1.本发明涉及气象水文观测技术领域，尤其是涉及一种基于北斗通讯技术的便携式气象水文数据传输系统。
背景技术：2.气象水文数据与工农业生产、居民生活、军事活动、科学实验息息相关，构建一个科学合理、运行高效的气象水文数据体系，提高气象水文数据传输的实时性、数据处理的准确性、决策参考的科学性，为优质高效的气象水文数据保障提供有力的支持、北斗卫星导航定位系统是我国自主研发的卫星导航定位系统，集定位、短报文通信和授时三大功能于一体，基于北斗卫星导航定位系统的气象水文数据系统能较好地担当气象水文数据保障职责。
3.研究气象水文与城市、农村及各个产业特别是农业生产的相互关系，也研究气候水文对自然生态系统和各产业部门的影响，研究气候变化的减缓与适应对策，根据大气科学原理和水文科学原理进行针对各产业的专业天气与气候预测、灾害预警、评价和服务，旨在充分利用有利天气和气候资源，减轻天气气候灾害对农业及其他行业经济和社会的影响。天气和气候影响着生态环境、经济和社会生活的各个方面，全球气候变化是当前的科学热点之一，也是国际关注的焦点。应用气象学专业在社会、经济和生态环境建设中起着重要的保障作用。
4.目前，在气象水文观测的研究中，主要有两种数据传输方法：一是通过有线的方式将气象水文传感器连接到显示平台，使用通讯电缆或光缆的方式进行有线连接；二是使用无线的数据传输方式。能够一定程度实现了野外特定区域的实时观测。无线数据传输技术出现以来，已经逐渐取代有线数据传输，并成为一种主流趋势。尤其在一些恶劣环境，特殊作业场合等情况下，无线数据传输发挥着不可替代的作用，不仅提供了工作效率，还节省了大量人力物力成本。
5.1、有线通讯：其优点是：传输距离远、衰减小，抗干扰性能好，适合远距离传输。其缺点是：数据传输不够经济；光熔接及维护需专业技术人员及设备操作处理，维护技术要求高，不易升级扩容
6.2、无线传输技术网络传输：解决城域间远距离、点位极其分散的监控传输方式,传输速率快，传输距离远，组网简单，但是受基站覆盖范围的限制，在通信条件差的地方信号比较弱，存在通信死角。同时存在数据的安全隐患的问题。
技术实现要素：7.本发明的目的在于提供一种基于北斗通讯技术的便携式气象水文数据传输系统，该系统能够解决现有技术中存在的问题。
8.本发明提供一种基于北斗通讯技术的便携式气象水文数据传输系统，其特征在于，包括气象水文传感器、一体式北斗发送机、一体式北斗接收机和上位机；
9.所述气象水文传感器与一体式北斗发送机通过数据线相连，气象水文传感器将采集到的气象水文数据发送到一体式北斗发送机；
10.一体式北斗接收机接收到一体式北斗发送机传输的数据然后通过数据线传送到上位机。
11.优选的，所述的气象水文传感器包括气象要素以及水文要素的复合型智能气象监测装置。
12.优选的，所述一体式北斗发送机包括第一可折叠支架、第一控制箱、第一数据与电源接口面板、第一液晶显示面板、第一采集控制板、第一供电锂电池、第一北斗机可折叠安装支架和北斗发送机；
13.北斗发送机通过第一北斗机可折叠安装支架固定在第一控制箱上方；
14.第一采集控制板和第一供电锂电池安装固定于第一控制箱内；
15.第一数据与电源接口面板和第一液晶显示面板安装于第一控制箱正前方；
16.第一控制箱底部安装了四个第一可折叠支架。
17.优选的，所述第一可折叠支架、第一控制箱以及第一北斗机可折叠安装支架均采用铝合金加工而成。
18.优选的，所述第一数据与电源接口面板均采用防水航空插头。
19.优选的，一体式北斗接收机包括第二可折叠支架、第二控制箱、第二数据与电源接口面板、第二液晶显示面板、第二采集控制板、第二供电锂电池、第二北斗机可折叠安装支架和北斗接收机；
20.北斗接收机通过第二北斗机可折叠安装支架固定在第二控制箱上方；
21.第二采集控制板和第二供电锂电池安装固定于第二控制箱内；
22.第二数据与电源接口面板和第二液晶显示面板安装于第二控制箱正前方；
23.第二控制箱底部安装了四个第二可折叠支架。
24.优选的，第二可折叠支架和第二控制箱以及第二北斗机可折叠安装支架均采用铝合金加工而成。
25.优选的，第二数据与电源接口面板均采用防水航空插头。
26.优选的，所述的上位机包括数据显示功能模块和数据存储功能模块；
27.上位机接收到一体式北斗接收机传输过来的数据根据解析出来的北斗发送机的卡号来区分是哪一路传输过来的气象水分数据；
28.数据显示功能模块根据数据格式解析显示气象水文数据；
29.数据存储功能模块存储记录数据。
30.优选的，所述一体式北斗发送机和一体式北斗接收机包括北斗机配置模块；
