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      一種在隧道內進行無線通信的方法、裝置及系統(tǒng)與流程

      文檔序號:11681831閱讀:554來源:國知局
      一種在隧道內進行無線通信的方法、裝置及系統(tǒng)與流程
      本發(fā)明屬于計算機及無線網絡
      技術領域
      ,尤其涉及一種在隧道內進行無線通信的方法、裝置及系統(tǒng)。
      背景技術
      :隨著城市化的建設發(fā)展,城市用電負荷高速增長、土地資源稀缺、居民對城市景觀、居住環(huán)境提出更高的要求。傳統(tǒng)的城市架空線輸電方式已不符合城市發(fā)展趨勢,使用電力隧道作為敷設城市高壓電纜的通道,已成為城市發(fā)展的潮流。電力隧道內部的運行環(huán)境較為復雜,且陰暗潮濕,空氣流通不暢,不利于維護人員展開巡檢工作,為有效監(jiān)測隧道內環(huán)境參數(shù)和電纜狀況,排除安全隱患,隧道巡檢機器人的使用成為維護電力隧道安全運行的必要手段。為了保證隧道機器人在整條隧道中能夠與控制中心機房進行正常通信,向控制中心機房傳輸視頻圖像、語音、控制指令及環(huán)境監(jiān)測數(shù)據,現(xiàn)有技術中主要采用以下兩種通信方法:1、使用泄露電纜對隧道進行信號覆蓋,無線信號通過電纜槽孔向外界輻射;2、使用微蜂窩聯(lián)合組網方式進行覆蓋。然而,上述第一種方法在距離比較長時,信號衰減比較大,并且由于泄露電纜價額昂貴,因此通信成本也比較高。上述第二種方法通信按流量計算,使用費用也較高。因此現(xiàn)有技術存在著造價成本高、通信不穩(wěn)定等缺陷。技術實現(xiàn)要素:本發(fā)明提供一種在隧道內進行無線通信的方法、裝置及系統(tǒng),旨在解決現(xiàn)有技術中存在的造價成本高、通信不穩(wěn)定等技術問題,實現(xiàn)了低成本的隧道內網絡數(shù)據傳輸,并可保持數(shù)據傳輸?shù)募皶r性和流暢性。本發(fā)明提供一種在隧道內進行無線通信的方法,所述方法包括:隧道機器人控制第一網卡與第一無線訪問接入點ap建立第一無線網絡連接,通過所述第一無線網絡連接向管理服務器傳輸數(shù)據,并控制第二網卡掃描ap;按照預置的路線行進,根據所述隧道機器人行進的方向,確定第二ap以及網絡切換點;當檢測到所述隧道機器人到達所述網絡切換點時,控制所述第二網卡與所述第二ap建立第二無線網絡連接,并斷開所述第一無線網絡連接;通過所述第二無線網絡連接向所述管理服務器傳輸所述數(shù)據,并控制所述第一網卡掃描所述ap。本發(fā)明提供一種在隧道內進行無線通信的裝置,所述裝置包括:網絡管理模塊,用于控制第一網卡與第一無線訪問接入點ap建立第一無線網絡連接;數(shù)據傳輸模塊,用于通過所述第一無線網絡連接向管理服務器傳輸數(shù)據;所述網絡管理模塊,還用于控制第二網卡掃描ap;行進模塊,用于控制隧道機器人按照預置的路線行進;確定模塊,用于根據所述隧道機器人行進的方向,確定第二ap以及網絡切換點;檢測模塊,用于檢測所述隧道機器人是否到達所述網絡切換點;所述網絡管理模塊,還用于當檢測到所述隧道機器人到達所述網絡切換點時,控制所述第二網卡與所述第二ap建立第二無線網絡連接,并斷開所述第一無線網絡連接;所述數(shù)據傳輸模塊,還用于通過所述第二無線網絡連接向所述管理服務器傳輸所述數(shù)據;所述網絡管理模塊,還用于控制所述第一網卡掃描所述ap。本發(fā)明提供一種在隧道內進行無線通信的系統(tǒng),所述系統(tǒng)包括:隧道機器人、多個無線訪問接入點ap、交換機以及管理服務器;其中,所述隧道機器人內部配置有第一網卡和第二網卡,所述隧道機器人用于在隧道內控制第一網卡 與第一ap建立第一無線網絡連接,通過所述第一無線網絡連接向管理服務器傳輸數(shù)據,并控制第二網卡掃描ap,按照預置的路線行進,根據所述隧道機器人行進的方向,確定第二ap以及網絡切換點,當檢測到所述隧道機器人到達所述網絡切換點時,控制所述第二網卡與所述第二ap建立第二無線網絡連接,并斷開所述第一無線網絡連接,通過所述第二無線網絡連接向所述管理服務器傳輸所述數(shù)據,并控制所述第一網卡掃描所述ap;所述多個ap,配置于所述隧道內部,各所述ap分別通過饋線與定向天線連接,并通過光纖干線分別與所述交換機連接,所述多個ap用于通過所述交換機經由所述光纖干線與配置于所述隧道外部的所述管理服務器建立網絡連接,將所述隧道機器人發(fā)送的所述數(shù)據轉發(fā)給所述管理服務器。