一种电解强电磁环境下的多功能天车无线通讯系统的制作方法

1.本发明涉及天车联网技术领域，具体而言，涉及一种电解强电磁环境下的多功能天车无线通讯系统。


背景技术：

2.在电解厂房里都会使用多功能天车，多功能天车在电解生产中发挥着十分重要的作用，如铝电解生产中的出铝作业，更换阳极，打壳等工作都是由电解多功能天车完成的。由于电解多功能天车是在厂房内沿轨道往复运动、上下旋转移动的，目前，电解多功能天车与地面控制室的联系都是通过人工联系或常规的无线wifi通讯。其中，靠人工传递数据的方法不能实时反应天车控制系统的运行情况，而且还容易出错。天车是会在较大范围内进行移动的，在常规的无线wifi通讯方式中，天车通讯会在天车的移动路径上进行接入最近的无线接入点，也就是将会在不同的无线接入点间进行切换，切换过程中经常会通讯中断，另外受电解车间复杂的电磁环境和恶劣的工作环境的影响，也时常出现通讯中断和通讯错误。造成天车维护人员和操作人员无法及时准确了解天车的工作状态和运行情况，不能及时进行检修避免故障发生，造成天车故障，影响电解厂的生产工作的推进。


技术实现要素：

3.本发明的目的在于提供一种电解强电磁环境下的多功能天车无线通讯系统，通过优化天车的无线通讯组网结构，能够有效的提高天车的网络连接的可靠性。
4.本发明的实施例是这样实现的：
5.本技术实施例提供一种电解强电磁环境下的多功能天车无线通讯系统，包括控制室、多个天车和与上述天车一一对应的多组无线网桥，任一一组上述无线网桥包括相互配对的主网桥和子网桥，任一一组上述无线网桥的子网桥分别设于对应的上述天车上，其中一组上述无线网桥的主网桥设于厂房内，并与上述控制室通讯连接，其余组上述无线网桥的主网桥分别设于与之配对的子网桥所在的天车的相邻天车上，任一上述天车均设有控制器，同一天车上的主网桥和子网桥均与上述控制器通讯连接，同一天车上的主网桥和子网桥通讯连接。
6.在本发明的一些实施例中，任一上述无线网桥相互配对的主网桥和子网桥设于同一水平高度上。
7.在本发明的一些实施例中，任一上述无线网桥均设于同一水平高度上。
8.在本发明的一些实施例中，同一天车上的主网桥和子网桥均与上述控制器有线连接。
9.在本发明的一些实施例中，任一上述无线网桥相互配对的主网桥和子网桥之间无障碍物。
10.在本发明的一些实施例中，上述控制器包括plc设备和传感器设备，上述plc设备和上述传感器设备均与同一天车上的主网桥和子网桥通讯连接。
11.在本发明的一些实施例中，上述无线网桥为5g无线网桥。
12.相对于现有技术，本发明的实施例至少具有如下优点或有益效果：
13.本发明的实施例提出了一种电解强电磁环境下的多功能天车无线通讯系统，通过将每组无线网桥的主网桥和子网桥分别设置在相邻两台天车上实现点对点的连接，天车在天车轨道上运行的时候相互配对的主网桥和子网桥始终保持在天车运行水平面上，可以有效的保证相邻两台天车之间的稳定通讯。另外，将设于同一天车上的主网桥和子网桥均与天车的控制器通讯连接，并将同一天车上的主网桥和子网桥通讯连接，这就实现了将同一天车轨道平面上的所有天车连接入同一个局域网的功能。整个无线通讯组网方式精简且巧妙，安装较为简单，并且可以实现天车上的网络和控制室的网络的稳定连接(天车在移动中不需要切换无线接入点，将可以有效的避免切换导致的通讯中断或错误)。
附图说明
14.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，应当理解，以下附图仅示出了本发明的某些实施例，因此不应被看作是对范围的限定，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相关的附图。
15.图1为本发明一种电解强电磁环境下的多功能天车无线通讯系统一实施例的结构示意图；
16.图2为网桥的网络连接原理示意图。
17.图标：1、控制室；2、天车；3、无线网桥；4、天车轨道。
具体实施方式
