CN110912971A - 一种agv小车实时监测系统 - Google Patents

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唐龙
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Abstract

本发明公开一种AGV小车实时监测系统，包括上位机与LORA网关，每个AGV小车上均装设有LORA模块，LORA模块与AGV小车通讯连接，LORA模块与AGV小车构成LORA终端，各个LORA终端与LORA网关构成星型无线网络，LORA网关与上位机之间网络连接；LORA模块收集AGV小车的运行数据，LORA模块通过星型无线网络将运行数据发送给LORA网关，同时LORA模块也可以接受LORA网关传送来的数据；LORA网关负责所有采集节点LORA物理层消息的协议转换和数据转发，接收LORA终端模块的上行帧数据并解析上报给上位机，同时也接收来自上位机的网络下行帧数据并编码发送给相应的LORA终端；该系统能够对AGV小车的运行状态进行实时远程监测，且结构简单、成本低，适于大范围推广应用。

Description

一种AGV小车实时监测系统
技术领域
本发明涉及自动导引运输车技术领域，具体是一种AGV小车实时监测系统。
背景技术
AGV（Automated Guided Vehicle）即自动导引运输车，是指装备有电磁或光学等自动导引装置，被广泛应用于物流等行业。
AGV小车工作区域大，且AGV小车数量多，为了保障AGV小车能够进行正常的运输工作，往往需要采集AGV小车在运输中的数据，将数据上传到监控中心进行监控，但是目前传统远程监测系统功耗大，可扩展性弱，因此，AGV的远程监测数据需要一种可以解决此类问题的数据传输网络。
《一种用于AGV系统的LIFI通讯装置及AGV系统》（公开号CN 207612261 U）的中国专利，其装置可以实现AGV小车与上位机PC端进行信息交流，并且AGV小车之间也可以形成局域网，但是该装置成本高，且实现其功能较复杂。《一种基于AGV小车检测与无人机通讯联动的智能快递系统》（公开号CN 207851890 U）的中国专利，其系统可以实现AGV小车与无人机之间的数据通讯，但是成本太高，受环境影响较大。
发明内容
本发明的目的在于提供一种AGV小车实时监测系统，该系统能够对AGV小车的运行状态进行实时远程监测，且结构简单、成本低，适于大范围推广应用。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是：
一种AGV小车实时监测系统，包括上位机与LORA网关，每个AGV小车上均装设有LORA模块，LORA模块与AGV小车通讯连接，LORA模块与AGV小车构成LORA终端，各个LORA终端与LORA网关构成星型无线网络，LORA网关与上位机之间网络连接；
所述LORA模块收集AGV小车的运行数据，LORA模块通过星型无线网络将运行数据发送给LORA网关，同时LORA模块也可以接受LORA网关传送来的数据；
所述LORA网关是各个LORA终端采集数据节点的汇聚中心，负责所有采集节点LORA物理层消息的协议转换和数据转发，接收LORA终端模块的上行帧数据并解析上报给上位机，同时也接收来自上位机的网络下行帧数据并编码发送给相应的LORA终端。
进一步的，所述各个LORA终端形成自组网，各个LORA终端在自组网内相互传送数据。
进一步的，在自组网内作为主设备的LORA终端与其它作为从设备的LORA终端形成匹克网。
进一步的，在一个匹克网内作为主设备的LORA终端同时作为另一个匹克网内的从设备，使匹克网与匹克网叠加形成散射网。
本发明的有益效果是，本发明利用LORA技术的低功耗、长距离通信、超高接收灵敏度、超强信噪比、组网节点多、使用跳频技术以及可以防止定频干扰的优点，实现超远距离信号传输、低功耗、高效、安全、稳定的数据实时传输，同时LORA技术使用的ISM，是非授权免费频段，可以降低使用成本；AGV小车是运动的，但是AGV小车从网关到网关并不需要切换，网络系统会自动筛选出最优质的信息进行上传；AGV小车通过LORA技术可以形成自组网通信，一个主设备AGV小车可以最多连接200个从设备AGV小车，且AGV小车在使用了自组网功能后，可以不进行任何设置，在从设备AGV小车进入网络后就可以和主设备AGV小车进行通讯，通过自组网功能可以使AGV小车协同工作，同时方便上位机对工作区域内的AGV小车进行统一监控管理。
附图说明
下面结合附图和实施例对本发明进一步说明：
图1是本发明的示意图。
具体实施方式
如图1所示，本发明提供一种AGV小车实时监测系统，包括上位机4与LORA网关3，第一AGV小车11、第二AGV小车12至第nAGV小车1n，每个AGV小车上均装设有LORA模块，LORA模块与各自的AGV小车通过串行接口通讯连接，LORA模块与AGV小车构成LORA终端，也即第一LORA终端21、第二LORA终端22至第n LORA终端2n；各个LORA终端与LORA网关3构成星型无线网络，LORA网关3与上位机4之间网络连接。
所述LORA模块收集AGV小车的运行数据，LORA模块通过星型无线网络将运行数据发送给LORA网关，同时LORA模块也可以接受LORA网关传送来的数据；
所述LORA网关是各个LORA终端采集数据节点的汇聚中心，负责所有采集节点LORA物理层消息的协议转换和数据转发，接收LORA终端模块的上行帧数据并解析上报给上位机，同时也接收来自上位机的网络下行帧数据并编码发送给相应的LORA终端。
各个LORA终端形成自组网，各个LORA终端在自组网内相互传送数据。
在自组网内作为主设备的LORA终端与其它作为从设备的LORA终端形成匹克网。
在一个匹克网内作为主设备的LORA终端同时作为另一个匹克网内的从设备，使匹克网与匹克网叠加形成散射网。
所述LORA终端，包括LORA模块和AGV小车上的传感器即数据采集节点， AGV小车上的微控制器获取AGV小车上传感器的数据，LORA模块收集AGV小车微控制器上的数据，根据定制的通信协议数据组包通过LORA网络无线传输发送给LORA网关，同时LORA终端也可以接受LORA网关传送来的数据。
所述LORA终端，LORA终端采用异步通信协议的通信方式，即异步通信协议需要使用两根信号线，用于数据的接收和发出，这样接收方和发出方可以采用不同的时钟，接收方和发出方可以不同步。
所述LORA网关，包括电源适配器、主控板、LORA网关模块、接口板及天线组成，主控板通过接口板使用相应的串口协议与LORA网关模组相连，LORA网关是LORA终端采集数据节点的汇聚中心，负责所有采集节点LORA物理层消息的协议转换和数据转发，接收LORA终端模块的上行帧数据并解析上报给网络服务，也可以接收来自上位机的网络下行帧数据并编码发送给相应的LORA终端模块。
所述AGV小车实时监测，在AGV小车工作环境中安排合适的LORA网关，移动的下位机AGV小车在垂直物联网的应用下，从网关到网关之间可以不用切换，下位机AGV小车上的LORA终端可以通过LORA网关实时将数据传输给上位机PC端，上位机PC端可以实时监测到下位机AGV小车的状况。
工作时,可以按照以下步骤进行：
（1）LORA模块收集数据采集节点的信息；
（2）将采集的信息通过LORA网关传输给上位机，数据上行；
（3）上位机根据数据信息可以发出指令，数据下行；
（4）上位机的指令通过LORA网关使LORA终端接收指令。
LORA（Long Range）即远距离无线电，是LPWAN通信技术中的一种,是美国公司采用和推广的一种基于扩频技术的超远距离无线传输方案,这一方案改变了以往关于传输距离与功耗的折衷考虑方式，同时可以为用户提供一种简单的能实现远距离、长电池寿命、大容量的系统，进而扩展传感网络。LORA最大特点就是在同样的功耗条件下比其他无线方式传播的距离更远，实现了低功耗和远距离的统一，它在同样的功耗下比传统的无线射频通信距离扩大3-5倍，并且LORA也实现了超高的接收灵敏度、超强信噪比、组网节点多以及防止定频干扰。
以上所述，仅是本发明的较佳实施例而已，并非对本发明作任何形式上的限制；任何熟悉本领域的技术人员，在不脱离本发明技术方案范围情况下，都可利用上述揭示的方法和技术内容对本发明技术方案做出许多可能的变动和修饰，或修改为等同变化的等效实施例。因此，凡是未脱离本发明技术方案的内容，依据本发明的技术实质对以上实施例所做的任何简单修改、等同替换、等效变化及修饰，均仍属于本发明技术方案保护的范围内。

