Red de servicios y gestión de estudios geológicos basada en la tecnología Beidou
La red de servicios y gestión de estudios geológicos basada en la tecnología Beidou se refiere al uso de la función de comando de comunicación de los satélites Beidou, combinado con el nivel de gestión y el modo de trabajo de los estudios geológicos. , para integrar servicios de información y monitoreo Un marco de composición de red que integra funciones de comando y seguridad y proporciona redes terrestres y satelitales redundantes. Un marco de trabajo en red científico y eficaz es la principal garantía para utilizar Beidou para realizar estudios geológicos de campo.
Según la estructura de gestión y el nivel del estudio geológico, la estructura de la red se centra en el Servicio Geológico de China y se divide aproximadamente en cuatro niveles: Nodo del Centro del Servicio Geológico, Centro Regional y Nodo del Centro Adjunto del Servicio Geológico. , Nodos residentes de campo y nodos operativos móviles.
(1) Nodo central de la Oficina de Estudios Geológicos
La capa superior de la arquitectura de red se implementa en el centro de red de la Oficina de Estudios Geológicos y tiene acceso a otros nodos de centros y subcentros regionales. como la Oficina de Estudios Geológicos y todas las funciones de monitoreo y comando de los nodos terminales móviles de Beidou pueden proporcionar servicios de información especiales, como reenvío de SMS, servicios de información de anuncios y alertas regionales y notificación automática de emergencias.
(2) El centro regional y el Instituto de Estudios Geológicos comparten nodos centrales por igual.
Está afiliado al nodo central de la Oficina de Estudios Geológicos y se despliega en centros regionales, institutos de estudios geológicos provinciales o estaciones de trabajo de campo. Puede controlar y monitorear los nodos de estaciones de proyectos de campo y las terminales móviles de Beidou dentro de sus instalaciones. jurisdicción.
(3) Nodo residente de campo
Implementado en el sitio del equipo del proyecto en el sitio, se utiliza principalmente para monitorear y ordenar al equipo de operación en el sitio bajo su jurisdicción para Garantizar la seguridad: también es monitoreado por el nodo central superior Responsable de comunicarse con los nodos superiores e informar oportunamente el estado del trabajo y las situaciones de respuesta a emergencias.
(4) Nodo de operación móvil
Se refiere principalmente a trabajadores de campo, vehículos o equipos grandes equipados con terminales Beidou. Pueden comunicarse entre sí utilizando la función de mensajes cortos de Beidou y también aceptan monitoreo y comando desde estaciones de campo y nodos centrales superiores. En caso de emergencia, puede utilizar la función de alarma rápida proporcionada por el sistema para buscar ayuda.
Los nodos de la red de cuarto nivel se pueden interconectar a través de satélites Beidou, y los nodos de nivel superior tienen la función de monitorear y comandar a los nodos de nivel inferior. Los nodos de primer y segundo nivel son nodos de comando fijos y generalmente tienen condiciones de conexión en red terrestre. Pueden utilizar Internet para la sincronización e intercomunicación de datos, formando así una arquitectura de red redundante de doble enlace para satélites y redes (Figura 6.10).
Figura 6-10 Topología de red de estudios geológicos basada en Beidou
En segundo lugar, la construcción y el despliegue de nodos de red
Los nodos en todos los niveles varían según su funcionamiento. métodos y jurisdicción. Diferentes ámbitos deben estar equipados con diferentes tipos de equipos y sistemas de software Beidou. El nodo de la Oficina de Estudios Geológicos sirve como centro general y necesita monitorear todos los nodos, por lo que se implementa un avión de comando Beidou centralizado con una gran cantidad de usuarios subordinados (hasta 1000 usuarios). El centro regional tiene una jurisdicción más grande y también puede equiparse con un avión de comando central Beidou: los nodos de gestión pequeños y medianos, como las agencias reguladoras a nivel provincial, pueden elegir aviones de comando Beidou ordinarios con menos usuarios subordinados (hasta 100 usuarios) ( Figura 6-11). Las ubicaciones de los nodos mencionadas anteriormente son fijas, el entorno de red es estable y el sistema de software se puede configurar con los sistemas de seguridad y servicios de gestión de estudios geológicos de campo de GSIGrid. La estación de campo tiene la doble identidad de un nodo de comando y un nodo móvil. Puede equiparse con un avión de comando Beidou ordinario o con un terminal móvil Beidou. Dado que la mayoría de las estaciones de campo no tienen un entorno de red terrestre, el sistema de software está equipado con una plataforma integral de información de estudios geológicos digitales DG SInfo que se puede utilizar de forma independiente. El nodo móvil está equipado con un terminal Beidou portátil o montado en un vehículo según el modo de trabajo, y el software utiliza el sistema de adquisición de datos de campo de mapeo digital RGM ap (Figura 6-12).
En tercer lugar, implemente el modo de red dinámica
La relación de afiliación entre los primeros equipos de comando de Beidou y sus terminales subordinados generalmente está estáticamente vinculada, es decir, se ha solidificado al salir de la fábrica y El usuario no puede cambiarlo. Siéntase libre de ajustarlo dinámicamente. Esto es muy desfavorable ante la situación actual de alta movilidad del personal geológico y afiliaciones complejas. Por ejemplo, si el Equipo de Estudios Geológicos Provinciales de Fujian emprende el proyecto de la Meseta Qinghai-Tíbet, su afiliación debería aumentar dinámicamente a departamentos de gestión como las estaciones de campo o centros regionales de Qinghai-Tíbet para brindarles garantías y servicios de información más directos y efectivos.
