空中增强无线信号的中继方法

技术领域

本发明涉及AGV装置领域，尤其是指一种空中增强无线信号的中继方法。

背景技术

随着AGV设备的广泛应用，对AGV运输设备的无线传输平台的质量要求也越来越高，无线通讯质量的保障问题日益凸显，现有的AGV设备是在预先搭建好无线传输平台的场地下进行作业，但在产能增加导致AGV需要超出原有场地转移物料时，AGV就可能进入到信号盲区而无法与中央控制服务器进行通信，影响正常作业，为了克服上述问题，可考虑通过人工方法在放到指定位置的地面投放中继模块组成新的通讯网络，从而使避免出现信号盲区，但对于存在大量会遮挡无线信号的高层货物或存在大量可衰减无线信号的金属材料的区域，投放到地面上中继模块的信号仍会大幅度衰减，且AGV继续向外移动过程中与地面上的中继模块之间的通讯强度也随之减弱，导致在预设区域外执行生产任务的AGV仍然存在失去与中央控制服务器通讯连接风险。

发明内容

本发明的目的在于克服现有技术的不足，提供一种空中增强无线信号的中继方法，确保AGV位于在预设区域外仍能与中央控制服务器通讯连接。

为了达到上述目的，本发明采用以下技术方案：

空中增强无线信号的中继方法，包括以下步骤：

(1)中央控制服务器接收所有AGV反馈的无线信号；

(2)中央控制服务器根据所有AGV反馈的无线信号得出区域无线信号分布图；

(3)中央控制服务器根据区域无线信号分布图得出无线信号中继点；

(4)派出飞行中继设备移动至无线信号中继点；

(5)飞行中继设备移动至无线信号中继点上空，并与AGV通讯连接。

与现有技术相比，本发明的一种空中增强无线信号的中继方法，利用可在空中移动的飞行中继设备作为增强无线信号的装置，在设定无线信号中继点后派出飞行中继设备，飞行中继设备主动到信号盲区内的无线信号中继点在空中增强无线信号，克服存在遮挡无线信号的高层货物或存在大量可衰减无线信号的金属材料带来的无线信号衰减问题，使AGV在将要进入信号盲区时，获得增强无线信号而继续执行任务，解决AGV执行任务临时进入信号盲区的难题，避免出现因AGV处于信号盲区而退出任务，导致出现任务执行进度受阻的情况，另外，由于飞行中继设备在空中增强无线信号，具有信号遮挡小，覆盖面广，效率高的优点，性价比高，便于大范围推广使用。

优选的，步骤(1)中，AGV反馈的无线信号中包含AGV所在位置信息、AGV所在位置无线信号强度信息和AGV所在位置无线通讯质量信息。

通过使AGV反馈所在位置信息、所在位置无线信号强度信息和所在位置无线通讯质量信息，从而便于中央控制服务器记录AGV的坐标和分析AGV所在位置的无线信号质量。

优选的，步骤(2)中，所述区域无线信号分布图的制取方法：

(a1)导入AGV运行路径地图；

(a2)根据AGV所在位置信息，在AGV运行路径地图上标记AGV所在位置形成信号标记点；

(a3)将AGV所在位置无线信号强度信息和AGV所在位置无线通讯质量信息匹配至对应的信号标记点，生成区域无线信号分布图。

上述设置方式中，基于AGV运行路径地图，结合不同位置的AGV反馈的无线信号质量形成区域无线信号分布图，有效性和实时性强，能便于中央控制服务器后续精准计算出无线信号中继点。

优选的，步骤(3)中，所述无线信号中继点的选取方法：

根据区域无线信号分布图，对不同位置的无线信号质量进行等级划分，由低至高依次划分为N1、N2…Nn(n≥3)若干等级，其中N1表示信号盲区；

若AGV位于的无线信号较差的区域为“I”字型线路或“U”字型线路或“S”字型线路或“L”字型线路，则选取线路中无线信号质量为N1或N2等级的位置作为无线信号中继点；

若AGV位于的无线信号较差的区域为“T”字型线路或“Y”字型线路，则选取三个入口中无线信号质量为N1或N2等级的位置作为无线信号中继点；

若AGV位于的无线信号较差的区域为“Ⅹ”字型线路，则选取四个入口中无线信号质量为N1或N2等级的位置作为无线信号中继点。

上述无线信号中继点的选取方法，简单便捷，从而降低对中央控制服务器造成的运算压力，从而提高运算速度，提高生产效率，便于快速确定无线信号中继点并派出飞行中继设备增强AGV位于的无线信号较差的区域的无线信号。