31.北斗机配置模块包括工作方式配置将设备设置成指令模式或透传模式；目的地址用来作为接收/发送短报文的北斗设备的卡号和本机地址安装在当前设备里的北斗卡的卡号；发送时间间隔。
32.有益效果：
33.基于北斗通讯技术的便携式气象水文数据传输系统，主要利用北斗卫星通技术，实现将野外的气象水文数据传输到上位机显示平台；发送机与北斗机均采用一体式设计，无需安装工具，快速安装；支架采用折叠结构设计，便于收纳、携带。
附图说明
34.为了更清楚地说明本发明具体实施方式或现有技术中的技术方案，下面将对具体实施方式或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图是本发明的一些实施方式，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
35.图1为本发明的提供的系统结构示意图；
36.图2a为本发明的一体式北斗发送机系统结构示意图；
37.图2b为本发明提供的第一控制箱内部结构示意图；
38.图3a为本发明的一体式北斗接收机系统结构示意图；
39.图3b为本发明提供的第一控制箱内部结构示意图；
40.图4为本发明的一体式北斗发送机、接收机的折叠收纳效果图；
41.图5为本发明的一体式北斗机配置软件；
42.图6为本发明的液晶显示屏的显示效果图；
43.图7为本发明的上位机显示平台软件示意图；
44.图8为本发明的多点数据发送和多点数据接收示意图；
45.图9为本发明的北斗机设备功能框图；
46.附图标记说明：
47.1：气象水文传感器、2：一体式北斗发送机、3：一体式北斗接收机、4：上位机；
48.21：第一可折叠支架、22：第一控制箱、23：第一数据与电源接口面板、24：第一液晶显示面板、25：第一采集控制板、26：第一供电锂电池、27：第一北斗机可折叠安装支架、28：北斗发送机；
49.31：第二可折叠支架、32：第二控制箱、33：第二数据与电源接口面板、34：第二液晶显示面板、35：第二采集控制板、36：第二供电锂电池、37：第二北斗机可折叠安装支架、38：北斗接收机。
具体实施方式
50.下面将结合实施例对本发明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发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
51.在本发明的描述中，需要理解的是，术语"中心"、"纵向"、"横向"、"长度"、"宽度"、"厚度"、"上"、"下"、"前"、"后"、"左"、"右"、"竖直"、"水平"、"顶"、"底"、"内"、"外"、"顺时针"、"逆时针"等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本发明和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本发明的限制。
52.此外，术语"第一"、"第二"仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有"第一"、"第二"的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个所述特征。在本发明的描述中，"多个"的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。此外，术语“安装”、“相连”、“连接”应做广义理解，例如，可以
是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本发明中的具体含义。
53.如图1至图9所示，本实施方式提供了一种基于北斗通讯技术的便携式气象水文数据传输系统，其包括气象水文传感器1、一体式北斗发送机2、一体式北斗接收机3和上位机4。
54.气象水文传感器1与一体式北斗发送机2通过数据线相连将采集到的气象水文数据发送到一体式北斗发送机2，一体式北斗接收机3接收到一体式北斗发送机2传输的数据然后通过数据线传送到上位机4，从而实现气象水文数据的实时传输。
55.基于北斗通讯技术的便携式气象水文数据传输系统，主要利用北斗卫星通技术，实现将野外的气象水文数据传输到上位机显示平台；发送机与北斗机均采用一体式设计，无需安装工具，快速安装；支架采用折叠结构设计，便于收纳、携带。
56.北斗卫星通信系统覆盖范围广、没有通信盲区、信息加密传输安全。用户终端机分为指挥型用户机和通信型用户机，指挥型用户机可以监收其所有下属用户机的通信数据，并可以向其任一下属用户机发送命令或与其进行数据通信。
