基于北斗通訊精度可調(diào)的農(nóng)牧業(yè)數(shù)據(jù)采集還原現(xiàn)場的裝置的制造方法
【專利摘要】基于北斗通訊精度可調(diào)的農(nóng)牧業(yè)數(shù)據(jù)采集還原現(xiàn)場的裝置涉及信息技術(shù)領(lǐng)域，本發(fā)明由攝像機、氣象傳感器、土壤墑情傳感器、現(xiàn)場嵌入式工控機、北斗網(wǎng)關(guān)、北斗終端、控制中心室的北斗指揮機及主機組成。解決在沒有移動通訊網(wǎng)絡情況下實時采集到農(nóng)牧業(yè)現(xiàn)場監(jiān)測圖像數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)和土壤墑情數(shù)據(jù)，最后在控制中心室根據(jù)農(nóng)牧業(yè)管理人員設定的圖像分格參數(shù)還原出所需要的農(nóng)牧業(yè)現(xiàn)場監(jiān)測圖像，可以為農(nóng)牧業(yè)工作人員提供農(nóng)牧業(yè)最直觀的圖像數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)和土壤墑情數(shù)據(jù)，判斷該片區(qū)域牧草等其它作物的分布疏密及顏色深淺。由于主機給定的圖像分格參數(shù)不一樣，解析出來的現(xiàn)場的截圖精度也不一樣，主機可以根據(jù)需要確定下發(fā)的分格參數(shù)實現(xiàn)精度可調(diào)的控制方式。
【專利說明】
基于北斗通訊精度可調(diào)的農(nóng)牧業(yè)數(shù)據(jù)采集還原現(xiàn)場的裝置
技術(shù)領(lǐng)域
[0001]本發(fā)明涉及通信技術(shù)領(lǐng)域，尤其是一種基于北斗通訊精度可調(diào)的農(nóng)牧業(yè)數(shù)據(jù)采集還原現(xiàn)場的裝置。
【背景技術(shù)】
[0002]目前，由于農(nóng)牧業(yè)較為發(fā)達的一些地區(qū)處在地理位置比較偏僻的位置，移動通訊網(wǎng)絡尚不能全部覆蓋，該地區(qū)的農(nóng)牧業(yè)現(xiàn)場數(shù)據(jù)不能通過常規(guī)的移動網(wǎng)絡通道傳輸。牧草管理人員無法實時、準備地獲取到農(nóng)牧業(yè)的現(xiàn)場數(shù)據(jù)。
[0003]現(xiàn)有技術(shù)中如?？低暫驼憬笕A等企業(yè)的視頻監(jiān)控系統(tǒng)，在遠程視頻采集監(jiān)控方面都是通過移動通信數(shù)據(jù)網(wǎng)絡提供一定的上下行帶寬來完成的:
地方監(jiān)控點:
CIF視頻格式每路攝像頭的比特率為512Kbps，即每路攝像頭所需的數(shù)據(jù)傳輸帶寬為512Kbps，10路攝像機所需的數(shù)據(jù)傳輸帶寬為:
512Kbps(視頻格式的比特率)X 10(攝像機的路數(shù))? 5120Kbps=5Mbps(上行帶寬)；
即:采用CIF視頻格式各地方監(jiān)控所需的網(wǎng)絡上行帶寬至少為5Mbps;
Dl視頻格式每路攝像頭的比特率為1.5Mbps，即每路攝像頭所需的數(shù)據(jù)傳輸帶寬為1.5Mbps，10路攝像機所需的數(shù)據(jù)傳輸帶寬為:
1.5Mbps(視頻格式的比特率)X 10(攝像機的路數(shù))=15Mbps(上行帶寬)；
SP:采用Dl視頻格式各地方監(jiān)控所需的網(wǎng)絡上行帶寬至少為15Mbps;
720P(100萬像素)的視頻格式每路攝像頭的比特率為2Mbps，即每路攝像頭所需的數(shù)據(jù)傳輸帶寬為2Mbps，10路攝像機所需的數(shù)據(jù)傳輸帶寬為:
2Mbps(視頻格式的比特率)X 10(攝像機的路數(shù))=20Mbps(上行帶寬)；
SP:采用720P的視頻格式各地方監(jiān)控所需的網(wǎng)絡上行帶寬至少為20Mbps;
1080P(200萬像素)的視頻格式每路攝像頭的比特率為4Mbps，即每路攝像頭所需的數(shù)據(jù)傳輸帶寬為4Mbps，10路攝像機所需的數(shù)據(jù)傳輸帶寬為:
