巡檢機器人無線漫游方案

一、方案描述

我司一直致力于智能產品研發，根據市場需要開發了一套巡檢機器人系統，主要服務科技園區內定時、定點的巡檢。目前機器人的動力、控制等方面設計完成。接下來需要解決機器人正式上路過程中視頻傳輸。通過測試4G網絡信號傳輸但是延時較大，操作機器人不安全。同時多臺機器人不間斷工作4G流量費用較高?？蛻舴娇蒲腥藛T曾利用傳統的無線AP在巡邏機器人的行進路段進行wifi覆蓋，以wifi覆蓋和機器人端無線客戶端通訊實現數據傳輸，但是經過多次測試發現移動終端在WiFi無線網絡信號切換傳輸存在丟包嚴重，延時大等問題。不能滿足數據傳輸要求。最后找到我公司，經過聯系詳細了解了客戶的現場情況和實際需求，結合我公司現有的產品，我們給出了合理的解決方案。

二、方案介紹

采用無線監控系統有兩臺無人值守巡邏機器人，每臺設計了四臺高清網絡攝像機，在巡邏過程中對四周情況進行觀察，機器人沿著工業園區主要路面進行巡邏，工作區域面大?？蛻裟繕艘?，機器人在巡邏過程中，車上視頻需實時回傳到園區控制中心，同時巡邏過程中視頻要流暢、不能出現卡頓或者丟包現象。因此每臺機器人需要至少15Mbps碼流才能保證數據穩定流暢傳輸。因此，本公司無線網絡設備針對巡檢機器人無線漫游傳輸應用解決方案能夠進一步滿足電廠巡檢機器人設計的要求和體驗。

（巡檢機器人實現拓撲）

三、產品介紹

WIFI6雙頻/三頻模塊

E5000A是一款高性能三頻WIFI6、WIFI6E超小型工業主板模塊，采用高通高性能芯片設計，板載2.4GHz、5GHz、6GHz，高達1GBps有效吞吐量，支持MU-MIMO、OFDMA等WIFI6專有技術，具備高帶寬、大容量等特性，電路設計符合本質安全電源受電設備規范（客戶需自行申請認證），支持20M/40M/80M/160M頻寬，可以做為CPE嵌入式模塊廣泛應用于工業現場AI視覺回傳、分揀機器人、廠內無人車、管廊巡檢機器人、礦道施工、無人工廠等。

四、技術實現

4.1技術實現描述
采用以星型無線網絡為基礎，各節點通過無線或者有線局域網接入該無線自組網絡中，通過高速率無線數傳設備，遠程進行數據信號傳輸，具有帶寬大、時延小、延時低、組網靈活的優勢。
綜合采用干擾規避、干擾誘騙、控制與數據分離傳輸隔離保護、多信道相互掩護，通過各節點對空口頻譜的智能感知、學習、協調，優化干擾應對策略，使組網系統具備優異的抗干擾能力。

4.2系統遠程運維方案
基于上述無線自組網建設后，為了更好實現風電場的遠程運維需求，可以部署風電場運維系統。該運維系統可以本地化部署，可實現對系統下接設備在線狀態進行監測、數據采集、對設備進行參數下發以及管理等功能。
該運維系統基于無線自組網，可以遠程查看遠端風機回傳的視頻及其他采集數據，實現風機遠程巡檢功能。

圖1、礦用無線通訊平臺主頁

4.3網絡可視化管理平臺
該平臺旨在建立全方位、實時、統一、可視的網絡管理系統，支持多種類、多數量、多廠商網絡設備接入和管理，不僅支持高可靠無線Mesh專網設備統一管理、還可接入其他類型的網絡通訊設備。平臺提供多維度資源管理、性能監控、智能化告警、業務視圖、可視化數據展示等一系列功能，實現不同客戶對通訊設備整體網絡架構可見性、可控性及可維護性的需求,設備管理首頁拓撲地圖模式平臺通過GIS地圖、網絡拓撲圖兩種模式直觀化地展示設備狀態、設備位置和設備關系，實現可視化智能管理。

圖2、礦用無線通訊拓撲地圖模式

4.5分組管理界面
平臺維護包括設備、子網、接口、鏈路等模塊，其中設備可按設備類型區分頁面進行管理。在設備詳情頁，除了獲知基礎的設備信息、接口信息和告警信息外，還可進行自定義性能監控，及時獲取關鍵指標。

圖3、礦用無線通訊分組管理界面

5.6設備管理顯示
平臺可基于各類狀態或指標閾值進行監測，并進行通知、生效時間、自動化等其他告警設置，更靈活、可控、及時的獲取通知信息。

圖4、礦用無線通訊設備管理顯示

五、方案價值

整套機器人巡檢漫游傳輸系統中，接收基站AP為一體式網橋安裝簡便，巡檢機器人車身為分體式遠距離高增益專用車載終端，配合全向高增益天線使用。整套系統部署時間較短，快速完成，無線帶寬穩定，保證了圖像傳輸質量以及各種采集數據的高效通訊，并通過安裝在機器人身上的攝像頭、離子式煙霧傳感器發現車輛違停及火災等情況；通過高清拾音器、高音喇叭實現與事故現場人員的信息溝通。為提升隧道的安全和及時提供的有力的保障。