18.为使本技术实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合本技术实施例中的附图，对本技术实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例是本技术一部分实施例，而不是全部的实施例。通常在此处附图中描述和示出的本技术实施例的组件可以以各种不同的配置来布置和设计。
19.因此，以下对在附图中提供的本技术的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本技术的范围，而是仅仅表示本技术的选定实施例。基于本技术中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本技术保护的范围。
20.应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。同时，在本技术的描述中，若出现术语“第一”、“第二”等仅用于区分描述，而不能理解为指示或暗示相对重要性。
21.需要说明的是，在本文中，诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来，而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且，术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含，从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素，而且还包括没有明确列出的其他要素，或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备
所固有的要素。在没有更多限制的情况下，由语句“包括一个
……”
限定的要素，并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
22.在本技术的描述中，需要说明的是，若出现术语“上”、“下”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，或者是该申请产品使用时惯常摆放的方位或位置关系，仅是为了便于描述本技术和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本技术的限制。
23.在本技术的描述中，还需要说明的是，除非另有明确的规定和限定，若出现术语“设置”、“连接”应做广义理解，例如，可以是固定连接，也可以是可拆卸连接，或一体地连接；可以是机械连接，也可以是电连接；可以是直接相连，也可以通过中间媒介间接相连，可以是两个元件内部的连通。对于本领域的普通技术人员而言，可以具体情况理解上述术语在本技术中的具体含义。
24.下面结合附图，对本技术的一些实施方式作详细说明。在不冲突的情况下，下述的各个实施例及实施例中的各个特征可以相互组合。
25.实施例
26.请参阅图1，该一种电解强电磁环境下的多功能天车无线通讯系统，包括控制室1、多个天车2和与所述天车2一一对应的多组无线网桥3，任一一组所述无线网桥3包括相互配对的主网桥和子网桥，任一一组所述无线网桥3的子网桥分别设于对应的所述天车2上，其中一组所述无线网桥3的主网桥设于厂房内，并与所述控制室1通讯连接，其余组所述无线网桥3的主网桥分别设于与之配对的子网桥所在的天车2的相邻天车2上，任一所述天车2均设有控制器，同一天车2上的主网桥和子网桥均与所述控制器通讯连接，同一天车2上的主网桥和子网桥通讯连接。
27.网桥是用于将两个相似的网络进行连接起来，并对网络数据的流通进行管理的设备。网桥工作于数据链路层，不但能扩展网络的距离或范围，而且可提高网络的性能、可靠性和安全性。如图2所示，网络lna1和网络lan2通过网桥连接后，网桥接收网络lna1发送的数据包，检查数据包中的地址，如果地址属于网络lna1，它就将其放弃，相反，如果是网络lna2的地址，它就继续发送给网络lna2。这样可利用网桥隔离信息，将同一个网络号划分成多个网段(属于同一个网络号)，隔离出安全网段，防止其他网段内的用户非法访问。由于网络的分段，各网段相对独立(属于同一个网络号)，一个网段的故障不会影响到另一个网段的运行。另外，通讯连接是一种通过信号的传输交互，在连接的设备之间构成通讯的连接方式，具体包括有线连接和无线连接。