從上述本發(fā)明實施例可知,通過隧道機器人在沿預置路線執(zhí)行巡檢任務的過程中,利用第一網卡與第二網卡交替與沿途的多個無線訪問接入點分別建立網絡連接,并切換新建立的網絡連接向管理服務器傳輸數(shù)據,相較于現(xiàn)有技術,本發(fā)明一方面由于利用無線訪問接入點進行無線連接,因此具有成本低的優(yōu)點,另一方面,通過利用雙網卡輪流交替接入無線網絡,可以保持數(shù)據傳輸?shù)募皶r性和流暢性。附圖說明為了更清楚地說明本發(fā)明實施例中的技術方案,下面將對實施例描述中所需要使用的附圖作簡單地介紹,顯而易見地,下面描述中的附圖僅僅是本發(fā)明的一些實施例,對于本領域技術人員來講,在不付出創(chuàng)造性勞動性的前提下,還可以根據這些附圖獲得其他的附圖。圖1是本發(fā)明第一實施例提供的在隧道內進行無線通信的方法的流程圖;圖2是本發(fā)明第一實施例提供的在隧道內進行無線通信的方法中切換ap的示意圖;圖3是本發(fā)明第二實施例提供的在隧道內進行無線通信的裝置的結構示意圖;圖4是本發(fā)明第三實施例提供的在隧道內進行無線通信的裝置的結構示意圖。圖5是本發(fā)明第四實施例提供的在隧道內進行無線通信的系統(tǒng)的結構示意圖;圖6是本發(fā)明第四實施例提供的在隧道內進行無線通信的系統(tǒng)的應用環(huán)境圖。具體實施方式為使得本發(fā)明的發(fā)明目的、特征、優(yōu)點能夠更加的明顯和易懂,下面將結合本發(fā)明實施例中的附圖,對本發(fā)明實施例中的技術方案進行清楚、完整地描述,顯然,所描述的實施例僅僅是本發(fā)明一部分實施例,而非全部實施例。基于本發(fā)明中的實施例,本領域技術人員在沒有做出創(chuàng)造性勞動前提下所獲得的所有其他實施例,都屬于本發(fā)明保護的范圍。請參閱圖1,本發(fā)明第一實施例提供的在隧道內進行無線通信的方法的流程圖,該方法可應用于如圖5所示的系統(tǒng)中的隧道機器人,實現(xiàn)隧道機器人與外部服務器的數(shù)據通信。如圖1所示,該方法包括以下步驟:s201、隧道機器人控制第一網卡與第一無線訪問接入點ap建立第一無線網絡連接,通過第一無線網絡連接向管理服務器傳輸數(shù)據,并控制第二網卡持續(xù)掃描ap;隧道機器人中配置有兩個無線網卡,優(yōu)選地,軟件平臺使用centos7.0操作系統(tǒng),無線網絡配置工具使用wpa_supplicant開源工具。第一ap(wirelessaccesspoint,無線訪問接入點)可以是距離隧道機器人最近的ap,或者是信號最強的ap。具體地,隧道機器人在控制第一網卡與第一ap建立第一無線網絡連接前,首先按照預置的設置規(guī)則,根據預置的ip(internetprotocol,互聯(lián)網協(xié)議)地址,對第一網卡的ip地址進行配置,同時對第一網卡的mac(mediaaccesscontrol,媒體訪問控制)地址和第二網卡的mac地址進行配置,隧道機器人可以將第一網卡的mac地址和第二網卡的mac地址設置為一致,也可以設置為不一致。當隧道機器人進入隧道到達預置行進路線的起點后,例如:隧道口,或指定巡檢隧道段內的第一個網絡切換點,控制第一網卡與布置在預置路線起點附近的第一ap建立第一無線網絡連接,并在網絡連接建立后通過第一無線網絡連接向管理服務器傳輸數(shù)據,如傳輸拍攝的隧道內情況的音視頻數(shù)據。同時,控制第二網卡持續(xù)掃描ap??梢岳斫獾?,第一網卡和第二網卡功能交替,當利用第一網卡接入無線網絡進行數(shù)據傳輸時,則利用第二網卡掃描ap;當將第二網卡切換為用于接入無線網絡進行數(shù)據傳輸時,則利用第一網卡掃描ap。