一种多信道水利信息通信终端的制作方法

本申请涉及水利信息传输，具体涉及一种多信道水利信息通信终端。

背景技术：

1、随着移动通信、北斗短报文通信等新一代信息技术的快速发展，以及水利技术的集成发展与场景的成熟应用，基于水利部提出的以水利信息化带动水利现代化的总体要求，我国水利现已完成从自动化阶段到信息化阶段的过渡，逐渐迈向智慧化阶段。智慧水利贯穿于防汛抗旱减灾、水资源合理配置和高效利用、水资源和河湖健康保障等体系，对水文、水情等信息传输的实时性和可靠性要求也越来越高。

2、由于水利工程所处的流域环境复杂，地域跨度大，地面通信网络往往无法实现对偏远或复杂地形的全覆盖。即便在地面网络覆盖区域，极端降雨和洪水可能导致电力设施被冲毁，通信基站被破坏，从而造成断电断网的情况。此外，暴雨可能导致雨衰，进而引发通信中断，影响数据的稳定性和质量。因此，在监测信息无法传输或者预警信息无法发布的情况下，面临着数据稳定性和质量方面的问题。

3、为了解决数据稳定性和质量问题，目前水利通信终端采用地面移动网络与北斗短报文的双通道通信模式。主要使用2g/3g/4g等地面移动网络作为主信道，而北斗卫星则作为备用信道。通常情况下，设备会首选地面移动网络进行通信，当地面移动网络信号质量不佳时，会自动切换至北斗卫星通信，以保证通信的连续性和稳定性。

4、虽然地面移动网络在人口密集地区具备很高的覆盖率和较低的资费，已成为水利信息采集的主要手段。但仍有67％的国土面积没有地面网络信号覆盖。此外，地震、海啸和森林火灾等自然灾害可能摧毁通信基础设施，并导致回传网络完全受损。北斗卫星短报文通信系统的建立对于经济发展以及国防现代化建设具有非同寻常的意义，有效解决了很大一部分地面网络覆盖盲区(例如无人区、荒漠、海洋以及极地等)或通信基站遭受破坏的情况(例如地震、洪水以及台风等)下的应急通信难题。

5、但在实际应用中，北斗短报文通信也存在以下不足：①易受天气等环境因素的影响导致数据传输误码率比较大；②发送短报文的长度和频率影响了民用的灵活性，难以实现高清图片或视频的高效传输；③北斗短报文通信从本质上来说属于不可靠通信，再加上丢包和传输数据出错等因素，发送端并不能明确的得知报文是否发送成功，据统计民用北斗短报文通信单数据包的传输成功率为95.5％，而在紧急情况下，水利信息的传输可靠性与成功率对加强我国水安全保障的动态监测及险情应急处理能力至关重要。

技术实现思路

1、为此，本申请提供一种多信道水利信息通信终端，以解决现有技术存在水利信息传输方式可靠性低、效率低以及成功率低的问题。

2、为了实现上述目的，本申请提供如下技术方案：

3、一种多信道水利信息通信终端，包括多信道数据处理单元和多信道天线单元，所述多信道数据处理单元包括主控模块、ku通道水利信息物联网专用基带模组、移动网络模组和北斗收发模组，所述多信道天线单元包括ku频段射频组件、ku频段收发天线、移动网络天线、北斗接收天线、北斗发射天线和北斗定位天线；

4、其中，所述ku通道水利信息物联网专用基带模组、所述ku频段射频组件和所述ku频段收发天线组成ku频段卫星信道；所述移动网络模组和所述移动网络天线组成移动网络信道，所述北斗收发模组、所述北斗接收天线、所述北斗发射天线和所述北斗定位天线组成北斗短报文信道；

5、所述主控模块用于获取水利数据，并对水利数据进行预处理，判断预处理后的水利数据是否需要上传，对需要上传的水利数据设定重要等级，并采用业务类型准则评估北斗短报文信道、移动网络信道和ku频段卫星信道，从而确定出当前最佳信道，通过最佳信道完成水利数据的发送。

6、作为优选，所述主控模块对于重要等级最高的水利数据通过当前所有可用信道重复传输，对于重要等级较高的水利数据通过成功率最高的信道进行传输，对于重要等级一般的水利数据通过当前最佳信道进行传输。

7、作为优选，所述主控模块包括信道ai评估模块，所述信道ai评估模块用于采用业务类型准则评估北斗短报文信道、移动网络信道和ku频段卫星信道，从而确定出当前最佳信道。

