CN110942611A - 一种实时通讯方法及系统 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种实时通讯方法及系统,涉及管道巡检技术领域,包括将检测数据按照第一预设时间间隔分段存储形成检测数据库;按照第二预设时间间隔同时向地面控制端和远程服务端发送连接状态确认信号;在连接状态确认信号发出时开始计时,首次接收到外部的确认指令时停止计时,并持续输出实时计时结果;实时计时结果不大于第一时间阈值且确认指令为第一确认指令,则获取第二子数据库中的各检测集合缓存形成缓存数据库并发送至地面控制端;确认指令为第二确认指令则获取第二子数据库中的各检测集合缓存形成缓存数据库并发送至远程服务端;将第二子数据库中的各检测集合存储至第一子数据库并清空缓存数据库。本发明有效提升检测效率,节约能耗。
Description
技术领域
本发明涉及管道巡检技术领域,尤其涉及一种实时通讯方法及系统。
背景技术
城市地下管网包括城市供水、排水、供电、供气、通信等,是城市基础设的重要组成部分,地下管网是城市的“血管”和神经,也是城市的生命线。随着城市建设的高速发展,我国近几年加大了对地下空间的开发利用,城市铺设的地下管网越来越多,但地下管网由于涉及产权单位多,缺乏统一的规范管理,有些地下管网档案资料不齐,导致地下管网情况不明,加上地下管网的隐蔽性,无法确定管网的实际位置和埋设深度,在施工中损坏地下管网的情况时有发生,给城市建设管理和旧城改造带来了隐患。管道机器人是一种可沿细小管道内部或外部自动行走、携带一种或多种传感器及操作机械,在工作人员的遥控操作或计算机自动控制下,进行一系列管道作业的机、电、仪一体化系统,能够实现在地下管网的供水管道中的巡检,以实现对泄漏事故的早期发现及防止泄漏扩散。
现有技术中,管道机器人通常采用拖缆方式实现检测作业过程中的能量供给和通信控制,能够实现管道机器人与地面工作站的实时通信。但由于供水管道环境复杂,管道机器人在检测作业时拖动线缆在管道内行走,常有磨损情况发生,且当管道内检测距离较长时,线缆需要承受很大的拉力,严重制约管道机器人在管道内的检测距离,降低检测效率。
发明内容
针对现有技术中存在的问题,本发明提供一种实时通讯方法,应用于柔性管道机器人,所述柔性管道机器人分别无线连接一地面控制端和一远程服务端,且所述地面控制端连接所述远程服务端,所述实时通讯方法具体包括以下步骤:
步骤S1,所述柔性管道机器人在供水管道中的检测作业过程中,将采集得到的检测数据按照第一预设时间间隔进行分段存储形成包含若干检测集合的检测数据库;
所述检测数据库包括用于存储已发送的各所述检测集合的一第一子数据库和用于存储未发送的各所述检测集合的一第二子数据库;
步骤S2,所述柔性管道机器人按照第二预设时间间隔同时向所述地面控制端和所述远程服务端发送连接状态确认信号;
所述地面控制端根据所述连接状态确认信号生成相应的第一确认指令并输出,且所述远程服务端根据所述连接状态确认信号生成相应的第二确认指令并输出;
步骤S3,所述柔性管道机器人在所述连接状态确认信号发出时开始计时,以及在首次接收到外部的确认指令时停止计时,并持续输出实时计时结果;
步骤S4,所述柔性管道机器人将所述实时计时结果与预设的第一时间阈值进行比较:
若所述实时计时结果不大于所述第一时间阈值,则转向步骤S5;
若所述实时计时结果大于所述第一时间阈值,则返回所述步骤S2;
步骤S5,所述柔性管道机器人对所述确认指令进行判断:
若所述确认指令为第一确认指令,则转向步骤S6;
若所述确认指令为第二确认指令,则转向步骤S7;
步骤S6,所述柔性管道机器人获取所述第二子数据库中的各所述检测集合进行缓存形成缓存数据库,并将所述缓存数据库中的各所述检测集合发送至所述地面控制端,随后转向步骤S8;
步骤S7,所述柔性管道机器人获取所述第二子数据库中的各所述检测集合进行缓存形成缓存数据库,并将所述缓存数据库中的各所述检测集合发送至所述远程服务端,随后转向步骤S8;
步骤S8,所述柔性管道机器人将所述第二子数据库中的各所述检测集合存储至所述第一子数据库中,并清空所述缓存数据库,随后返回所述步骤S2。
优选的,所述步骤S1具体包括:
步骤S11,所述柔性管道机器人在供水管道中的检测作业过程中,实时采集所述供水管道中的检测数据;