需要說明的是,隧道機器人在按照預置的路線行進前可能已經利用第一網卡與第一ap建立了第一無線網絡連接,也可能未利用第一網卡與第一ap建立第一無線網絡連接,則進一步地,隧道機器人控制第一網卡與第一無線訪問接入點ap建立第一無線網絡連接的步驟可以包括:隧道機器人按照預置的路線行進,當檢測到隧道機器人到達預置的路線中的第一個網絡切換點時,判斷第一網卡是否已與第一ap建立第一無線網絡連接;若第一網卡未與第一ap建立第一無線網絡連接,則控制第一網卡與第一ap建立第一無線網絡連接;若第一網卡已與第一ap建立第一無線網絡連接,則保持第一無線網絡連接?;蛘?,隧道機器人在按照預置的路線行進前可能已經利用第一網卡與任一ap(不限于預先指定的與第一個網絡切換點對應的第一ap)建立了第一無線網絡連接,則隧道機器人按照預置的路線行進,當檢測到隧道機器人到達預置的路線中的第一個網絡切換點時,判斷第一網卡是否已與任一ap建立了第一無線網絡連接;若第一網卡未與任一ap建立第一無線網絡連接,則控制第一 網卡與第一ap建立第一無線網絡連接;若第一網卡已與任一ap建立第一無線網絡連接,則保持第一無線網絡連接。通過雙網卡進行數(shù)據通信,可以節(jié)省網絡接入的時間。如下表1所示,測試表明無線模塊從一個ap切換到另一個ap是一個硬切換的過程,當無線模塊與ap連接因信號質量原因斷連后,才會掃描并連接下一個ap,這樣在連接到ap的整個過程,非常耗時。表1動作耗時掃描ap約3000ms(毫秒)左右與ap建立連接約1400ms,不穩(wěn)定時超過5000ms設置ip和更新路由約1ms,忽略不計建立server(服務器)的連接約40ms隧道機器人傳輸音視頻流,控制指令等信息對實時性、通信帶寬要求較高,測試表明硬切換過程耗時較長,容易導致隧道機器人與控制中心斷開連接,且重連過程較長,無法滿足實際需求。通過利用雙網卡輪流交替接入無線網絡可以解決上述實時性的問題,保持數(shù)據傳輸?shù)募皶r性和流暢性。s202、按照預置的行進路線行進,根據隧道機器人行進的方向,確定第二ap以及網絡切換點;隧道機器人中配置有網絡切換點列表,該列表中記載了布置在預置的行進路線上的各網絡切換點的位置,以及各網絡切換點各自對應的ap。與網絡切換點對應的ap是距離該網絡切換點最近的ap。隧道機器人在按照預置的行進路線行進的同時,根據行進的方向以及網絡切換點列表中的各網絡切換點的位置,確定行進的方向上,距離自身最近的網絡切換點及該網絡切換點對應的ap,即需要通過第二網卡接入的第二ap。優(yōu)選地,網絡切換點位于相鄰兩個ap之間的信號重疊區(qū)域,具體位置可 根據ap信號強弱確定。進一步地,在每兩個相鄰ap之間至少設置2個網絡切換點。當網絡切換點的數(shù)量為2個時,如圖2所示,優(yōu)選地將2個網絡切換點s1和s2分別設置在相鄰兩個ap(ap1和ap2)之間的中心點的左右兩側,并且為了防止在切換點區(qū)域頻繁切換ap,由于機器人最高速度達到2m/s(米/秒),而無線模塊與ap建立連接所需時間在2秒左右,優(yōu)選將每兩個網絡切換點之間的距離至少設置為4米。各網絡切換點的位置可由人工配置在隧道機器人中。作為本發(fā)明另一實施例,網絡切換點的位置也可由隧道機器人根據自身的行進速度、行進路線、各ap的位置以及各ap的信號強度,按照預置的算法計算得到,并自動進行配置。具體地,在執(zhí)行隧道監(jiān)測任務前,隧道機器人按照預置的路線前進,獲取沿途設置的各ap的標識信息,檢測各ap的信號強度變化、與各ap建立網絡連接的耗時以及自身的行進速度,然后根據獲取的上述信息,按照預置的算法得到各ap之間的間距、各ap之間的信號臨界位置以及各網絡切換點之間的最佳間距,從而確定各網絡切換點的位置,并配置在隧道機器人中,最終實現(xiàn)網絡切換的全自動化。s203、當檢測到隧道機器人到達網絡切換點時,控制第二網卡與第二ap建立第二無線網絡連接,并斷開第一無線網絡連接;隧道機器人根據行進的速度以及確定出的行進方向上距離自身最近的網絡切換點的位置,實時檢測自身與該網絡切換點之間的距離變化,當檢測到自身與該網絡切換點之間的距離為0,即到達該網絡切換點時,控制第二網卡與第二ap建立第二無線網絡連接,并斷開第一無線網絡連接。作為本發(fā)明另一實施例,隧道機器人還可根據實時拍攝的隧道內的畫面中行進方向上距離自身最近的切換點指示燈的位置變化,或者監(jiān)聽到的來自設置于該網絡切換點的切換點廣播裝置發(fā)送的廣播信號的強弱,檢測自身是否到達該網絡切換點。s204、通過第二無線網絡連接向管理服務器傳輸數(shù)據,并控制第一網卡掃描ap。當?shù)诙W卡與第二ap成功建立第二無線網絡連接后,斷開第一無線網絡連接,同時配置第二網卡的ip地址,然后根據配置的ip地址,轉由通過第二無線網絡連接繼續(xù)向管理服務器傳輸數(shù)據,并控制第一網卡開始掃描ap。