一种用于多信息融合采集机器人的无线通讯系统技术方案

本发明专利技术属于智能装备的通讯技术领域，尤其涉及一种用于多信息融合采集机器人的无线通讯系统，包括：遥控系统、数据采集仪、无线中继器、无线发射机、无线接收器、数传模块以及图传模块，遥控系统与无线发射机之间采用无线mesh网络链路建立通讯，数传模块用于多信息融合采集机器人的数据传输，图传模块用于多信息融合采集机器人的图像传输；组建机器人与地面基站、上装多个传感设备及控制台，建立爆炸性环境耦合信号的混合模式自适应跳频通信抗干扰模型。本发明专利技术解决了原系统通讯效率低，覆盖范围低，无自愈能力，无法融合交互多网业务机器人在空间内运动时环境运动干扰信号的技术问题，增加系统传输抗干扰能力，加大遥控距离及信息的清晰度。

【技术实现步骤摘要】
一种用于多信息融合采集机器人的无线通讯系统
本专利技术属于智能装备的通讯
，尤其涉及一种用于多信息融合采集机器人的无线通讯系统。
技术介绍
石油化工领域、煤炭领域以及危化品领域提供我国的主要能源，提高这些行业的安全生产水平一直是政府和行业致力追求的目标，迄今为止，石油化工、煤炭危化品等的自动化生产以及爆炸及燃烧、泄漏、坍塌事故现场环境信息实施准确采集，以及协助救援人员制定正确救援方案提升到了新的高度。然而，目前的应急救援系统主要采用技术落后的救灾通讯电话，设备既笨重，操作复杂，且不能完成所有需监测的信息(周围环境视频、环境参数等)实时在线传递，使得指挥决策的时间延长。此外，爆炸性环境情况千差万别，如果发生在地下，巷道走向复杂，对于一般无线通信技术来说传输数据是一个技术瓶颈。由于多频点通信的路由分配在现有技术中尚无标准，现阶段同类技术均采用单一频点通信方式，而这种方式的弊病在于无法兼顾绕射能力与传输带宽两项关键指标，即使增加无线发射功率，系统性能也无法达到现场要求。因此，需要研发一种能够用于多信息融合采集机器人的无线通讯系统，以解决通讯效率低，覆盖范围低，无自愈能力，无法融合交互多网业务从而无法有效完成数传、图传的技术问题。
技术实现思路
本专利技术提供一种能够用于多信息融合采集机器人的无线通讯系统，利用无线Mesh网络和指挥调度平台，系统技术可靠、搭载于多信息融合采集机器人上、组网灵活，通过无线Mesh网络与工业以太网的互联，实现了对恶劣环境参数、被施救人员体征信息的安全监控，多媒体调度通信以及通信和环境监测，极大提高安全性、可靠性和灵活性，以解决通讯效率低，覆盖范围低，无自愈能力，无法融合交互多网业务的技术问题。为实现上述目的，本专利技术采用的技术方案为：一种用于多信息融合采集机器人的无线通讯系统，包括：遥控系统、数据采集仪、无线中继器、无线发射机、无线接收器、数传模块以及图传模块，所述遥控系统与所述无线发射机之间采用无线mesh网络链路建立通讯，所述数传模块用于所述多信息融合采集机器人的数据传输，所述图传模块用于所述多信息融合采集机器人的图像传输。优选的，所述遥控系统包括地面指挥调度中心。优选的，所述无线mesh网络链路包括交换机、无线Mesh网关、无线Mesh路由器以及无线Mesh终端。优选的，所述无线Mesh终端包括无线Mesh多参数检测仪、无线Mesh体征测试仪、无线Mesh网络摄像仪、无线Mesh语音通讯设备。由无线Mesh网络技术、环境监测技术、无线通信技术、音视频压缩技术等，形成一套含语音通讯、视频监测、环境参数监测、被救护人员体征监测的应急救援通信与环境监测系统，在发生灾变和事故的情况下，无线Mesh网络能够快速搭建网络平台，为数据采集基础下的救护工作安全、及时开展建立必要的条件；其中，所述无线Mesh多参数检测仪用于监测CH4、CO、O2、温度参数指标，所述无线Mesh体征仪用于监测被救护人员体温、心跳、姿势信息；所述无线Mesh网络摄像仪用于采集视频信息，在黑暗条件下确保画面清晰，体积形状适合多信息融合采集机器人的安装要求，所述无线Mesh语音通讯设备具有指挥中心控制点到点和群呼的功能。优选的，所述无线通讯系统设置在所述多信息融合采集机器人上，无线Mesh网络通信距离不低于10km，级联个数不低于30个。