一种在隧道内进行无线通信的方法、装置及系统与流程

文档序号:11681831阅读:495来源:国知局
一种在隧道内进行无线通信的方法、装置及系统与流程
本发明属于计算机及无线网络
技术领域
,尤其涉及一种在隧道内进行无线通信的方法、装置及系统。
背景技术
:随着城市化的建设发展,城市用电负荷高速增长、土地资源稀缺、居民对城市景观、居住环境提出更高的要求。传统的城市架空线输电方式已不符合城市发展趋势,使用电力隧道作为敷设城市高压电缆的通道,已成为城市发展的潮流。电力隧道内部的运行环境较为复杂,且阴暗潮湿,空气流通不畅,不利于维护人员展开巡检工作,为有效监测隧道内环境参数和电缆状况,排除安全隐患,隧道巡检机器人的使用成为维护电力隧道安全运行的必要手段。为了保证隧道机器人在整条隧道中能够与控制中心机房进行正常通信,向控制中心机房传输视频图像、语音、控制指令及环境监测数据,现有技术中主要采用以下两种通信方法:1、使用泄露电缆对隧道进行信号覆盖,无线信号通过电缆槽孔向外界辐射;2、使用微蜂窝联合组网方式进行覆盖。然而,上述第一种方法在距离比较长时,信号衰减比较大,并且由于泄露电缆价额昂贵,因此通信成本也比较高。上述第二种方法通信按流量计算,使用费用也较高。因此现有技术存在着造价成本高、通信不稳定等缺陷。技术实现要素:本发明提供一种在隧道内进行无线通信的方法、装置及系统,旨在解决现有技术中存在的造价成本高、通信不稳定等技术问题,实现了低成本的隧道内网络数据传输,并可保持数据传输的及时性和流畅性。本发明提供一种在隧道内进行无线通信的方法,所述方法包括:隧道机器人控制第一网卡与第一无线访问接入点ap建立第一无线网络连接,通过所述第一无线网络连接向管理服务器传输数据,并控制第二网卡扫描ap;按照预置的路线行进,根据所述隧道机器人行进的方向,确定第二ap以及网络切换点;当检测到所述隧道机器人到达所述网络切换点时,控制所述第二网卡与所述第二ap建立第二无线网络连接,并断开所述第一无线网络连接;通过所述第二无线网络连接向所述管理服务器传输所述数据,并控制所述第一网卡扫描所述ap。本发明提供一种在隧道内进行无线通信的装置,所述装置包括:网络管理模块,用于控制第一网卡与第一无线访问接入点ap建立第一无线网络连接;数据传输模块,用于通过所述第一无线网络连接向管理服务器传输数据;所述网络管理模块,还用于控制第二网卡扫描ap;行进模块,用于控制隧道机器人按照预置的路线行进;确定模块,用于根据所述隧道机器人行进的方向,确定第二ap以及网络切换点;检测模块,用于检测所述隧道机器人是否到达所述网络切换点;所述网络管理模块,还用于当检测到所述隧道机器人到达所述网络切换点时,控制所述第二网卡与所述第二ap建立第二无线网络连接,并断开所述第一无线网络连接;所述数据传输模块,还用于通过所述第二无线网络连接向所述管理服务器传输所述数据;所述网络管理模块,还用于控制所述第一网卡扫描所述ap。本发明提供一种在隧道内进行无线通信的系统,所述系统包括:隧道机器人、多个无线访问接入点ap、交换机以及管理服务器;其中,所述隧道机器人内部配置有第一网卡和第二网卡,所述隧道机器人用于在隧道内控制第一网卡 与第一ap建立第一无线网络连接,通过所述第一无线网络连接向管理服务器传输数据,并控制第二网卡扫描ap,按照预置的路线行进,根据所述隧道机器人行进的方向,确定第二ap以及网络切换点,当检测到所述隧道机器人到达所述网络切换点时,控制所述第二网卡与所述第二ap建立第二无线网络连接,并断开所述第一无线网络连接,通过所述第二无线网络连接向所述管理服务器传输所述数据,并控制所述第一网卡扫描所述ap;所述多个ap,配置于所述隧道内部,各所述ap分别通过馈线与定向天线连接,并通过光纤干线分别与所述交换机连接,所述多个ap用于通过所述交换机经由所述光纤干线与配置于所述隧道外部的所述管理服务器建立网络连接,将所述隧道机器人发送的所述数据转发给所述管理服务器。