CN110839183B

CN110839183B - 一种基于5g网络的危险设备远程组网系统方法

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Publication number: CN110839183B
Application number: CN201911132539.1A
Authority: CN
Inventors: 陈颖
Original assignee: Individual
Current assignee: Individual
Priority date: 2019-11-19
Filing date: 2019-11-19
Publication date: 2021-10-01
Anticipated expiration: 2039-11-19
Also published as: CN110839183A

Abstract

本发明公开了一种基于5G网络的危险设备远程组网系统及方法，包括本地子系统以及设于多个危险设备的远程子系统；本地子系统包括本地操作端、本地控制中心和网络信号转换端；远程子系统包括远程信号收发模块、环境采集模块、远程控制模块和断网预处理模块；本地操作端与本地控制中心相连，本地控制中心通过网络信号转换端与远程信号收发模块相连，远程信号收发模块与远程控制模块相连，远程控制模块分别与环境采集模块、断网预处理模块相连。本发明解决传统危险设备远程操作的技术问题，能通过本地操作端对远程子系统进行操控，同时在断网后，能实现预处理。

Description

一种基于5G网络的危险设备远程组网系统方法

技术领域

本发明涉及计算机通信技术领域，特别是一种基于5G网络的危险设备远程组网系统及方法。

背景技术

随着电子信息技术的快速发展，我国已经步入5G时代，而新一代蜂窝移动通信技术也给社会生活带来巨大的改变，大规模设备能够通过5G网络高速传输数据，避免传统实时数据包过大，在传统无线网络中无法实现实时数据传输的问题。

专利申请号：CN201110444044.X公开一种可组网的远程家居智能化控制开关及智能化实现方法，包括主机、至少一个子机以及至少一个无线传感器，该主机具有远程控制无线业务模块以及均与远程控制无线业务模块相连的ISM组网模组和主继电器，每一子机均具有MCU 模块以及均与MCU模块相连的ISM组网模组和子继电器；该每一无线传感器均具有传感模块以及与传感模块相连的无线模块，该主机的ISM组网模组与子机的ISM组网模组经过学习配对组网后可相互通信。本发明实现了多点控制，并具有控制集成度好、便于客户管理操作、增加全面有效检测以及提高检测准确性等功效。

上述技术仅仅实现远程无线组网，能够实现远程数据检测和远程控制，但并不适用于危险设备的使用，尤其是危险设备长期工作在复杂环境，对网络传输要求很高，尤其是出现断网状态，不能及时应付，将会造成极大的问题。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于5G网络的危险设备远程组网系统及方法，解决传统危险设备远程操作的技术问题，能通过本地操作端对远程子系统进行操控，同时在断网后，能实现预处理。

本发明的目的是通过以下技术方案来实现的：

一种基于5G网络的危险设备远程组网系统，包括本地子系统以及设于多个危险设备的远程子系统；本地子系统包括本地操作端、本地控制中心和网络信号转换端；远程子系统包括远程信号收发模块、环境采集模块、远程控制模块和断网预处理模块；本地操作端与本地控制中心相连，本地控制中心通过网络信号转换端与远程信号收发模块相连，远程信号收发模块与远程控制模块相连，远程控制模块分别与环境采集模块、断网预处理模块相连；

所述本地操作端包括操作手柄和操作按键，本地操作端用于输入操控信号；

所述本地控制中心用于将本地操作端输入的信号转换为控制指令，并通过网络发送给远程子系统；

所述网络信号转换端用于建立网络拓扑、数据帧校验和数据收发；

所述远程信号收发模块用于收发远程数据或控制指令，并将接收到的远程数据或控制指令发送给远程控制模块；

所述环境采集模块用于采集危险设备周围的环境数据，所述环境数据包括障碍物距离、温湿度数据、海拔数据、光照强度数据和地面深坑数据；

所述远程控制模块用于接收控制指令，并根据控制指令生成多个驱动模块的指令信息；

所述断网预处理模块用于实时检测与本地子系统的网络状态，当与本地子系统的网络断开预设时间阀值，则启动断网预处理指令。

进一步的，所述本地控制中心包括控制主机和本地服务器端，控制主机包括RS232/RS485 通讯接口，控制主机与本地服务器端相连，本地服务器端通过网络与云服务器相连。

进一步的，所述本地子系统与远程子系统之间通过5G网络相连，每个危险设备的远程子系统通过远程控制模块与本地子系统之间形成三层无线网络拓扑结构。

进一步的，环境采集模块包括超声障碍探测装置、光照强度检测装置、海拔检测装置、地面超声检测装置和风力风向检测装置。

进一步的，断网预处理模块包括位移固定装置，位移固定装置包括设于危险设备下方的四个支撑柱，支撑柱底部设有座盘，位移固定装置用于在断网时固定危险设备，防止危险设备位移。