8、作为优选，所述信道ai评估模块根据信道实时状态、信道传输成功率、数据类型、数据大小、信道状态、信道传输时间、信道传输效率、信道传输能力以及信道使用费用结合业务类型准则综合评估北斗短报文信道、移动网络信道和ku频段卫星信道的应用效能，从而确定出当前最佳信道。

9、作为优选，所述ku频段收发天线采用固定波束平面阵列天线或平面相控阵天线。

10、作为优选，所述ku通道水利信息物联网专用基带模组能够与同步轨道、中轨道及低轨道ku频段通信卫星进行通信。

11、作为优选，所述移动网络模组为5g单模模组、4g单模模组、3g单模模组或兼容5g、4g和3g的多网络制式多模模组，所述移动网络天线为5g单模天线、4g单模天线、3g单模天线或兼容5g、4g和3g的宽频天线。

12、作为优选，还包括电源，所述电源用于为所述ku频段卫星信道、所述移动网络信道和所述北斗短报文信道供电。

13、作为优选，还包括接口，所述接口用于控制与其它外设，并与其它外设进行通信。

14、作为优选，所述接口包括usart串口、rs485接口、can接口和wifi接口。

15、相比现有技术，本申请至少具有以下有益效果：

16、本申请提供了一种多信道水利信息通信终端，包括多信道数据处理单元和多信道天线单元，多信道数据处理单元包括主控模块、ku通道水利信息物联网专用基带模组、移动网络模组和北斗收发模组，多信道天线单元包括ku频段射频组件、ku频段收发天线、移动网络天线、北斗接收天线、北斗发射天线和北斗定位天线；其中，主控模块用于获取水利数据，并对水利数据进行预处理，判断预处理后的水利数据是否需要上传，对需要上传的水利数据设定重要等级，并采用业务类型准则评估北斗短报文信道、移动网络信道和ku频段卫星信道，从而确定出当前最佳信道，通过最佳信道完成水利数据的发送。本申请提供的一种多信道水利信息通信终端将移动通信功能、北斗短报文通信功能和ku频段卫星通信功集成为一体，通过选择最佳信道可以保证水利数据信息传输的可靠性、高效性和成功率。

1.一种多信道水利信息通信终端，其特征在于，包括多信道数据处理单元和多信道天线单元，所述多信道数据处理单元包括主控模块、ku通道水利信息物联网专用基带模组、移动网络模组和北斗收发模组，所述多信道天线单元包括ku频段射频组件、ku频段收发天线、移动网络天线、北斗接收天线、北斗发射天线和北斗定位天线；

2.根据权利要求1所述的多信道水利信息通信终端，其特征在于，所述主控模块对于重要等级最高的水利数据通过当前所有可用信道重复传输，对于重要等级较高的水利数据通过成功率最高的信道进行传输，对于重要等级一般的水利数据通过当前最佳信道进行传输。

3.根据权利要求1所述的多信道水利信息通信终端，其特征在于，所述主控模块包括信道ai评估模块，所述信道ai评估模块用于采用业务类型准则评估北斗短报文信道、移动网络信道和ku频段卫星信道，从而确定出当前最佳信道。

4.根据权利要求3所述的多信道水利信息通信终端，其特征在于，所述信道ai评估模块根据信道实时状态、信道传输成功率、数据类型、数据大小、信道状态、信道传输时间、信道传输效率、信道传输能力以及信道使用费用结合业务类型准则综合评估北斗短报文信道、移动网络信道和ku频段卫星信道的应用效能，从而确定出当前最佳信道。

5.根据权利要求1所述的多信道水利信息通信终端，其特征在于，所述ku频段收发天线采用固定波束平面阵列天线或平面相控阵天线。

6.根据权利要求1所述的多信道水利信息通信终端，其特征在于，所述ku通道水利信息物联网专用基带模组能够与同步轨道、中轨道及低轨道ku频段通信卫星进行通信。

7.根据权利要求1所述的多信道水利信息通信终端，其特征在于，所述移动网络模组为5g单模模组、4g单模模组、3g单模模组或兼容5g、4g和3g的多网络制式多模模组，所述移动网络天线为5g单模天线、4g单模天线、3g单模天线或兼容5g、4g和3g的宽频天线。

8.根据权利要求1所述的多信道水利信息通信终端，其特征在于，还包括电源，所述电源用于为所述ku频段卫星信道、所述移动网络信道和所述北斗短报文信道供电。

9.根据权利要求1所述的多信道水利信息通信终端，其特征在于，还包括接口，所述接口用于控制与其它外设，并与其它外设进行通信。

10.根据权利要求9所述的多信道水利信息通信终端，其特征在于，所述接口包括usart串口、rs485接口、can接口和wifi接口。