从上述本发明实施例可知,通过隧道机器人在沿预置路线执行巡检任务的过程中,利用第一网卡与第二网卡交替与沿途的多个无线访问接入点分别建立网络连接,并切换新建立的网络连接向管理服务器传输数据,相较于现有技术,本发明一方面由于利用无线访问接入点进行无线连接,因此具有成本低的优点,另一方面,通过利用双网卡轮流交替接入无线网络,可以保持数据传输的及时性和流畅性。附图说明为了更清楚地说明本发明实施例中的技术方案,下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例,对于本领域技术人员来讲,在不付出创造性劳动性的前提下,还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本发明第一实施例提供的在隧道内进行无线通信的方法的流程图;图2是本发明第一实施例提供的在隧道内进行无线通信的方法中切换ap的示意图;图3是本发明第二实施例提供的在隧道内进行无线通信的装置的结构示意图;图4是本发明第三实施例提供的在隧道内进行无线通信的装置的结构示意图。图5是本发明第四实施例提供的在隧道内进行无线通信的系统的结构示意图;图6是本发明第四实施例提供的在隧道内进行无线通信的系统的应用环境图。具体实施方式为使得本发明的发明目的、特征、优点能够更加的明显和易懂,下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而非全部实施例。基于本发明中的实施例,本领域技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。请参阅图1,本发明第一实施例提供的在隧道内进行无线通信的方法的流程图,该方法可应用于如图5所示的系统中的隧道机器人,实现隧道机器人与外部服务器的数据通信。如图1所示,该方法包括以下步骤:s201、隧道机器人控制第一网卡与第一无线访问接入点ap建立第一无线网络连接,通过第一无线网络连接向管理服务器传输数据,并控制第二网卡持续扫描ap;隧道机器人中配置有两个无线网卡,优选地,软件平台使用centos7.0操作系统,无线网络配置工具使用wpa_supplicant开源工具。第一ap(wirelessaccesspoint,无线访问接入点)可以是距离隧道机器人最近的ap,或者是信号最强的ap。具体地,隧道机器人在控制第一网卡与第一ap建立第一无线网络连接前,首先按照预置的设置规则,根据预置的ip(internetprotocol,互联网协议)地址,对第一网卡的ip地址进行配置,同时对第一网卡的mac(mediaaccesscontrol,媒体访问控制)地址和第二网卡的mac地址进行配置,隧道机器人可以将第一网卡的mac地址和第二网卡的mac地址设置为一致,也可以设置为不一致。当隧道机器人进入隧道到达预置行进路线的起点后,例如:隧道口,或指定巡检隧道段内的第一个网络切换点,控制第一网卡与布置在预置路线起点附近的第一ap建立第一无线网络连接,并在网络连接建立后通过第一无线网络连接向管理服务器传输数据,如传输拍摄的隧道内情况的音视频数据。同时,控制第二网卡持续扫描ap。可以理解地,第一网卡和第二网卡功能交替,当利用第一网卡接入无线网络进行数据传输时,则利用第二网卡扫描ap;当将第二网卡切换为用于接入无线网络进行数据传输时,则利用第一网卡扫描ap。需要说明的是,隧道机器人在按照预置的路线行进前可能已经利用第一网卡与第一ap建立了第一无线网络连接,也可能未利用第一网卡与第一ap建立第一无线网络连接,则进一步地,隧道机器人控制第一网卡与第一无线访问接入点ap建立第一无线网络连接的步骤可以包括:隧道机器人按照预置的路线行进,当检测到隧道机器人到达预置的路线中的第一个网络切换点时,判断第一网卡是否已与第一ap建立第一无线网络连接;若第一网卡未与第一ap建立第一无线网络连接,则控制第一网卡与第一ap建立第一无线网络连接;若第一网卡已与第一ap建立第一无线网络连接,则保持第一无线网络连接。