專利名稱：消防偵察機器人的多通道無線信息傳輸裝置的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型是消防偵察機器人的多通道無線信息傳輸裝置，涉及消防機器人。主要用于消防偵察機器人將所采集的災(zāi)害現(xiàn)場環(huán)境參數(shù)、自身工作狀態(tài)和動作與后方指揮裝置控制臺之間實現(xiàn)信息雙向傳遞，使操作人員能夠監(jiān)控機器人車輛，有效實施遠距離遙控。
背景技術(shù)：
近年來，我國工業(yè)生產(chǎn)、儲運過程中涉及的易燃易爆和劇毒化學(xué)制品迅速增加，由于設(shè)備及管理等方面的原因，導(dǎo)致化學(xué)危險品和放射性物質(zhì)泄漏以及燃燒、爆炸的事故隱患越來越多。在沒有對現(xiàn)場進行充分偵檢和分析的情況下，盲目地采取行動，不僅不能取得預(yù)期的效果，而且往往會造成無辜生命的犧牲，付出慘重的代價。機器人能替代消防救援人員遙控進入易燃、易爆、有毒、有害、易坍塌建筑物、大型倉庫堆垛、缺氧、濃煙、放射性等室內(nèi)外危險災(zāi)害現(xiàn)場，進行現(xiàn)場探測、偵察，并可進行采集信息(圖象、語音、數(shù)據(jù))的即時處理和實時傳輸。有效地解決消防人員在上述場所所面臨的人身安全、偵察時間限制、數(shù)據(jù)采集量不足和不能實時反饋信息等問題。目前非常需要該類消防機器人，但是國內(nèi)還無該類產(chǎn)品。

發(fā)明內(nèi)容
本實用新型的目的提供一種結(jié)構(gòu)簡單、成本不高、安全有效的消防偵察機器人的多通道無線信息傳輸裝置。
本實用新型提出的消防偵察機器人的多通道無線信息傳輸裝置，由后方指揮裝置及消防偵察機器人車載裝置組成，車載裝置由嵌入式控制器及協(xié)議網(wǎng)關(guān)1、可編程控制器2、GPRS通信模塊3、高速無線數(shù)據(jù)模塊4、GPS定位裝置和電子陀螺儀外部設(shè)備5、圖像采集裝置6、MPEG4圖像采集裝置7、模擬圖像及語音無線傳輸裝置8組成；后方指揮裝置由主控計算機裝置11、GPRS通信模塊9、模擬圖像及語音無線傳輸裝置14、高速無線數(shù)據(jù)模塊10、監(jiān)視器13、圖像卡12、顯示器15組成；其中，可編程控制器2通過COM1接口連接嵌入式控制器及協(xié)議網(wǎng)關(guān)1，GPRS通信模塊3通過COM2接口連接嵌入式控制器及協(xié)議網(wǎng)關(guān)1，高速無線數(shù)據(jù)模塊4通過COM3接口連接嵌入式控制器及協(xié)議網(wǎng)關(guān)1，MPEG4圖像采集裝置7通過COM4接口連接嵌入式控制器及協(xié)議網(wǎng)關(guān)1，GPS定位裝置和電子陀螺儀外部設(shè)備5通過COM5接口連接嵌入式控制器及協(xié)議網(wǎng)關(guān)1，圖像采集裝置6一路連接模擬圖像及語音無線傳輸裝置8的輸入端，另一路連接MPEG4圖像采集裝置7的輸入端；GPRS通信模塊9連接主控計算機11，高速無線數(shù)據(jù)通道10連接主控計算機11，主控計算機11通過圖像卡12的數(shù)字視頻信號輸出口連接監(jiān)視器13，模擬圖像及語音無線傳輸裝置14連接監(jiān)視器13；GPRS通信模塊3與GPRS通信模塊9之間通過無線公網(wǎng)相連，高速無線數(shù)據(jù)模塊4與高速無線數(shù)據(jù)模塊10之間通過射頻信號相連，模擬圖像及語音無線傳輸裝置8與模擬圖像及語音無線傳輸裝置14之間通過射頻信號相連。
本實用新型的車載裝置圖像采集裝置6采集的視頻信號轉(zhuǎn)化為兩種形式后進行傳送，一種是轉(zhuǎn)化為1.2G頻段模擬信道通過模擬圖像及語音無線傳輸裝置8傳輸，另一種是通過MPEG4圖像采集裝置7進行數(shù)字圖像壓縮，然后通過GPRS通信模塊3和高速無線數(shù)據(jù)模塊4同時傳輸數(shù)字圖像信號。
