煤矿救灾机器人无线通信协议设计
机器人的通讯协议

机器人的通讯协议《机器人通讯协议》一、前言为了实现机器人之间的有效通讯,确保机器人协作的高效性和准确性,本文档规定了一种机器人通讯协议。
该协议涵盖了机器人之间基本的消息格式、通讯方式和错误处理等方面,适用于各种类型的机器人。
二、消息格式1. 消息类型:分为请求、响应、通知三种类型。
2. 消息结构:每条消息由消息头和消息体组成。
(1)消息头:包含版本号、消息长度、消息类型、目标机器人ID等基本信息。
(2)消息体:根据消息类型,包含相应的内容。
例如,请求消息体中包含请求命令和参数,响应消息体中包含执行结果和状态码。
三、通讯方式1. 基于TCP/IP协议:采用可靠的传输控制协议(TCP)进行通讯,确保数据的完整性和准确性。
2. 基于主题的消息队列:机器人之间通过消息队列进行通讯,每个主题对应一个消息队列。
机器人订阅感兴趣的主题,发送消息时指定目标主题。
3. 定时心跳:机器人之间通过发送心跳包来维持连接,检测对方是否在线。
四、错误处理1. 校验错误:消息在传输过程中,若发现数据校验失败,则丢弃该消息,并重新发送。
2. 消息格式错误:接收方在解析消息时,若发现消息格式不符合协议要求,则返回错误响应,并终止通讯。
3. 命令错误:执行方在处理请求时,若发现请求命令不符合要求,则返回错误响应,并终止通讯。
4. 权限错误:接收方在处理请求时,若发现请求方无权限执行该操作,则返回错误响应,并终止通讯。
五、协议版本迭代本协议可根据需求进行版本迭代,每次迭代需遵循以下规则:1. 在原有协议基础上,增加新的消息类型、字段或功能。
2. 保持消息格式和通讯方式的兼容性,以便旧版本机器人能与新版本机器人进行通讯。
3. 在新版本协议中,保留旧版本协议的支持,以便实现向下兼容。
六、总结《机器人通讯协议》为机器人之间的通讯提供了统一的标准和规范,有助于提高机器人协作的效率和稳定性。
在使用本协议时,请注意遵循相关规定,确保机器人之间的安全、可靠通讯。
基于ZigBee的井下救灾机器人自主通信研究

20 0 8年 4月 3日收到
个 应用 设 备 , 且 只能 与 F D进 行 通信 。Zg e 并 F iBe
难一旦发生, 原有井下通信设施多遭到破坏而无法使
用, 并且井 下环境复杂危 险。井 下救 灾机器人 可 以先 行完成 对井下环境情况 的了解 、 判定 遇险人员受 困位
置从而为救援人员迅速制定救援方案提供帮助。同
时 , 于 Zg e 基 iBe技术 的无 线 自组 织 网络 可为 救灾 机
组织 和 多跳路 由 , 数 据 发 送 至井 上 救 援 人 员 的计 将 算机 当 中 。整 体设计 如 图 1 示 。 所
一
速率无线网络传输技术 , 是一种介 于无线标记技术
和蓝牙 之 间的技 术 方案 。它 基 于 IE 82 1. E E 0 .5 4标
准, 支持最高 20K / 的数据传输速率 , 以实现 5 bs 可
一
对多 点 的快 速组 网 。 Zg e i e具有 以下优 点 : B
1 低功耗。发射功率仅为 1m 两节 5号 电 ) W,
片上系统进行硬件电路设 计, 并对 T 发布 Zg e I iB e协议栈进行裁 减, 完成 了Zg e i e快速 组 网, B 搭建井 下救援 网络, 实现 在矿难 发生 时井下环境 情况 数据采集及遇险人员的定位 , 为迅速 开展救援工作提供有效帮助 。
关键词
机器人
Z Be i e g
维普资讯
第 8卷
第l 4期 2 0 0 8年 7月
基于WiFi的矿井通信系统研究

研 究
( 南昌 工程学 院信息 工程学 院 , 江西 南 昌 309 ) 30 9
(c o l fnomai n ier g Nac a g ntue f eh oo y i g i n hn 3 0 9 S h o Ifr t nE gn ei , n h n s tt o T cn lg ,J n x c a g3 0 9 ) o o n I i a Na
建立一套应急通信链路来进行井下情况的监测。近 年来由于无线通信技术 的发展和煤 矿信息化的要 求 , WF 以 ii为代 表的 SR (So t D sa c a D hr i tn e R-
煤炭生产作为我国能源生产的一个支柱产业,
在国民经济 中占有十分重要的地位。 近年来 , 我国煤 炭企业重特大安全生产事故时有发生,给 国家和人 民带来巨大的损失。煤矿事故发生后,为了保证安 全, 不发生二次事故 , 井下电力供应完全切断 , 井下
do短距离无线通信) i, 技术由于具备网络铺设简单、 发射功率低 、 低功耗、 续航 能力强 、 易实现煤矿本质
安全电路设计等特点 , 开始在煤矿行业中得到应用。 本文根据矿井救援工作的实际需要 ,设计了一种基 于 W F 无线技术的矿井救灾无线通信系统。 ii
1 W 技 术 介绍
o i it c o o n t e f u d t n o t d i g W i it c o o . h y tm d p e fa t c u e n t o k n W F e h l g i o n a i fs y n F e h l g T e s se a o t d i rs r t r e n y h o u n y n u w r m o e , ih h e f n t n o c i v n o n o d l wh c a t u ci fa h e i g s u d c mmu ia i n i e e  ̄ e a d mu t a a tr me  ̄ e s h o n c t ,v d o m a o s l p me e a n -r s . An u tb ef r h e d o r e c c o o d i i s i l en e f me g n y s c r mma d ts a o t e u c n .
