[发明专利]基于LoRa及北斗RDSS的野外文物防盗监测网络

权利要求书

1.一种基于LoRa及北斗RDSS的野外文物防盗监测网络，包括若干个监测终端、一个网关、北斗卫星、北斗指挥机和云平台，其特征在于：

若干个监测终端和网关分布于野外文物保护区，网关和若干个监测终端通过LoRa无线一对多的通信方式在野外文物保护区内进行通信，当产生振动信号，在每个监测终端通过振动信号频谱分析，若振动信号的频谱能量大于检测门限，则监测设备产生告警信息通过LoRa通信上传给网关，网关将告警信息通过北斗短报文经北斗卫星中转上传至北斗指挥机，北斗指挥机通过互联网将告警信息上传至云平台，以便于告警信息存储和显示。

2.根据权利要求1所述的基于LoRa及北斗RDSS的野外文物防盗监测网络，其特征在于：

所述监测终端包括振动传感器、低功耗微控制器MCU和LoRa通信模块，振动传感器采集野外文物保护区域振动信号，低功耗微控制器MCU接收振动传感器采集的振动信号，经过傅里叶变换后进行频谱分析，判断振动信号的频谱能量是否超过预先设定的频谱能量的门限Th，若频谱能量小于等于门限Th，则MCU不产生告警信息，若频谱能量大于门限Th，则MCU通过串口将告警信息发送至LoRa模块，然后通过控制指令使LoRa模块发送告警数据给网关；LoRa通信模块用于监测终端与网关之间进行数据通信。

3.根据权利要求1所述的基于LoRa及北斗RDSS的野外文物防盗监测网络，其特征在于：

所述北斗指挥机连接互联网，将告警信息通过互联网上传至云平台，北斗指挥机采用HWA-RDSS-1000北斗指挥机，具有普通北斗设备的定位、通信、授时功能外，同时管理200至1000个子用户，能兼收所管辖子用户的定位、通信信息，并向所管辖的子用户发送组播、通播信息，实现对子用户的分组管理和集中调度功能。

4.根据权利要求1所述的基于LoRa及北斗RDSS的野外文物防盗监测网络，其特征在于：

所述云平台显示监测点的状态信息和告警信息，包括监测显示模块和告警提醒模块；监测显示模块通过可视化的地图展现方式将各个监测终端显示在监控屏上，告警提醒模块收到告警信息后做出响应，通知文物管理人员有告警信息。

5.根据权利要求1所述的基于LoRa及北斗RDSS的野外文物防盗监测网络，其特征在于：

电源模块A为监测终端提供电能，采用一次性锂电池。

6.根据权利要求2所述的基于LoRa及北斗RDSS的野外文物防盗监测网络，其特征在于：

所述低功耗微控制器MCU为低功耗MCU，工作电流小于等于100毫安，采用STM32F103低功耗微处理器。

7.根据权利要求2所述的基于LoRa及北斗RDSS的野外文物防盗监测网络，其特征在于：

所述振动传感器为高灵敏度振动传感器，灵敏度小于等于10毫伏每克，采用KS943b10三轴加速度传感器。

8.根据权利要求1所述的基于LoRa及北斗RDSS的野外文物防盗监测网络，其特征在于：

所述网关包括LoRa网关模块、北斗RDSS通信模块、微控制器B和电源模块B，LoRa网关模块监测终端与网关之间的数据通信，北斗RDSS通信模块进行网关与北斗指挥机之间的数据通信，微控制器B接收、缓存以及转发告警信息；电源模块B为网关供电，外接市电或太阳能。

9.根据权利要求2所述的基于LoRa及北斗RDSS的野外文物防盗监测网络，其特征在于：

LoRa模块为TAS-L29 LoRa模块，通信距离达5公里，提供了LoRa的组网以及传输能力，将监测终端产生的告警信息发送给网关；

LoRa网关模块为低功耗、防水防尘的室外网关，功耗小于等于0.5瓦，采用UG67-LoRa网关模块。

10.根据权利要求8所述的基于LoRa及北斗RDSS的野外文物防盗监测网络，其特征在于：

所述北斗RDSS通信模块为HGNM1614RDSS通信模块，集成了基带、射频、接收LNA和发射PA，外部连接无源天线和供电即可工作。