优选的，所述数据采集仪由视频服务器、无线通讯卡、蓝牙通信模块、RS485通信模块、数据采集器电池、数据采集器天线和数据采集器外壳组成，所述数据采集仪通过所述蓝牙通信模块与所述无线Mesh体征仪通信，通过RS485通信模块与所述无线Mesh多参数检测仪通讯，所述视频服务器与所述图传模块连接，用于处理音频视频信号，并通过所述无线通信卡与无线中继器通信，所述数据采集器内部设置的所述数据采集器电池为可充电电池，可长时间稳定工作，同时具备欠压提示功能。优选的，所述无线中继器由900MHz无线通信卡、5.8G无线通信卡、中继器电池、中继器天线和中继器外壳组成。所述中继器通过所述900MHz无线通信卡与数据采集器无线连接，通过所述5.8G无线通信卡与其他中继器或无线接收器建立无线连接，以实现中继功能，所述中继器内置地所述中继器电池为可充电电池，可以长时间地稳定工作，同时具备欠压提示功能。优选的，所述无线接收器由5.8G无线通信卡、接收器电池、接收器天线和接收器外壳组成，所述无线接收器同时通过所述5.8G无线通信卡与所述无线中继器建立无线连接，以实现无线网络与以太网地接口转换，所述无线接收器内置的所述接收器电池为可充电电池，可以长时间地稳定工作，同时具备欠压提示功能。优选的，还包括多数据融合通信传输抗干扰系统，由核心板、射频板、滤波器以及抗干扰天线组成，其中所述核心板用于无线宽带MESH设备的视频和数据采集处理，基带信号处理和中频信号处理，包括IP数据处理，基带MAC层、PHY层处理和基带信号到高中频信号的转换；所述射频板用于所述核心板射频前端收发通道处理功能，包括收发切换，接收通道的放大、滤波、混频，以及发送通道的混频、滤波、功率放大，完成空口信号到高中频的转换射频功放；所述滤波器对该频点以外的频率进行有效抑制，得到一个特定频率的电源信号，或消除一个特定频率后的电源信号；所述抗干扰天线采用多天线MIMO方式，使用多空间通道传送和接收数据，利用MIMO技术提高信道的容量，实现多入多出。优选的，所述多数据融合通信传输抗干扰系统采用软件无线电作为通用的硬件平台，支持动态加卸载波形，根据实际信道条件和用户状态的变化在线配置工作频率、带宽、发射功率、调制速率和网络拓扑。与现有技术相比，本专利技术具有以下有益效果：本专利技术利用了mesh网络建立通讯，实现大带宽、低延时、远距离的传输效果，通过无中心组网方式，当连接不稳定时在中间通过增加中继的方式实现接力传输，保证连接稳定；遥控器端通过高清编解码视频流的方式实现1080P的视频传输效果，延时控制在200ms，保证视频流畅，实现视频实时显示，参数回传显示，控制指令下发以及指示灯提示的功能，发射机端实现视频采集编码上传和控制指令转发的功能，保证流畅的显示；控制系统能够实现呀空气面板开关、摇杆、按键数据量采集，实时传输到机器人端，延时控制在100ms，以保证机器人的流畅动作，带有断连保护机制，当无线中断时能够自动发送静止指令，防止事故。利用无线Mesh网络的无线多跳特性，使应急救援系统的所有终端可以通过无线方式入网，扩展了无线网络的覆盖范围；利用无线Mesh网络的自组织、自愈能力，当系统节点安装到指定位置后，会自动配置到网络中，当某个节点发生故障后，利用自愈能力，网络可以迅速恢复工作状态。附图说明图1为根据本专利技术优选实施例的机器人无线图传和数传模块结构原理示意图；图2为根据本专利技术优选实施例的无线通讯系统结构原理示意图；图3为根据本专利技术优选实施例的无线采集仪结构原理示意图；图4为根据本专利技术优选实施例的无线中继器结构原理示意图；图5为根据本发本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种用于多信息融合采集机器人的无线通讯系统，其特征在于包括：遥控系统、数据采集仪、无线中继器、无线发射机、无线接收器、数传模块以及图传模块，所述遥控系统与所述无线发射机之间采用无线mesh网络链路建立通讯，所述数传模块用于所述多信息融合采集机器人的数据传输，所述图传模块用于所述多信息融合采集机器人的图像传输。/n