或者,隧道机器人在按照预置的路线行进前可能已经利用第一网卡与任一ap(不限于预先指定的与第一个网络切换点对应的第一ap)建立了第一无线网络连接,则隧道机器人按照预置的路线行进,当检测到隧道机器人到达预置的路线中的第一个网络切换点时,判断第一网卡是否已与任一ap建立了第一无线网络连接;若第一网卡未与任一ap建立第一无线网络连接,则控制第一 网卡与第一ap建立第一无线网络连接;若第一网卡已与任一ap建立第一无线网络连接,则保持第一无线网络连接。通过双网卡进行数据通信,可以节省网络接入的时间。如下表1所示,测试表明无线模块从一个ap切换到另一个ap是一个硬切换的过程,当无线模块与ap连接因信号质量原因断连后,才会扫描并连接下一个ap,这样在连接到ap的整个过程,非常耗时。表1动作耗时扫描ap约3000ms(毫秒)左右与ap建立连接约1400ms,不稳定时超过5000ms设置ip和更新路由约1ms,忽略不计建立server(服务器)的连接约40ms隧道机器人传输音视频流,控制指令等信息对实时性、通信带宽要求较高,测试表明硬切换过程耗时较长,容易导致隧道机器人与控制中心断开连接,且重连过程较长,无法满足实际需求。通过利用双网卡轮流交替接入无线网络可以解决上述实时性的问题,保持数据传输的及时性和流畅性。s202、按照预置的行进路线行进,根据隧道机器人行进的方向,确定第二ap以及网络切换点;隧道机器人中配置有网络切换点列表,该列表中记载了布置在预置的行进路线上的各网络切换点的位置,以及各网络切换点各自对应的ap。与网络切换点对应的ap是距离该网络切换点最近的ap。隧道机器人在按照预置的行进路线行进的同时,根据行进的方向以及网络切换点列表中的各网络切换点的位置,确定行进的方向上,距离自身最近的网络切换点及该网络切换点对应的ap,即需要通过第二网卡接入的第二ap。优选地,网络切换点位于相邻两个ap之间的信号重叠区域,具体位置可 根据ap信号强弱确定。进一步地,在每两个相邻ap之间至少设置2个网络切换点。当网络切换点的数量为2个时,如图2所示,优选地将2个网络切换点s1和s2分别设置在相邻两个ap(ap1和ap2)之间的中心点的左右两侧,并且为了防止在切换点区域频繁切换ap,由于机器人最高速度达到2m/s(米/秒),而无线模块与ap建立连接所需时间在2秒左右,优选将每两个网络切换点之间的距离至少设置为4米。各网络切换点的位置可由人工配置在隧道机器人中。作为本发明另一实施例,网络切换点的位置也可由隧道机器人根据自身的行进速度、行进路线、各ap的位置以及各ap的信号强度,按照预置的算法计算得到,并自动进行配置。具体地,在执行隧道监测任务前,隧道机器人按照预置的路线前进,获取沿途设置的各ap的标识信息,检测各ap的信号强度变化、与各ap建立网络连接的耗时以及自身的行进速度,然后根据获取的上述信息,按照预置的算法得到各ap之间的间距、各ap之间的信号临界位置以及各网络切换点之间的最佳间距,从而确定各网络切换点的位置,并配置在隧道机器人中,最终实现网络切换的全自动化。s203、当检测到隧道机器人到达网络切换点时,控制第二网卡与第二ap建立第二无线网络连接,并断开第一无线网络连接;隧道机器人根据行进的速度以及确定出的行进方向上距离自身最近的网络切换点的位置,实时检测自身与该网络切换点之间的距离变化,当检测到自身与该网络切换点之间的距离为0,即到达该网络切换点时,控制第二网卡与第二ap建立第二无线网络连接,并断开第一无线网络连接。作为本发明另一实施例,隧道机器人还可根据实时拍摄的隧道内的画面中行进方向上距离自身最近的切换点指示灯的位置变化,或者监听到的来自设置于该网络切换点的切换点广播装置发送的广播信号的强弱,检测自身是否到达该网络切换点。s204、通过第二无线网络连接向管理服务器传输数据,并控制第一网卡扫描ap。当第二网卡与第二ap成功建立第二无线网络连接后,断开第一无线网络连接,同时配置第二网卡的ip地址,然后根据配置的ip地址,转由通过第二无线网络连接继续向管理服务器传输数据,并控制第一网卡开始扫描ap。然后重复步骤s202至s204,直至隧道机器人行进至预置的行进路线的终点,然后沿路返回,并在途中再次重复执行步骤s202至s204,如此往复。进一步地,若第二网卡在隧道机器人到达网络切换点时未扫描到第二ap,则控制第二网卡与扫描到的隧道机器人行进方向上信号最强的ap建立第二无线网络连接。