4Mbps(視頻格式的比特率)X 10(攝像機的路數(shù))=40Mbps(上行帶寬)；
即:采用1080P的視頻格式各地方監(jiān)控所需的網(wǎng)絡上行帶寬至少為40Mbps。
[0004]在偏遠的地區(qū)沒有移動公司架設的無線通信網(wǎng)絡，無法支持高帶寬的視頻監(jiān)控碼流，現(xiàn)有技術(shù)不能適應農(nóng)牧業(yè)較為發(fā)達的一些地區(qū)對農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)信息的采集和傳輸，農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)信息通常包括牧草的生長狀態(tài)信息，氣象信息，土壤墑情等。而現(xiàn)有技術(shù)中的衛(wèi)星遙感技術(shù)民用的最高精度在米級，不僅費用昂貴，而且只能適應遠程農(nóng)牧業(yè)生產(chǎn)信息中作物面積統(tǒng)計，而生長狀態(tài)，氣象信息，土壤墑情無從獲取。
[0005]北斗衛(wèi)星系統(tǒng)是基于我國自主知識產(chǎn)權(quán)的〃北斗導航系統(tǒng)〃而建立起來的衛(wèi)星通信導航系統(tǒng)，能夠全天候、全天時提供衛(wèi)星導航和通信服務。系統(tǒng)主要由空間衛(wèi)星、地面中心站和用戶終端等部分組成。北斗衛(wèi)星系統(tǒng)具有三大功能:快速定位、短報文通信、精密授時。
[0006]本發(fā)明基于北斗衛(wèi)星系統(tǒng)短報文通信解決遠程農(nóng)牧業(yè)生長狀態(tài)信息，氣象信息，土壤墑情信息的采集，前端處理，數(shù)據(jù)格式化，數(shù)據(jù)短報文傳輸，數(shù)據(jù)接收，數(shù)據(jù)還原，并且通過控制中心主機可以向現(xiàn)場嵌入式工控機以北斗短報文形式下發(fā)圖形分格參數(shù)，不同的圖像分格參數(shù)最終解析出來的圖像精度不同，以此實現(xiàn)精度可調(diào)的功能。
[0007]本發(fā)明的難點有以下幾點:
1、北斗短報文有120字的限制，需要現(xiàn)場嵌入式工控機對數(shù)據(jù)做前期的處理，包括壓縮，格式化，與控制中心約定算法；
2、現(xiàn)場嵌入式工控機能接收控制中心主機下發(fā)的分格參數(shù)，并根據(jù)分格參數(shù)對采集圖像進行壓縮處理；
3、控制中心主機能夠與現(xiàn)場嵌入式工控機約定算法，用以還原現(xiàn)場嵌入式工控機通過北斗短報文回傳的現(xiàn)場數(shù)據(jù)，包括圖像還原。
[0008]通過本發(fā)明農(nóng)牧業(yè)工作及管理人員可以根據(jù)圖像精度與數(shù)據(jù)響應速度來綜合考慮圖像的分格參數(shù)，然后直接在控制中心室下發(fā)圖像分格參數(shù)。
【發(fā)明內(nèi)容】
[0009](一)要解決的技術(shù)問題
本發(fā)明的目的是，提供一種基于北斗通訊精度可調(diào)的農(nóng)牧業(yè)數(shù)據(jù)采集還原現(xiàn)場的裝置，解決在沒有移動通訊網(wǎng)絡情況下實時采集到農(nóng)牧業(yè)現(xiàn)場監(jiān)測圖像數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)和土壤墑情數(shù)據(jù)，最后在控制中心室根據(jù)農(nóng)牧業(yè)管理人員設定的圖像分格參數(shù)還原出所需要的農(nóng)牧業(yè)現(xiàn)場監(jiān)測圖像，可以為農(nóng)牧業(yè)工作人員提供農(nóng)牧業(yè)最直觀的圖像數(shù)據(jù)、氣象數(shù)據(jù)和土壤墑情數(shù)據(jù)，判斷該片區(qū)域牧草等其它作物的分布疏密及顏色深淺。
[0010](二)技術(shù)方案
為解決上述技術(shù)問題，本發(fā)明提供一種基于北斗通訊精度可調(diào)的農(nóng)牧業(yè)數(shù)據(jù)采集還原現(xiàn)場的裝置，本發(fā)明由攝像機、氣象傳感器、土壤墑情傳感器、現(xiàn)場嵌入式工控機、北斗網(wǎng)關(guān)、北斗終端、控制中心室的北斗指揮機及主機組成；
