CN112631681A - 一种应用于巡检车的巡检任务执行装置及巡检车系统 - Google Patents

Abstract

本申请公开了一种应用于巡检车的巡检任务执行装置，应用于嵌入式系统，包括主控管理模块、插件库和组件库，主控管理模块包括配置管理单元、插件管理单元和消息交换单元，该装置中巡检任务的各项子任务均通过插件库中的插件实现，插件库中各个插件之间相互独立，通过主控管理模块的消息交换单元进行数据交互，因此能够通过插件管理单元实现对各个插件的动态加载，从而保证了功能加载的便利性和灵活性。此外，本申请还提供了一种巡检车系统，其技术效果与上述装置的技术效果相对应。

Description

一种应用于巡检车的巡检任务执行装置及巡检车系统

技术领域

本申请涉及计算机技术领域，特别涉及一种应用于巡检车的巡检任务执行装置及巡检车系统。

背景技术

目前正处于大数据、物联网、智能化风口，不论大数据还是物联网、智能化都离不开数据的采集。当前数据采集多是在嵌入式的弱网环境下对设备、环境、温湿度、光线、气体等数据进行采集，区别于传统PC下的服务程序，目前设备端的采集方案参差不齐。

现有的技术方案，一般有以下三种：

方案A：第三方采集盒子，即采用市面上成熟的数据采集盒子，可以支持各种通讯协议的数据采集。

方案B：多功能单进程采集服务，即一个服务进程包含所有功能模块。

方案C：单功能单进程采集服务，即一个功能一个采集服务进程。

上述三种技术方案虽然都可以实现数据采集功能，但是在实际应用中存在一些无法解决的问题或者缺陷：

方案A：虽然兼容了多种采集协议，但是实际设备端的采集程序的重点还是数据采集业务的开发，由于采集端是个黑盒子，有些采集业务不在盒子接口的扩展范围内很难扩展。

方案B：在嵌入式系统下，数据采集服务一般是多CPU少IO的操作，所以一般选择单进程多线程方案，一个进程实现了所有外设采集业务。虽然能够灵活实现所有的采集功能，但是增加功能模块或者对升级现有功能模块就比较麻烦，单功能修改要升级整个服务，而且必须中断现有采集服务才能进行升级，影响数据的完整采集。

方案C：单任务单服务进程，可以模块化开发、上线、升级，基本上解决了方案A和方案B的问题。但是就像方案B中描述，采集服务一般是处理多CPU少IO的操作，并且嵌入式是低功耗系统，一般采用单进程多线程服务模型，多进程在嵌入式中也不合适。

综上，目前在嵌入式系统中服务与功能模块的架构，要么不够灵活无法动态加载，要么功耗过高不适用于嵌入式系统。

发明内容

本申请的目的是提供一种应用于巡检车的巡检任务执行装置及巡检车系统，用以解决嵌入式系统中功能模块要么无法动态加载，要么功耗过高的问题。其具体方案如下：

第一方面，本申请提供了一种应用于巡检车的巡检任务执行装置，应用于嵌入式系统，包括：主控管理模块、插件库和组件库；

其中，所述主控管理模块包括配置管理单元、插件管理单元和消息交换单元，所述插件管理单元用于动态加载所述插件库中的插件；

所述插件库包括用于执行巡检任务中各项子任务的插件，各个所述插件相互独立，所述插件之间通过所述主控管理模块的消息交换单元进行数据交互；

所述组件库包括供所述插件库中各个所述插件加载的组件。

优选的，所述插件库包括：电源管理插件、网络管理插件和自检插件。

优选的，所述电源管理插件用于实现对巡检车内部电池和巡检车外设的电源管理。

优选的，所述插件库包括：巡航插件、巡检计划执行插件和数据采集插件，其中所述巡航插件用于控制巡检车的行走。

优选的，所述电源管理插件用于在巡检车内部电池的电量低于阈值时，通过所述消息交换单元向所述巡航插件发送目标消息，所述巡航插件根据所述目标消息控制巡检车移动至充电站进行充电。