57.气象水文传感器1包括以rs232/rs485等数字输出的气象要素以及水文要素的复合型智能气象监测产品。均可以接入便携式气象水文数据传输系统。
58.一体式北斗发送机2
59.一体式北斗发送机2包括第一可折叠支架21和第一控制箱22、第一数据与电源接口面板23、第一液晶显示面板24、第一采集控制板25、第一供电锂电池26、第一北斗机可折叠安装支架27和北斗发送机28。
60.北斗发送机28通过第一北斗机可折叠安装支架27固定在第一控制箱22上方。第一采集控制板25和第一供电锂电池26安装固定于第一控制箱22内。第一数据与电源接口面板23和第一液晶显示面板24安装于第一控制箱22正前方，第一控制箱22底部安装了四个第一可折叠支架21。
61.第一可折叠支架21和第一控制箱22以及第一北斗机可折叠安装支架27均采用铝合金加工而成，轻便结实耐用。
62.第一数据与电源接口面板23均采用防水航空插头，数据接头为数据输入接口以及北斗机配置和采集控制板的调试接口，北斗机配置接口主要用于配置串口参数以及用来作为接收短报文的北斗设备的卡号以及安装在当前设备里的北斗卡的卡号。
63.电源接口为第一供电锂电池26充电。
64.第一液晶显示面板24为实时显示北斗机的信号强度和卡号以及供电锂电池的实时电量。
65.设备安装野外时可根据实时显示北斗机的信号强度调整安装角度或安装位置，从而快速找到信号最强的安装角度和位置。第一采集控制板25用于采集气象水文传感器实时数据经过处理后并通过串口传送至北斗发送机28，该数据包含北斗发送机的卡号加上气象水文数据。
66.一体式北斗接收机3
67.一体式北斗接收机3包括第二可折叠支架31和第二控制箱32、第二数据与电源接
口面板33、第二液晶显示面板34、第二采集控制板35、第二供电锂电池36、第二北斗机可折叠安装支架37和北斗接收机38。
68.北斗接收机38通过第二北斗机可折叠安装支架37固定在第二控制箱32上方。第二采集控制板35和第二供电锂电池36安装固定于第二控制箱32内。第二数据与电源接口面板33和第二液晶显示面板34安装于第二控制箱32正前方，第二控制箱32底部安装了四个第二可折叠支架31。
69.第二可折叠支架31和第二控制箱32以及第二北斗机可折叠安装支架37均采用铝合金加工而成，轻便结实耐用。
70.第二数据与电源接口面板33均采用防水航空插头，数据接头为数据输入接口以及北斗机配置和采集控制板的调试接口，北斗机配置接口主要用于配置串口参数以及用来作为发送短报文的北斗设备的卡号以及安装在当前设备里的北斗卡的卡号。
71.电源接口为第二供电锂电池36充电。
72.第二液晶显示面板34为实时显示北斗机的信号强度和卡号以及供电锂电池的实时电量。
73.设备安装野外时可根据实时显示北斗机的信号强度调整安装角度或安装位置，从而快速找到信号最强的安装角度和位置。北斗接收机38定时接收到北斗发送机28发送过来的数据然后传送至第二采集控制板35，第二采集控制板35并通过串口传送至上位机。
74.上位机4
75.上位机4包括数据显示功能模块和数据存储功能模块。
76.上位机4接收到一体式北斗接收机3传输过来的数据根据解析出来的北斗发送机的卡号来区分是哪一路传输过来的气象水分数据；然后根据数据格式解析显示气象水文数据；数据存储功能存储记录数据；
77.北斗机配置模块包括工作方式配置将设备设置成指令模式或透传模式；目的地址用来作为接收/发送短报文的北斗设备的卡号和本机地址安装在当前设备里的北斗卡的卡号；发送数据间隔等。
78.本具体实施方式，具有可靠性高、测试范围广、反应速度快、灵敏度高、环境适应性强等优点。体积小，重量轻，功耗低，集成度高；
79.本实施方式提供的基于北斗通讯技术的便携式气象水文数据传输系统的工作过程为：
80.气象水文传感器1直接发送原始数据给采集控制板，采集控制板将原始数据和一体式北斗接收机的卡号等数据传给一体式北斗发送机，一体式北斗发送机对收到的数据自动进行分包处理，将分包后的数据进行缓存，在信号正常的情况下自动将缓存数据发生给卫星。当收到数据时，一体式北斗接收机将收到的原始数据通过串口发出，没有任何其他信息。因为透传模式下终端可以直接处理原始数据，外部设备在发送数据时不需要进行任何的数据处理即可以实现数据的传输以及接收，一体式北斗接收机将接收到数据发送给一体式北斗接收机机箱内的采集控制板，采集控制板将接收的数据进行解析然后传送到上位机显示平台上。
81.综上所述：基于北斗通讯技术的便携式气象水文数据传输系统具有以下优点：
82.1、外观设计合理，能有效节约空间，实现野外无工具快速安装和快速拆卸，有效的
节约时间成本。
83.2、部件材质选用合理，即保证整体的坚固耐用，以适应野外突发的恶劣天气，又整体重量轻便，搭配便携箱实现轻松的野外运输。