同时,向管理服务器发送报警信息,以通知管理服务器第二ap发生故障,无法提供网络连接。可以理解地,若第二网卡也未扫描到除第二ap外的其他ap,则隧道机器人保持第一无线网络连接继续行进,直至第二网卡扫描到行进方向上可提供网络连接且信号最强的ap,并与该ap建立第二无线网络连接。进一步地,通过使用双网卡可有效减少扫描、连接ap消耗的时间,但如果第一网卡和第二网卡有不同的mac地址和ip地址,会造成隧道机器人与控制中心的管理服务器通信的断开以及重连,隧道机器人ip地址的改变,会增加管理服务器的区分困难。因此,作为本发明另一实施例,为第一网卡和第二网卡配置相同的mac地址和ip地址,这样对于链路层以上的协议栈来说,无论哪块网卡进行数据通信,均被认为是同一块网卡,连接不会断开进行重连。具体地,隧道机器人可在控制第一网卡与第一ap建立第一无线网络连接之前,配置第一网卡和第二网卡的mac地址的时候,将第一网卡的mac地址和第二网卡的mac地址配置为一致,其中,隧道机器人可以按照用户自定义的mac地址配置第一网卡和第二网卡的mac地址,也可以按照第一网卡的真实mac地址配置第二网卡的mac地址,或者按照第二网卡的真实mac地址配置第一 网卡的mac地址。在控制第二网卡与第二ap建立第二无线网络连接,并断开第一无线网络连接之后,隧道机器人按照第一网卡的ip地址,设置第二网卡的ip地址,同时清除第一网卡的ip地址,然后再通过第二无线网络连接向管理服务器传输数据。需要说明的是,在实际应用中,上述第一网卡的mac地址和ip地址以及第二网卡的mac地址和ip地址存在以下4种设置方式:1、将第一网卡的mac地址和第二网卡的mac地址设置为一致,将第一网卡的ip地址和第二网卡的ip地址设置为不一致;2、将第一网卡的mac地址和第二网卡的mac地址设置为不一致,将第一网卡的ip地址和第二网卡的ip地址设置为一致;3、将第一网卡的mac地址和第二网卡的mac地址设置为一致,将第一网卡的ip地址和第二网卡的ip地址设置为一致;4、将第一网卡的mac地址和第二网卡的mac地址设置为不一致,将第一网卡的ip地址和第二网卡的ip地址设置为不一致。优选为上述第3种设置方式。为了进一步说明上述方法,结合图1和图2,举例来说,隧道机器人首先将第一网卡wlan0的mac地址和第二网卡wlan1的mac地址配置为一致,同时按照预置的ip地址配置第一网卡的ip地址,进入隧道后,按照预置的路线行进,当到达第一网络切换点s1时,若检测到此时第一网卡wlan0未与途经的第一个无线访问接入点ap1建立第一无线网络连接,则控制wlan0与ap1建立第一无线网络连接,然后通过第一无线网络连接向管理服务器传输拍摄到的音视频数据,同时控制第二网卡wlan1扫描ap,若wlan0已经与ap1建立了第一无线网络连接,则不执行网络连接操作,继续按照预置的路线行进。接着,隧道机器人按照预置的路线继续行进,当检测到隧道机器人到达第二网络切换点s2时,控制wlan1与行进方向上距离s2最近的ap2建立第二无线网络连接, 连接成功后断开第一无线网络连接,将wlan1的ip地址配置为与wlan0的ip地址一致,同时清除wlan0的ip地址,然后切换为通过第二无线网络连接向管理服务器传输拍摄到的音视频数据,并控制wlan0执行扫描ap的任务,至此实现ap间的无缝软切换。本发明实施例提供的在隧道内进行无线通信的方法,通过隧道机器人在沿预置路线执行巡检任务的过程中,利用第一网卡与第二网卡交替与沿途的多个无线访问接入点分别建立网络连接,并切换新建立的网络连接向管理服务器传输数据,相较于现有技术,本发明一方面由于利用无线访问接入点进行无线连接,因此具有成本低的优点,另一方面,通过利用双网卡轮流交替接入无线网络,可以保持数据传输的及时性和流畅性。请参阅图3,本发明第二实施例提供的在隧道内进行无线通信的装置的结构示意图,为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分。