CN108513276A - 一种密闭空间通信方法 - Google Patents

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Abstract

本发明公开了一种密闭空间通信方法，其包括以下步骤：步骤一、组建通信网络；步骤二、设置通信通路；步骤三、设置冗余通信通路；步骤四、通信完成反馈。本发明能够获得准确的监测数据还能将监测数据通过自身传输以及打包数据，最终将数据传输至远程服务器，避免了常规通信方式的繁琐安装打孔步骤以及通信信号弱的情况下的通信故障。

Description

一种密闭空间通信方法
技术领域
本发明涉及信号通信领域，具体涉及一种密闭空间的通信方法。
背景技术
在很多的工程管道的监测中，都需要在密闭的电磁屏蔽空间内进行，为了获得密闭空间内的实验数据或者环境参数，通常都是采用在密闭容器上开孔的方式将容器内的监测数据通过通信线缆传输出来。然而，在容器上开孔的方式容易引起气密性能下降，制造安装成本升高等，特别是在压力较大的情况，气密性下降会使得管道泄露或者管道内传输的流体产生污染等情况。如果不开孔采用离线监测(即将监测装置置于密闭容器而不与外界通信直至打开容器取出)则无法实时获取监测数据，导致应用受限.
专利号为CN200580049473.X公开了一种线缆管道，所述线缆管道由彼此间相同的单个模块构成，所述单个模块在通向真正的为线缆敷设而设置的沟渠的分支竖井的拉入口的区域中以很小的操作开销组合成在实际上“无限”连续的线缆管道线路，该线缆管道线路而后可以连续地放入这条沟渠中并且线缆管道装配车固定在该沟渠的顶盖、壁体或类似部位上，从而可以接着在所述线缆管道中的至少一个连续的纵向伸长的线缆接纳空间中放入有待敷设的线缆或者说线缆束。采用这种方式安装线缆虽然通信方式可靠，可是安装造价较高，需要在管道安装阶段将线缆置入管道。
发明内容
本发明提供一种密闭空间通信方法，能够解决背景技术中所述的技术问题。为解决上述技术问题，本发明采用的一个技术方案是：
本发明还提供一种密闭空间通信方法，其包括如下步骤：
步骤一、组建通信网络：在复数个节点通信终端之间布置复数个监测终端，所述监测终端之间以及监测终端与节点通信终端在密闭空间中通信，所述监测终端与节点通信终端布置于密闭空间内，所述远程通信终端布置于密闭空间外；
步骤二、设置通信通路：所述监测终端将监测到的数据与接收到的上一个监测终端的数据打包发送至下一个监测终端或者节点通信终端，所述节点通信终端接收打包数据并将所述打包数据发送至远程通信终端；
步骤三、设置冗余通信通路：当节点通信终端通信受阻时，所述远程通信终端向节点通信终端发送拒收信号，所述节点通信终端在接收到拒收信号时将打包数据存储后向下一个监测终端发送中断信号以传输打包数据至下一个节点通信终端，通过下一个节点通信终端传输打包数据，在发送完成后由远程服务器向节点通信终端或者前一个节点通信终端发送接收完成信号；
步骤四、通信完成反馈：如果由前一个节点通信终端接收到发送完成信号，则通过监测终端转发至所述节点通信终端，所述节点通信终端在接收到接收完成信号后即进行下一组数据的传送，直至远程通信终端向所述节点通信终端发送握手信号表示可以接收打包数据为止。
所述监测终端包括环境参数传感器、超声通信探头、控制器，所述环境参数传感器与超声通信探头与控制器相连接，所述环境参数传感器包括流体流速传感器、温度传感器、PH值传感器、浓度传感器等，所述超声通信探头包括接收探头和发射探头，所述接收探头和发射探头相向设置，以方便向相邻的监测终端或者节点通信终端进行通信；
所述节点通信终端除了具备监测终端中的模块以外，还具备一个双向超声通信探头、存储器，所述双向超声通信探头朝向密闭空间外的远程通信终端，所述远程通信终端包括与所述双向超声通信探头配合的第二双向超声通信探头，还包括与远程服务器进行通信的移动通信模块，所述移动通信模块可采用3G模块或者GPRS模块，所述存储器用于存储累积发送的所述打包数据；所述节点通信终端具备转发模式和中断模式；所述转发模式用于接收上一监测终端的数据并发送至远程通信终端，所述中断模式用于向下一个监测终端发送打包数据。
