基于北斗一代通信技術(shù)的遠(yuǎn)程牧井控制系統(tǒng)的研究.pdf

1、隨著物聯(lián)網(wǎng)的應(yīng)用領(lǐng)域不斷擴大和技術(shù)的不斷發(fā)展，其將是智能化、現(xiàn)代化生活的重要部分。內(nèi)蒙古大草原是國家重要的畜牧業(yè)生產(chǎn)基地，給當(dāng)?shù)氐娜藗儙砹素S厚的經(jīng)濟效益。然而長期以來沒有一套科學(xué)合理的管理方案和相關(guān)技術(shù)的支持，一些問題的出現(xiàn)阻礙了其發(fā)展：首先是單一化的放牧方式，主要是依靠人力放牧，繼而造成了畜牧業(yè)對大量人力資源的過度依賴，因此阻礙了當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)的擴大再生產(chǎn)，使得放牧產(chǎn)業(yè)效率低下、生產(chǎn)周期長、浪費人力。在牧區(qū)，供牲畜飲水的井口管理系統(tǒng)尚有

2、不足，目前，牧民主要以徒步或騎車的方式到幾公里外的牧區(qū)人工開井放水，給牧民帶來了很大的不便。因此能夠讓牧民在遠(yuǎn)程獲得所屬牧井的狀態(tài)且實時控制其開閘放水，不僅達(dá)到為牲畜及時飲水的目的，更重要的是能節(jié)約了大量人力物力資源。
　　如今，衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)已經(jīng)很普遍的使用在各個行業(yè)。隨著北斗二代的不斷成熟，雖然北斗一代在定位方面逐漸被弱化，但其短報文通信功能在一定時間內(nèi)仍然發(fā)揮著優(yōu)勢。北斗短報文通信是北斗一代衛(wèi)星所獨有的一項通信功能，是通過

3、向地面控制中心發(fā)送數(shù)據(jù)的一種通信方式，通信功能也是北斗一代衛(wèi)星區(qū)別于其他衛(wèi)星的一大優(yōu)勢，并且其通信能力可以涉及到?jīng)]有人居住的廣闊高山、森林等地。北斗短報文通信功能已被典型的應(yīng)用到災(zāi)難緊急通信、勘測等方面。北斗短報文通信功能再加上其通信范圍廣闊的特點很好的解決本課題的難點。
　　本文將利用北斗一代通信功能設(shè)計一套草原牧井監(jiān)測控制系統(tǒng)。由于內(nèi)蒙古地域遼闊，牧民在野外都有自己的放牧區(qū)和牲畜飲水井口，只要牧民和牧井分別設(shè)有北斗通信設(shè)備就可

4、實現(xiàn)通信，其優(yōu)點是設(shè)計簡單方便，缺點是會因安裝兩個費用昂貴的北斗模塊給牧民們帶來很高的成本，很難推廣使用。然而，內(nèi)蒙古地廣人稀，雖然大面積的放牧區(qū)沒有 GSM網(wǎng)絡(luò)的覆蓋，但是牧民的居住地大多是有 GSM網(wǎng)絡(luò)。所以根據(jù)內(nèi)蒙古獨特的放牧模式和現(xiàn)有的網(wǎng)絡(luò)資源分布狀況，本文提出一種基于北斗一代通信技術(shù)和 GSM網(wǎng)絡(luò)的牧井控制通信方案，該方案充分利用了北斗一代的短報文通信功能和其不受普通網(wǎng)絡(luò)覆蓋區(qū)域的限制、監(jiān)測點可任意布置的特點。GSM網(wǎng)絡(luò)則可以

5、和牧民的手機直接通信，減少了牧民終端設(shè)備的設(shè)計，同時也使整個系統(tǒng)穩(wěn)定性得到了保證。
　　根據(jù)對上述問題及解決方案的描述，本文的主要工作如下：
　　1．對課題涉及到的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了簡要的介紹：對北斗一代短報文通信、GSM數(shù)據(jù)傳輸原理和優(yōu)勢做了簡單的了解，為掌握北斗一代模塊和 GSM模塊的基本使用做準(zhǔn)備。
　　2．硬件系統(tǒng)的搭建和轉(zhuǎn)發(fā)機制的軟件設(shè)計：處理器和各個功能模塊的選型，電路功能原理圖的設(shè)計及電路板制作，最后根據(jù)實際