28.具体地，在上述实施例的技术方案中，无线网桥3分为相互配对的主网桥和子网桥，其中的一组无线网桥3的主网桥通过设置在厂房内(示例性地可以设置在厂房的墙壁上)，并与控制室1通讯连接，将可以实现这一主网桥与控制室1的通讯功能；然后将这一组无线网桥3的子网桥设置在对应的天车2上，并将其与天车2的控制器连接，子网桥与控制器之间将可以进行数据传输，实现子网桥与控制器之间的通讯功能；最后再通过这一组无线网桥3自身的子网桥与主网桥之间的无线连接，实现天车2的控制器依次通过这一组无线网桥3的子网桥和主网桥与控制室1相连，实现对应的这一天车2与控制室1之间的通讯功能。另外，通过将剩余的无线网桥3的子网桥一一设置在其对应的天车2上，而无线网桥3的主网桥分别设于与之配对的子网桥所在的天车2的相邻天车2上，并且同一天车2上的主网桥和
子网桥均与控制器通讯连接，同一天车2上的主网桥和子网桥通讯连接，将可以实现所有天车2与控制室1的通讯功能。换句话说，如图1所示，假设有n个天车2，分别命名为n#天车2，对应的n组无线网桥3分别包括n#主网桥和n#子网桥(n为大于1的正整数)。则可以将1#主网桥设于厂房内(示例性地可以设置在厂房的墙壁上)，并且与控制室1通讯连接，1#子网桥设于1#天车2上，然后2#主网桥设于1#天车2上，2#子网桥设于相邻的2#天车2上
……
，直到n#子网桥设于n#天车2上。另外，设于n#天车2上的n 1#主网桥和n#子网桥之间通讯连接(当n为天车2的总个数时，不存在n 1#主网桥，上面仅有n#子网桥)，并均与n#天车2的控制器通讯连接。也就是说，通过上述组网连接方式，将可以实现任一天车2均与控制室1的连接实现通讯功能。在现有技术的无线wifi通讯中，天车2在运动中需要接入最近的无线接入点进行通讯，从而在运行途中，会不断切换无线接入点，因此将在切换途中容易出现通讯中断的情况，影响天车2的控制。特别是由于受电解车间复杂的电磁环境和恶劣的工作环境的影响，在切换无线接入点的时候将更加容易出现通讯中断的现象。而通过上述组网方式设计的电解强电磁环境下的多功能天车无线通讯系统中，天车2在运行途中始终是通过自身上的子网桥作为发射端，与设于相邻的天车2上的和此子网桥配对的主网桥作为接收端，两者之间进行无线通信，不需要在运行途中根据运行位置切换相应的无线接入点，从而不会出现由于切换无线接入点而导致的通讯中断。能够始终保持多个天车2与控制室1的通讯，能够有效的提高天车2通讯的稳定性和质量，从而使得天车2维护人员和操作人员能够始终及时准确的了解天车2的工作状态和运行情况，将能够及时进行对天车2进行检修避免故障发生。
29.需要说明的是，在上述实施例的技术方案中，无线网桥3分为相互配对的主网桥和子网桥，其中的主网桥一般是无线网桥3的接收端，子网桥一般是无线网桥3的发射端。但是由于无线网桥3具有双向传输的功能，因此，实际上进行组网使用的时候主网桥和子网桥不用严格区分哪个是发射端哪个是接收端。不过在上述实施例的技术方案中，由于会需要多个无线网桥3进行电解强电磁环境下的多功能天车无线通讯系统搭建，因此此处可以选择将主网桥设置为接收端，子网桥设置为发射端，如此，将可以防止组网麻烦，以及后续部分无线网桥3出现故障的时候，排除通讯错误较为麻烦的问题发生。也就是可以通过将多个无线网桥3的主网桥和子网桥进行数据发射和接收进行区分，将可以提高电解强电磁环境下的多功能天车无线通讯系统组网的可读性，有利于在其中的网络出现故障的时候对其进行检修。
30.在本发明的一些实施例中，任一上述无线网桥3相互配对的主网桥和子网桥设于同一水平高度上。
31.上述实施例中，通过将任一无线网桥3相互配对的主网桥和子网桥设于同一水平高度上，可以使得天车2在天车轨道4上行走的时候，相互配对的主网桥和子网桥始终保持在同一水平面和角度，从而可以保证两台天车2之间的网络可以稳定通讯。示例性地，相互配对的主网桥和子网桥可以设置的和天车轨道4的高度一致。