矿井设备通讯协议书范本

矿井设备通讯协议书范本甲方(设备供应商):_____________________乙方(矿井企业):_____________________鉴于甲方为专业矿井设备供应商,乙方为矿井企业,双方就矿井设备通讯系统达成以下协议:第一条通讯系统定义本协议所指的矿井设备通讯系统包括但不限于矿井内使用的无线电通讯设备、有线通讯设备、网络通讯设备等,用于保障矿井内部通讯的畅通与安全。
第二条设备供应与安装1. 甲方负责提供符合国家标准和行业规范的矿井通讯设备,并保证设备质量。
2. 甲方负责设备的安装、调试工作,确保设备正常运行。
3. 安装完成后,甲方应向乙方提供详细的设备操作手册和维护指南。
第三条技术标准与要求1. 通讯设备必须符合国家及行业相关安全标准,具备必要的安全认证。
2. 设备应具备良好的抗干扰能力,确保在矿井复杂环境下通讯的稳定性。
第四条维护与保修1. 甲方负责设备的日常维护工作,确保设备运行稳定。
2. 甲方提供设备保修服务,保修期限为设备安装之日起一年。
3. 保修期内,因设备质量问题导致的故障,甲方负责免费维修或更换。
第五条培训与技术支持1. 甲方负责对乙方操作人员进行设备操作和维护的培训。
2. 甲方提供技术支持,解决乙方在使用过程中遇到的技术问题。
第六条保密条款1. 双方应对在合作过程中知悉的对方商业秘密和技术秘密负有保密义务。
2. 未经对方书面同意,任何一方不得向第三方泄露、提供或允许第三方使用上述秘密。
第七条违约责任1. 如一方违反本协议规定,应承担违约责任,并赔偿对方因此遭受的损失。
2. 因不可抗力导致无法履行或延迟履行协议的,双方应协商解决。
第八条争议解决双方在履行本协议过程中发生争议,应首先通过友好协商解决;协商不成时,可提交甲方所在地人民法院诉讼解决。
第九条协议的变更与终止1. 本协议的任何变更或补充,应经双方协商一致,并以书面形式确认。
2. 协议终止不影响双方已履行的权利和义务。
煤矿井下应急救援无线通信设计

煤矿井下应急救援无线通信设计一、WiFi技术下的煤矿井下应急救援无线通信系统设计所谓WiFi,其实就是一种现代化短距离无线网络传输技术,可以在一定范围内接入互联网的无线电信号,也属于一种无线相容认证。
WiFi其实是由WECA(无线以太网相容联盟)宣传的业界术语。
在迅猛发展的无线通信技术中,尤其是相继出现的IEEE802,11g,IEEE802.11A等标准,WiFi逐渐成为IEEE802.11标准系统称谓。
其应急救援无线通信系统的主要组成部分,也就是其无线通信信道,通过计算机上的WIFI链路中心节点FFD1,就可以把救援人员的控制命令进行发送,直接发送到小车上的RFD采集终端。
借助于WIFI技术的自组网功能,其新投放的节点会在其2个节点通信距离大于通信范围之后,直接在WIFI网络中加入,并成为其中间路由节点,通常对其通信链路产生延伸作用,对其正常运行提供有效保证。
之后会继续将一些其他节点进行投放,在对其链路进行建立过程中,其救援前端的各种参数也会通过采集终端进行传送,救援中心就可以依照这些参数,对其具体的救援工作进行合理的安排。
(一)煤矿急救通信结构在煤矿井下发生灾害的时候,就需要立即将井下电力供应全部切断,其灾害现场环境具有一定的复杂性,所以,就结构而言,救援通信系统的构建主要包括井下指挥中心、无线救援通信系统以及地面指挥中心3部分。
具体救援系统结构见图1,个人终端、井下指挥中心与中继台共同组成煤矿井下无线救援通信系统。
就无线网络通信技术而言,煤矿急救通信结构属于无线与有线通信共同结合的紧急救援系统。
因为煤矿井下有着非常特殊的巷道结构,在具有局限性空间中进行无线信号的传输,所传输的距离接近地面。
所以在进行个人终端设计时,通过功放模块的增加来加大无线网络传输距离。
此外,在井下指挥中心与个人终端间,依照现场需要,添置中继台。
(二)井下个人终端设计在煤矿井下,语音模块、环境参数采集模块、图像采集模块、液晶显示模块、WiFi模块、键盘输入模块、MCU处理模块以及无线功放模块等共同组成个人终端硬件。
一种矿井应急救援通信指挥系统的设计及应用