攝像機安裝在鐵塔上以俯角45度安裝，氣象傳感器朝北安裝，土壤墑情傳感器埋在距地面約15 Cm的土壤里；
現(xiàn)場嵌入式工控機通過網(wǎng)線與攝像機相連，接收攝像機傳輸?shù)膶崟r視頻流，將實時視頻流轉(zhuǎn)換成標準的視頻流并按照一定間隔時間截圖且對截圖按照控制中心室主機給定的分格參數(shù)及相應算法分格處理，將處理后數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標準的協(xié)議數(shù)據(jù)；
北斗網(wǎng)關(guān)通過RS485接口與氣象傳感器、土壤墑情傳感器和現(xiàn)場嵌入式工控機連接，將氣象傳感器采集的數(shù)據(jù)、土壤墑情傳感器采集的數(shù)據(jù)與現(xiàn)場嵌入式工控機發(fā)送的協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成符合北斗傳輸規(guī)范4.0的北斗協(xié)議數(shù)據(jù)；
北斗終端通過RS232通訊線與北斗網(wǎng)關(guān)相連，將北斗網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換后的北斗協(xié)議數(shù)據(jù)發(fā)送給北斗衛(wèi)星；
控制中心室的北斗指揮機接收到北斗衛(wèi)星傳輸?shù)默F(xiàn)場的北斗協(xié)議數(shù)據(jù)，并將現(xiàn)場的北斗協(xié)議數(shù)據(jù)通過RS232通訊線發(fā)送給主機，主機將接收到的現(xiàn)場的北斗協(xié)議數(shù)據(jù)按照主機與現(xiàn)場嵌入式工控機約定的算法及圖像還原方式解析出現(xiàn)場的氣象傳感器采集的數(shù)據(jù)、現(xiàn)場的土壤墑情傳感器采集的數(shù)據(jù)及現(xiàn)場的截圖，由于主機給定的圖像分格參數(shù)不一樣，解析出來的現(xiàn)場的截圖精度也不一樣，主機可以根據(jù)需要確定下發(fā)的分格參數(shù)實現(xiàn)精度可調(diào)的控制方式。
[0011](三)有益效果
區(qū)別于【背景技術(shù)】，本發(fā)明提供一種基于北斗通訊精度可調(diào)的農(nóng)牧業(yè)數(shù)據(jù)采集還原現(xiàn)場的裝置，本裝置能夠在沒有移動通訊網(wǎng)絡的區(qū)域中，通過北斗衛(wèi)星通信系統(tǒng)實時傳輸農(nóng)牧業(yè)現(xiàn)場的監(jiān)測圖像、氣象數(shù)據(jù)及土壤墑情數(shù)據(jù)，在控制中心室，主機將傳指揮機傳輸過來的圖像數(shù)據(jù)報文、氣象數(shù)據(jù)報文和土壤墑情數(shù)據(jù)報文解析出來，實時的圖像數(shù)據(jù)根據(jù)農(nóng)牧業(yè)工作人員給定的圖像分格參數(shù)在主機還原農(nóng)牧業(yè)的現(xiàn)場監(jiān)測圖像，同時在主機將還原后的監(jiān)測圖像、氣象數(shù)據(jù)和土壤墑情數(shù)據(jù)存儲起來，為農(nóng)牧業(yè)大數(shù)據(jù)平臺提供豐富、海量的數(shù)據(jù)。
【附圖說明】
[0012]圖1是本發(fā)明一實施方式中基于北斗通訊精度可調(diào)的農(nóng)牧業(yè)數(shù)據(jù)采集還原現(xiàn)場的裝置結(jié)構(gòu)示意圖；
圖2是本發(fā)明一實施方式中基于北斗通訊精度可調(diào)的農(nóng)牧業(yè)數(shù)據(jù)采集還原現(xiàn)場的裝置的流程示意圖。
[0013]標號說明:
1.攝像機，2.氣象傳感器，
3.土壤墑情傳感器，4.網(wǎng)線，
5.RS485接口，6.現(xiàn)場嵌入式工控機，
7.北斗網(wǎng)關(guān)，8.RS232通訊線，
9.北斗終端，10.北斗衛(wèi)星通信傳輸通道，
