一种小型化无线联网综合监测设备的制作方法

本发明涉及无线电监测，更具体地说，它涉及一种小型化无线联网综合监测设备。

背景技术：

1、随着无线电技术的快速发展，为应对各类不定场所、不定时间的突发性及临时性无线电监测应急保障任务，可快速部署、可移动的网格化监测系统得到了广泛应用；这类设备通常放置于郊区与野外等不存在有线网络的环境，相互之间以及与远程终端之间只能采用无线通信的数据传输手段。

2、目前，监测设备普遍采用的无线通信方式为4g/5g通信或是mesh自组网；其中，4g/5g通信数据传输速率较快，但对通信基站依赖性强，在基站通信繁忙或网络信号差的地区，易发生数据传输延时，甚至丢失，且4g/5g通信模块功耗较大；mesh自组网与4g/5g通信类似，具有数据传输速率较快的优点，但组网距离相对较短，同样存在工作功耗较大的问题，这对采用电池作为电源的网格化无线电监测传感器设备使用极为不利；同时，如果监测目标有意采取无线电静默等规避手段通过监测区域，传统常规无线电监测装置存在无法有效监测的问题，对于战地等特殊监测区域而言风险极大。

技术实现思路

1、本发明的目的在于提供一种小型化无线联网综合监测设备，以解决上述背景技术中存在的问题。

2、本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：

3、本技术实施例提供了一种小型化无线联网综合监测设备，包括综合控制管理单元以及与综合控制管理单元连接的信号接收处理单元，信号接收处理单元，用于接收预置频率范围内的无线电信号，还用于对接收的无线电信号进行第一预处理和第二预处理，并将处理后的无线电信号传输至综合控制管理单元；

4、还包括与综合控制管理单元连接的静默目标监测单元，静默目标监测单元用于对通过监测区域内的无线电静默目标进行侦查，并在存在无线电静默目标时生成反馈信号，还用于将反馈信号传输至综合控制管理单元；

5、还包括与综合控制管理单元连接的通信天线，通信天线，用于在进行小流量传输至通过lora通信方式将处理后的无线电信号或反馈信号传输至远程终端，或与邻近的监测设备进行数据交换，还用于当采用lora通信方式失败时，切换至北斗短报文通信方式进行与远程终端或邻近的监测设备之间的通信。

6、本发明的有益效果是：通过采用lora通信方式和北斗短报文通信方式，对于在lora通信范围以内的网格化无线电监测设备，能够满足网格化无线电监测设备小流量通信拓扑的要求，并且可以自由组网形成不同的通信拓扑结构；此外，与4g/5g通信与mesh自组网相比，lora具有低成本，低功耗和适用于不需要频繁通信的监视型设备的特点，很好地契合了网格化无线电监测设备小流量数据传输的要求；并且当lora通信方式不能满足使用要求时，即距离超过lora通信范围的网格化无线电监测设备，则切换为北斗短报文通信作为通信手段，北斗短报文的优势是全方位覆盖、无盲区，具有较高的数据传输可靠性与安全性，适用于其他通信手段无法覆盖的地区，从而增强了系统的通信可靠性。

7、本方案中，通过与综合控制管理单元连接的静默目标监测单元，可完善和补充对通过监测区域的车辆或人员等无线电静默目标的侦测能力，当存在无线电静默目标时，可以生成对应的反馈信号由综合控制管理单元传输至远程终端，从而达到一定的预警作用。

8、本方案中，通过综合控制管理单元采用的采用智能功率管理策略来对设备的系统功耗进行优化设计，使得设备在执行长周期监测任务时，可对自身电源进行自适应管控，科学预测合适的休眠、唤醒周期，延长工作时间。

9、在上述技术方案的基础上，本发明还可以做如下改进。

10、进一步，上述信号接收处理单元包括依次连接的超宽带监测天线、射频变频单元和数据处理单元，数据处理单元连接综合控制管理单元；

11、超宽带监测天线，用于接收预置频率范围内的无线电信号，并将接收的无线电信号传输至射频变频单元；

12、射频变频单元，用于对无线电信号进行第一预处理，并将第一预处理后得到的第一数据信号传输至数据处理单元；

13、数据处理单元，用于对第一数据信号进行第二预处理，并将第二预处理后得到的第二数据信号传输至综合控制管理单元。

14、采用上述进一步方案的有益效果是：可以实现无线电信号的接收以及对无线电信号的处理，以得到综合控制管理单元能够识别和传输至的数据。

15、进一步，上述第一预处理至少包括低噪声放大处理、预选滤波处理、数字步进衰减处理、正交解调处理和模数变换处理。

16、进一步，上述第二预处理至少包括数字下变频处理、数字滤波处理和快速傅里叶变换处理。

17、进一步，上述静默目标监测单元包括振动传感器单元和声音传感器单元；

18、振动传感器和声音传感器，用于当监测范围内出现相应情况时，生成反馈信号。

19、采用上述进一步方案的有益效果是：当监测区域内有无线电静默目标通过时，通过获取环境内的存在的振动和声音从而生成对应的反馈信号。

20、进一步，上述通信天线包括lora通信天线和北斗通信天线。

21、进一步，上述lora通信天线为棒状天线。

22、进一步，上述北斗通信天线为陶瓷介质天线。

23、进一步，上述综合控制管理单元包括单片机、北斗通信模块和lora通信模块，以及多个串口或接口，北斗通信模块和lora通信模块均通过mcx接口分别连接北斗通信天线和lora通信天线；

24、多个串口或接口，用于实现单片机与信号接收处理单元和静默目标监测单元之间的数据交互，还用于实现单片机对北斗通信模块进行短报文信息收发的控制，以及实现单片机对lora通信模块进行扩频通信的控制。

25、进一步，上述单片机的型号为hc32l072。

26、与现有技术相比，本发明至少具有以下的有益效果：

27、在本技术中，采用lora通信和北斗短报文通信两种通信方式，对于在lora通信范围以内的网格化无线电监测设备，能够满足网格化无线电监测设备小流量通信拓扑的要求，并且可以自由组网形成不同的通信拓扑结构；与4g/5g通信与mesh自组网相比，lora具有低成本，低功耗和适用于不需要频繁通信的监视型设备的特点，很好地契合了网格化无线电监测设备小流量数据传输的要求；并且当lora通信方式不能满足使用要求时，即距离超过lora通信范围的网格化无线电监测设备，则切换为北斗短报文通信作为通信手段，北斗短报文的优势是全方位覆盖、无盲区，具有较高的数据传输可靠性与安全性，适用于其他通信手段无法覆盖的地区，从而增强了系统的通信可靠性。

28、在本技术中，通过与综合控制管理单元连接的静默目标监测单元，可完善和补充对通过监测区域的车辆或人员等无线电静默目标的侦测能力，通过获取环境内的存在的振动和声音从而生成对应的反馈信号并由综合控制管理单元传输至远程终端，从而达到一定的预警作用。

29、在本技术中，综合控制管理单元中采用型号为hc32l072的单片机，通过智能功率管理策略来对设备的系统功耗进行优化设计，使得设备在执行长周期监测任务时，可对自身电源进行自适应管控，科学预测合适的休眠、唤醒周期，延长工作时间。