所述的通信装置采用一种密闭空间通信装置，该通信装置包括复数个监测终端、复数个节点通信终端以及与所述节点通信终端通信的远程通信终端；
所述节点通信终端之间布置有复数个监测终端，所述监测终端之间以及监测终端与节点通信终端在密闭空间中通信，所述监测终端与节点通信终端布置于密闭空间内，所述远程通信终端布置于密闭空间外。
所述监测终端可以将监测到的数据与接收到的上一个监测终端的数据打包发送至下一个监测终端或者节点通信终端，所述节点通信终端接收打包数据并将所述打包数据发送至远程通信终端；优选的，如果远程通信终端在与服务器连接时的通信信号较弱，无法保证数据及时发送出去的情况下，所述远程通信终端向节点通信终端发送拒收信号，所述节点通信终端在接收到拒收信号时将打包数据存储后向下一个监测终端发送中断信号以传输打包数据至下一个节点通信终端，通过下一个节点通信终端传输打包数据，在发送完成后由远程服务器向节点通信终端或者前一个节点通信终端发送接收完成信号，如果由前一个节点通信终端接收到发送完成信号，则通过监测终端转发至所述节点通信终端，所述节点通信终端在接收到接收完成信号后即进行下一组数据的传送，直至远程通信终端向所述节点通信终端发送握手信号表示可以接收打包数据为止。
所述监测终端包括环境参数传感器、超声通信探头、控制器，所述环境参数传感器与超声通信探头与控制器相连接，所述环境参数传感器包括流体流速传感器、温度传感器、PH值传感器、浓度传感器等，所述超声通信探头包括接收探头和发射探头，所述接收探头和发射探头相向设置，以方便向相邻的监测终端或者节点通信终端进行通信；
所述节点通信终端除了具备监测终端中的模块以外，还具备一个双向超声通信探头、存储器，所述双向超声通信探头朝向密闭空间外的远程通信终端，所述远程通信终端包括与所述双向超声通信探头配合的第二双向超声通信探头，还包括与远程服务器进行通信的移动通信模块，所述移动通信模块可采用3G模块或者GPRS模块，所述存储器用于存储累积发送的所述打包数据；所述节点通信终端具备转发模式和中断模式；所述转发模式用于接收上一监测终端的数据并发送至远程通信终端，所述中断模式用于向下一个监测终端发送打包数据。
所述监测终端与所述节点通信终端还具备供电模块，所述供电模块采用流体发电系统，所述流体发电系统中的流体为气体或者液体，所述流体发电系统包括锂电池、微型发电机以及外力转动装置，所述外力转动装置可以为涡轮或者叶轮装置。所述锂电池、微型发电机与外力转动装置依次连接，所述锂电池用于保存微型发电机产生的电力；
优选的，所述监测终端与所述节点通信终端还具备GPS定位和授时模块，所述复数个监测终端和节点通信终端将监测到的环境参数与定位和授时数据共同组成打包数据进行发送。
与现有技术相比，本发明的有益效果是：本发明通过设置在密闭空间内的复数个监测终端、复数个通信节点终，不仅可以获得准确的监测数据还能将监测数据通过自身传输以及打包数据，最终将数据传输至远程服务器，避免了常规通信方式的繁琐安装打孔步骤以及通信信号弱的情况下的通信故障。
附图说明
图1为一种密闭空间通信装置布置的局部示意图；
图2为一种监测终端电路框图；
图3为一种节点通信终端电路框图；
图4为密闭空间通信方法流程图。
在图2-3中：1-1流体流速传感器、1-2温度传感器、1-3PH值传感器、1-4浓度传感器，2控制器、3超声通信探头、4-1节点流体流速传感器、4-2节点温度传感器、4-3节点PH值传感器、4-4节点浓度传感器，5节点控制器、6节点超声通信探头、7双向超声通信探头、8存储器。
具体实施方式
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，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通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。
实施例1
一种密闭空间通信方法，所述方法具有以下步骤：
步骤一、组建通信网络：在复数个节点通信终端之间布置复数个监测终端，所述监测终端之间以及监测终端与节点通信终端在密闭空间中通信，所述监测终端与节点通信终端布置于密闭空间内，所述远程通信终端布置于密闭空间外；