然后重復步驟s202至s204,直至隧道機器人行進至預置的行進路線的終點,然后沿路返回,并在途中再次重復執(zhí)行步驟s202至s204,如此往復。進一步地,若第二網卡在隧道機器人到達網絡切換點時未掃描到第二ap,則控制第二網卡與掃描到的隧道機器人行進方向上信號最強的ap建立第二無線網絡連接。同時,向管理服務器發(fā)送報警信息,以通知管理服務器第二ap發(fā)生故障,無法提供網絡連接??梢岳斫獾?,若第二網卡也未掃描到除第二ap外的其他ap,則隧道機器人保持第一無線網絡連接繼續(xù)行進,直至第二網卡掃描到行進方向上可提供網絡連接且信號最強的ap,并與該ap建立第二無線網絡連接。進一步地,通過使用雙網卡可有效減少掃描、連接ap消耗的時間,但如果第一網卡和第二網卡有不同的mac地址和ip地址,會造成隧道機器人與控制中心的管理服務器通信的斷開以及重連,隧道機器人ip地址的改變,會增加管理服務器的區(qū)分困難。因此,作為本發(fā)明另一實施例,為第一網卡和第二網卡配置相同的mac地址和ip地址,這樣對于鏈路層以上的協(xié)議棧來說,無論哪塊網卡進行數(shù)據通信,均被認為是同一塊網卡,連接不會斷開進行重連。具體地,隧道機器人可在控制第一網卡與第一ap建立第一無線網絡連接之前,配置第一網卡和第二網卡的mac地址的時候,將第一網卡的mac地址和第二網卡的mac地址配置為一致,其中,隧道機器人可以按照用戶自定義的mac地址配置第一網卡和第二網卡的mac地址,也可以按照第一網卡的真實mac地址配置第二網卡的mac地址,或者按照第二網卡的真實mac地址配置第一 網卡的mac地址。在控制第二網卡與第二ap建立第二無線網絡連接,并斷開第一無線網絡連接之后,隧道機器人按照第一網卡的ip地址,設置第二網卡的ip地址,同時清除第一網卡的ip地址,然后再通過第二無線網絡連接向管理服務器傳輸數(shù)據。需要說明的是,在實際應用中,上述第一網卡的mac地址和ip地址以及第二網卡的mac地址和ip地址存在以下4種設置方式:1、將第一網卡的mac地址和第二網卡的mac地址設置為一致,將第一網卡的ip地址和第二網卡的ip地址設置為不一致;2、將第一網卡的mac地址和第二網卡的mac地址設置為不一致,將第一網卡的ip地址和第二網卡的ip地址設置為一致;3、將第一網卡的mac地址和第二網卡的mac地址設置為一致,將第一網卡的ip地址和第二網卡的ip地址設置為一致;4、將第一網卡的mac地址和第二網卡的mac地址設置為不一致,將第一網卡的ip地址和第二網卡的ip地址設置為不一致。優(yōu)選為上述第3種設置方式。為了進一步說明上述方法,結合圖1和圖2,舉例來說,隧道機器人首先將第一網卡wlan0的mac地址和第二網卡wlan1的mac地址配置為一致,同時按照預置的ip地址配置第一網卡的ip地址,進入隧道后,按照預置的路線行進,當?shù)竭_第一網絡切換點s1時,若檢測到此時第一網卡wlan0未與途經的第一個無線訪問接入點ap1建立第一無線網絡連接,則控制wlan0與ap1建立第一無線網絡連接,然后通過第一無線網絡連接向管理服務器傳輸拍攝到的音視頻數(shù)據,同時控制第二網卡wlan1掃描ap,若wlan0已經與ap1建立了第一無線網絡連接,則不執(zhí)行網絡連接操作,繼續(xù)按照預置的路線行進。接著,隧道機器人按照預置的路線繼續(xù)行進,當檢測到隧道機器人到達第二網絡切換點s2時,控制wlan1與行進方向上距離s2最近的ap2建立第二無線網絡連接, 連接成功后斷開第一無線網絡連接,將wlan1的ip地址配置為與wlan0的ip地址一致,同時清除wlan0的ip地址,然后切換為通過第二無線網絡連接向管理服務器傳輸拍攝到的音視頻數(shù)據,并控制wlan0執(zhí)行掃描ap的任務,至此實現(xiàn)ap間的無縫軟切換。本發(fā)明實施例提供的在隧道內進行無線通信的方法,通過隧道機器人在沿預置路線執(zhí)行巡檢任務的過程中,利用第一網卡與第二網卡交替與沿途的多個無線訪問接入點分別建立網絡連接,并切換新建立的網絡連接向管理服務器傳輸數(shù)據,相較于現(xiàn)有技術,本發(fā)明一方面由于利用無線訪問接入點進行無線連接,因此具有成本低的優(yōu)點,另一方面,通過利用雙網卡輪流交替接入無線網絡,可以保持數(shù)據傳輸?shù)募皶r性和流暢性。