优选的，所述数据采集插件包括以下任意一项或多项：气体浓度采集插件、红外数据采集插件、3D深度数据采集插件、音频数据采集插件、温湿度数据采集插件、可见光图像采集插件。

优选的，所述组件库包括以下任意一项或多项：日志组件、数据库组件、充电组件、录音组件、配置文件解析组件、串口组件、电源控制组件、电机驱动组件、客户端组件、图像采集组件、网络控制组件、红外数据采集组件、3D深度数据组件、自检组件。

优选的，所述配置管理单元用于实现固件的远程升级。

优选的，所述插件管理单元还用于对所述插件库中的插件进行动态升级和/或动态卸载。

第二方面，本申请提供了一种巡检车系统，包括如上所述的应用于巡检车的巡检任务执行装置。

本申请所提供的一种应用于巡检车的巡检任务执行装置，应用于嵌入式系统，包括：主控管理模块、插件库和组件库；其中，主控管理模块包括配置管理单元、插件管理单元和消息交换单元，插件管理单元用于动态加载插件库中的插件；插件库包括用于执行巡检任务中各项子任务的插件，各个插件相互独立，插件之间通过主控管理模块的消息交换单元进行数据交互；组件库包括供插件库中各个插件加载的组件。

可见，该装置中巡检任务的各项子任务均通过插件实现，各个插件之间相互独立，通过主控管理模块的消息交换单元进行数据交互，因此能够通过插件管理单元实现对各个插件的动态加载，从而保证了功能加载的便利性和灵活性。

此外，本申请还提供了一种巡检车系统，其技术效果与上述装置的技术效果相对应，这里不再赘述。

附图说明

为了更清楚的说明本申请实施例或现有技术的技术方案，下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单的介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

图1为本申请所提供的一种应用于巡检车的巡检任务执行装置实施例一的功能框图；

图2为本申请所提供的一种应用于巡检车的巡检任务执行装置实施例二的功能框图。

具体实施方式

本申请的核心是提供一种应用于巡检车的巡检任务执行装置及巡检车系统，实现动态加载各种用于实现巡检任务的插件。

为了使本技术领域的人员更好地理解本申请方案，下面结合附图和具体实施方式对本申请作进一步的详细说明。显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，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，都属于本申请保护的范围。

下面对本申请提供的一种应用于巡检车的巡检任务执行装置实施例一进行介绍，该巡检任务执行装置应用于嵌入式系统，参见图1，巡检任务执行装置包括：主控管理模块、插件库和组件库。

其中，主控管理模块包括配置管理单元、插件管理单元和消息交换单元，插件管理单元用于动态加载插件库中的插件；插件库包括用于执行巡检任务中各项子任务的插件，各个插件相互独立，插件之间通过所述主控管理模块的消息交换单元进行数据交互；组件库包括供插件库中各个插件加载的组件。

作为一种具体的实施方式，所述插件库包括：电源管理插件、网络管理插件和自检插件。

实际应用中，所述电源管理插件用于实现对巡检车内部电池和巡检车外设的电源管理。

为实现巡检任务，所述插件库还包括：巡航插件、巡检计划执行插件和数据采集插件，其中巡航插件用于控制巡检车的行走。

如前文所述，电源管理插件用于实现对巡检车内部电池的电源管理。具体的电源管理过程如下：电源管理插件持续监测巡检车内部电池的电量，在巡检车内部电池的电量低于阈值时，通过消息交换单元向前述巡航插件发送目标消息，巡航插件根据目标消息控制巡检车移动至充电站进行充电。

实际应用中，为满足不同的数据采集需求，所述数据采集插件包括以下任意一项或多项：气体浓度采集插件、红外数据采集插件、3D深度数据采集插件、音频数据采集插件、温湿度数据采集插件、可见光图像采集插件。

相应的，所述组件库包括以下任意一项或多项：日志组件、数据库组件、充电组件、录音组件、配置文件解析组件、串口组件、电源控制组件、电机驱动组件、客户端组件、图像采集组件、网络控制组件、红外数据采集组件、3D深度数据组件、自检组件。