步骤二、设置通信通路：所述监测终端将监测到的数据与接收到的上一个监测终端的数据打包发送至下一个监测终端或者节点通信终端，所述节点通信终端接收打包数据并将所述打包数据发送至远程通信终端；
步骤三、设置冗余通信通路：当节点通信终端通信受阻时，所述远程通信终端向节点通信终端发送拒收信号，所述节点通信终端在接收到拒收信号时将打包数据存储后向下一个监测终端发送中断信号以传输打包数据至下一个节点通信终端，通过下一个节点通信终端传输打包数据，在发送完成后由远程服务器向节点通信终端或者前一个节点通信终端发送接收完成信号；
步骤四、通信完成反馈：如果由前一个节点通信终端接收到发送完成信号，则通过监测终端转发至所述节点通信终端，所述节点通信终端在接收到接收完成信号后即进行下一组数据的传送，直至远程通信终端向所述节点通信终端发送握手信号表示可以接收打包数据为止。
一种所述的通信装置采用一种密闭空间通信装置，包括复数个监测终端、复数个节点通信终端以及与所述节点通信终端通信的远程通信终端；
所述节点通信终端之间布置有复数个监测终端，所述监测终端之间以及监测终端与节点通信终端在密闭空间中通信，所述监测终端与节点通信终端布置于密闭空间内，所述远程通信终端布置于密闭空间外。请参阅附图1，附图1为以上所描述的所述通信装置布置的局部示意图，其中所述密闭空间为管道，包括监测终端n-1、监测终端n、节点通信终端m、监测终端n+1以及远程通信终端m。
所述监测终端n将监测到的数据与监测终端n-1的数据打包发送至节点通信终端m，所述节点通信终端m接收打包数据并将所述打包数据发送至远程通信终端m；如果远程通信终端m在与远程服务器连接时的通信信号较弱，无法保证数据及时发送出去的情况下，所述远程通信终端m向节点通信终端m发送拒收信号，所述节点通信终端m在接收到拒收信号时将打包数据存储后向监测终端n+1发送中断信号以传输打包数据至下一个节点通信终端m+1(图未示出)，通过下一个节点通信终端m+1传输打包数据，在发送完成后由远程服务器向节点通信终端m或者下一个节点通信终端m+1发送接收完成信号，如果由下一个节点通信终端m+1接收到发送完成信号，则通过监测终端n+1转发至所述节点通信终端m，所述节点通信终端m在接收到接收完成信号后即进行下一组数据的传送，直至远程通信终端m向所述节点通信终端m发送握手信号表示可以接收打包数据为止。
如图2所示，为监测终端电路框图，所述监测终端包括环境参数传感器、超声通信探头3、控制器2，所述环境参数传感器与超声通信探头与控制器相连接，所述环境参数传感器包括流体流速传感器1-1、温度传感器1-2、PH值传感器1-3、浓度传感器1-4，所述超声通信探头3包括接收探头和发射探头，所述接收探头和发射探头相向设置，以方便向相邻的监测终端或者节点通信终端进行通信；
如图3所示，为节点通信终端电路框图，所述节点通信终端包括节点流体流速传感器4-1、节点温度传感器4-2、节点PH值传感器4-3、节点浓度传感器4-4以及节点控制器5和节点超声通信探头6，以上组成器件均与监测终端中的相应组成器件相同，除了具备监测终端中的模块以外，还具备一个双向超声通信探头7、存储器8，所述双向超声通信探头7朝向密闭空间外的远程通信终端；所述远程通信终端包括与所述双向超声通信探头配合的第二双向超声通信探头，还包括与远程服务器进行通信的移动通信模块，所述移动通信模块可采用3G模块或者GPRS模块，所述存储器8用于存储累积发送的所述打包数据；所述节点通信终端具备转发模式和中断模式；所述转发模式用于接收上一监测终端的数据并发送至远程通信终端，所述中断模式用于向下一个监测终端发送打包数据。
所述监测终端与所述节点通信终端还具备供电模块，所述供电模块采用流体发电系统，所述流体发电系统中的流体为气体或者液体，所述流体发电系统包括锂电池、微型发电机以及外力转动装置，所述外力转动装置可以为涡轮或者叶轮装置。所述锂电池、微型发电机与外力转动装置依次连接，所述锂电池用于保存微型发电机产生的电力；