請參閱圖3,本發(fā)明第二實施例提供的在隧道內進行無線通信的裝置的結構示意圖,為了便于說明,僅示出了與本發(fā)明實施例相關的部分。該裝置可以是上述圖1所示實施例提供的在隧道內進行無線通信的方法的執(zhí)行主體,如隧道機器人或該隧道機器人中的一個模塊。該裝置主要包括的模塊及其功能描述如下:網絡管理模塊401,用于控制第一網卡與第一無線訪問接入點ap建立第一無線網絡連接;數(shù)據傳輸模塊402,用于通過該第一無線網絡連接向管理服務器傳輸數(shù)據;網絡管理模塊401,還用于控制第二網卡掃描ap;行進模塊403,用于控制隧道機器人按照預置的路線行進;確定模塊404,用于根據該隧道機器人行進的方向,確定第二ap以及網絡切換點;檢測模塊405,用于檢測該隧道機器人是否到達該網絡切換點;網絡管理模塊401,還用于當檢測到該隧道機器人到達該網絡切換點時,控制該第二網卡與該第二ap建立第二無線網絡連接,并斷開該第一無線網絡 連接;數(shù)據傳輸模塊402,還用于通過該第二無線網絡連接向該管理服務器傳輸該數(shù)據;網絡管理模塊401,還用于控制該第一網卡掃描該ap。需要說明的是,以上圖3示例的在隧道內進行無線通信的裝置的實施方式中,各功能模塊的劃分僅是舉例說明,實際應用中可以根據需要,例如相應硬件的配置要求或者軟件的實現(xiàn)的便利考慮,而將上述功能分配由不同的功能模塊完成,即將該裝置的內部結構劃分成不同的功能模塊,以完成以上描述的全部或者部分功能。而且,實際應用中,本實施例中的相應的功能模塊可以是由相應的硬件實現(xiàn),也可以由相應的硬件執(zhí)行相應的軟件完成(本說明書提供的各個實施例都可應用上述描述原則,以下不再贅述)。未盡細節(jié)請參見前述圖1所示實施例的描述。從上述圖3示例的在隧道內進行無線通信的裝置可知,通過隧道機器人在沿預置路線執(zhí)行巡檢任務的過程中,利用第一網卡與第二網卡交替與沿途的多個無線訪問接入點分別建立網絡連接,并切換新建立的網絡連接向管理服務器傳輸數(shù)據,相較于現(xiàn)有技術,本發(fā)明一方面由于利用無線訪問接入點進行無線連接,因此具有成本低的優(yōu)點,另一方面,通過利用雙網卡輪流交替接入無線網絡,可以保持數(shù)據傳輸?shù)募皶r性和流暢性。請參閱圖4,本發(fā)明第三實施例提供的在隧道內進行無線通信的裝置的結構示意圖,為了便于說明,僅示出了與本發(fā)明實施例相關的部分。該裝置可以是上述圖1所示實施例提供的在隧道內進行無線通信的方法的執(zhí)行主體,如終端設備或終端設備中的一個模塊。在上述第二實施例提供的在隧道內進行無線通信的裝置基礎上,與第二實施例不同的是,在本實施例中:進一步地,該裝置還包括:參數(shù)配置模塊501,用于按照預置的設置規(guī)則,將該第一網卡的媒體訪問控制mac地址與該第二網卡的mac地址設置為一致 或不一致,以及設置該第一網卡的互聯(lián)網協(xié)議ip地址;參數(shù)配置模塊501,還用于在網絡管理模塊401斷開該第一無線網絡連接后,將該第二網卡的ip地址設置為與該第一網卡的ip地址一致,并清除該第一網卡的ip地址。進一步地,該網絡切換點位于相鄰兩個該ap之間的信號重疊區(qū)域,距離相鄰兩個該ap之間的中心點預置距離,且各相鄰兩個該網絡切換點之間的距離至少為4米。進一步地,網絡管理模塊401,還用于若該第二網卡未掃描到該第二ap,則控制該第二網卡與掃描到的該隧道機器人行進方向上信號最強的ap建立該第二無線網絡連接。進一步地,行進模塊403控制隧道機器人按照預置的路線行進,當檢測模塊405檢測到隧道機器人到達預置的路線中的第一個網絡切換點時,網絡管理模塊401還用于判斷第一網卡是否已與第一ap建立第一無線網絡連接;若第一網卡未與第一ap建立第一無線網絡連接,則控制第一網卡與第一ap建立第一無線網絡連接;若第一網卡已與第一ap建立第一無線網絡連接,則保持第一無線網絡連接。進一步地,參數(shù)配置模塊501還用于根據隧道機器人的行進速度、行進路線、各ap的位置以及各ap的信號強度,按照預置的算法計算得到各網絡切換點的位置,并自動配置在隧道機器人中。具體地,在執(zhí)行隧道監(jiān)測任務前,參數(shù)配置模塊501通過行進模塊控制隧道機器人按照預置的路線前進,獲取沿途設置的各ap的標識,檢測各ap的信號強度變化、與各ap建立網絡連接的耗時以及自身的行進速度,然后根據獲取的上述信息,按照預置的算法得到各ap之間的間距、各ap之間的信號臨界位置以及各網絡切換點之間的間距,從而確定各網絡切換點的位置,并配置在隧道機器人中,最終實現(xiàn)網絡切換的全自動化。