可以理解的是，本实施例中插件管理单元能实现对插件的动态加载，作为优选的实施方式，插件管理单元也可以对插件进行动态卸载甚至动态升级，即在不停止服务的情况下，灵活加载、卸载、升级插件。

本实施例所提供一种应用于巡检车的巡检任务执行装置，应用于嵌入式系统，包括主控管理模块、插件库和组件库，主控管理模块包括配置管理单元、插件管理单元和消息交换单元，该装置中巡检任务的各项子任务均通过插件库中的插件实现，插件库中各个插件之间相互独立，通过主控管理模块的消息交换单元进行数据交互，因此，至少具备以下优点：

在开发过程中，能够在程序开发时模块化并行开发。在功能上线时，可以按功能模块化分批上线，提高生产效率。在软件升级时，实现插件化动态加载和不停服务的情况下在线升级，提高程序适配性和采集数据的完整性。

下面开始详细介绍本申请提供的一种应用于巡检车的巡检任务执行装置实施例二，该巡检任务执行装置应用于嵌入式系统，巡检任务装置的结构图如图2所示，具体包括以下特点：

1、主控管理模块只做配置管理、插件管理、插件之间的消息交换，其他都不做，主控管理模块包括配置管理单元、插件管理单元、消息交换单元。

2、巡检过程中所有工作均由插件实现，这些插件全部存放在插件库中，各个插件之间相互独立，每个插件都可以通过插件管理单元动态加载，插件之间通过消息交换单元进行数据交互。

3、组件库以库文件形式提供给各个插件共享并静态加载。

4、所有插件可以单独升级，可以在不停服务的情况下由插件管理模块进行在线升级。此外，所有插件还可以通过插件管理单元实现动态卸载。

基于以上结构特点，本实施例在实际应用中的实施方式如下：主程序启动时，先启动电源插件、网络插件、自检插件。自检成功后，自检插件发消息给插件管理单元，之后插件管理单元启动巡检计划执行插件。巡检计划执行插件按计划所需通过消息交换单元通知巡航插件控制巡检车行走，并动态的启动和关闭数据采集插件，在指定栏位停止行走并进行数据采集。

下面对巡检任务执行装置中，部分关键的插件或单元进行说明：

巡检计划执行插件根据配置文件自动执行巡检任务，实现巡检业务。

巡航插件用于实现自动巡航功能，控制巡检车进行行走，支持RFID和无RFID进行定位、巡航速度控制、位置控制等功能。也可以根据远程的遥控指令，控制巡检车进行行走。

数据采集插件用于实现自动化采集数据的功能，在自动巡航的条件下，实现自动拍照，自动获取温湿度数据、自动采集各种各样的传感器数据等。如图2所示，数据采集插件包括以下插件：气体浓度采集插件、红外数据采集插件、3D深度数据采集插件、音频数据采集插件、温湿度数据采集插件、可见光图像采集插件。

与插件库相对应的，本实施例中组件库包括以下组件：日志组件、数据库组件、充电组件、录音组件、配置文件解析组件、串口组件、电源控制组件、电机驱动组件、客户端组件、图像采集组件、网络控制组件、红外数据采集组件、3D深度数据组件、自检组件。

电源管理插件能够持续监测电池电量，在检测到电池电量低或者没有巡检任务的时候，通过消息交换单元向巡检插件发消息，使得巡航插件控制巡检车自动回到充电站进行充电，能够自动对齐无线充电器，实现自动充电功能。电源管理插件的功能分为两部分，第一部分是对巡检车内部电池的充放电管理，第二部分是对巡检车外设的电源管理。

自检插件能够自动检查控制器、车载传感器、车载辅助设备等器件的性能、运行状态等，并上报。

配置管理单元用于实现固件远程升级功能。第一，实现远程应用程序功能升级，如果升级包有问题，能够自动回溯应用程序；第二，能够实现远程配置功能，能够实现通过远程配置服务，配置文件下发和上传功能。