84.3、发送机搭配太阳能电池板和充电适配器，可任意选择充电模式。
85.4、可实现多点气象水文数据发送，多点数据接收。
86.5、可根据不同气象水文设备数据，配置软件，显示数据。
87.最后应说明的是：以上各实施例仅用以说明本发明的技术方案，而非对其限制；尽管参照前述各实施例对本发明进行了详细的说明，本领域的普通技术人员应当理解：其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分或者全部技术特征进行等同替换；而这些修改或者替换，并不使相应技术方案的本质脱离本发明各实施例技术方案的范围。
技术特征：1.一种基于北斗通讯技术的便携式气象水文数据传输系统，其特征在于，包括气象水文传感器、一体式北斗发送机、一体式北斗接收机和上位机；所述气象水文传感器与一体式北斗发送机通过数据线相连，气象水文传感器将采集到的气象水文数据发送到一体式北斗发送机；一体式北斗接收机接收到一体式北斗发送机传输的数据然后通过数据线传送到上位机。2.根据权利要求1所述的基于北斗通讯技术的便携式气象水文数据传输系统，其特征在于，所述的气象水文传感器包括气象要素以及水文要素的复合型智能气象监测装置。3.根据权利要求1所述的基于北斗通讯技术的便携式气象水文数据传输系统，其特征在于，所述一体式北斗发送机包括第一可折叠支架、第一控制箱、第一数据与电源接口面板、第一液晶显示面板、第一采集控制板、第一供电锂电池、第一北斗机可折叠安装支架和北斗发送机；北斗发送机通过第一北斗机可折叠安装支架固定在第一控制箱上方；第一采集控制板和第一供电锂电池安装固定于第一控制箱内；第一数据与电源接口面板和第一液晶显示面板安装于第一控制箱正前方；第一控制箱底部安装了四个第一可折叠支架。4.根据权利要求3所述的基于北斗通讯技术的便携式气象水文数据传输系统，其特征在于，所述第一可折叠支架、第一控制箱以及第一北斗机可折叠安装支架均采用铝合金加工而成。5.根据权利要求3所述的基于北斗通讯技术的便携式气象水文数据传输系统，其特征在于，所述第一数据与电源接口面板均采用防水航空插头。6.根据权利要求1所述的基于北斗通讯技术的便携式气象水文数据传输系统，其特征在于，一体式北斗接收机包括第二可折叠支架、第二控制箱、第二数据与电源接口面板、第二液晶显示面板、第二采集控制板、第二供电锂电池、第二北斗机可折叠安装支架和北斗接收机；北斗接收机通过第二北斗机可折叠安装支架固定在第二控制箱上方；第二采集控制板和第二供电锂电池安装固定于第二控制箱内；第二数据与电源接口面板和第二液晶显示面板安装于第二控制箱正前方；第二控制箱底部安装了四个第二可折叠支架。7.根据权利要求6所述的基于北斗通讯技术的便携式气象水文数据传输系统，其特征在于，第二可折叠支架和第二控制箱以及第二北斗机可折叠安装支架均采用铝合金加工而成。8.根据权利要求6所述的基于北斗通讯技术的便携式气象水文数据传输系统，其特征在于，第二数据与电源接口面板均采用防水航空插头。9.根据权利要求1所述的基于北斗通讯技术的便携式气象水文数据传输系统，其特征在于，所述的上位机包括数据显示功能模块和数据存储功能模块；上位机接收到一体式北斗接收机传输过来的数据根据解析出来的北斗发送机的卡号来区分是哪一路传输过来的气象水分数据；数据显示功能模块根据数据格式解析显示气象水文数据；
数据存储功能模块存储记录数据。10.根据权利要求1所述的基于北斗通讯技术的便携式气象水文数据传输系统，其特征在于，所述一体式北斗发送机和一体式北斗接收机包括北斗机配置模块；北斗机配置模块包括工作方式配置将设备设置成指令模式或透传模式；目的地址用来作为接收/发送短报文的北斗设备的卡号和本机地址安装在当前设备里的北斗卡的卡号；发送时间间隔。
技术总结本发明涉及气象水文观测技术领域，尤其是涉及一种基于北斗通讯技术的便携式气象水文数据传输系统。基于北斗通讯技术的便携式气象水文数据传输系统包括气象水文传感器、一体式北斗发送机、一体式北斗接收机和上位机；所述气象水文传感器与一体式北斗发送机通过数据线相连，气象水文传感器将采集到的气象水文数据发送到一体式北斗发送机；一体式北斗接收机接收到一体式北斗发送机传输的数据然后通过数据线传送到上位机。利用北斗卫星通技术，实现将野外的气象水文数据传输到上位机显示平台；发送机与北斗机均采用一体式设计，无需安装工具，快速安装；支架采用折叠结构设计，便于收纳、携带。携带。
技术研发人员：杨林林 徐洋 蒋成洋 郑波亮
受保护的技术使用者：北京剑灵科技有限公司
技术研发日：2022.07.22
技术公布日：2022/11/1