信道容量与信道带宽呈正 比关 系, 同时还取决 于系统信噪比以及编码技术种类 。假设接收端的信
中 图分类 号 :D 7 . T 7 4 文献 标 志码 : B 文章 编号 :0 8 4 9 2 1 )3 0 5 — 3 1 0 — 4 5(0 2 0 — 0 4 0 菲 斯公 司研 制 的 P D井 下 无 线 通讯 与急 救 系 统 、 E 俄 罗斯研 究 的超 低 频 穿 越 岩 层 无 线 技 术 , 要 大 尺 寸 需
音 、A L N信息 、 数据和工业 电视综合信息接入平台。
1 国 内外 研 究情 况
在国内, 救灾 救援 通 信 系统 常 见 的有 : 科 总 院 煤 抚 顺 分 院研制 的 Z C系 列 车 载 矿 山指 挥 系统 , 用 J 采 K S ( 型 低照 度 矿 用 工 业 电 视 系统 和 K T 5 A) F Z A) J9 (
2 2 无线 单信道 多跳 的通信 距离与传 输速率 的关 系 . 根据 香农 定 理 :
C= l 2 1 . Ⅳ) Bo ( + / g s
( m) 图像 语 音 的复合 实 时传 输显 示 , 5k 、 设计 成 多 功 能一 体 化救 援 指 挥 装 置 -J但 该 系 统 不 具 备 环 境 4,
检测 功 能 , 人机 界 面显 示质 量 不 足 ; 中煤科 工 集 团 重 庆研 究 院 研 制 了 K N 1矿 用 救 灾 指 挥 装 置 , 用 T0 采
A S 术 实现 了 5k 的有 线 语 音 、 频 和 数 据 传 D L技 m 视 输 , T 3 用 救灾 无线 指 挥装 置 2k 的无 线 WII K 18矿 m F
2 系统 理 论 研 究
2 1 x L接 入 网技术 原 理 . DS
机器人通讯协议标准

机器人通讯协议标准介绍机器人通讯协议标准是指用于机器人之间进行通信的一套规范和标准。
这些标准定义了机器人之间通信的方式、协议的格式、消息的传输方式等。
通过统一的通讯协议标准,不同厂商生产的机器人可以实现互联互通,提高机器人的智能化和自动化水平。
重要性机器人通讯协议标准的制定对机器人行业的发展具有重要的意义。
一方面,通讯协议标准可以促进机器人之间的互联互通,实现数据的共享和交换。
另一方面,通讯协议标准使得不同厂商的机器人可以共同使用同一套软件和硬件系统,降低研发和生产成本,提高机器人的整体性能和稳定性。
发展历程第一代机器人通讯协议标准第一代机器人通讯协议标准主要是针对特定的机器人品牌或型号制定的,缺乏通用性。
每个厂商都有自己的通讯协议,导致不同品牌的机器人之间无法进行通信。
这限制了机器人的发展和应用范围。
第二代机器人通讯协议标准为了解决第一代机器人通讯协议标准的问题,国际机器人协会(RIA)和国际机器人标准化组织(ISO)等组织开始着手制定通用的机器人通讯协议标准。
第二代机器人通讯协议标准基于TCP/IP协议进行设计,采用XML或JSON格式进行数据传输。
这些标准的制定使得不同厂商的机器人可以进行互联互通,加快了机器人技术的发展和应用。
常用的机器人通讯协议标准ROS(机器人操作系统)ROS是一个开放源代码的机器人操作系统,为机器人软件开发提供了一套通用的工具和库。
它提供了一种分布式架构,可以在多个计算节点上运行不同的功能模块。
ROS使用TCP/IP协议进行通信,在通信层面上采用了一种称为ROS话题的消息传输机制,实现了多机器人之间的数据共享和交换。
OPC UA(开放平台通讯统一架构)OPC UA是一种工业自动化通讯协议,用于在不同的设备和应用程序之间进行数据传输和共享。
它提供了跨平台、跨操作系统、跨语言的通讯机制。
OPC UA借鉴了Web服务的思想,使用XML或Binary编码进行数据传输。
它支持发布-订阅模型和请求-响应模型,可以满足不同场景下的通讯需求。
煤矿wifi无线通讯系统设计方案