可见，本实施例提供的一种应用于巡检车的巡检任务执行装置，应用于嵌入式系统，采用动态化插件加载技术，在执行巡检任务的过程中，可以动态的卸载、加载、升级不同功能的插件，从而保证了升级的便利性和采集数据的完整性。在开发过程中，支持模块化并行开发，分批上线，提高生产效率。

此外，本申请还提供了一种巡检车系统，该巡检车系统包括如上文所述的应用于巡检车的巡检任务执行装置。

本说明书中各个实施例采用递进的方式描述，每个实施例重点说明的都是与其它实施例的不同之处，各个实施例之间相同或相似部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言，由于其与实施例公开的方法相对应，所以描述的比较简单，相关之处参见方法部分说明即可。

结合本文中所公开的实施例描述的方法或算法的步骤可以直接用硬件、处理器执行的软件模块，或者二者的结合来实施。软件模块可以置于随机存储器(RAM)、内存、只读存储器(ROM)、电可编程ROM、电可擦除可编程ROM、寄存器、硬盘、可移动磁盘、CD-ROM、或技术领域内所公知的任意其它形式的存储介质中。

以上对本申请所提供的方案进行了详细介绍，本文中应用了具体个例对本申请的原理及实施方式进行了阐述，以上实施例的说明只是用于帮助理解本申请的方法及其核心思想；同时，对于本领域的一般技术人员，依据本申请的思想，在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处，综上所述，本说明书内容不应理解为对本申请的限制。

Claims (10)

1.一种应用于巡检车的巡检任务执行装置，其特征在于，应用于嵌入式系统，包括：主控管理模块、插件库和组件库；

其中，所述主控管理模块包括配置管理单元、插件管理单元和消息交换单元，所述插件管理单元用于动态加载所述插件库中的插件；

所述插件库包括用于执行巡检任务中各项子任务的插件，各个所述插件相互独立，所述插件之间通过所述主控管理模块的消息交换单元进行数据交互；

所述组件库包括供所述插件库中各个所述插件加载的组件。

2.如权利要求1所述的应用于巡检车的巡检任务执行装置，其特征在于，所述插件库包括：电源管理插件、网络管理插件和自检插件。

3.如权利要求2所述的应用于巡检车的巡检任务执行装置，其特征在于，所述电源管理插件用于实现对巡检车内部电池和巡检车外设的电源管理。

4.如权利要求3所述的应用于巡检车的巡检任务执行装置，其特征在于，所述插件库包括：巡航插件、巡检计划执行插件和数据采集插件，其中所述巡航插件用于控制巡检车的行走。

5.如权利要求4所述的应用于巡检车的巡检任务执行装置，其特征在于，所述电源管理插件用于在巡检车内部电池的电量低于阈值时，通过所述消息交换单元向所述巡航插件发送目标消息，所述巡航插件根据所述目标消息控制巡检车移动至充电站进行充电。

6.如权利要求4所述的应用于巡检车的巡检任务执行装置，其特征在于，所述数据采集插件包括以下任意一项或多项：气体浓度采集插件、红外数据采集插件、3D深度数据采集插件、音频数据采集插件、温湿度数据采集插件、可见光图像采集插件。

7.如权利要求6所述的应用于巡检车的巡检任务执行装置，其特征在于，所述组件库包括以下任意一项或多项：日志组件、数据库组件、充电组件、录音组件、配置文件解析组件、串口组件、电源控制组件、电机驱动组件、客户端组件、图像采集组件、网络控制组件、红外数据采集组件、3D深度数据组件、自检组件。

8.如权利要求1所述的应用于巡检车的巡检任务执行装置，其特征在于，所述配置管理单元用于实现固件的远程升级。

9.如权利要求1-8任意一项所述的应用于巡检车的巡检任务执行装置，其特征在于，所述插件管理单元还用于对所述插件库中的插件进行动态升级和/或动态卸载。

10.一种巡检车系统，其特征在于，包括如权利要求1-9任意一项所述的应用于巡检车的巡检任务执行装置。

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