進一步地,檢測模塊405,還用于根據實時拍攝的隧道內的畫面中行進方向上距離自身最近的切換點指示燈的位置變化,或者監(jiān)聽到的來自設置于該網絡切換點的切換點廣播裝置發(fā)送的廣播信號的強弱,檢測該隧道機器人是否到達該網絡切換點。從上述圖4示例的在隧道內進行無線通信的裝置可知,通過隧道機器人在沿預置路線執(zhí)行巡檢任務的過程中,利用第一網卡與第二網卡交替與沿途的多個無線訪問接入點分別建立網絡連接,并切換新建立的網絡連接向管理服務器傳輸數(shù)據,相較于現(xiàn)有技術,本發(fā)明一方面由于利用無線訪問接入點進行無線連接,因此具有成本低的優(yōu)點,另一方面,通過利用雙網卡輪流交替接入無線網絡,可以保持數(shù)據傳輸?shù)募皶r性和流暢性。進一步地,通過將雙網卡的mac地址和ip地址設置為一致,可避免因使用不同的mac地址和ip地址切換網絡連接造成的斷開以及重連,減小管理服務器的區(qū)分難度,進一步提高數(shù)據傳輸?shù)募皶r性和流暢性。請參閱圖5,本發(fā)明第四實施例提供的在隧道內進行無線通信的系統(tǒng)的結構示意圖。如圖5所示,該系統(tǒng)包括:隧道機器人101、多個無線訪問接入點ap102、交換機103以及管理服務器104。其中,隧道機器人101內部配置有第一網卡和第二網卡,用于在隧道內控制第一網卡與第一ap建立第一無線網絡連接,通過第一無線網絡連接向管理服務器104傳輸數(shù)據,并控制第二網卡掃描ap102,按照預置的路線行進,根據隧道機器人101行進的方向,確定第二ap以及網絡切換點,當檢測到隧道機器人101到達網絡切換點時,控制第二網卡與第二ap建立第二無線網絡連接,并斷開第一無線網絡連接,通過第二無線網絡連接向管理服務器104傳輸數(shù)據,并控制第一網卡掃描ap102。多個ap102,配置于隧道內部,且相鄰兩個ap102之間的信號覆蓋重疊區(qū)域的信號質量滿足預置通信標準,多個ap102通過饋線與定向天線連接,并通 過光纖干線分別與交換機103連接,用于通過交換機103經由光纖干線與配置于隧道外部的管理服務器104建立網絡連接,將隧道機器人101發(fā)送的數(shù)據轉發(fā)給管理服務器104。結合圖6,具體地,在隧道中布置多個ap102,各ap102通過光纖干線與交換機103連接,通過交換機103將隧道機器人101發(fā)送的數(shù)據轉發(fā)給隧道外部的管理服務器104,管理服務器104再經由電力專網,將接收的數(shù)據基于遠動通訊規(guī)約上報給電力管理系統(tǒng)105,以便電力管理系統(tǒng)105的各管理平臺對上述數(shù)據進行處理。各ap102通過饋線與定向天線連接,通過定向天線收發(fā)無線射頻信號,從而使得無線信號覆蓋整條隧道。ap在隧道中布局時,為了保證通信質量要求,需使得相鄰ap信號覆蓋重疊區(qū)域信號質量符合預置標準。優(yōu)選地,將整條隧道按照預置的距離分割為多個隧道段,并在每個隧道段中配置一名隧道機器人101,隧道機器人101用于在各自所屬隧道段內循環(huán)往返執(zhí)行巡檢任務,拍攝所屬隧道段內的隧道畫面并通過與各ap102建立的無線網絡,發(fā)送給管理服務器104。由于隧道機器人101傳輸音視頻流,控制指令等信息對實時性、通信帶寬要求較高,使用單網卡切換無線網絡耗時較長,容易導致隧道機器人101與控制中心斷開連接,且重連過程較長,無法滿足實際需求。為了解決上述實時性的問題,保持數(shù)據傳輸?shù)募皶r性和流暢性,每名隧道機器人101內部都配置有第一網卡和第二網卡。并且,優(yōu)選地,軟件平臺使用centos7.0操作系統(tǒng),無線網絡配置工具使用wpa_supplicant開源工具。隧道機器人101在開始執(zhí)行巡檢任務時,首先對第一網卡的互聯(lián)網協(xié)議ip地址、第一網卡的媒體訪問控制mac地址以及第二網卡的mac地址進行配置,隧道機器人101可以將第一網卡的mac地址和第二網卡的mac地址設置為一致,也可以設置為不一致。