I1.北斗指揮機，12.主機。
【具體實施方式】
[0014]為使本發(fā)明的目的、內(nèi)容和優(yōu)點更加清楚，下面結(jié)合附圖和實施例，對本發(fā)明的【具體實施方式】作進一步詳細描述。以下實施例用于說明本發(fā)明，但不用來限制本發(fā)明的范圍。請參閱圖1，本實施方式提供了一種基于北斗通訊精度可調(diào)的農(nóng)牧業(yè)數(shù)據(jù)采集還原現(xiàn)場的裝置，本發(fā)明由攝像機1、氣象傳感器2、土壤墑情傳感器3、現(xiàn)場嵌入式工控機6、北斗網(wǎng)關(guān)7、北斗終端9、控制中心室的北斗指揮機11及主機12組成；
攝像機I安裝在鐵塔上以俯角45度安裝，氣象傳感器2朝北安裝，土壤墑情傳感器3埋在距地面約15cm的土壤里；
現(xiàn)場嵌入式工控機6通過網(wǎng)線4與攝像機I相連，接收攝像機I傳輸?shù)膶崟r視頻流，將實時視頻流轉(zhuǎn)換成標準的視頻流并按照一定間隔時間截圖且對截圖按照控制中心室主機12給定的分格參數(shù)及相應算法分格處理，將處理后數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標準的協(xié)議數(shù)據(jù)；
北斗網(wǎng)關(guān)7通過RS485接口 5與氣象傳感器2、土壤墑情傳感器3和現(xiàn)場嵌入式工控機6連接，將氣象傳感器2采集的數(shù)據(jù)、土壤墑情傳感器3采集的數(shù)據(jù)與現(xiàn)場嵌入式工控機6發(fā)送的協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成符合北斗傳輸規(guī)范4.0的北斗協(xié)議數(shù)據(jù)；
北斗終端9通過RS232通訊線8與北斗網(wǎng)關(guān)7相連，將北斗網(wǎng)關(guān)7轉(zhuǎn)換后的北斗協(xié)議數(shù)據(jù)發(fā)送給北斗衛(wèi)星；
控制中心室的北斗指揮機11接收到北斗衛(wèi)星傳輸?shù)默F(xiàn)場的北斗協(xié)議數(shù)據(jù)，并將現(xiàn)場的北斗協(xié)議數(shù)據(jù)通過RS232通訊線8發(fā)送給主機12，主機12將接收到的現(xiàn)場的北斗協(xié)議數(shù)據(jù)按照主機12與現(xiàn)場嵌入式工控機6約定的算法及圖像還原方式解析出現(xiàn)場的氣象傳感器2采集的數(shù)據(jù)、現(xiàn)場的土壤墑情傳感器3采集的數(shù)據(jù)及現(xiàn)場的截圖，由于主機12給定的圖像分格參數(shù)不一樣，解析出來的現(xiàn)場的截圖精度也不一樣，主機12可以根據(jù)需要確定下發(fā)的分格參數(shù)實現(xiàn)精度可調(diào)的控制方式。
[0015]請參閱圖2，本實施方式提供一種基于北斗通訊精度可調(diào)的農(nóng)牧業(yè)數(shù)據(jù)采集還原現(xiàn)場的裝置，實現(xiàn)本發(fā)明的主要步驟包括:
步驟S201，現(xiàn)場嵌入式工控機6通過網(wǎng)線4與攝像機I相連，接收攝像機I傳輸?shù)膶崟r視頻流，將實時視頻流轉(zhuǎn)換成標準的視頻流并按照一定間隔時間截圖且對截完后的圖片按照控制中心室主機12給定的分格參數(shù)及相應算法分格處理，將處理后數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標準的協(xié)議數(shù)據(jù)。
[0016]步驟S202，北斗網(wǎng)關(guān)7通過RS485接口 5與氣象傳感器2、土壤墑情傳感器3和現(xiàn)場嵌入式工控機6連接，將氣象傳感器2采集的數(shù)據(jù)、土壤墑情傳感器3采集的數(shù)據(jù)與現(xiàn)場嵌入式工控機6發(fā)送的協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成符合北斗傳輸規(guī)范4.0的北斗協(xié)議數(shù)據(jù)。
