000多公里，在这万里边关，庄严地矗立了上万块界定中国主权的界碑，界碑在边防官兵心中是神圣的，因为她代表着祖国、使命、责任，为了祖国的尊严，为了界碑能永久立在原地，为了国土永远不少一尺一寸，边界巡逻成为戍边官兵最重要的执勤手段之一，然而，边防巡逻常与艰苦为伴，与危险共伍，甚至要付出生命的代价。
3.然而目前针对边防界碑管控信息化方向的研究较少，仍采用石碑作为界碑，存在必须人为看守、位置精度较低且易被毁移的弊端，为此提出一种北斗短报文及物联网的电子界碑定位感知终端。


技术实现要素：

4.本发明的目的是为了解决现有技术中存在界碑存在必须人为看守、位置精度较低且易被毁移的缺点，而提出的一种北斗短报文及物联网的电子界碑定位感知终端。
5.为了实现上述目的，本发明采用了如下技术方案：
6.一种北斗短报文及物联网的电子界碑定位感知终端，包括数据处理与控制单元、北斗/gps双频rtk定位模块、通讯单元、天线单元、电源管理控制单元和传感器单元，所述北斗/gps双频rtk定位模块、通讯单元和传感器单元与数据处理均与控制单元电性连接，所述天线单元与通讯单元电性连接，所述天线单元与北斗/gps双频rtk定位模块电性连接，所述数据处理与控制单元、北斗/gps双频rtk定位模块、通讯单元、天线单元和传感器单元均与电源管理控制单元电性连接，北斗/gps双频rtk定位模块采集的高精度定位数据和传感器模块采集的各状态数据送入数据处理与控制模块，经过内部运算判断处理，将结果数据进行存储，并通过通讯单元发送到监控中心。
7.进一步的，所述数据处理与控制单元包括低功耗数据处理cpu芯片、q
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spi flash存储器芯片，且q
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spi flash存储器芯片与低功耗数据处理cpu芯片电性连接，经cpu运算处理的关键数据保存在q
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spi flash存储器芯片内。
8.在前述方案的基础上，所述通讯单元包括2g/3g/4g通讯模块、nb
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iot通讯模块、北斗短报文通讯模块、低功耗蓝牙模块和lora通讯模块，且2g/3g/4g通讯模块、nb
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iot通讯模块、北斗短报文通讯模块、低功耗蓝牙模块和lora通讯模块分别与低功耗数据处理cpu芯片连接，通讯单元提供通讯功能。
9.作为本发明再进一步的方案，所述天线单元包括2g/3g/4g天线、北斗短报文模块天线、gnss定位天线和低功耗蓝牙天线，且2g/3g/4g天线、北斗短报文模块天线、gnss定位天线和低功耗蓝牙天线分别与2g/3g/4g通讯模块、北斗短报文通讯模块、北斗/gps双频rtk定位模块和低功耗蓝牙模块电性连接，天线单元负责各种信息的发送。
10.进一步的，所述电源管理控制单元包括太阳能电池板、锂电池、电池充放电管理模块和dc
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dc输出模块，通过电源控制单元为产品提供电力，能够保证设备长期运行。
11.在前述方案的基础上，所述传感器单元包括倾斜、振动传感器模块和温湿度传感器模块，且传感器单元和低功耗数据处理cpu芯片电性连接，传感器单元能够对环境进行检测。
12.与现有技术相比，本发明的有益效果是：
13.1.本发明结构紧凑，安装使用方便，功耗低，成本低廉，仅依靠太阳能与内置电池可以长期稳定可靠工作。
14.2.本发明可工作于单点定位、多点联合定位以及rtk高精度定位模式，能够工作于有运营商网络覆盖的2g/3g/4g网络和无运营商网络覆盖的偏远地区，在有运营商网络覆盖的2g/3g/4g网络下，能提供厘米级高精度实时定位。
15.3.本发明能够对监测环境的状态信息、定位信息进行定期备份并上传至监控中心，发生紧急情况时，监测环境被破坏，毁移后能实时记录相关状态信息，并将异常信息传送到监控中心。
16.4.本发明通过充电管理单元根据终端外壳上的太阳能电池板提供的电源对终端进行充电，能够保证设备长期运行。
17.5.本发明能够匹配手持管理终端可对北斗短报文及物联网的电子界碑定位感知终端系统进行配置更新，对数据进行提取，分析，现场维护。
18.本发明中结构紧凑，安装使用方便，功耗低，成本低廉，同时能够在有运营商网络覆盖的2g/3g/4g网络下，能提供厘米级高精度实时定位，并且能够对监测环境的状态信息、定位信息进行定期备份并上传至监控中心，当发生紧急情况时，监测环境被破坏，毁移后能实时记录相关状态信息，并将异常信息传送到监控中心，还能够匹配手持管理终端可对北斗短报文及物联网的电子界碑定位感知终端系统进行配置更新。
附图说明
19.图1为本发明提出的一种北斗短报文及物联网的电子界碑定位感知终端的通讯单元系统框图；
20.图2为本发明提出的一种北斗短报文及物联网的电子界碑定位感知终端的传感器单元系统框图；