當隧道機器人101進入隧道到達預置行進路線的起 點后,例如:隧道口,或指定巡檢隧道段內的第一個網絡切換點,控制第一網卡與布置在預置路線起點附近的第一ap建立第一無線網絡連接,并在網絡連接成功建立后通過第一無線網絡連接向管理服務器104傳輸數(shù)據,如傳輸拍攝的隧道內情況的音視頻數(shù)據。同時,控制第二網卡持續(xù)掃描ap102。隧道機器人101中配置有網絡切換點列表,該列表中記載了布置在預置的行進路線上的各網絡切換點的位置,以及各網絡切換點各自對應的ap。與網絡切換點對應的ap是距離該網絡切換點最近的ap。隧道機器人101在按照預置的行進路線行進的同時,根據行進的方向以及網絡切換點列表中的各網絡切換點的位置,確定行進的方向上,距離自身最近的網絡切換點及該網絡切換點對應的ap,即需要通過第二網卡接入的第二ap。隧道機器人101根據行進的速度以及確定出的行進方向上距離自身最近的網絡切換點的位置,實時檢測自身與該網絡切換點之間的距離變化,當檢測到自身與該網絡切換點之間的距離為0或接近0時,控制第二網卡與第二ap建立第二無線網絡連接,并斷開第一無線網絡連接,同時配置第二網卡的ip地址,然后通過第二無線網絡連接向管理服務器104傳輸數(shù)據,并控制第一網卡掃描ap。然后隧道機器人101繼續(xù)行進,根據行進的方向確定下一個網絡切換點和對應的ap,并當檢測到自身到達下一個網絡切換點時,控制第一網卡與該網絡切換點對應的ap建立網絡連接,斷開第二無線網絡連接,通過建立的網絡連接向管理服務器104傳輸數(shù)據,同時控制第二網卡掃描ap,如此循環(huán)往復,直至到達預置路線的終點,然后沿路返回,并在途中繼續(xù)重復上述操作。進一步地,若第二網卡在隧道機器人101到達網絡切換點時未掃描到第二ap,則隧道機器人101控制第二網卡與掃描到的行進方向上信號最強的ap建立第二無線網絡連接,同時,向管理服務器104發(fā)送報警信息,以通知管理服務器104第二ap發(fā)生故障,無法提供網絡連接。可以理解地,若第二網卡也未掃描到除了第二ap之外的其他ap,則隧道機器人101保持第一無線網絡連 接繼續(xù)行進,直至第二網卡掃描到行進方向上可提供網絡連接且信號最強的ap,并與該ap建立第二無線網絡連接。進一步地,為了避免因第一網卡和第二網卡有不同的mac地址和ip地址,而造成隧道機器人101與控制中心的管理服務器104通信的斷開以及重連,以及因隧道機器人101的ip地址的改變,導致的管理服務器104的區(qū)分困難的增加,在本實施例中,第一網卡和第二網卡具有相同的mac地址和ip地址。具體地,隧道機器人可在控制第一網卡與第一ap建立第一無線網絡連接之前,配置第一網卡和第二網卡的mac地址的時候,將第一網卡的mac地址和第二網卡的mac地址配置為一致,其中,隧道機器人可以按照用戶自定義的mac地址配置第一網卡和第二網卡的mac地址,也可以按照第一網卡的真實mac地址配置第二網卡的mac地址,或者按照第二網卡的真實mac地址配置第一網卡的mac地址。在控制第二網卡與第二ap成功建立第二無線網絡連接,并斷開第一網絡連接后,隧道機器人101按照第一網卡的ip地址,設置第二網卡的ip地址,同時清除第一網卡的ip地址,然后再通過第二無線網絡連接向管理服務器傳輸數(shù)據。這樣,對于鏈路層以上的協(xié)議棧來說,無論哪塊網卡進行數(shù)據通信,均被認為是同一塊網卡,連接不會斷開進行重連。需要說明的是,在實際應用中,上述第一網卡的mac地址和ip地址以及第二網卡的mac地址和ip地址存在以下4種設置方式:1、將第一網卡的mac地址和第二網卡的mac地址設置為一致,將第一網卡的ip地址和第二網卡的ip地址設置為不一致;2、將第一網卡的mac地址和第二網卡的mac地址設置為不一致,將第一網卡的ip地址和第二網卡的ip地址設置為一致;3、將第一網卡的mac地址和第二網卡的mac地址設置為一致,將第一網卡的ip地址和第二網卡的ip地址設置為一致;4、將第一網卡的mac地址和第二網卡的mac地址設置為不一致,將第 一網卡的ip地址和第二網卡的ip地址設置為不一致。優(yōu)選為上述第3種設置方式。進一步地,該系統(tǒng)還包括:用于輔助隧道機器人101確定網絡切換點的多個網絡切換點指示裝置,各網絡切換點指示裝置分別設置于隧道內相鄰兩個ap之間的信號重疊區(qū)域,距離相鄰兩個ap之間的中心點預置距離的位置,且各相鄰兩個網絡切換點標簽之間的距離至少為4米。例如圖3所示,若在相鄰兩個ap1和ap2之間設置兩個網絡切換點指示裝置,則將這兩個網絡切換點指示裝置分別設置在相鄰兩個ap1和ap2之間的中心點的左右兩側s1和s2處。