煤矿wifi无线通讯系统设计方案设计方案山西宇德矿山设备2021年5月7日目录第一章 wifi无线通讯系统的背景 (3)1.1. 实现矿井语音通讯的重要性 (3)1.2. 实现矿井语音通讯的必要性 (3)1.3. KT135的优势和现有煤矿试验的情形 (4)1.3.1产品优势 (4)1.3.2 KT135矿用无线通讯系统在现有煤矿试验的情形 (4)第二章 wifi无线通讯系统介绍 (5)2.1. 综述 (5)2.1.1 设计目的 (5)2.1.2 设计原那么 (5)2.1.3 设计依据和标准 (6)2.1.4 先进性 (7)2.1.5 有用性 (8)2.1.6 可扩展性 (8)2.1.7 经济性 (8)2.2. 系统特点及优势 (8)2.3. 系统的技术规格 (9)2.4. 系统功能 (10)2.5. 系统拓扑图及连接关系图 (12)2.5.1 系统拓扑图 (12)2.5.2 系统连接关系图 (12)2.6 系统要紧设备硬件概要介绍 (13)2.7 应用条件 (26)第三章无线通讯系统的具体设计 (28)3.1 此煤矿无线通讯系统的设计目标 (28)3.2 基站装配位置及覆盖区域 (28)3.3 供电 (28)3.4 与工业交换机的对接 (29)3.5 光缆 (29)3.6 地面与调度系统的对接 (29)3.7 施工具体要求 (29)第四章施工组织设计 (31)4.1 工程特点及施工条件 (31)4.2 工程流程图 (32)4.3 工程施工总设计 (33)4.3.1 施工组织治理机构 (33)4.3.2工程技术设计 (33)4.3.3工程施工图设计 (33)4.3.4布线规范 (33)4.3.5工期操纵 (34)4.3.6施工机械设备及工具 (34)4.3.7工程材料及人员治理 (34)4.3.8质量治理 (34)4.3.9工期保证措施 (34)4.3.10成品质量保证措施 (35)第一章wifi无线通讯系统的背景1.1.实现矿井语音通讯的重要性时期众多煤矿企业差不多完成或正在建设中的信息化建设包括:➢千兆工业以太环形网络➢安全检测系统➢工业视频监控大屏系统➢主、副井监控系统➢主运输集控系统➢排水监控系统➢采掘工作面监控系统➢通风机监控系统➢压风机监控系统➢供电监控系统等一系列全部基于以太网络的监控系统。
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最 终 接 收 到 f 传 输 的包 N 从 第 一 次 下 行 发送 开始 . 过 T 时 问 问 行 经
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N w Sn igFi 新发 翻转 位 . 要 确 认 收 到 就 发 新 包 . 发 翻转 e e dn l p: 只 新 位 翻 转 。 没 有 收 到 就重 发 。
为 了解 决 煤 矿 井 下 无 线 信 号 覆 盖 范 围 有 限 的 问 题 , 要 加 入 若 干 需 22 协 议 原理 . 个 无 线 中继 节 点 [] 控 主 机 终 端 需 要 将 控 制 命 令 下 行 传 送 给 机 器 t 。遥 - 2 S 、 别 表示 下 行 发 送 、 行 发 送 , IR 分 别 表 示 下 行 接 收 、 S 分 上 R 、 上 人 , 灾 机 器 人 需 要 将 反 映 井 下 情 况 的 环 境 和 视 觉 信 息 上 行 传 送 给遥 救 行 接收。 T表 示 定 时 发 送 数 据 包 的 周 期 。在 每 个 周 期 间 隔 后 , 行 发 S下 控 主 机终 端 。 于链 路 的不 对 称 性 , 个 链 路 中 需要 三 种节 点 : 控 主 由 整 遥 送 一 个包 , 行 发 送 一 个 包 N 。其 具 体 实 现 原 理 如 图 4所 示 。 E上 机 端 的无 线 端 节 点 Satr机 器 人 端 的 无 线 端 节 点 E dr和 无 线 中继 t e, r n e. 节 点 R p ae 。系 统 的结 构 如 图 1所 示 。 e et r
科 技 信 息
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S IN E&T C O O OR CE C E HN L GYI NF MATON I