21.图3为本发明提出的一种北斗短报文及物联网的电子界碑定位感知终端的电源管理单元系统框图；
22.图4为本发明提出的一种北斗短报文及物联网的电子界碑定位感知终端的天线单元系统框图
23.图5为本发明提出的一种北斗短报文及物联网的电子界碑定位感知终端的总模块系统框图。
具体实施方式
24.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。
25.实施例一
26.参照图1
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图5，一种北斗短报文及物联网的电子界碑定位感知终端，包括数据处理与控制单元、北斗/gps双频rtk定位模块、通讯单元、天线单元、电源管理控制单元和传感器单元，北斗/gps双频rtk定位模块、通讯单元和传感器单元均与数据处理与控制单元电性连接，天线单元与通讯单元电性连接，天线单元与北斗/gps双频rtk定位模块电性连接，数据处理与控制单元、北斗/gps双频rtk定位模块、通讯单元、天线单元和传感器单元均与电源管理控制单元电性连接，通过电源管理控制单元为终端进行供电。
27.实施例二
28.参照图1
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图5，本发明提供一种技术方案：一种北斗短报文及物联网的电子界碑定位感知终端，包括数据处理与控制单元，数据处理与控制单元包括低功耗数据处理cpu芯片、q
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spi flash存储器芯片，且q
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spi flash存储器芯片与低功耗数据处理cpu芯片电性连接，北斗/gps双频rtk定位模块、通讯单元，通讯单元包括2g/3g/4g通讯模块、nb
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iot通讯模块、北斗短报文通讯模块、低功耗蓝牙模块和lora通讯模块，且2g/3g/4g通讯模块、nb
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iot通讯模块、北斗短报文通讯模块、低功耗蓝牙模块和lora通讯模块分别与低功耗数据处理cpu芯片连接，天线单元，天线单元包括2g/3g/4g天线、北斗短报文模块天线、gnss定位天线和低功耗蓝牙天线，且2g/3g/4g天线、北斗短报文模块天线、gnss定位天线和低功耗蓝牙天线分别与2g/3g/4g通讯模块、北斗短报文通讯模块、北斗/gps双频rtk定位模块和低功耗蓝牙模块电性连接，电源管理控制单元，电源管理控制单元包括太阳能电池板、锂电池、电池充放电管理模块和dc
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dc输出模块，传感器单元，传感器单元包括倾斜、振动传感器模块和温湿度传感器模块，且传感器单元和低功耗数据处理cpu芯片电性连接，北斗/gps双频rtk定位模块、通讯单元和传感器单元均与数据处理与控制单元电性连接，传感器单元连接到天线单元和通讯单元电性连接，传感器单元连接到天线单元和北斗/gps双频rtk定位模块电性连接，传感器单元连接到数据处理与控制单元、北斗/gps双频rtk定位模块、通讯单元、天线单元和传感器单元均与电源管理控制单元电性连接。
29.工作原理：产品上电后，北斗/gps双频rtk定位模块解析出从天线接收到的高精度观测量数据，将北斗/gps双频rtk定位模块内部运算处理得出的高精度的定位数据通过uart串行接口或者usb接口送入数据处理与控制模块中进行分析处理，可得出厘米级的定位精度，并将数据存储在q
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spi flash存储器中，同时将各传感器模块采集的各状态数据送入数据处理与控制模块，计算出终端当前的各种指标状态，判断设备处于正常工作模式或者异常模式，并根据结果进行报警和存储，数据处理与控制单元将定位数据以及传感器模块采集的各状态信息通过多种可选无线通讯单元发送到监控中心，监控中心根据后台系统可以实时跟踪或者查看每一个定位终端的工作状态以及报警数据的异常处理，数据处理与控制模块实时检测耗蓝牙模块的连接信息以及电池电量等状态，根据当前电池电量程度选择设备工作模式，同时北斗/gps双频rtk定位模块为该北斗短报文及物联网的电子界碑定位感知终端的核心模块，在其工作性能以及稳定性要求上经过严格的选择，在本实施例中，选择gps l1/l2、北斗b1/b2双系统4频点的rtk模块，与之相对应的卫星接收天线应选择至少接收gps l1/l2、北斗b1/b2双系统4个频点以上的gnss天线，本实施例选择了gps l1/l2，北斗b1/b2/b3，glonass g1/g2三系统7个频点的gnss天线。
30.以上所述，仅为本发明较佳的具体实施方式，但本发明的保护范围并不局限于此，
任何熟悉本技术领域的技术人员在本发明揭露的技术范围内，根据本发明的技术方案及其发明构思加以等同替换或改变，都应涵盖在本发明的保护范围之内。