具體地,網絡切換點裝置可以但不限于包括:切換點指示燈或切換點廣播裝置。其中,切換點指示燈可設置在隧道內與網絡切換點列表中記錄的網絡切換點的位置對應的位置,例如:隧道內對應位置的墻體上、地面上,隧道機器人101可根據實時拍攝的隧道內的畫面中的切換點指示燈的位置變化,分析自身與行進方向上距離自身最近的切換點指示燈之間的距離,從而判斷是否到達網絡切換點,并根據行進日志以及網絡切換點列表,確定到達的是第幾個網絡切換點以及對應的ap?;蛘?,通過切換點廣播裝置利用藍牙、無線保真等近距離通信技術在預置范圍內(如0.5米)發(fā)送包含所屬網絡切換點信息的無線廣播,隧道機器人101可在監(jiān)聽到切換點廣播裝置發(fā)送的該無線廣播時,根據廣播信號的強弱變化,確定是否到達網絡切換點,根據廣播信號中攜帶網絡切換點信息以及預置的網絡切換點列表,確定當前到達的網絡切換點對應的ap。本發(fā)明實施例提供的在隧道內進行無線通信的系統(tǒng),通過在隧道內布置多個無線訪問接入點,隧道機器人在沿預置路線執(zhí)行巡檢任務的過程中,利用第一網卡與第二網卡交替與沿途的多個無線訪問接入點分別建立網絡連接,并切換新建立的網絡連接向管理服務器傳輸數(shù)據,相較于現(xiàn)有技術,本發(fā)明一方面由于利用無線訪問接入點進行無線連接,因此具有成本低的優(yōu)點,另一方面,通過利用雙網卡輪流交替接入無線網絡,可以保持數(shù)據傳輸?shù)募皶r性和流暢性。在本申請所提供的幾個實施例中,應該理解到,所揭露的方法、裝置以及系統(tǒng),可以通過其它的方式實現(xiàn)。例如,以上所描述的裝置實施例僅僅是示意性的,例如,所述模塊的劃分,僅僅為一種邏輯功能劃分,實際實現(xiàn)時可以有另外的劃分方式,例如多個模塊或組件可以結合或者可以集成到另一個系統(tǒng),或一些特征可以忽略,或不執(zhí)行。另一點,所顯示或討論的相互之間的耦合或直接耦合或通信連接可以是通過一些接口,裝置或模塊的間接耦合或通信連接,可以是電性,機械或其它的形式。所述作為分離部件說明的模塊可以是或者也可以不是物理上分開的,作為模塊顯示的部件可以是或者也可以不是物理模塊,即可以位于一個地方,或者也可以分布到多個網絡模塊上??梢愿鶕嶋H的需要選擇其中的部分或者全部模塊來實現(xiàn)本實施例方案的目的。另外,在本發(fā)明各個實施例中的各功能模塊可以集成在一個處理模塊中,也可以是各個模塊單獨物理存在,也可以兩個或兩個以上模塊集成在一個模塊中。上述集成的模塊既可以采用硬件的形式實現(xiàn),也可以采用軟件功能模塊的形式實現(xiàn)。所述集成的模塊如果以軟件功能模塊的形式實現(xiàn)并作為獨立的產品銷售或使用時,可以存儲在一個計算機可讀取存儲介質中?;谶@樣的理解,本發(fā)明的技術方案本質上或者說對現(xiàn)有技術做出貢獻的部分或者該技術方案的全部或部分可以以軟件產品的形式體現(xiàn)出來,該計算機軟件產品存儲在一個存儲介質中,包括若干指令用以使得一臺計算機設備(可以是個人計算機,服務器,或者網絡設備等)執(zhí)行本發(fā)明各個實施例所述方法的全部或部分步驟。而前述的存儲介質包括:u盤、移動硬盤、只讀存儲器(rom,read-onlymemory)、隨機存取存儲器(ram,randomaccessmemory)、磁碟或者光盤等各種可以存儲程序代碼的介質。需要說明的是,對于前述的各方法實施例,為了簡便描述,故將其都表述 為一系列的動作組合,但是本領域技術人員應該知悉,本發(fā)明并不受所描述的動作順序的限制,因為依據本發(fā)明,某些步驟可以采用其它順序或者同時進行。其次,本領域技術人員也應該知悉,說明書中所描述的實施例均屬于優(yōu)選實施例,所涉及的動作和模塊并不一定都是本發(fā)明所必須的。在上述實施例中,對各個實施例的描述都各有側重,某個實施例中沒有詳述的部分,可以參見其它實施例的相關描述。以上為對本發(fā)明所提供的在隧道內進行無線通信的方法、裝置及系統(tǒng)的描述,對于本領域的技術人員,依據本發(fā)明實施例的思想,在具體實施方式及應用范圍上均會有改變之處,綜上,本說明書內容不應理解為對本發(fā)明的限制。當前第1頁12
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