一种基于5G网络的危险设备远程组网方法，包括：

S1、建立本地子系统与多个远程子系统的网络链接通道；

S2、由本地操作端输入控制信号，并由本地控制中心转换为控制指令发送给远程控制模块，远程控制模块对控制指令进行分解，并生成对应每个驱动器件的区域指令，发送给每个驱动器件执行。

进一步的，在步骤S2中，远程控制模块发送区域指令给每个驱动器件执行时，还包括通过环境采集模块采集危险设备周围的环境数据，所述环境数据包括图像数据、障碍物距离、风力风向数据、温湿度数据、海拔数据、光照强度数据和地面深坑数据，并将采集的数据通过动态图像以及数据警示符反馈到本地控制中心。

进一步的，在步骤S2中，还包括远程子系统与本地子系统断网的预处理方法，具体包括：

通过位移固定装置限定危险设备的位移；

通过环境采集装置采集危险设备的当前环境数据；

通过远程信号收发模块发起信号重连。

进一步的，设定远程子系统在断网后，还包括通过卫星信号与本地控制中心建立数据链接通道。

进一步的，设定远程子系统还包括设备自检，并对设备自检异常状态进行报警。

本发明的有益效果为：

(1)本发明采用本地子系统和远程子系统，远程子系统设于危险设备上，能通过本地子系统的本地操作端控制危险设备执行各项操作，解决传统人为操作危险设备具有极大风险的问题；

(2)本发明通过5G网络实现远程数据互联，在远程子系统中还包括断网预处理模块，能对断网后的危险设备进行维稳处理，避免危险设备出现异常操作。

附图说明

图1为本发明远程组网系统结构图；

图2为本发明基于5G网络的危险设备远程组网方法；

图中，10-本地子系统，11-本地操作端，12-本地控制中心，13-网络信号转换端，20- 远程子系统，21-环境采集模块，22-远程控制模块，23-断网预处理模块，24-远程信号收发模块。

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。

为使本发明的目的、特征和优点能够更加明显易懂，下面结合附图和具体实施方式对本发明作进一步详细的说明。

实施例1：

一种基于5G网络的危险设备远程组网系统，如图1所示，包括本地子系统10以及设于多个危险设备的远程子系统20；本地子系统10包括本地操作端11、本地控制中心12和网络信号转换端13；远程子系统20包括远程信号收发模块24、环境采集模块21、远程控制模块22和断网预处理模块23；本地操作端11与本地控制中心12相连，本地控制中心12通过网络信号转换端13与远程信号收发模块24相连，远程信号收发模块24与远程控制模块22相连，远程控制模块22分别与环境采集模块21、断网预处理模块23相连；

所述本地操作端11包括操作手柄和操作按键，本地操作端用于输入操控信号；

所述本地控制中心12用于将本地操作端输入的信号转换为控制指令，并通过网络发送给远程子系统；

所述网络信号转换端13用于建立网络拓扑、数据帧校验和数据收发；

所述远程信号收发模块24用于收发远程数据或控制指令，并将接收到的远程数据或控制指令发送给远程控制模块；

所述环境采集模块21用于采集危险设备周围的环境数据，所述环境数据包括障碍物距离、温湿度数据、海拔数据、光照强度数据和地面深坑数据；

所述远程控制模块22用于接收控制指令，并根据控制指令生成多个驱动模块的指令信息；

所述断网预处理模块23用于实时检测与本地子系统的网络状态，当与本地子系统的网络断开预设时间阀值，则启动断网预处理指令。

本实施例通过本地子系统10与远程子系统20相连，从而实现本地操作端11通过5G网络与危险设备数据互联，工作人员通过本地操作端11的控制，从而输入控制命令，本地控制中心12将控制命令传输给远程子系统20，远程子系统20将控制命令分解成不同区域的区域指令，从而实现对危险设备的远程操控。

工作人员在安全的本地操作端，能操作处于危险环境的设备执行任务，这需要5G网络的高速数据传输，以及危险设备的环境采集。

危险设备上安装有环境采集模块，环境采集模块21包括超声障碍探测装置、光照强度检测装置、海拔检测装置、地面超声检测装置和风力风向检测装置，其能采集图像数据、障碍物距离、风力风向数据、温湿度数据、海拔数据、光照强度数据和地面深坑数据。同时将采集到的数据反馈到本地控制中心10的显示屏上，工作人员能通过反馈的数据信息判断是否存在异常，从而增加远程操控的可靠性和安全性。

