专利名称：消防侦察机器人的多通道无线信息传输装置的制作方法
技术领域：
本实用新型是消防侦察机器人的多通道无线信息传输装置，涉及消防机器人。主要用于消防侦察机器人将所采集的灾害现场环境参数、自身工作状态和动作与后方指挥装置控制台之间实现信息双向传递，使操作人员能够监控机器人车辆，有效实施远距离遥控。
背景技术：
近年来，我国工业生产、储运过程中涉及的易燃易爆和剧毒化学制品迅速增加，由于设备及管理等方面的原因，导致化学危险品和放射性物质泄漏以及燃烧、爆炸的事故隐患越来越多。在没有对现场进行充分侦检和分析的情况下，盲目地采取行动，不仅不能取得预期的效果，而且往往会造成无辜生命的牺牲，付出惨重的代价。机器人能替代消防救援人员遥控进入易燃、易爆、有毒、有害、易坍塌建筑物、大型仓库堆垛、缺氧、浓烟、放射性等室内外危险灾害现场，进行现场探测、侦察，并可进行采集信息(图象、语音、数据)的即时处理和实时传输。有效地解决消防人员在上述场所所面临的人身安全、侦察时间限制、数据采集量不足和不能实时反馈信息等问题。目前非常需要该类消防机器人，但是国内还无该类产品。
发明内容
本实用新型的目的提供一种结构简单、成本不高、安全有效的消防侦察机器人的多通道无线信息传输装置。
本实用新型提出的消防侦察机器人的多通道无线信息传输装置，由后方指挥装置及消防侦察机器人车载装置组成，车载装置由嵌入式控制器及协议网关1、可编程控制器2、GPRS通信模块3、高速无线数据模块4、GPS定位装置和电子陀螺仪外部设备5、图像采集装置6、MPEG4图像采集装置7、模拟图像及语音无线传输装置8组成；后方指挥装置由主控计算机装置11、GPRS通信模块9、模拟图像及语音无线传输装置14、高速无线数据模块10、监视器13、图像卡12、显示器15组成；其中，可编程控制器2通过COM1接口连接嵌入式控制器及协议网关1，GPRS通信模块3通过COM2接口连接嵌入式控制器及协议网关1，高速无线数据模块4通过COM3接口连接嵌入式控制器及协议网关1，MPEG4图像采集装置7通过COM4接口连接嵌入式控制器及协议网关1，GPS定位装置和电子陀螺仪外部设备5通过COM5接口连接嵌入式控制器及协议网关1，图像采集装置6一路连接模拟图像及语音无线传输装置8的输入端，另一路连接MPEG4图像采集装置7的输入端；GPRS通信模块9连接主控计算机11，高速无线数据通道10连接主控计算机11，主控计算机11通过图像卡12的数字视频信号输出口连接监视器13，模拟图像及语音无线传输装置14连接监视器13；GPRS通信模块3与GPRS通信模块9之间通过无线公网相连，高速无线数据模块4与高速无线数据模块10之间通过射频信号相连，模拟图像及语音无线传输装置8与模拟图像及语音无线传输装置14之间通过射频信号相连。
本实用新型的车载装置图像采集装置6采集的视频信号转化为两种形式后进行传送，一种是转化为1.2G频段模拟信道通过模拟图像及语音无线传输装置8传输，另一种是通过MPEG4图像采集装置7进行数字图像压缩，然后通过GPRS通信模块3和高速无线数据模块4同时传输数字图像信号。
本实用新型的嵌入式控制器及协议网关1进行各类数据的处理，机器人待发送的数据信号、图像信号和语音信号、机器人接收到的控制信号都由嵌入式控制器及协议网关1进行处理。
本实用新型工作时，消防侦察机器人在灾害现场采集现场视频信号与消防侦察机器人自身状态的有关参数、灾害现场环境参数、消防侦察机器人与现场环境有关的参数等数据及语音信号。现场视频信号一种通过1.2G频段模拟信道传输，另一种通过MPEG4图像压缩芯片进行数字图像采集并转化为数字信号，然后和其他数据信号一起通过数据传输综合网关进入嵌入式中央控制装置进行处理，处理完毕后采用了GPRS公网通信装置及900M高速无线数据通信装置两套装置进行数据传输。控制信号、状态反馈信号、数字图像信号、语音信号等重要数据在两个通信信道中同时传送。后方指挥装置接收到这些图像和数据之后，把图像和数据显示在后方主控计算机上，使后方指挥人员获取现场图像、数据资料，后方指挥装置通过主控计算机装置发出机器人的控制指令，控制指令通过多通道数据通信装置传输到消防侦察机器人车载装置，经过嵌入式中央控制装置处理，经数据传输综合网关发送到可编程控制器，实现机器人的动作控制。