所述监测终端与所述节点通信终端还具备GPS定位和授时模块(图未示出)，所述复数个监测终端和节点通信终端将监测到的环境参数与定位和授时数据共同组成打包数据进行发送。
实施例2
一种密闭空间通信方法，所述的通信方法具有以下步骤：
步骤一、组建通信网络：在复数个节点通信终端之间布置复数个监测终端，所述监测终端之间以及监测终端与节点通信终端在密闭空间中通信，所述监测终端与节点通信终端布置于密闭空间内，所述远程通信终端布置于密闭空间外；
步骤二、设置通信通路：所述监测终端将监测到的数据与接收到的上一个监测终端的数据打包发送至下一个监测终端或者节点通信终端，所述节点通信终端接收打包数据并将所述打包数据发送至远程通信终端；
步骤三、设置冗余通信通路：当节点通信终端通信受阻时，所述远程通信终端向节点通信终端发送拒收信号，所述节点通信终端在接收到拒收信号时将打包数据存储后向下一个监测终端发送中断信号以传输打包数据至下一个节点通信终端，通过下一个节点通信终端传输打包数据，在发送完成后由远程服务器向节点通信终端或者前一个节点通信终端发送接收完成信号；
步骤四、通信完成反馈：如果由前一个节点通信终端接收到发送完成信号，则通过监测终端转发至所述节点通信终端，所述节点通信终端在接收到接收完成信号后即进行下一组数据的传送，直至远程通信终端向所述节点通信终端发送握手信号表示可以接收打包数据为止。
所述监测终端包括环境参数传感器、超声通信探头、控制器，所述环境参数传感器与超声通信探头与控制器相连接，所述环境参数传感器包括流体流速传感器、温度传感器、PH值传感器、浓度传感器等，所述超声通信探头包括接收探头和发射探头，所述接收探头和发射探头相向设置，以方便向相邻的监测终端或者节点通信终端进行通信；
所述节点通信终端除了具备监测终端中的模块以外，还具备一个双向超声通信探头、存储器，所述双向超声通信探头朝向密闭空间外的远程通信终端，所述远程通信终端包括与所述双向超声通信探头配合的第二双向超声通信探头，还包括与远程服务器进行通信的移动通信模块，所述移动通信模块可采用3G模块或者GPRS模块，所述存储器用于存储累积发送的所述打包数据；所述节点通信终端具备转发模式和中断模式；所述转发模式用于接收上一监测终端的数据并发送至远程通信终端，所述中断模式用于向下一个监测终端发送打包数据。
一种密闭空间通信装置，包括复数个监测终端、复数个节点通信终端以及与所述节点通信终端通信的远程通信终端；
所述节点通信终端之间布置有复数个监测终端，所述监测终端之间以及监测终端与节点通信终端在密闭空间中通信，所述监测终端与节点通信终端布置于密闭空间内，所述远程通信终端布置于密闭空间外。请参阅附图1，附图1为以上所描述的所述通信装置布置的局部示意图，其中所述密闭空间为管道，包括监测终端n-1、监测终端n、节点通信终端m、监测终端n+1以及远程通信终端m。
所述监测终端n将监测到的数据与监测终端n-1的数据打包发送至节点通信终端m，所述节点通信终端m接收打包数据并将所述打包数据发送至远程通信终端m；如果远程通信终端m在与远程服务器连接时的通信信号较弱，无法保证数据及时发送出去的情况下，所述远程通信终端m向节点通信终端m发送拒收信号，所述节点通信终端m在接收到拒收信号时将打包数据存储后向监测终端n+1发送中断信号以传输打包数据至下一个节点通信终端m+1(图未示出)，通过下一个节点通信终端m+1传输打包数据，在发送完成后由远程服务器向节点通信终端m或者下一个节点通信终端m+1发送接收完成信号，如果由下一个节点通信终端m+1接收到发送完成信号，则通过监测终端n+1转发至所述节点通信终端m，所述节点通信终端m在接收到接收完成信号后即进行下一组数据的传送，直至远程通信终端m向所述节点通信终端m发送握手信号表示可以接收打包数据为止。
如图2所示，为监测终端电路框图，所述监测终端包括环境参数传感器、超声通信探头3、控制器2，所述环境参数传感器与超声通信探头与控制器相连接，所述环境参数传感器包括流体流速传感器1-1、温度传感器1-2、PH值传感器1-3、浓度传感器1-4，所述超声通信探头3包括接收探头和发射探头，所述接收探头和发射探头相向设置，以方便向相邻的监测终端或者节点通信终端进行通信；