实施例2：

本实施例提供断网预处理模块23，断网预处理模块23包括位移固定装置，位移固定装置包括设于危险设备下方的四个支撑柱，支撑柱底部设有座盘，位移固定装置用于在断网时固定危险设备，防止危险设备位移。

由于本地控制端和危险设备通过5G网络实现远程控制，当危险设备在复杂环境出现断网，则需要对断网进行预处理，否则在复杂环境危险设备很容易出现失控，从而造成更大的灾难。

当危险设备出现断网时，断网预处理模块23或暂定当前危险设备的执行进程，并收缩执行设备，回到初始状态，而危险设备底部向下伸出支撑柱，支撑柱将整个危险设备固定，从而防止危险设备发生移动。

实施例3：

本实施例提供一种基于5G网络的危险设备远程组网方法，如图2所示，包括：

S1、建立本地子系统与多个远程子系统的网络链接通道；

通过位移固定装置限定危险设备的位移；

通过环境采集装置采集危险设备的当前环境数据；

通过远程信号收发模块发起信号重连。

本发明采用本地子系统和远程子系统，远程子系统设于危险设备上，能通过本地子系统的本地操作端控制危险设备执行各项操作，解决传统人为操作危险设备具有极大风险的问题；本发明通过5G网络实现远程数据互联，在远程子系统中还包括断网预处理模块，能对断网后的危险设备进行维稳处理，避免危险设备出现异常操作。

以上所述实施例仅表达了本发明的具体实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对本发明专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本发明的保护范围。

Claims

1.一种基于5G网络的危险设备远程组网系统，其特征在于，包括本地子系统以及设于多个危险设备的远程子系统；本地子系统包括本地操作端、本地控制中心和网络信号转换端；远程子系统包括远程信号收发模块、环境采集模块、远程控制模块和断网预处理模块；本地操作端与本地控制中心相连，本地控制中心通过网络信号转换端与远程信号收发模块相连，远程信号收发模块与远程控制模块相连，远程控制模块分别与环境采集模块、断网预处理模块相连；

所述断网预处理模块用于实时检测与本地子系统的网络状态，当与本地子系统的网络断开预设时间阀值，则启动断网预处理指令；

环境采集模块包括超声障碍探测装置、光照强度检测装置、海拔检测装置、地面超声检测装置和风力风向检测装置；

断网预处理模块包括位移固定装置，位移固定装置包括设于危险设备下方的四个支撑柱，支撑柱底部设有座盘，位移固定装置用于在断网时固定危险设备，防止危险设备位移。

2.根据权利要求1所述一种基于5G网络的危险设备远程组网系统，其特征在于，所述本地控制中心包括控制主机和本地服务器端，控制主机包括RS232/RS485通讯接口，控制主机与本地服务器端相连，本地服务器端通过网络与云服务器相连。

3.根据权利要求1所述一种基于5G网络的危险设备远程组网系统，其特征在于，所述本地子系统与远程子系统之间通过5G网络相连，每个危险设备的远程子系统通过远程控制模块与本地子系统之间形成三层无线网络拓扑结构。

4.一种基于5G网络的危险设备远程组网方法，其特征在于，包括：

S1、建立本地子系统与多个远程子系统的网络链接通道；

S2、由本地操作端输入控制信号，并由本地控制中心转换为控制指令发送给远程控制模块，远程控制模块对控制指令进行分解，并生成对应每个驱动器件的区域指令，发送给每个驱动器件执行；

在步骤S2中，远程控制模块发送区域指令给每个驱动器件执行时，还包括通过环境采集模块采集危险设备周围的环境数据，所述环境数据包括图像数据、障碍物距离、风力风向数据、温湿度数据、海拔数据、光照强度数据和地面深坑数据，并将采集的数据通过动态图像以及数据警示符反馈到本地控制中心；

在步骤S2中，还包括远程子系统与本地子系统断网的预处理方法，具体包括：

通过位移固定装置限定危险设备的位移；

通过环境采集装置采集危险设备的当前环境数据；

通过远程信号收发模块发起信号重连。

5.根据权利要求4所述一种基于5G网络的危险设备远程组网方法，其特征在于，设定远程子系统在断网后，还包括通过卫星信号与本地控制中心建立数据链接通道。

6.根据权利要求4所述一种基于5G网络的危险设备远程组网方法，其特征在于，设定远程子系统还包括设备自检，并对设备自检异常状态进行报警。