本實用新型的嵌入式控制器及協(xié)議網(wǎng)關(guān)1進行各類數(shù)據(jù)的處理，機器人待發(fā)送的數(shù)據(jù)信號、圖像信號和語音信號、機器人接收到的控制信號都由嵌入式控制器及協(xié)議網(wǎng)關(guān)1進行處理。
本實用新型工作時，消防偵察機器人在災(zāi)害現(xiàn)場采集現(xiàn)場視頻信號與消防偵察機器人自身狀態(tài)的有關(guān)參數(shù)、災(zāi)害現(xiàn)場環(huán)境參數(shù)、消防偵察機器人與現(xiàn)場環(huán)境有關(guān)的參數(shù)等數(shù)據(jù)及語音信號?，F(xiàn)場視頻信號一種通過1.2G頻段模擬信道傳輸，另一種通過MPEG4圖像壓縮芯片進行數(shù)字圖像采集并轉(zhuǎn)化為數(shù)字信號，然后和其他數(shù)據(jù)信號一起通過數(shù)據(jù)傳輸綜合網(wǎng)關(guān)進入嵌入式中央控制裝置進行處理，處理完畢后采用了GPRS公網(wǎng)通信裝置及900M高速無線數(shù)據(jù)通信裝置兩套裝置進行數(shù)據(jù)傳輸。控制信號、狀態(tài)反饋信號、數(shù)字圖像信號、語音信號等重要數(shù)據(jù)在兩個通信信道中同時傳送。后方指揮裝置接收到這些圖像和數(shù)據(jù)之后，把圖像和數(shù)據(jù)顯示在后方主控計算機上，使后方指揮人員獲取現(xiàn)場圖像、數(shù)據(jù)資料，后方指揮裝置通過主控計算機裝置發(fā)出機器人的控制指令，控制指令通過多通道數(shù)據(jù)通信裝置傳輸?shù)较纻刹鞕C器人車載裝置，經(jīng)過嵌入式中央控制裝置處理，經(jīng)數(shù)據(jù)傳輸綜合網(wǎng)關(guān)發(fā)送到可編程控制器，實現(xiàn)機器人的動作控制。
本實用新型主要完成機器人車輛狀態(tài)和動作與后方控制臺之間的信息傳遞，使操作人員能夠了解災(zāi)害現(xiàn)場實時信息參數(shù)，監(jiān)控機器人狀態(tài)，發(fā)送控制命令，有效的實施遠距離遙控。從而使消防偵察機器人在災(zāi)害現(xiàn)場具有良好的信息集成、傳輸和人機交互功能。有效地解決了消防人員在上述場所面臨的人身安全、持續(xù)偵察時間短、數(shù)據(jù)采集量不足和不能實時反饋信息等問題。
本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，構(gòu)思新穎。


圖1是本實用新型的結(jié)構(gòu)示意圖。
圖2是本實用新型嵌入式控制器及協(xié)議網(wǎng)關(guān)1的接口。
圖中標(biāo)號1為嵌入式控制器及協(xié)議網(wǎng)關(guān)，2為可編程控制器，3為GPRS通信模塊，4為高速無線數(shù)據(jù)通道，5為GPS定位裝置和電子陀螺儀外部設(shè)備，6為圖像采集裝置，7為MPEG4圖像采集裝置，8為模擬圖像及語音無線傳輸裝置，9為GPRS通信模塊，10為高速無線數(shù)據(jù)通道，11為主控計算機，12為顯示器，13為圖像卡，14為監(jiān)視器，15為模擬圖像及語音無線傳輸裝置，COM1、COM2、COM3、COM4、COM5分別指嵌入式控制器及協(xié)議網(wǎng)關(guān)上的接口。
具體實施方式
下面結(jié)構(gòu)附圖進一步說明本實用新型的實施方式。
實施例1，用下列器件按圖1所示方式連接，該領(lǐng)域技術(shù)人員均能順利完成本實用新型裝置的實施。
可編程控制器采用歐姆龍CQM1H-51系列PLC作為底層控制的下位機。