Claims (4)

1.一种AGV小车实时监测系统，其特征在于，包括上位机与LORA网关，每个AGV小车上均装设有LORA模块，LORA模块与AGV小车通讯连接，LORA模块与AGV小车构成LORA终端，各个LORA终端与LORA网关构成星型无线网络，LORA网关与上位机之间网络连接；
所述LORA模块收集AGV小车的运行数据，LORA模块通过星型无线网络将运行数据发送给LORA网关，同时LORA模块也可以接受LORA网关传送来的数据；
所述LORA网关是各个LORA终端采集数据节点的汇聚中心，负责所有采集节点LORA物理层消息的协议转换和数据转发，接收LORA终端模块的上行帧数据并解析上报给上位机，同时也接收来自上位机的网络下行帧数据并编码发送给相应的LORA终端。
2.根据权利要求1所述的一种AGV小车实时监测系统，其特征在于，所述各个LORA终端形成自组网，各个LORA终端在自组网内相互传送数据。
3.根据权利要求2所述的一种AGV小车实时监测系统，其特征在于，在自组网内作为主设备的LORA终端与其它作为从设备的LORA终端形成匹克网。
4.根据权利要求3所述的一种AGV小车实时监测系统，其特征在于，在一个匹克网内作为主设备的LORA终端同时作为另一个匹克网内的从设备，使匹克网与匹克网叠加形成散射网。
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