该装置可以是上述图1所示实施例提供的在隧道内进行无线通信的方法的执行主体,如隧道机器人或该隧道机器人中的一个模块。该装置主要包括的模块及其功能描述如下:网络管理模块401,用于控制第一网卡与第一无线访问接入点ap建立第一无线网络连接;数据传输模块402,用于通过该第一无线网络连接向管理服务器传输数据;网络管理模块401,还用于控制第二网卡扫描ap;行进模块403,用于控制隧道机器人按照预置的路线行进;确定模块404,用于根据该隧道机器人行进的方向,确定第二ap以及网络切换点;检测模块405,用于检测该隧道机器人是否到达该网络切换点;网络管理模块401,还用于当检测到该隧道机器人到达该网络切换点时,控制该第二网卡与该第二ap建立第二无线网络连接,并断开该第一无线网络 连接;数据传输模块402,还用于通过该第二无线网络连接向该管理服务器传输该数据;网络管理模块401,还用于控制该第一网卡扫描该ap。需要说明的是,以上图3示例的在隧道内进行无线通信的装置的实施方式中,各功能模块的划分仅是举例说明,实际应用中可以根据需要,例如相应硬件的配置要求或者软件的实现的便利考虑,而将上述功能分配由不同的功能模块完成,即将该装置的内部结构划分成不同的功能模块,以完成以上描述的全部或者部分功能。而且,实际应用中,本实施例中的相应的功能模块可以是由相应的硬件实现,也可以由相应的硬件执行相应的软件完成(本说明书提供的各个实施例都可应用上述描述原则,以下不再赘述)。未尽细节请参见前述图1所示实施例的描述。从上述图3示例的在隧道内进行无线通信的装置可知,通过隧道机器人在沿预置路线执行巡检任务的过程中,利用第一网卡与第二网卡交替与沿途的多个无线访问接入点分别建立网络连接,并切换新建立的网络连接向管理服务器传输数据,相较于现有技术,本发明一方面由于利用无线访问接入点进行无线连接,因此具有成本低的优点,另一方面,通过利用双网卡轮流交替接入无线网络,可以保持数据传输的及时性和流畅性。请参阅图4,本发明第三实施例提供的在隧道内进行无线通信的装置的结构示意图,为了便于说明,仅示出了与本发明实施例相关的部分。该装置可以是上述图1所示实施例提供的在隧道内进行无线通信的方法的执行主体,如终端设备或终端设备中的一个模块。在上述第二实施例提供的在隧道内进行无线通信的装置基础上,与第二实施例不同的是,在本实施例中:进一步地,该装置还包括:参数配置模块501,用于按照预置的设置规则,将该第一网卡的媒体访问控制mac地址与该第二网卡的mac地址设置为一致 或不一致,以及设置该第一网卡的互联网协议ip地址;参数配置模块501,还用于在网络管理模块401断开该第一无线网络连接后,将该第二网卡的ip地址设置为与该第一网卡的ip地址一致,并清除该第一网卡的ip地址。进一步地,该网络切换点位于相邻两个该ap之间的信号重叠区域,距离相邻两个该ap之间的中心点预置距离,且各相邻两个该网络切换点之间的距离至少为4米。进一步地,网络管理模块401,还用于若该第二网卡未扫描到该第二ap,则控制该第二网卡与扫描到的该隧道机器人行进方向上信号最强的ap建立该第二无线网络连接。进一步地,行进模块403控制隧道机器人按照预置的路线行进,当检测模块405检测到隧道机器人到达预置的路线中的第一个网络切换点时,网络管理模块401还用于判断第一网卡是否已与第一ap建立第一无线网络连接;若第一网卡未与第一ap建立第一无线网络连接,则控制第一网卡与第一ap建立第一无线网络连接;若第一网卡已与第一ap建立第一无线网络连接,则保持第一无线网络连接。进一步地,参数配置模块501还用于根据隧道机器人的行进速度、行进路线、各ap的位置以及各ap的信号强度,按照预置的算法计算得到各网络切换点的位置,并自动配置在隧道机器人中。具体地,在执行隧道监测任务前,参数配置模块501通过行进模块控制隧道机器人按照预置的路线前进,获取沿途设置的各ap的标识,检测各ap的信号强度变化、与各ap建立网络连接的耗时以及自身的行进速度,然后根据获取的上述信息,按照预置的算法得到各ap之间的间距、各ap之间的信号临界位置以及各网络切换点之间的间距,从而确定各网络切换点的位置,并配置在隧道机器人中,最终实现网络切换的全自动化。