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(kuò)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(guó)家重要的畜牧業(yè)生產(chǎn)基地，給當(dāng)?shù)氐娜藗儙?lái)了豐厚的經(jīng)濟(jì)效益。然而長(zhǎng)期以來(lái)沒(méi)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(wèn)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(duì)大量人力資源的過(guò)度依賴，因此阻礙了當(dāng)?shù)匦竽翗I(yè)的擴(kuò)大再生產(chǎn)，使得放牧產(chǎn)業(yè)效率低下、生產(chǎn)周期長(zhǎng)、浪費(fèi)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(kāi)井放水，給牧民帶來(lái)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(shí)時(shí)控制其開(kāi)閘放水，不僅達(dá)到為牲畜及時(shí)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(gè)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(bào)文通信功能在一定時(shí)間內(nèi)仍然發(fā)揮著優(yōu)勢(shì)。北斗短報(bào)文通信是北斗一代衛(wèi)星所獨(dú)有的一項(xiàng)通信功能，是通過(guò)

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(shì)，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(bào)文通信功能已被典型的應(yīng)用到災(zāi)難緊急通信、勘測(cè)等方面。北斗短報(bào)文通信功能再加上其通信范圍廣闊的特點(diǎn)很好的解決本課題的難點(diǎn)。
　　本文將利用北斗一代通信功能設(shè)計(jì)一套草原牧井監(jiān)測(cè)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(shí)現(xiàn)通信，其優(yōu)點(diǎn)是設(shè)計(jì)簡(jiǎn)單方便，缺點(diǎn)是會(huì)因安裝兩個(gè)費(fèi)用昂貴的北斗模塊給牧民們帶來(lái)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(méi)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(dú)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(bào)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(cè)點(diǎn)可任意布置的特點(diǎn)。GSM網(wǎng)絡(luò)則可以

5、和牧民的手機(jī)直接通信，減少了牧民終端設(shè)備的設(shè)計(jì)，同時(shí)也使整個(gè)系統(tǒng)穩(wěn)定性得到了保證。
　　根據(jù)對(duì)上述問(wèn)題及解決方案的描述，本文的主要工作如下：
　　1．對(duì)課題涉及到的相關(guān)技術(shù)進(jìn)行了簡(jiǎn)要的介紹：對(duì)北斗一代短報(bào)文通信、GSM數(shù)據(jù)傳輸原理和優(yōu)勢(shì)做了簡(jiǎn)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(jī)制的軟件設(shè)計(jì)：處理器和各個(gè)功能模塊的選型，電路功能原理圖的設(shè)計(jì)及電路板制作，最后根據(jù)實(shí)際