基于泄漏電纜的移動機器人通信系統(tǒng).pdf

1、在隧道、礦井和反應(yīng)堆等區(qū)域，移動機器人可以替代工程人員承擔(dān)一些繁重工作，減少惡劣環(huán)境帶來的工作風(fēng)險。在這些區(qū)域部署有線通信設(shè)施比較困難，而采用無線通信又面臨信號傳播受限:礦井的彎曲巷道大幅縮減了無線信號覆蓋范圍、隧道和反應(yīng)堆的鋼筋混凝土阻隔了電磁波的直線傳播。為解決這些問題，保證傳感器數(shù)據(jù)、視頻信息和控制命令的有效傳輸，本文設(shè)計并驗證了一套基于泄漏電纜的移動機器人通信系統(tǒng)。
　　在結(jié)構(gòu)上，本通信系統(tǒng)包括泄漏電纜、無線接入模塊、串口

2、服務(wù)器模塊、視頻服務(wù)器模塊和數(shù)據(jù)交換模塊。其中，泄漏電纜為機器人在上述環(huán)境中工作提供了理想的無線覆蓋，配合802.11n的無線接入模塊實現(xiàn)了高速數(shù)傳;串口服務(wù)器模塊為采用串口連接的傳感器提供了寬帶通信接口，視頻服務(wù)器模塊為多路相機提供高速寬帶接入，二者經(jīng)數(shù)據(jù)交換模塊與無線接入模塊互連，與泄漏電纜一并構(gòu)成了漏纜通信系統(tǒng)。
　　除了結(jié)構(gòu)設(shè)計，為量化通信區(qū)域，本文根據(jù)泄漏電纜信號覆蓋模型計算分析了信號傳輸范圍。為提高通信可靠性，系統(tǒng)增加

3、了由無線數(shù)傳電臺和視頻電臺構(gòu)成了冗余數(shù)傳信道;增加了支持容錯組網(wǎng)的無線路由模塊。為保證機器人控制臺協(xié)調(diào)通信系統(tǒng)各模塊，本文設(shè)計了通信管理程序，包括基于串口的底層訪問模塊、流量監(jiān)控模塊和SNMP設(shè)備管理模塊。為控制臺獲取數(shù)據(jù)、發(fā)送命令提供數(shù)據(jù)接口，同時為優(yōu)化通信質(zhì)量、配置通信資源提供控制手段。
　　最后，本文針對數(shù)據(jù)傳輸性能開展了實驗:利用802.11n性能測試來分析優(yōu)化了無線信道質(zhì)量;利用WMM功能測試來分析優(yōu)化了視頻傳輸質(zhì)量;在