进一步地,检测模块405,还用于根据实时拍摄的隧道内的画面中行进方向上距离自身最近的切换点指示灯的位置变化,或者监听到的来自设置于该网络切换点的切换点广播装置发送的广播信号的强弱,检测该隧道机器人是否到达该网络切换点。从上述图4示例的在隧道内进行无线通信的装置可知,通过隧道机器人在沿预置路线执行巡检任务的过程中,利用第一网卡与第二网卡交替与沿途的多个无线访问接入点分别建立网络连接,并切换新建立的网络连接向管理服务器传输数据,相较于现有技术,本发明一方面由于利用无线访问接入点进行无线连接,因此具有成本低的优点,另一方面,通过利用双网卡轮流交替接入无线网络,可以保持数据传输的及时性和流畅性。进一步地,通过将双网卡的mac地址和ip地址设置为一致,可避免因使用不同的mac地址和ip地址切换网络连接造成的断开以及重连,减小管理服务器的区分难度,进一步提高数据传输的及时性和流畅性。请参阅图5,本发明第四实施例提供的在隧道内进行无线通信的系统的结构示意图。如图5所示,该系统包括:隧道机器人101、多个无线访问接入点ap102、交换机103以及管理服务器104。其中,隧道机器人101内部配置有第一网卡和第二网卡,用于在隧道内控制第一网卡与第一ap建立第一无线网络连接,通过第一无线网络连接向管理服务器104传输数据,并控制第二网卡扫描ap102,按照预置的路线行进,根据隧道机器人101行进的方向,确定第二ap以及网络切换点,当检测到隧道机器人101到达网络切换点时,控制第二网卡与第二ap建立第二无线网络连接,并断开第一无线网络连接,通过第二无线网络连接向管理服务器104传输数据,并控制第一网卡扫描ap102。多个ap102,配置于隧道内部,且相邻两个ap102之间的信号覆盖重叠区域的信号质量满足预置通信标准,多个ap102通过馈线与定向天线连接,并通 过光纤干线分别与交换机103连接,用于通过交换机103经由光纤干线与配置于隧道外部的管理服务器104建立网络连接,将隧道机器人101发送的数据转发给管理服务器104。结合图6,具体地,在隧道中布置多个ap102,各ap102通过光纤干线与交换机103连接,通过交换机103将隧道机器人101发送的数据转发给隧道外部的管理服务器104,管理服务器104再经由电力专网,将接收的数据基于远动通讯规约上报给电力管理系统105,以便电力管理系统105的各管理平台对上述数据进行处理。各ap102通过馈线与定向天线连接,通过定向天线收发无线射频信号,从而使得无线信号覆盖整条隧道。ap在隧道中布局时,为了保证通信质量要求,需使得相邻ap信号覆盖重叠区域信号质量符合预置标准。优选地,将整条隧道按照预置的距离分割为多个隧道段,并在每个隧道段中配置一名隧道机器人101,隧道机器人101用于在各自所属隧道段内循环往返执行巡检任务,拍摄所属隧道段内的隧道画面并通过与各ap102建立的无线网络,发送给管理服务器104。由于隧道机器人101传输音视频流,控制指令等信息对实时性、通信带宽要求较高,使用单网卡切换无线网络耗时较长,容易导致隧道机器人101与控制中心断开连接,且重连过程较长,无法满足实际需求。为了解决上述实时性的问题,保持数据传输的及时性和流畅性,每名隧道机器人101内部都配置有第一网卡和第二网卡。并且,优选地,软件平台使用centos7.0操作系统,无线网络配置工具使用wpa_supplicant开源工具。隧道机器人101在开始执行巡检任务时,首先对第一网卡的互联网协议ip地址、第一网卡的媒体访问控制mac地址以及第二网卡的mac地址进行配置,隧道机器人101可以将第一网卡的mac地址和第二网卡的mac地址设置为一致,也可以设置为不一致。当隧道机器人101进入隧道到达预置行进路线的起 点后,例如:隧道口,或指定巡检隧道段内的第一个网络切换点,控制第一网卡与布置在预置路线起点附近的第一ap建立第一无线网络连接,并在网络连接成功建立后通过第一无线网络连接向管理服务器104传输数据,如传输拍摄的隧道内情况的音视频数据。