[發明專利]一種基于無線激光通信的智能生產線信息傳輸系統

在審

• 申請號: 201710949369.0
• 申請日: 2017-10-12
• 公開（公告）號: CN107579774A
• 公開（公告）日: 2018-01-12
• 發明（設計）人: 叢聰;郭鵬
• 申請（專利權）人: 叢聰
• 主分類號: H04B10/11
• 分類號: H04B10/11;H04B10/40;G08C23/04
• 代理公司: 北京挺立專利事務所(普通合伙)11265
• 代理人: 倪鉅芳

技術領域

本發明涉及智能制造領域，尤其涉及一種基于無線激光通信的智能生產線信息傳輸系統。

背景技術

智能生產線系統是通過信息收集、傳輸、計算、控制等手段對生產活動進行監測和控制，保證生產線能夠根據任務計劃的變動而隨時調整。隨著“中國制造2025”的逐步發展，以“萬物互聯環境下的智能生產”為代表的全新的生產方式成了工業發展的必然趨勢。信息物理系統CPS(Cyber Physical System)通過人機交互接口實現和物理進程的交互，使得生產線中設備的狀態與網絡互聯，并可通過信息的整合和計算后，對物理實體進行實時控制。這就要求生產線適應個性化定制的需求，具有智能、可重構的柔性生產能力，所交互的信息也由規模化生產的少量數據拓展為網絡化大數據、音頻、視頻等海量數據，從而產生了爆炸性的生產數據，要求大幅提高數據傳輸的容量、速率、實時性和安全性。

在智能工廠中，與生產相關的數據需要實時進行傳輸和運算，并且再將分析或預測的結果反饋至設備中，從而達到控制的目的。由此可見，信息的傳輸技術在生產的各個環節均承擔重要的角色。現有的無線電信息傳輸系統主要以WiFi、RFID、藍牙等方式為主，通過現有的網絡協議進行數據信息的傳輸，當數據信息交換站接收上述信息后，再將其傳輸到控制與計算中心進行處理，進而對生產線進行反饋和控制。

但是這樣的無線電信息傳輸方式必須依賴于一個全面覆蓋的無線電網絡，并且傳輸的容量、速率、穩定性和安全性極大依賴于無線電網絡的性能條件。目前的無線電信息傳輸方式帶寬有限，信息傳遞速率有限，無法實時傳輸大量的網絡數據(包括圖像、視頻、音頻等)，而且易受干擾，安全性較差，這些都使得無法真正實現“智能工廠”。

為了能夠適應新一代智能工廠的需求，目前正在開發高可靠、高容量、高速率、高質量的支持IPv6(Internet protocol version 6)的高速工業交換機、高速工業無線電路由器/中繼器、工業級低功耗遠距/近場通訊設備、快速自組網工業無線電通訊設備、工業協議轉換器/網關、工業通訊一致性檢測設備等工業無線電通信網絡基礎設備，構建面向智能制造的高速、安全可靠的工業無線電通信網絡。但在海量大數據實時傳輸時，這些比較前沿的無線電傳輸系統也仍然存在信息實時傳輸容量不足、速率不夠、抗干擾能力較弱、安全性較差等問題。

發明內容

本發明通過提供一種基于無線激光通信的智能生產線信息傳輸系統，解決了當前無線電通信方式中信息傳輸帶寬小、速率低、易受干擾、信息安全性差的問題。

本發明解決上述技術問題所采取的技術方案如下：

一種基于無線激光通信的智能生產線信息傳輸系統，包括：

生產流水線單元，其包括各類生產設備；

傳感器單元，包括：設置在設備上的傳感器，用于監測生產線中的各設備的工作參數；

控制器單元，用于控制所述生產流水線單元中各設備的運行和獲取傳感器單元數據；

第一無線激光傳輸單元，包括第一無線激光收發模塊和第一光電轉換模塊，所述無線激光傳輸模塊與控制器單元連接；

第二無線激光傳輸單元，包括第二激光收發模塊和第二光電轉換模塊；

智能計算與控制中心單元，用于數據分析并作出控制指令，所述智能計算與控制中心單元與第二無線激光傳輸單元連接。

更進一步地，所述第一無線激光收發模塊和第二無線激光接發模塊分別包括無線激光發射器和無線激光接收器，用于實時接收和發射各種工作參數數據和控制命令信息。

更進一步地，所述第一無線激光傳輸單元和第二無線激光傳輸單元均設置為多個。

更進一步地，所述一個第二無線激光傳輸單元可與多個第一無線激光傳輸單元進行通信，所述一個第一無線激光傳輸單元可與多個第二無線激光傳輸單元進行通信。所述多個第一、第二無線激光傳輸單元組合可構成無線激光傳輸網絡。

更進一步地，所述每個第一無線激光傳輸單元用于收發來自同一臺或某幾臺的設備數據信息。

更進一步地，所述每個第一無線激光傳輸單元可用于收發多種類型的數據信息。

更進一步地，所述第一無線激光傳輸單元可采用無線激光通信發射器，所述第二無線激光傳輸單元可采用無線激光數據接收站。或，所述第一無線激光傳輸單元和所述第二無線激光傳輸單元也可采用無線激光通信發射器和數據接收器的組合結構。