步骤S12,所述柔性管道机器人根据所述检测数据的采集时刻将所述检测数据按照第一预设时间间隔分段,并将每个所述分段对应的所述检测数据加入一检测集合;
步骤S13,所述柔性管道机器人将各所述检测集合按照所述采集时刻的先后顺序保存各所述检测集合形成检测数据库。
优选的,所述第二预设时间间隔大于所述第一预设时间间隔。
优选的,执行所述步骤S6之后,还包括所述地面控制端将各所述检测集合发送至所述远程服务端。
优选的,执行所述步骤S7之后,还包括所述远程服务端将各所述检测集合发送至所述地面控制端。
一种实时通讯系统,应用以上任意一项所述的实时通讯方法,所述实时通讯系统具体包括:
数据采集模块,用于在供水管道中的检测作业过程中,将采集得到的检测数据按照第一预设时间间隔进行分段存储形成包含若干检测集合的检测数据库;
所述检测数据库包括用于存储已发送的各所述检测集合的一第一子数据库和用于存储未发送的各所述检测集合的一第二子数据库;
信号确认模块,用于按照第二预设时间间隔同时向所述地面控制端和所述远程服务端发送连接状态确认信号;
计时模块,连接所述信号确认模块,用于在所述连接状态确认信号发出时开始计时,以及在首次接收到外部的确认指令时停止计时,并持续输出实时计时结果;
比较模块,连接所述计时模块,用于将所述实时计时结果与预设的第一时间阈值进行比较,并在所述实时计时结果不大于所述第一时间阈值时输出相应的比较结果;
判断模块,连接所述比较模块,用于根据所述比较结果对所述确认指令进行判断,并在所述确认指令为第一确认指令时输出第一判断结果,以及在所述确认指令为第二确认指令时输出第二判断结果;
第一传输模块,分别连接所述数据采集模块和所述判断模块,用于根据所述第一判断结果获取所述第二子数据库中的各所述检测集合进行缓存形成缓存数据库,并将所述缓存数据库中的各所述检测集合发送至所述地面控制端;
第二传输模块,分别连接所述数据采集模块和所述判断模块,用于根据所述第二判断结果获取所述第二子数据库中的各所述检测集合按进行缓存形成缓存数据库,并将所述缓存数据库中的各所述检测集合发送至所述远程服务端;
数据处理模块,分别连接所述第一传输模块和所述第二传输模块,用于将所述第二子数据库中的各所述检测集合存储至所述第一子数据库中,并清空所述缓存数据库。
优选的,所述数据采集模块具体包括:
数据采集单元,用于在供水管道中的检测作业过程中,实时采集所述供水管道中的检测数据;
数据处理单元,连接所述数据采集单元,用于根据所述检测数据的采集时刻将所述检测数据按照第一预设时间间隔分段,并将每个所述分段对应的所述检测数据加入一检测集合;
数据存储单元,连接所述数据处理单元,用于将各所述检测集合按照所述采集时刻的先后顺序保存各所述检测集合形成检测数据库。
优选的,所述地面控制端包括一第三传输模块,用于将接收到的各所述检测集合发送至所述远程服务端。
优选的,所述远程服务端包括一第四传输模块,用于将接收到的各所述检测集合发送至所述地面控制端。
上述技术方案具有如下优点或有益效果:
1)通过无线传输的方式实现柔性管道机器人与地面控制端和远程服务端之间的通讯,检测作业不受检测距离的限制,有效提升柔性管道机器人的检测效率;
2)采用分段存储和分段传输的方式实现检测数据的无线传输,有效减少单次数据传输的数据量;
3)按照确认指令接收的先后顺序确定检测数据的接收端为传输地面控制端或远程服务端,将接收端冗余设计,一方面提升检测数据传输成功率,另一方面检测数据只需发送至一个接收端,有效节约能耗。
附图说明
图1为本发明的较佳的实施例中,一种实时通讯方法的流程示意图;
图2为本发明的较佳的实施例中,检测数据库的生成方法流程示意图;
图3为本发明的较佳的实施例中,一种实时通讯系统的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图和具体实施例对本发明进行详细说明。本发明并不限定于该实施方式,只要符合本发明的主旨,则其他实施方式也可以属于本发明的范畴。
本发明的较佳的实施例中,基于现有技术中存在的上述问题,现提供一种实时通讯方法,应用于柔性管道机器人,柔性管道机器人分别无线连接一地面控制端和一远程服务端,且地面控制端连接远程服务端,如图1所示,实时通讯方法具体包括以下步骤:
步骤S1,柔性管道机器人在供水管道中的检测作业过程中,将采集得到的检测数据按照第一预设时间间隔进行分段存储形成包含若干检测集合的检测数据库;
检测数据库包括用于存储已发送的各检测集合的一第一子数据库和用于存储未发送的各检测集合的一第二子数据库;
步骤S2,柔性管道机器人按照第二预设时间间隔同时向地面控制端和远程服务端发送连接状态确认信号;
地面控制端根据连接状态确认信号生成相应的第一确认指令并输出,且远程服务端根据连接状态确认信号生成相应的第二确认指令并输出;
步骤S3,柔性管道机器人在连接状态确认信号发出时开始计时,以及在首次接收到外部的确认指令时停止计时,并持续输出实时计时结果;
步骤S4,柔性管道机器人将实时计时结果与预设的第一时间阈值进行比较:
若实时计时结果不大于第一时间阈值,则转向步骤S5;
若实时计时结果大于第一时间阈值,则返回步骤S2;
步骤S5,柔性管道机器人对确认指令进行判断:
若确认指令为第一确认指令,则转向步骤S6;
若确认指令为第二确认指令,则转向步骤S7;
步骤S6,柔性管道机器人获取第二子数据库中的各检测集合进行缓存形成缓存数据库,并将缓存数据库中的各检测集合发送至地面控制端,随后转向步骤S8;
步骤S7,柔性管道机器人获取第二子数据库中的各检测集合进行缓存形成缓存数据库,并将缓存数据库中的各检测集合发送至远程服务端,随后转向步骤S8;
步骤S8,柔性管道机器人将第二子数据库中的各检测集合存储至第一子数据库中,并清空缓存数据库,随后返回步骤S2。
具体地,本实施例中,本发明的实时通讯方法及系统中,柔性管道机器人通过无线连接一地面控制端和一远程服务端,能够在检测作业过程中将检测数据发送至地面控制端或远程服务端,以供地面监控人员实时查看检测数据。
具体地,柔性管道机器人首先将检测数据根据第一预设时间间隔进行分段存储形成检测数据库,上述检测数据库中包括若干分段存储得到的检测集合,每个检测集合具有第一预设时间间隔时间内的检测数据。更为优选将上述检测数据库分为第一子数据库和第二子数据库,其中,第一子数据库用来存储已发送至外部的地面控制端或远程服务端的检测集合,第二子数据库用来存储尚未发送至外部的地面控制端或远程服务端的检测集合。
随后柔性管道机器人按照第二预设时间间隔同时向地面控制端和远程服务端发送连接状态确认信号,由于供水管道内部环境限制以及各种外部因素的干扰,柔性管道机器人与地面控制端和远程服务端之间的无线连接可能会出现干扰,因此在检测数据发送之间首先发送连接状态确认信号,以确定柔性管道机器人当前位置时与地面控制端和远程服务端之间的连接状态。
柔性管道机器人在发送该连接状态确认信号后,在预设的时间阈值内若收到外部的确认指令,则说明柔性管道机器人与外部的数据接收端的连接状态良好,可以进行检测数据的收发。上述数据接收端包括地面控制端和远程服务端,柔性管道机器人若先收到地面控制端反馈的第一确认指令,则无论后续能不能收到远程服务端反馈的第二确认指令,均将第二子数据库中尚未发送的检测集合发送至地面控制端,随后将第二子数据库中的检测集合转移至第一子数据库中进行存储,以对已发送和未发送的检测集合进行区分,防止重复发送造成不利于的能耗,同时将缓存数据库清空,以备下次数据传输使用。柔性管道机器人若先收到远程服务端反馈的第二确认指令,则根据以上操作做同样处理,此处不再赘述。保证检测数据只发送至一个数据接收端,当该数据接收端为地面控制端时,地面控制端可以再将检测集合转送至远程服务端,同时当该数据接收端为远程服务端时,远程服务端可以再将检测集合转送至地面控制端,有效节约柔性管道机器人的数据传输能耗。
本发明的较佳的实施例中,如图2所示,步骤S1具体包括:
步骤S11,柔性管道机器人在供水管道中的检测作业过程中,实时采集供水管道中的检测数据;
步骤S12,柔性管道机器人根据检测数据的采集时刻将检测数据按照第一预设时间间隔分段,并将每个分段对应的检测数据加入一检测集合;
步骤S13,柔性管道机器人将各检测集合按照采集时刻的先后顺序保存各检测集合形成检测数据库。
本发明的较佳的实施例中,第二预设时间间隔大于第一预设时间间隔。
本发明的较佳的实施例中,执行步骤S6之后,还包括地面控制端将各检测集合发送至远程服务端。
本发明的较佳的实施例中,执行步骤S7之后,还包括远程服务端将各检测集合发送至地面控制端。