同时,控制第二网卡持续扫描ap102。隧道机器人101中配置有网络切换点列表,该列表中记载了布置在预置的行进路线上的各网络切换点的位置,以及各网络切换点各自对应的ap。与网络切换点对应的ap是距离该网络切换点最近的ap。隧道机器人101在按照预置的行进路线行进的同时,根据行进的方向以及网络切换点列表中的各网络切换点的位置,确定行进的方向上,距离自身最近的网络切换点及该网络切换点对应的ap,即需要通过第二网卡接入的第二ap。隧道机器人101根据行进的速度以及确定出的行进方向上距离自身最近的网络切换点的位置,实时检测自身与该网络切换点之间的距离变化,当检测到自身与该网络切换点之间的距离为0或接近0时,控制第二网卡与第二ap建立第二无线网络连接,并断开第一无线网络连接,同时配置第二网卡的ip地址,然后通过第二无线网络连接向管理服务器104传输数据,并控制第一网卡扫描ap。然后隧道机器人101继续行进,根据行进的方向确定下一个网络切换点和对应的ap,并当检测到自身到达下一个网络切换点时,控制第一网卡与该网络切换点对应的ap建立网络连接,断开第二无线网络连接,通过建立的网络连接向管理服务器104传输数据,同时控制第二网卡扫描ap,如此循环往复,直至到达预置路线的终点,然后沿路返回,并在途中继续重复上述操作。进一步地,若第二网卡在隧道机器人101到达网络切换点时未扫描到第二ap,则隧道机器人101控制第二网卡与扫描到的行进方向上信号最强的ap建立第二无线网络连接,同时,向管理服务器104发送报警信息,以通知管理服务器104第二ap发生故障,无法提供网络连接。可以理解地,若第二网卡也未扫描到除了第二ap之外的其他ap,则隧道机器人101保持第一无线网络连 接继续行进,直至第二网卡扫描到行进方向上可提供网络连接且信号最强的ap,并与该ap建立第二无线网络连接。进一步地,为了避免因第一网卡和第二网卡有不同的mac地址和ip地址,而造成隧道机器人101与控制中心的管理服务器104通信的断开以及重连,以及因隧道机器人101的ip地址的改变,导致的管理服务器104的区分困难的增加,在本实施例中,第一网卡和第二网卡具有相同的mac地址和ip地址。具体地,隧道机器人可在控制第一网卡与第一ap建立第一无线网络连接之前,配置第一网卡和第二网卡的mac地址的时候,将第一网卡的mac地址和第二网卡的mac地址配置为一致,其中,隧道机器人可以按照用户自定义的mac地址配置第一网卡和第二网卡的mac地址,也可以按照第一网卡的真实mac地址配置第二网卡的mac地址,或者按照第二网卡的真实mac地址配置第一网卡的mac地址。在控制第二网卡与第二ap成功建立第二无线网络连接,并断开第一网络连接后,隧道机器人101按照第一网卡的ip地址,设置第二网卡的ip地址,同时清除第一网卡的ip地址,然后再通过第二无线网络连接向管理服务器传输数据。这样,对于链路层以上的协议栈来说,无论哪块网卡进行数据通信,均被认为是同一块网卡,连接不会断开进行重连。需要说明的是,在实际应用中,上述第一网卡的mac地址和ip地址以及第二网卡的mac地址和ip地址存在以下4种设置方式:1、将第一网卡的mac地址和第二网卡的mac地址设置为一致,将第一网卡的ip地址和第二网卡的ip地址设置为不一致;2、将第一网卡的mac地址和第二网卡的mac地址设置为不一致,将第一网卡的ip地址和第二网卡的ip地址设置为一致;3、将第一网卡的mac地址和第二网卡的mac地址设置为一致,将第一网卡的ip地址和第二网卡的ip地址设置为一致;4、将第一网卡的mac地址和第二网卡的mac地址设置为不一致,将第 一网卡的ip地址和第二网卡的ip地址设置为不一致。优选为上述第3种设置方式。进一步地,该系统还包括:用于辅助隧道机器人101确定网络切换点的多个网络切换点指示装置,各网络切换点指示装置分别设置于隧道内相邻两个ap之间的信号重叠区域,距离相邻两个ap之间的中心点预置距离的位置,且各相邻两个网络切换点标签之间的距离至少为4米。例如图3所示,若在相邻两个ap1和ap2之间设置两个网络切换点指示装置,则将这两个网络切换点指示装置分别设置在相邻两个ap1和ap2之间的中心点的左右两侧s1和s2处。