2l 0 O年
第3 3期
煤矿救灾机器人无线通信协议设计
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噩三 J
( 州工程 学 院 徐
田传耕 江苏 徐 州
2 10 2 0 8)
【 摘 要 】 文 针 对 煤矿 井 下救 灾机 器人 应 用的 特 殊 环 境 , 合 无 线 网 络特 点 , 出 了一 种 全 节点 比例 定 时 交替 传 输 协 议 , 现 比 例 可 调 的 本 结 提 实 双 向不 对 称 可 靠 通 信 。 【 键词】 关 通信 协议 ; 时 交替 ; 向 不对 称 定 双
图2
空 闲 包格 式
的 比 例 , 实 现 不 同 的 、 行 不 对 称 传 输 ; 过 合 理 选 择 定 时 周 期 能 下 通 D s n t nAd r s :目的 节 点 地 址 。长 度 为 1个 字 节 . 示 包 要 e t ai d e s i o 表 T, 避 免 数 据 碰撞 和信 道 竞 争 , 决 链 路 中可 能 出 现 的 隐 藏 终 端 问 题 能 解 发往 的节 点 的地 址 。 和暴 露 终 端 问题 S uc d rs:源 节 点 地址 。 长度 为 1 字 节 , 示 发 送 节 点 的 oreA des 个 表 地址 3 结 束 语
_
图 4 全 节点 比例 定 时 交替 可 靠 传 输 协 议
Re e t r n 。 p ae
_
2 全 节 点 比例 定 时 交替 传 输 协 议
21 包 格 式 .
系 统 工 作 时 , 主 控 节点 发起 通 信 , S为 S首先 向 下 一跳 节 点 发 送 一 个 包 N 后 , 下 一 跳 节 点 没 有 接 收 到 S发 送 的包 , 一 跳 向 S发送 包 若 下
N A K应 答 确 认 位 为 0 后 , 向 S的下 两 跳 发 送 一 个 空 闲 包 , ( C ) 再 S接 收 到 N u后 , 第 二 次 S启 动发 送 时 向下 一 跳 重 新 发 送 。 F ・ 接 收 到 在 若 跳
遥 控 主 机 终端 和救 灾 机 器 人 之 间 的传 输 , 照 只要 确 认 收 到 就 发 S发 送 的 包 后 , 上 行 传 来 的 包 N ( 时 A K应 答 确 认 位 为 1I S发 按 把 此 C )l h 新 包 , 发 翻 转 位 翻转 , 有 收 到 就 重 发 的 确 定 和 重 传 机 制 来 保 证 可 送 完 , 后 再 向 S的 下 两 跳 发 送包 , 收 到 Nf 发 标 志 位 翻 转 ) , 新 没 然 S接 薪 后 靠 的 通 信 。 通 信 过 程 中有 两 种 包 , 种 是 空 闲包 N lP c e、 种 是 在 第 二 次 S启 动 发 送 时 向下 一 跳 发 新 包 , 以这 种 交 替 的 方 式 进 行 转 在 一 ul akt一 数 据 包 D t P c e, 格 式 如 图 2 图 3所 示 。 ae akt包 、 发 。E第 一 次 接 收 到下 行 传 输 的包 , 成 下 行 的第 一 次 过 程 , 后 E 完 然 211 空 闲包 N l P c e .. u1 a k t 开 始 向 E 的 前一 跳 上 行 发 送 一 个包 N 与下 行 的 第 一 次 过 程 一 样 , S
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81 、 』}
跳
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图 1 系统 网络 结 构
跳 节
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本 文 为 了方 便 描 述 ,下 文 中 出 现 的 S表 示 SatrE 表 示 E dr tr , e ne, R1 表 示 Re e tr lR2 表 示 R p ae_ 、 以 此 类 推 R 表 示 p ae 、 e etr2 n