[发明专利]一种基于无线激光通信的智能生产线信息传输系统

说明书

技术领域

本发明涉及智能制造领域，尤其涉及一种基于无线激光通信的智能生产线信息传输系统。

背景技术

智能生产线系统是通过信息收集、传输、计算、控制等手段对生产活动进行监测和控制，保证生产线能够根据任务计划的变动而随时调整。随着“中国制造2025”的逐步发展，以“万物互联环境下的智能生产”为代表的全新的生产方式成了工业发展的必然趋势。信息物理系统CPS(Cyber Physical System)通过人机交互接口实现和物理进程的交互，使得生产线中设备的状态与网络互联，并可通过信息的整合和计算后，对物理实体进行实时控制。这就要求生产线适应个性化定制的需求，具有智能、可重构的柔性生产能力，所交互的信息也由规模化生产的少量数据拓展为网络化大数据、音频、视频等海量数据，从而产生了爆炸性的生产数据，要求大幅提高数据传输的容量、速率、实时性和安全性。

在智能工厂中，与生产相关的数据需要实时进行传输和运算，并且再将分析或预测的结果反馈至设备中，从而达到控制的目的。由此可见，信息的传输技术在生产的各个环节均承担重要的角色。现有的无线电信息传输系统主要以WiFi、RFID、蓝牙等方式为主，通过现有的网络协议进行数据信息的传输，当数据信息交换站接收上述信息后，再将其传输到控制与计算中心进行处理，进而对生产线进行反馈和控制。

但是这样的无线电信息传输方式必须依赖于一个全面覆盖的无线电网络，并且传输的容量、速率、稳定性和安全性极大依赖于无线电网络的性能条件。目前的无线电信息传输方式带宽有限，信息传递速率有限，无法实时传输大量的网络数据(包括图像、视频、音频等)，而且易受干扰，安全性较差，这些都使得无法真正实现“智能工厂”。

为了能够适应新一代智能工厂的需求，目前正在开发高可靠、高容量、高速率、高质量的支持IPv6(Internet protocol version 6)的高速工业交换机、高速工业无线电路由器/中继器、工业级低功耗远距/近场通讯设备、快速自组网工业无线电通讯设备、工业协议转换器/网关、工业通讯一致性检测设备等工业无线电通信网络基础设备，构建面向智能制造的高速、安全可靠的工业无线电通信网络。但在海量大数据实时传输时，这些比较前沿的无线电传输系统也仍然存在信息实时传输容量不足、速率不够、抗干扰能力较弱、安全性较差等问题。

发明内容

本发明通过提供一种基于无线激光通信的智能生产线信息传输系统，解决了当前无线电通信方式中信息传输带宽小、速率低、易受干扰、信息安全性差的问题。

本发明解决上述技术问题所采取的技术方案如下：

一种基于无线激光通信的智能生产线信息传输系统，包括：

生产流水线单元，其包括各类生产设备；

传感器单元，包括：设置在设备上的传感器，用于监测生产线中的各设备的工作参数；

控制器单元，用于控制所述生产流水线单元中各设备的运行和获取传感器单元数据；

第一无线激光传输单元，包括第一无线激光收发模块和第一光电转换模块，所述无线激光传输模块与控制器单元连接；

第二无线激光传输单元，包括第二激光收发模块和第二光电转换模块；

智能计算与控制中心单元，用于数据分析并作出控制指令，所述智能计算与控制中心单元与第二无线激光传输单元连接。

更进一步地，所述第一无线激光收发模块和第二无线激光接发模块分别包括无线激光发射器和无线激光接收器，用于实时接收和发射各种工作参数数据和控制命令信息。

更进一步地，所述第一无线激光传输单元和第二无线激光传输单元均设置为多个。

更进一步地，所述一个第二无线激光传输单元可与多个第一无线激光传输单元进行通信，所述一个第一无线激光传输单元可与多个第二无线激光传输单元进行通信。所述多个第一、第二无线激光传输单元组合可构成无线激光传输网络。

更进一步地，所述每个第一无线激光传输单元用于收发来自同一台或某几台的设备数据信息。

更进一步地，所述每个第一无线激光传输单元可用于收发多种类型的数据信息。

更进一步地，所述第一无线激光传输单元可采用无线激光通信发射器，所述第二无线激光传输单元可采用无线激光数据接收站。或，所述第一无线激光传输单元和所述第二无线激光传输单元也可采用无线激光通信发射器和数据接收器的组合结构。