32.在本发明的一些实施例中，任一上述无线网桥3均设于同一水平高度上。
33.上述实施例中，通过将所有的网线网桥都设置在同一水平高度上，可以使得同一轨道平面上的所有天车2上网桥都保持在一个水平面和角度进行通讯，也就是将可以保证所有天车2之间的网络可以稳定通讯。示例性地，所有网桥可以都设于天车2的同一位置上，从而所有无线网桥3将处于与行车轨道平行的水平直线上，通讯角度始终不会发生变化，通
讯将会变得更加稳定有效。
34.在本发明的一些实施例中，同一天车2上的主网桥和子网桥均与上述控制器有线连接。
35.上述实施例中，通过将同一天车2上的主网桥和子网桥利用有线连接跟控制室1相连，可以使得同一天车2上的主网桥和子网桥与对应的控制器网络连接的更加稳定有效，而且由于是在天车2上进行有线连接的，线路连接方便。
36.在本发明的一些实施例中，任一上述无线网桥3相互配对的主网桥和子网桥之间无障碍物。
37.上述实施例中，无线网络的传播介质是无线电磁波，无线电磁波在传输的过程中其本身就会有损耗，特别是在遇到障碍物的时候，障碍物会对无线电磁波信号造成衰减。也就是说，在设置无线网桥3相互配对的主网桥和子网桥的时候，使得两者之间不存在障碍物，将可以保证无线电磁波不会因为障碍物而导致信号衰减，能够进一步提高电解强电磁环境下的多功能天车无线通讯系统的通讯稳定性。
38.示例性地，无线网桥3的主网桥和子网桥可以设置在天车2的顶部或者底部，保证其不会被天车2阻挡相互配对的主网桥和子网桥之间的通讯信号。
39.在本发明的一些实施例中，上述控制器包括plc设备和传感器设备，上述plc设备和上述传感器设备均与同一天车2上的主网桥和子网桥通讯连接。
40.上述实施例中，plc设备用于实现对天车2的控制，传感器设备用于感受天车2需要测量的信息，并将检测感受到的信息，按照相应的规律变换成为电信号或者其他所需形式的信息输出，以满足信息的传输、处理、存储、显示、记录和控制等要求。即通过将plc设备和传感器设备均与同一天车2上的主网桥和子网桥通讯连接，可以实现对天车2的有效控制及信息监测。
41.在本发明的一些实施例中，在本发明的一些实施例中，上述无线网桥3为5g无线网桥3。
42.上述实施例中，电解车间的电磁环境复杂，以及环境恶劣，而采用抗干扰能力强的5g无线网桥3进行通讯组网设计，可以有效的提高电解强电磁环境下的多功能天车无线通讯系统的网络稳定性。
43.终上所述，本技术实施例提供的一种电解强电磁环境下的多功能天车无线通讯系统，通过将每组无线网桥3的主网桥和子网桥分别设置在相邻两台天车2上实现点对点的连接，天车2在天车轨道4上运行的时候相互配对的主网桥和子网桥始终保持在天车2移动运行水平面上，可以有效的保证相邻两台天车2之间的稳定通讯。另外，将设于同一天车2上的主网桥和子网桥均与天车2的控制器通讯连接，并将同一天车2上的主网桥和子网桥通讯连接，这就实现了将同一天车轨道4平面上的所有天车2连接入同一个局域网的功能。整个无线通讯组网方式精简且巧妙，安装较为简单，可以实现天车2上的网络和控制室1的网络进行稳定连接。
44.以上所述仅为本技术的优选实施例而已，并不用于限制本技术，对于本领域的技术人员来说，本技术可以有各种更改和变化。凡在本技术的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本技术的保护范围之内。
45.对于本领域技术人员而言，显然本技术不限于上述示范性实施例的细节，而且在
不背离本技术的精神或基本特征的情况下，能够以其它的具体形式实现本技术。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本技术的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本技术内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。