如图3所示，为节点通信终端电路框图，所述节点通信终端包括节点流体流速传感器4-1、节点温度传感器4-2、节点PH值传感器4-3、节点浓度传感器4-4以及节点控制器5和节点超声通信探头6，以上组成器件均与监测终端中的相应组成器件相同，除了具备监测终端中的模块以外，还具备一个双向超声通信探头7、存储器8，所述双向超声通信探头7朝向密闭空间外的远程通信终端；所述远程通信终端包括与所述双向超声通信探头配合的第二双向超声通信探头，还包括与远程服务器进行通信的移动通信模块，所述移动通信模块可采用3G模块或者GPRS模块，所述存储器8用于存储累积发送的所述打包数据；所述节点通信终端具备转发模式和中断模式；所述转发模式用于接收上一监测终端的数据并发送至远程通信终端，所述中断模式用于向下一个监测终端发送打包数据。
所述监测终端与所述节点通信终端还具备供电模块，所述供电模块采用流体发电系统，所述流体发电系统中的流体为气体或者液体，所述流体发电系统包括锂电池、微型发电机以及外力转动装置，所述外力转动装置可以为涡轮或者叶轮装置。所述锂电池、微型发电机与外力转动装置依次连接，所述锂电池用于保存微型发电机产生的电力；
所述监测终端与所述节点通信终端还具备GPS定位和授时模块(图未示出)，所述复数个监测终端和节点通信终端将监测到的环境参数与定位和授时数据共同组成打包数据进行发送。
尽管已经示出和描述了本发明的实施例，对于本领域的普通技术人员而言，可以理解在不脱离本发明的原理和精神的情况下可以对这些实施例进行多种变化、修改、替换和变型，本发明的范围由所附权利要求及其等同物限定。

Claims (4)

1.一种密闭空间通信方法，其特征在于，所述的通信方法包括如下步骤：
步骤一、组建通信网络：在复数个节点通信终端之间布置复数个监测终端，所述监测终端之间以及监测终端与节点通信终端在密闭空间中通信，所述监测终端与节点通信终端布置于密闭空间内，所述远程通信终端布置于密闭空间外；
步骤二、设置通信通路：所述监测终端将监测到的数据与接收到的上一个监测终端的数据打包发送至下一个监测终端或者节点通信终端，所述节点通信终端接收打包数据并将所述打包数据发送至远程通信终端；
步骤三、设置冗余通信通路：当节点通信终端通信受阻时，所述远程通信终端向节点通信终端发送拒收信号，所述节点通信终端在接收到拒收信号时将打包数据存储后向下一个监测终端发送中断信号以传输打包数据至下一个节点通信终端，通过下一个节点通信终端传输打包数据，在发送完成后由远程服务器向节点通信终端或者前一个节点通信终端发送接收完成信号；
步骤四、通信完成反馈：如果由前一个节点通信终端接收到发送完成信号，则通过监测终端转发至所述节点通信终端，所述节点通信终端在接收到接收完成信号后即进行下一组数据的传送，直至远程通信终端向所述节点通信终端发送握手信号表示可以接收打包数据为止。
2.根据权利要求1所述的一种密闭空间通信方法，其特征在于：所述节点通信终端具备一个双向超声通信探头、存储器，所述双向超声通信探头朝向密闭空间外的远程通信终端，所述远程通信终端包括与所述双向超声通信探头配合的第二双向超声通信探头，还包括与远程服务器进行通信的移动通信模块。
3.根据权利要求1或2所述的一种密闭空间通信方法，其特征在于，所述的通信方法采用一种密闭空间通信装置，该通信装置包括包括复数个监测终端、复数个节点通信终端以及与所述节点通信终端通信的远程通信终端；
所述节点通信终端之间布置有复数个监测终端，所述监测终端之间以及监测终端与节点通信终端在密闭空间中通信，所述监测终端与节点通信终端布置于密闭空间内，所述远程通信终端布置于密闭空间外。
4.根据权利要求1-3所述的一种密闭空间通信方法，其特征在于：所述监测终端包括环境参数传感器、超声通信探头、控制器，所述环境参数传感器与超声通信探头与控制器相连接，所述环境参数传感器包括流体流速传感器、温度传感器、PH值传感器、浓度传感器，所述超声通信探头包括接收探头和发射探头，所述接收探头和发射探头相向设置，以方便向相邻的监测终端或者节点通信终端进行通信。
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