嵌入式中央控制裝置采用Motorola Coldfire系列嵌入式芯片MCF5272為主控CPU。
MPEG4圖像采集裝置采用MPEG4壓縮芯片(IME6400)進行數(shù)字圖像采集壓縮。
GPRS通信模塊采用西門子MC35。
高速無線數(shù)據(jù)通道模塊采用iNET 900全雙工電臺。
主控計算機11采用聯(lián)想開天A4000型臺式計算機。
顯示器12采用飛利浦107T型。
圖像卡13采用ADS Instant DVD 2.0。
監(jiān)視器14采用ADT1614型彩色視頻監(jiān)視器。
權(quán)利要求1.一種消防偵察機器人的多通道無線信息傳輸裝置，由后方指揮裝置及消防偵察機器人車載裝置組成，車載裝置由嵌入式控制器及協(xié)議網(wǎng)關(guān)(1)、可編程控制器(2)、GPRS通信模塊(3)、高速無線數(shù)據(jù)模塊(4)、GPS定位裝置和電子陀螺儀外部設(shè)備(5)、圖像采集裝置(6)、MPEG4圖像采集裝置(7)、模擬圖像及語音無線傳輸裝置(8)組成；后方指揮裝置由主控計算機裝置(11)、GPRS通信模塊(9)、模擬圖像及語音無線傳輸裝置(14)、高速無線數(shù)據(jù)模塊(10)、監(jiān)視器(13)、圖像卡(12)、顯示器(15)組成；其特征在于可編程控制器(2)通過COM1接口連接嵌入式控制器及協(xié)議網(wǎng)關(guān)(1)，GPRS通信模塊(3)通過COM2接口連接嵌入式控制器及協(xié)議網(wǎng)關(guān)(1)，高速無線數(shù)據(jù)模塊(4)通過COM3接口連接嵌入式控制器及協(xié)議網(wǎng)關(guān)(1)，MPEG4圖像采集裝置(7)通過COM4接口連接嵌入式控制器及協(xié)議網(wǎng)關(guān)(1)，GPS定位裝置和電子陀螺儀外部設(shè)備(5)通過COM5接口連接嵌入式控制器及協(xié)議網(wǎng)關(guān)(1)，圖像采集裝置(6)一路連接模擬圖像及語音無線傳輸裝置(8)的輸入端，另一路連接MPEG4圖像采集裝置(7)的輸入端；GPRS通信模塊(9)連接主控計算機裝置(11)，高速無線數(shù)據(jù)通道(10)連接主控計算機裝置(11)，主控計算機(11)通過圖像卡(12)的數(shù)字視頻信號輸出口連接監(jiān)視器(13)，模擬圖像及語音無線傳輸裝置(14)連接監(jiān)視器(13)；GPRS通信模塊(3)與GPRS通信模塊(9)之間通過無線公網(wǎng)相連，高速無線數(shù)據(jù)模塊(4)與高速無線數(shù)據(jù)模塊(10)之間通過射頻信號相連，模擬圖像及語音無線傳輸裝置(8)與模擬圖像及語音無線傳輸裝置(14)之間通過射頻信號相連。
專利摘要本實用新型是一種消防偵察機器人的多通道無線信息傳輸裝置，由后方指揮裝置及消防偵察機器人車載裝置組成。這兩部分之間通過多通道的無線數(shù)字通信和模擬通信實現(xiàn)控制指令、反饋信號、圖像及語音的傳遞，主要完成了機器人車輛狀態(tài)和動作與后方控制臺之間的信息傳遞，使操作人員能夠了解災(zāi)害現(xiàn)場實時信息參數(shù)，監(jiān)控機器人狀態(tài)，發(fā)送控制命令，有效的實施遠距離遙控。從而使消防偵察機器人在災(zāi)害現(xiàn)場具有良好的信息集成、傳輸和人機交互功能。有效地解決了消防人員在上述場所面臨的人身安全、持續(xù)偵察時間短、數(shù)據(jù)采集量不足和不能實時反饋信息等問題。本實用新型結(jié)構(gòu)簡單，使用方便，構(gòu)思新穎。
文檔編號H04N7/18GK2805276SQ20052004347
公開日2006年8月9日 申請日期2005年7月15日 優(yōu)先權(quán)日2005年7月15日
發(fā)明者胡傳平, 李建中, 徐琰, 陳引初, 胡斌 申請人:公安部上海消防研究所