本实用新型主要完成机器人车辆状态和动作与后方控制台之间的信息传递，使操作人员能够了解灾害现场实时信息参数，监控机器人状态，发送控制命令，有效的实施远距离遥控。从而使消防侦察机器人在灾害现场具有良好的信息集成、传输和人机交互功能。有效地解决了消防人员在上述场所面临的人身安全、持续侦察时间短、数据采集量不足和不能实时反馈信息等问题。
本实用新型结构简单，使用方便，构思新颖。
图1是本实用新型的结构示意图。
图2是本实用新型嵌入式控制器及协议网关1的接口。
图中标号1为嵌入式控制器及协议网关，2为可编程控制器，3为GPRS通信模块，4为高速无线数据通道，5为GPS定位装置和电子陀螺仪外部设备，6为图像采集装置，7为MPEG4图像采集装置，8为模拟图像及语音无线传输装置，9为GPRS通信模块，10为高速无线数据通道，11为主控计算机，12为显示器，13为图像卡，14为监视器，15为模拟图像及语音无线传输装置，COM1、COM2、COM3、COM4、COM5分别指嵌入式控制器及协议网关上的接口。
具体实施方式
下面结构附图进一步说明本实用新型的实施方式。
实施例1，用下列器件按图1所示方式连接，该领域技术人员均能顺利完成本实用新型装置的实施。
可编程控制器采用欧姆龙CQM1H-51系列PLC作为底层控制的下位机。
嵌入式中央控制装置采用Motorola Coldfire系列嵌入式芯片MCF5272为主控CPU。
MPEG4图像采集装置采用MPEG4压缩芯片(IME6400)进行数字图像采集压缩。
GPRS通信模块采用西门子MC35。
高速无线数据通道模块采用iNET 900全双工电台。
主控计算机11采用联想开天A4000型台式计算机。
显示器12采用飞利浦107T型。
图像卡13采用ADS Instant DVD 2.0。
监视器14采用ADT1614型彩色视频监视器。
权利要求1.一种消防侦察机器人的多通道无线信息传输装置，由后方指挥装置及消防侦察机器人车载装置组成，车载装置由嵌入式控制器及协议网关(1)、可编程控制器(2)、GPRS通信模块(3)、高速无线数据模块(4)、GPS定位装置和电子陀螺仪外部设备(5)、图像采集装置(6)、MPEG4图像采集装置(7)、模拟图像及语音无线传输装置(8)组成；后方指挥装置由主控计算机装置(11)、GPRS通信模块(9)、模拟图像及语音无线传输装置(14)、高速无线数据模块(10)、监视器(13)、图像卡(12)、显示器(15)组成；其特征在于可编程控制器(2)通过COM1接口连接嵌入式控制器及协议网关(1)，GPRS通信模块(3)通过COM2接口连接嵌入式控制器及协议网关(1)，高速无线数据模块(4)通过COM3接口连接嵌入式控制器及协议网关(1)，MPEG4图像采集装置(7)通过COM4接口连接嵌入式控制器及协议网关(1)，GPS定位装置和电子陀螺仪外部设备(5)通过COM5接口连接嵌入式控制器及协议网关(1)，图像采集装置(6)一路连接模拟图像及语音无线传输装置(8)的输入端，另一路连接MPEG4图像采集装置(7)的输入端；GPRS通信模块(9)连接主控计算机装置(11)，高速无线数据通道(10)连接主控计算机装置(11)，主控计算机(11)通过图像卡(12)的数字视频信号输出口连接监视器(13)，模拟图像及语音无线传输装置(14)连接监视器(13)；GPRS通信模块(3)与GPRS通信模块(9)之间通过无线公网相连，高速无线数据模块(4)与高速无线数据模块(10)之间通过射频信号相连，模拟图像及语音无线传输装置(8)与模拟图像及语音无线传输装置(14)之间通过射频信号相连。
专利摘要本实用新型是一种消防侦察机器人的多通道无线信息传输装置，由后方指挥装置及消防侦察机器人车载装置组成。这两部分之间通过多通道的无线数字通信和模拟通信实现控制指令、反馈信号、图像及语音的传递，主要完成了机器人车辆状态和动作与后方控制台之间的信息传递，使操作人员能够了解灾害现场实时信息参数，监控机器人状态，发送控制命令，有效的实施远距离遥控。从而使消防侦察机器人在灾害现场具有良好的信息集成、传输和人机交互功能。有效地解决了消防人员在上述场所面临的人身安全、持续侦察时间短、数据采集量不足和不能实时反馈信息等问题。本实用新型结构简单，使用方便，构思新颖。
文档编号H04N7/18GK2805276SQ20052004347
公开日2006年8月9日 申请日期2005年7月15日 优先权日2005年7月15日
发明者胡传平, 李建中, 徐琰, 陈引初, 胡斌 申请人:公安部上海消防研究所