【技术特征摘要】
1.一种用于多信息融合采集机器人的无线通讯系统，其特征在于包括：遥控系统、数据采集仪、无线中继器、无线发射机、无线接收器、数传模块以及图传模块，所述遥控系统与所述无线发射机之间采用无线mesh网络链路建立通讯，所述数传模块用于所述多信息融合采集机器人的数据传输，所述图传模块用于所述多信息融合采集机器人的图像传输。


2.根据权利要求1所述的用于多信息融合采集机器人的无线通讯系统，其特征在于：所述遥控系统包括地面指挥调度中心。


3.根据权利要求1所述的用于多信息融合采集机器人的无线通讯系统，其特征在于：所述无线mesh网络链路包括交换机、无线Mesh网关、无线Mesh路由器以及无线Mesh终端。


4.根据权利要求3所述的用于多信息融合采集机器人的无线通讯系统，其特征在于：所述无线Mesh终端包括无线Mesh多参数检测仪、无线Mesh体征测试仪、无线Mesh网络摄像仪、无线Mesh语音通讯设备。由无线Mesh网络技术、环境监测技术、无线通信技术、音视频压缩技术等，形成一套含语音通讯、视频监测、环境参数监测、被救护人员体征监测的应急救援通信与环境监测系统，在发生灾变和事故的情况下，无线Mesh网络能够快速搭建网络平台，为数据采集基础下的救护工作安全、及时开展建立必要的条件；其中，所述无线Mesh多参数检测仪用于监测CH4、CO、O2、温度参数指标，所述无线Mesh体征仪用于监测被救护人员体温、心跳、姿势信息；所述无线Mesh网络摄像仪用于采集视频信息，在黑暗条件下确保画面清晰，体积形状适合多信息融合采集机器人的安装要求，所述无线Mesh语音通讯设备具有指挥中心控制点到点和群呼的功能。


5.根据权利要求1所述的用于多信息融合采集机器人的无线通讯系统，其特征在于：所述无线通讯系统设置在所述多信息融合采集机器人上，无线Mesh网络通信距离不低于10km，级联个数不低于30个。


6.根据权利要求1所述的用于多信息融合采集机器人的无线通讯系统，其特征在于：所述数据采集仪由视频服务器、无线通讯卡、蓝牙通信模块、RS485通信模块、数据采集器电池、数据采集器天线和数据采集器外壳组成，所述数据采集仪通过所述蓝牙通信模块与所述无线Mesh体征仪通信，通过RS485通信模块与所述无线Mesh多...

【专利技术属性】
技术研发人员：徐兰军，秦绪坤，张新，孙梁，李耀敏，
申请(专利权)人：新兴际华集团有限公司，新兴际华杭州智能装备有限公司，新兴际华科技发展有限公司，
类型：发明
国别省市：北京;11