一种实时通讯系统,应用以上任意一项的实时通讯方法,如图3所示,所述实时通讯系统设置于所述柔性管道机器人100内部,实时通讯系统具体包括:
数据采集模块1,用于在供水管道中的检测作业过程中,将采集得到的检测数据按照第一预设时间间隔进行分段存储形成包含若干检测集合的检测数据库;
检测数据库包括用于存储已发送的各检测集合的一第一子数据库和用于存储未发送的各检测集合的一第二子数据库;
信号确认模块2,用于按照第二预设时间间隔同时向地面控制端和远程服务端发送连接状态确认信号;
计时模块3,连接信号确认模块2,用于在连接状态确认信号发出时开始计时,以及在首次接收到外部的确认指令时停止计时,并持续输出实时计时结果;
比较模块4,连接计时模块3,用于将实时计时结果与预设的第一时间阈值进行比较,并在实时计时结果不大于第一时间阈值时输出相应的比较结果;
判断模块5,连接比较模块4,用于根据比较结果对确认指令进行判断,并在确认指令为第一确认指令时输出第一判断结果,以及在确认指令为第二确认指令时输出第二判断结果;
第一传输模块6,分别连接数据采集模块1和判断模块5,用于根据第一判断结果获取第二子数据库中的各检测集合进行缓存形成缓存数据库,并将缓存数据库中的各检测集合发送至地面控制端200;
第二传输模块7,分别连接数据采集模块1和判断模块5,用于根据第二判断结果获取第二子数据库中的各检测集合按进行缓存形成缓存数据库,并将缓存数据库中的各检测集合发送至远程服务端300;
数据处理模块8,分别连接第一传输模块6和第二传输模块7,用于将第二子数据库中的各检测集合存储至第一子数据库中,并清空缓存数据库。
具体地,本实施例中,本技术方案中的柔性管道机器人的结构为现有结构,具体结构可以参照现有已公开的专利文献CN105465551B。本技术方案中的实时通讯系统集成于柔性管道机器人的驱动机构上。该柔性管道机器人的主体结构并不是本申请所要阐述的重点,因此在此不做详细说明。
本发明的较佳的实施例中,数据采集模块1具体包括:
数据采集单元11,用于在供水管道中的检测作业过程中,实时采集供水管道中的检测数据;
数据处理单元12,连接数据采集单元11,用于根据检测数据的采集时刻将检测数据按照第一预设时间间隔分段,并将每个分段对应的检测数据加入一检测集合;
数据存储单元13,连接数据处理单元12,用于将各检测集合按照采集时刻的先后顺序保存各检测集合形成检测数据库。
本发明的较佳的实施例中,地面控制端200包括一第三传输模块21,用于将接收到的各检测集合发送至远程服务端300。
本发明的较佳的实施例中,远程服务端300包括一第四传输模块31,用于将接收到的各检测集合发送至地面控制端200。
以上所述仅为本发明较佳的实施例,并非因此限制本发明的实施方式及保护范围,对于本领域技术人员而言,应当能够意识到凡运用本说明书及图示内容所作出的等同替换和显而易见的变化所得到的方案,均应当包含在本发明的保护范围内。
Claims (9)
1.一种实时通讯方法,应用于柔性管道机器人,其特征在于,所述柔性管道机器人分别无线连接一地面控制端和一远程服务端,且所述地面控制端连接所述远程服务端,所述实时通讯方法具体包括以下步骤:
步骤S1,所述柔性管道机器人在供水管道中的检测作业过程中,将采集得到的检测数据按照第一预设时间间隔进行分段存储形成包含若干检测集合的检测数据库;
所述检测数据库包括用于存储已发送的各所述检测集合的一第一子数据库和用于存储未发送的各所述检测集合的一第二子数据库;
步骤S2,所述柔性管道机器人按照第二预设时间间隔同时向所述地面控制端和所述远程服务端发送连接状态确认信号;
所述地面控制端根据所述连接状态确认信号生成相应的第一确认指令并输出,且所述远程服务端根据所述连接状态确认信号生成相应的第二确认指令并输出;
步骤S3,所述柔性管道机器人在所述连接状态确认信号发出时开始计时,以及在首次接收到外部的确认指令时停止计时,并持续输出实时计时结果;
步骤S4,所述柔性管道机器人将所述实时计时结果与预设的第一时间阈值进行比较:
若所述实时计时结果不大于所述第一时间阈值,则转向步骤S5;
若所述实时计时结果大于所述第一时间阈值,则返回所述步骤S2;
步骤S5,所述柔性管道机器人对所述确认指令进行判断:
若所述确认指令为第一确认指令,则转向步骤S6;
若所述确认指令为第二确认指令,则转向步骤S7;
步骤S6,所述柔性管道机器人获取所述第二子数据库中的各所述检测集合进行缓存形成缓存数据库,并将所述缓存数据库中的各所述检测集合发送至所述地面控制端,随后转向步骤S8;
步骤S7,所述柔性管道机器人获取所述第二子数据库中的各所述检测集合进行缓存形成缓存数据库,并将所述缓存数据库中的各所述检测集合发送至所述远程服务端,随后转向步骤S8;
步骤S8,所述柔性管道机器人将所述第二子数据库中的各所述检测集合存储至所述第一子数据库中,并清空所述缓存数据库,随后返回所述步骤S2。
2.根据权利要求1所述的实时通讯方法,其特征在于,所述步骤S1具体包括:
步骤S11,所述柔性管道机器人在供水管道中的检测作业过程中,实时采集所述供水管道中的检测数据;
步骤S12,所述柔性管道机器人根据所述检测数据的采集时刻将所述检测数据按照第一预设时间间隔分段,并将每个所述分段对应的所述检测数据加入一检测集合;
步骤S13,所述柔性管道机器人将各所述检测集合按照所述采集时刻的先后顺序保存各所述检测集合形成检测数据库。
3.根据权利要求1所述的实时通讯方法,其特征在于,所述第二预设时间间隔大于所述第一预设时间间隔。
4.根据权利要求1所述的实时通讯方法,其特征在于,执行所述步骤S6之后,还包括所述地面控制端将各所述检测集合发送至所述远程服务端。
5.根据权利要求1所述的实时通讯方法,其特征在于,执行所述步骤S7之后,还包括所述远程服务端将各所述检测集合发送至所述地面控制端。
6.一种实时通讯系统,其特征在于,应用如权利要求1-5中任意一项所述的实时通讯方法,所述实时通讯系统具体包括:
数据采集模块,用于在供水管道中的检测作业过程中,将采集得到的检测数据按照第一预设时间间隔进行分段存储形成包含若干检测集合的检测数据库;
所述检测数据库包括用于存储已发送的各所述检测集合的一第一子数据库和用于存储未发送的各所述检测集合的一第二子数据库;
信号确认模块,用于按照第二预设时间间隔同时向所述地面控制端和所述远程服务端发送连接状态确认信号;
计时模块,连接所述信号确认模块,用于在所述连接状态确认信号发出时开始计时,以及在首次接收到外部的确认指令时停止计时,并持续输出实时计时结果;
比较模块,连接所述计时模块,用于将所述实时计时结果与预设的第一时间阈值进行比较,并在所述实时计时结果不大于所述第一时间阈值时输出相应的比较结果;
判断模块,连接所述比较模块,用于根据所述比较结果对所述确认指令进行判断,并在所述确认指令为第一确认指令时输出第一判断结果,以及在所述确认指令为第二确认指令时输出第二判断结果;
第一传输模块,分别连接所述数据采集模块和所述判断模块,用于根据所述第一判断结果获取所述第二子数据库中的各所述检测集合进行缓存形成缓存数据库,并将所述缓存数据库中的各所述检测集合发送至所述地面控制端;
第二传输模块,分别连接所述数据采集模块和所述判断模块,用于根据所述第二判断结果获取所述第二子数据库中的各所述检测集合按进行缓存形成缓存数据库,并将所述缓存数据库中的各所述检测集合发送至所述远程服务端;
数据处理模块,分别连接所述第一传输模块和所述第二传输模块,用于将所述第二子数据库中的各所述检测集合存储至所述第一子数据库中,并清空所述缓存数据库。
7.根据权利要求6所述的实时通讯系统,其特征在于,所述数据采集模块具体包括:
数据采集单元,用于在供水管道中的检测作业过程中,实时采集所述供水管道中的检测数据;
数据处理单元,连接所述数据采集单元,用于根据所述检测数据的采集时刻将所述检测数据按照第一预设时间间隔分段,并将每个所述分段对应的所述检测数据加入一检测集合;
数据存储单元,连接所述数据处理单元,用于将各所述检测集合按照所述采集时刻的先后顺序保存各所述检测集合形成检测数据库。
8.根据权利要求6所述的实时通讯系统,其特征在于,所述地面控制端包括一第三传输模块,用于将接收到的各所述检测集合发送至所述远程服务端。
9.根据权利要求6所述的实时通讯系统,其特征在于,所述远程服务端包括一第四传输模块,用于将接收到的各所述检测集合发送至所述地面控制端。
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