[發明專利]基于LoRa及北斗RDSS的野外文物防盜監測網絡

在審

• 申請號: 202110253686.5
• 申請日: 2021-03-09
• 公開（公告）號: CN113055452A
• 公開（公告）日: 2021-06-29
• 發明（設計）人: 楊瓊;薛濤;薛海偉;崔洛
• 申請（專利權）人: 西安工程大學
• 主分類號: H04L29/08
• 分類號: H04L29/08;H04W4/14;H04W4/38;H04B7/185;G08B13/16;G08B25/08
• 代理公司: 西北工業大學專利中心 61204
• 代理人: 金鳳

1.一種基于LoRa及北斗RDSS的野外文物防盜監測網絡，包括若干個監測終端、一個網關、北斗衛星、北斗指揮機和云平臺，其特征在于：

若干個監測終端和網關分布于野外文物保護區，網關和若干個監測終端通過LoRa無線一對多的通信方式在野外文物保護區內進行通信，當產生振動信號，在每個監測終端通過振動信號頻譜分析，若振動信號的頻譜能量大于檢測門限，則監測設備產生告警信息通過LoRa通信上傳給網關，網關將告警信息通過北斗短報文經北斗衛星中轉上傳至北斗指揮機，北斗指揮機通過互聯網將告警信息上傳至云平臺，以便于告警信息存儲和顯示。

2.根據權利要求1所述的基于LoRa及北斗RDSS的野外文物防盜監測網絡，其特征在于：

所述監測終端包括振動傳感器、低功耗微控制器MCU和LoRa通信模塊，振動傳感器采集野外文物保護區域振動信號，低功耗微控制器MCU接收振動傳感器采集的振動信號，經過傅里葉變換后進行頻譜分析，判斷振動信號的頻譜能量是否超過預先設定的頻譜能量的門限Th，若頻譜能量小于等于門限Th，則MCU不產生告警信息，若頻譜能量大于門限Th，則MCU通過串口將告警信息發送至LoRa模塊，然后通過控制指令使LoRa模塊發送告警數據給網關；LoRa通信模塊用于監測終端與網關之間進行數據通信。

3.根據權利要求1所述的基于LoRa及北斗RDSS的野外文物防盜監測網絡，其特征在于：

所述北斗指揮機連接互聯網，將告警信息通過互聯網上傳至云平臺，北斗指揮機采用HWA-RDSS-1000北斗指揮機，具有普通北斗設備的定位、通信、授時功能外，同時管理200至1000個子用戶，能兼收所管轄子用戶的定位、通信信息，并向所管轄的子用戶發送組播、通播信息，實現對子用戶的分組管理和集中調度功能。

4.根據權利要求1所述的基于LoRa及北斗RDSS的野外文物防盜監測網絡，其特征在于：

所述云平臺顯示監測點的狀態信息和告警信息，包括監測顯示模塊和告警提醒模塊；監測顯示模塊通過可視化的地圖展現方式將各個監測終端顯示在監控屏上，告警提醒模塊收到告警信息后做出響應，通知文物管理人員有告警信息。

5.根據權利要求1所述的基于LoRa及北斗RDSS的野外文物防盜監測網絡，其特征在于：

電源模塊A為監測終端提供電能，采用一次性鋰電池。

6.根據權利要求2所述的基于LoRa及北斗RDSS的野外文物防盜監測網絡，其特征在于：

所述低功耗微控制器MCU為低功耗MCU，工作電流小于等于100毫安，采用STM32F103低功耗微處理器。

7.根據權利要求2所述的基于LoRa及北斗RDSS的野外文物防盜監測網絡，其特征在于：

所述振動傳感器為高靈敏度振動傳感器，靈敏度小于等于10毫伏每克，采用KS943b10三軸加速度傳感器。

8.根據權利要求1所述的基于LoRa及北斗RDSS的野外文物防盜監測網絡，其特征在于：

所述網關包括LoRa網關模塊、北斗RDSS通信模塊、微控制器B和電源模塊B，LoRa網關模塊監測終端與網關之間的數據通信，北斗RDSS通信模塊進行網關與北斗指揮機之間的數據通信，微控制器B接收、緩存以及轉發告警信息；電源模塊B為網關供電，外接市電或太陽能。

9.根據權利要求2所述的基于LoRa及北斗RDSS的野外文物防盜監測網絡，其特征在于：

LoRa模塊為TAS-L29 LoRa模塊，通信距離達5公里，提供了LoRa的組網以及傳輸能力，將監測終端產生的告警信息發送給網關；

LoRa網關模塊為低功耗、防水防塵的室外網關，功耗小于等于0.5瓦，采用UG67-LoRa網關模塊。

10.根據權利要求8所述的基于LoRa及北斗RDSS的野外文物防盜監測網絡，其特征在于：

所述北斗RDSS通信模塊為HGNM1614RDSS通信模塊，集成了基帶、射頻、接收LNA和發射PA，外部連接無源天線和供電即可工作。