[0017]步驟S203，北斗終端9通過RS232通訊線8與北斗網(wǎng)關(guān)7相連，將北斗網(wǎng)關(guān)7轉(zhuǎn)換后的北斗協(xié)議數(shù)據(jù)發(fā)送給北斗衛(wèi)星。
[0018]步驟S204，控制中心室的北斗指揮機11接收到北斗衛(wèi)星傳輸?shù)默F(xiàn)場的北斗協(xié)議數(shù)據(jù)，并將現(xiàn)場的北斗協(xié)議數(shù)據(jù)通過RS232通訊線8發(fā)送給主機12，主機12將接收到的現(xiàn)場的北斗協(xié)議數(shù)據(jù)按照主機12與現(xiàn)場嵌入式工控機6約定的算法及圖像還原方式解析出現(xiàn)場的氣象傳感器2采集的數(shù)據(jù)、現(xiàn)場的土壤墑情傳感器3采集的數(shù)據(jù)及現(xiàn)場的截圖，由于主機12給定的圖像分格參數(shù)不一樣，解析出來的現(xiàn)場的截圖精度也不一樣，主機12可以根據(jù)需要確定下發(fā)的分格參數(shù)實現(xiàn)精度可調(diào)的控制方式。
[0019]以上所述僅為本發(fā)明的實施例，并非因此限制本發(fā)明的專利范圍，凡是利用本發(fā)明說明書及附圖內(nèi)容所作的等效結(jié)構(gòu)或等效流程變換，或直接或間接運用在其他相關(guān)的技術(shù)領(lǐng)域，均同理包括在本發(fā)明的專利保護范圍內(nèi)。
【主權(quán)項】
1.基于北斗通訊精度可調(diào)的農(nóng)牧業(yè)數(shù)據(jù)采集還原現(xiàn)場的裝置，其特征在于由攝像機、氣象傳感器、土壤墑情傳感器、現(xiàn)場嵌入式工控機、北斗網(wǎng)關(guān)、北斗終端、控制中心室的北斗指揮機及主機組成； 攝像機安裝在鐵塔上以俯角45度安裝，氣象傳感器朝北安裝，土壤墑情傳感器埋在距地面約15 cm的土壤里； 現(xiàn)場嵌入式工控機通過網(wǎng)線與攝像機相連，接收攝像機傳輸?shù)膶崟r視頻流，將實時視頻流轉(zhuǎn)換成標準的視頻流并按照一定間隔時間截圖且對截圖按照控制中心室主機給定的分格參數(shù)及相應算法分格處理，將處理后數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成標準的協(xié)議數(shù)據(jù)； 北斗網(wǎng)關(guān)通過RS485接口與氣象傳感器、土壤墑情傳感器和現(xiàn)場嵌入式工控機連接，將氣象傳感器采集的數(shù)據(jù)、土壤墑情傳感器采集的數(shù)據(jù)與現(xiàn)場嵌入式工控機發(fā)送的協(xié)議數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成符合北斗傳輸規(guī)范4.0的北斗協(xié)議數(shù)據(jù)； 北斗終端通過RS232通訊線與北斗網(wǎng)關(guān)相連，將北斗網(wǎng)關(guān)轉(zhuǎn)換后的北斗協(xié)議數(shù)據(jù)發(fā)送給北斗衛(wèi)星； 控制中心室的北斗指揮機接收到北斗衛(wèi)星傳輸?shù)默F(xiàn)場的北斗協(xié)議數(shù)據(jù)，并將現(xiàn)場的北斗協(xié)議數(shù)據(jù)通過RS232通訊線發(fā)送給主機，主機將接收到的現(xiàn)場的北斗協(xié)議數(shù)據(jù)按照主機與現(xiàn)場嵌入式工控機約定的算法及圖像還原方式解析出現(xiàn)場的氣象傳感器采集的數(shù)據(jù)、現(xiàn)場的土壤墑情傳感器采集的數(shù)據(jù)及現(xiàn)場的截圖，由于主機給定的圖像分格參數(shù)不一樣，解析出來的現(xiàn)場的截圖精度也不一樣，主機可以根據(jù)需要確定下發(fā)的分格參數(shù)實現(xiàn)精度可調(diào)的控制方式。
【文檔編號】G08C19/00GK105872491SQ201610402829
【公開日】2016年8月17日
【申請日】2016年6月12日
【發(fā)明人】張揚, 張清榮, 徐魁
【申請人】北京航星網(wǎng)訊技術(shù)股份有限公司