[发明专利]一种殊域带状专网交通通信导航监视预警装置及工作方法

权利要求书

1.一种殊域带状专网交通通信导航监视预警装置，其特征在于，包括LTE专网通信基站、GPS/北斗双模定位地基增强参考基准站、多功能车载多媒体信息终端、稀疏分布式监视与LED诱导预警设备、交通预警手机APP、循迹主体航拍系统、微气象采集设备、分布式自动除雪霜装置和后台控制与数据中心；

所述LTE专网通信基站、GPS/北斗双模定位地基增强参考基准站、稀疏分布式监视与LED诱导预警设备、微气象采集设备、分布式自动除雪霜装置分别通过光纤网络与所述后台控制与数据中心通信；所述的LTE专网通信基站为多功能车载多媒体信息终端、循迹主体航拍系统以及手持智能设备提供高速无线传输接入网络；所述的GPS/北斗双模定位地基增强参考基准站用以获取定位修正数；所述多功能车载多媒体信息终端通过LTE专网与所述的后台控制与数据中心进行通信；所述的稀疏分布式监视与LED诱导预警设备实时监视并显示信息；所述的交通预警手机APP运行于手持智能终端，实时发布后台控制与数据中心下发的公告与预警信息；所述的循迹主体航拍系统位于高速公路巡逻车，通过LTE专网与所述的后台控制与数据中心进行通信；所述的微气象采集设备监测采集气象信息并与所述的后台控制与数据中心进行通信；所述的分布式自动除雪霜装置用于喷洒融雪剂。

2.根据权利要求1所述的一种殊域带状专网交通通信导航监视预警装置，其特征在于，所述的LTE专网通信基站包括电源模块、控制模块、数据处理模块、天线模块和光纤通信模块，所述电源模块、数据处理模块、天线模块、光纤通信模块各自与控制模块相连；所述电源模块提供基站的电量供应，所述控制模块控制基站各部分协调工作，所述数据处理模块用于对基站无线链路收发数据的解析与通信协议封装，所述天线模块提供无线信号覆盖，所述光纤通信模块建立基站与后台控制与数据中心的网络通信；

所述的GPS/北斗双模定位地基增强参考基准站包括电源模块、CPU控制模块、GPS/北斗双模定位模块、数据存储模块、差分定位计算模块和光纤通信模块，所述的电源模块、GPS/北斗双模定位模块、数据存储模块、差分定位计算模块、光纤通信模块各自与所述的CPU控制模块相连；所述的电源模块负责基准站的电量供应，所述的CPU控制模块协调基准站各部分工作运行，所述的GPS/北斗双模定位模块接收卫星定位数据，所述的数据存储模块用来存储基准站精确坐标位置，所述的差分定位计算模块根据GPS/北斗双模定位模块接收的卫星定位数据与基准站的精确坐标位置计算定位修正数，所述的光纤通信模块建立基准站与后台控制与数据中心的通信链路；

所述多功能车载多媒体信息终端包括电源模块、CPU控制模块、LTE通信模块、GPS/北斗双模定位模块、数据存储模块、显示模块和语音模块，所述的电源模块、LTE通信模块、GPS/北斗双模定位模块、数据存储模块、显示模块、语音模块各自与所述的CPU控制模块相连；所述的电源模块为多功能车载多媒体信息终端供电，所述的CPU控制模块控制多功能车载多媒体信息终端中各部分协同工作，所述的LTE通信模块建立多功能车载多媒体信息终端与LTE专网通信基站的无线通信链路，所述的GPS/北斗双模定位模块接收卫星定位数据，所述的数据存储模块存储数据包括地图信息、车辆位置信息、设备参数，所述的显示模块用来显示数据信息，包括车辆导航地图界面、信息公告和日期时间，所述的语音模块用来对行车人员进行语音提示，包括路况提示、违章提示和导航提示；

所述稀疏分布式监视与LED诱导预警设备包括电源模块、控制模块、摄像模块、视频图像处理模块、数据存储模块、LED显示模块和光纤通信模块，所述的电源模块、摄像模块、视频图像处理模块、数据存储模块、LED显示模块、光纤通信模块各自与所述的控制模块相连；所述的电源模块为稀疏分布式监视与LED诱导预警设备提供电力供应，所述的控制模块控制稀疏分布式监视与LED诱导预警设备中其他各模块工作，所述的摄像模块通过监视摄像头进行车辆违章拍照与视频监控，所述的视频图像处理模块用来对摄像模块拍摄的视频图像进行处理，所述的视频图像处理模块的处理内容包括车牌识别、格式转换、数据压缩和数据上传；所述的数据存储模块用来存储数据，包括LED显示信息和设备参数，所述的LED显示模块用来控制LED诱导屏显示信息，包括路况信息、预警信息和气象信息，所述的光纤通信模块实现稀疏分布式监视与LED诱导预警设备与后台控制与数据中心的网络通信；

所述的循迹主体航拍系统为无人机，所述的无人机上设置有模块包括控制模块、GPS/北斗双模定位模块、数据存储模块、摄像模块、视频图像处理模块和LTE通信模块，所述的GPS/北斗双模定位模块、数据存储模块、摄像模块、视频图像处理模块、LTE通信模块各自与所述的控制模块相连；所述的控制模块负责循迹主体航拍系统中各模块协调工作，所述的无人机在所述的控制模块控制下进行循迹飞行，所述的GPS/北斗双模定位模块负责接收卫星定位信息，确定无人机的方位，所述的数据存储模块用来存储数据，包括设备参数和航行轨迹，所述的摄像模块控制进行拍照与录影，所述的视频图像处理模块对所述的摄像模块拍摄的图片与视频进行格式转换、数据压缩和数据上传，所述的LTE通信模块建立循迹主体航拍系统与LTE专网通信基站的无线通信链路，实现循迹主体航拍系统与后台控制与数据中心的通信；

所述的微气象采集设备包括控制模块、气象传感器、电源模块和光纤通信模块，所述的气象传感器、电源模块、光纤通信模块各自与所述的控制模块相连；所述电源模块负责对微气象采集设备进行电源供应；所述控制模块控制微气象采集设备中其他各模块协同工作；所述的气象传感器实时采集气象信息，所述气象信息包括雨雪、空气能见度、风力、风速、气温和湿度；所述的光纤通信模块用于实现微气象采集设备和后台控制与数据中心的光纤通信；

所述的分布式自动除雪霜装置包括控制模块、融雪剂喷洒模块、光纤通信模块和电源模块，所述的融雪剂喷洒模块、光纤通信模块、电源模块各自与所述的控制模块相连；所述控制模块用于控制分布式自动除雪霜装置中其他模块间协同工作；所述的融雪剂喷洒模块用于喷洒融雪剂；所述的光纤通信模块用于建立分布式自动除雪霜装置与后台控制与数据中心的通信链路；所述电源模块用于分布式自动除雪霜装置的电力供应；

所述后台控制与数据中心包括管理工具客户端、服务程序和数据库，管理工具客户端进行信息发布、车辆追踪、视频监控查看、无人机调度、车辆违章审核和违章信息上传至交通管理部门，所述的信息发布包括公告信息、路况信息、预警信息的发布；所述的服务程序实现管理工具客户端与数据库的通信互联，并经防火墙与外部网络进行通信。