Para lograr la unión dinámica del comando y esclavo de Beidou, este proyecto abordó conjuntamente problemas clave con los fabricantes de equipos de Beidou para llevar a cabo la transformación técnica del avión de comando Beidou existente y realizó la transición del estático original. esclavo basado en la tarjeta Beidou al actual basado en Beidou El avance tecnológico de la unión dinámica del hardware de la aeronave de comando y el desarrollo de un software de configuración esclavo simple y fácil de usar sentaron las bases para establecer una arquitectura de red Beidou unificada y flexible para estudios geológicos (Figura 6-13).
Figura 6-11 Diagrama de red y configuración del equipo de estudio geológico del sistema de navegación y comunicación por satélite Beidou
Figura 6-12 Diagrama de implementación de nodos del sistema de software de estudio geológico digital basado en Beidou
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Figura 6-13 Configuración dinámica de la interfaz de la tarjeta subordinada del comandante.
4. Construcción de la base de datos de Beidou en el nodo central
Establecer una base de datos de monitoreo de Beidou en el nodo del centro de estudios geológicos y otros nodos del subcentro para monitorear, almacenar y administrar los datos de Beidou. El modelo de base de datos de información de Beidou se muestra en la Figura 6-14. Entre ellos, la tabla de información regional y la tabla de información provincial son tablas de diccionario, la tabla de información de posicionamiento y la tabla de información de comunicación son tablas de información originales de Beidou, y la tabla de posicionamiento en tiempo real y la tabla de información de enrutamiento se extraen y fusionan sobre la base de la información de posicionamiento. , principalmente para mejorar la eficiencia de la visualización en tiempo real de la información de posicionamiento WEB y la visualización de seguimiento de ruta. La tabla de información de anuncios y la tabla de información regional son tablas de información de servicios, que brindan principalmente servicios para monitorear consultas de anuncios subordinados, alertas tempranas regionales y consultas de información geológica y humanística regional.
A finales de 2012 y 2012, el nodo central del Servicio Geológico * * ha establecido 186 información del personal de monitoreo de Beidou, 232 información de equipos de Beidou, 16,025 mensajes cortos de comunicación, 87,923 registros de posicionamiento de Beidou, 2,446 rutas de monitoreo de Beidou (Figura 6.6438+05
Quinto mecanismo de sincronización automática de la información de autonomía del nodo
La información del nodo en todos los niveles se puede dividir aproximadamente en dos categorías según las fuentes de datos: ① Obtenido del monitoreo de Beidou Información: incluida información de posicionamiento e información de comunicación interactiva. ② Información de autonomía del nodo: incluida información de la tarjeta del dispositivo, información de la empresa e información del personal Según diferentes fuentes de datos, la información de monitoreo de Beidou de los nodos se transmite de diferentes maneras. Vinculación dinámica del número de tarjeta del dispositivo y la función de monitoreo del comandante. La información de Beidou monitoreada por los nodos de nivel inferior será monitoreada por todos sus comandantes de nodos superiores al mismo tiempo, y los satélites Beidou se utilizan como enlaces aéreos para la transmisión de datos. La información autónoma de cada nodo. Mantenimiento de nodos.
Para lograr una gestión eficaz de los nodos subordinados por parte de los nodos superiores, los nodos subordinados deben informar la información de autonomía de sus nodos en tiempo real. cambios en la tabla de personal, el personal correspondiente del nodo central de la Oficina de Estudios Geológicos también debe cambiar. En base a esta consideración, el equipo del proyecto confió en la plataforma de cuadrícula de información del estudio geológico para establecer un mecanismo de actualización de sincronización para el informe automático de información independiente. Nodos en todos los niveles para garantizar la puntualidad de la información básica de los nodos avanzados. Se logra mediante la adquisición activa gradual. La interfaz web que proporciona servicios de datos externos se implementa en el servidor web de cada nodo inferior del sistema. proporciona servicios a su nodo superior y no proporciona servicios al nodo superior. Se agregan restricciones de dirección IP a la interfaz para garantizar que solo los nodos designados de la capa superior puedan obtener los servicios de datos proporcionados, lo que aumenta la seguridad de los datos. El programa de actualización se implementa en el servidor web del nodo de la capa superior llamando al nodo de la capa inferior. La interfaz del servicio de datos obtiene la información de autonomía de los nodos de nivel inferior y actualiza y mantiene registros relevantes en la base de datos de acuerdo con los campos de palabras clave de. la información para garantizar la sincronización de la información de autonomía entre nodos en diferentes niveles, como se muestra en la Figura 6-16.
Figura 6-14 Diagrama del modelo de base de datos de información de Beidou
Figura 6-15. Consulta de todo el contenido de SMS del nodo central
Figura 6-16 Diagrama esquemático de sincronización de información autónoma del nodo
Construcción de un sistema de red de verbos intransitivos
El método de red de estudios geológicos y el software del sistema basado en la tecnología satelital Beidou se ha promovido y aplicado desde marzo de 2011. El primer lote de nodos de demostración se implementa principalmente de forma no tripulada en mi país.
A finales de 2012, el nodo central del. Se ha completado la construcción de nodos de demostración como el Instituto, el Instituto de Estudios Geológicos del Tíbet y el Instituto de Estudios Geológicos de Yunnan, Sichuan. Instituto de Estudios Geológicos, Instituto de Estudios Geológicos de Xinjiang y Instituto de Estudios Geológicos de la Universidad de Geociencias de China (Wuhan). Se construirán 4 nodos centrales, 7 subnodos provinciales y 2 nodos a nivel de proyecto. * * * Se desplegaron 4 aviones de comando central Beidou, 12 aviones de comando Beidou ordinarios y más de 200 terminales de comunicaciones de posicionamiento Beidou, y se llevó a cabo capacitación técnica relevante, con alrededor de 900 personas capacitadas y se lograron buenos resultados de aplicación.