具体地,网络切换点装置可以但不限于包括:切换点指示灯或切换点广播装置。其中,切换点指示灯可设置在隧道内与网络切换点列表中记录的网络切换点的位置对应的位置,例如:隧道内对应位置的墙体上、地面上,隧道机器人101可根据实时拍摄的隧道内的画面中的切换点指示灯的位置变化,分析自身与行进方向上距离自身最近的切换点指示灯之间的距离,从而判断是否到达网络切换点,并根据行进日志以及网络切换点列表,确定到达的是第几个网络切换点以及对应的ap。或者,通过切换点广播装置利用蓝牙、无线保真等近距离通信技术在预置范围内(如0.5米)发送包含所属网络切换点信息的无线广播,隧道机器人101可在监听到切换点广播装置发送的该无线广播时,根据广播信号的强弱变化,确定是否到达网络切换点,根据广播信号中携带网络切换点信息以及预置的网络切换点列表,确定当前到达的网络切换点对应的ap。本发明实施例提供的在隧道内进行无线通信的系统,通过在隧道内布置多个无线访问接入点,隧道机器人在沿预置路线执行巡检任务的过程中,利用第一网卡与第二网卡交替与沿途的多个无线访问接入点分别建立网络连接,并切换新建立的网络连接向管理服务器传输数据,相较于现有技术,本发明一方面由于利用无线访问接入点进行无线连接,因此具有成本低的优点,另一方面,通过利用双网卡轮流交替接入无线网络,可以保持数据传输的及时性和流畅性。在本申请所提供的几个实施例中,应该理解到,所揭露的方法、装置以及系统,可以通过其它的方式实现。例如,以上所描述的装置实施例仅仅是示意性的,例如,所述模块的划分,仅仅为一种逻辑功能划分,实际实现时可以有另外的划分方式,例如多个模块或组件可以结合或者可以集成到另一个系统,或一些特征可以忽略,或不执行。另一点,所显示或讨论的相互之间的耦合或直接耦合或通信连接可以是通过一些接口,装置或模块的间接耦合或通信连接,可以是电性,机械或其它的形式。所述作为分离部件说明的模块可以是或者也可以不是物理上分开的,作为模块显示的部件可以是或者也可以不是物理模块,即可以位于一个地方,或者也可以分布到多个网络模块上。可以根据实际的需要选择其中的部分或者全部模块来实现本实施例方案的目的。另外,在本发明各个实施例中的各功能模块可以集成在一个处理模块中,也可以是各个模块单独物理存在,也可以两个或两个以上模块集成在一个模块中。上述集成的模块既可以采用硬件的形式实现,也可以采用软件功能模块的形式实现。所述集成的模块如果以软件功能模块的形式实现并作为独立的产品销售或使用时,可以存储在一个计算机可读取存储介质中。基于这样的理解,本发明的技术方案本质上或者说对现有技术做出贡献的部分或者该技术方案的全部或部分可以以软件产品的形式体现出来,该计算机软件产品存储在一个存储介质中,包括若干指令用以使得一台计算机设备(可以是个人计算机,服务器,或者网络设备等)执行本发明各个实施例所述方法的全部或部分步骤。而前述的存储介质包括:u盘、移动硬盘、只读存储器(rom,read-onlymemory)、随机存取存储器(ram,randomaccessmemory)、磁碟或者光盘等各种可以存储程序代码的介质。需要说明的是,对于前述的各方法实施例,为了简便描述,故将其都表述 为一系列的动作组合,但是本领域技术人员应该知悉,本发明并不受所描述的动作顺序的限制,因为依据本发明,某些步骤可以采用其它顺序或者同时进行。其次,本领域技术人员也应该知悉,说明书中所描述的实施例均属于优选实施例,所涉及的动作和模块并不一定都是本发明所必须的。在上述实施例中,对各个实施例的描述都各有侧重,某个实施例中没有详述的部分,可以参见其它实施例的相关描述。以上为对本发明所提供的在隧道内进行无线通信的方法、装置及系统的描述,对于本领域的技术人员,依据本发明实施例的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。当前第1页12
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