优选的，步骤(4)中，中央控制服务器接收到AGV发出的通讯中断预警信号后派出飞行中继设备移动至无线信号中继点。

中央控制服务器得出区域无线信号分布图后，根据实际情况，设置触发条件，在收到AGV发出的通讯中断预警信号后再派出飞行中继设备执行无线信号中继任务，从而节省生产成本。

优选的，步骤(4)中，中央控制服务器与所有飞行中继设备进行通讯连接以查找可用的飞行中继设备，若查找到可用的飞行中继设备，则派出其中一台飞行中继设备移动至无线信号中继点，否则，等待t分钟(t＞0)后再与所有飞行中继设备进行通讯连接。

上述设置方式，能确保中央控制服务器与飞行中继设备保持通讯连接，以识别所有可用的飞行中继设备，以便随时根据生产情况派出执行无线信号中继任务。

优选的，步骤(4)中，飞行中继设备向无线信号中继点移动的过程中，飞行中继设备发送连接信号以查找发出通讯中断预警信号的AGV，若飞行中继设备与AGV通讯连接，则AGV反馈无线信号恢复信号，飞行中继设备将无线信号恢复信号发送至中央服务器，并继续移动至无线信号中继点，否则，飞行中继设备判定无法与AGV通讯连接，继续移动至无线信号中继点。

由于AGV已向中央服务器反馈无线信号，因此飞行中继设备已获取发出通讯中断预警信号的AGV的坐标位置，若飞行中继设备向无线信号中继点移动的过程中与AGV通讯连接，表示飞行中继设备进入至与AGV的通讯范围内，从而解除通讯中断预警，但两者之间的通讯质量较差，因此飞行中继设备继续移动至无线信号中继点，以增强飞行中继设备与AGV的通讯质量；若飞行中继设备向无线信号中继点移动的过程中无法与AGV通讯连接，表示飞行中继设备没有进入至与AGV的通讯范围内(或AGV在向中央控制服务器反馈无线信号后进入至信号盲区内)，需要飞行中继设备移动至无线信号中继点后查找AGV，以确保AGV仍正常运作。

优选的，步骤(5)中，飞行中继设备移动至无线信号中继点后，根据与其通讯连接的AGV反馈的无线信号得出最佳中继飞行高度；

最佳中继飞行高度的计算方法：

(b1)飞行中继设备与发出通讯中断预警信号的AGV进行通讯连接；

(b2)飞行中继设备在与无线信号中继点距下方接触物s米(0＜s)高度逐渐向上爬升；

(b3)AGV间隔向飞行中继设备反馈中继无线信号，飞行中继设备将飞行高度数据和中继无线信号发给中央控制服务器；

(b4)中央控制服务器根据飞行高度数据和中继无线信号，计算出飞行中继设备的最佳中继飞行高度。

上述最佳中继飞行高度的计算方法，根据实时采集由AGV反馈的中继无线信号，从而对AGV与飞行中继设备位于不同飞行高度的无线信号质量进行分析，方法简单，从而能快速得出最佳中继飞行高度，恢复AGV与中央控制服务器之间的通讯连接，保证生产作业。

优选的，步骤(b4)中，中央控制服务器根据飞行高度数据和中继无线信号，计算出飞行中继设备的最佳中继飞行高度的步骤包括：

(b4.1)中央控制服务器根据飞行高度数据，将飞行中继设备的不同高度位置标记成高度标记点；

(b4.2)根据中继无线信号，对无线信号质量进行等级划分，由低至高依次划分为M1、M2…Mn(n≥3)若干等级，其中M1表示飞行中继设备相对AGV处于信号盲区；

(b4.3)中央控制服务器将多组中继无线信号对应的无线信号质量等级匹配至对应高度标记点，生成纵向无线信号分布图；

(b4.4)中央控制服务器根据纵向无线信号分布图，计算出飞行中继设备的最佳中继飞行高度，并将该最佳中继飞行高度发送至飞行中继设备。

上述最佳中继飞行高度的计算方法，简单便捷，从而降低对中央控制服务器造成的运算压力，从而提高运算速度，提高生产效率。

优选的，还包括步骤(6)；

(6)所述中央控制服务器接收飞行中继设备传输的AGV反馈的无线信号，并更新区域无线信号分布图，重复步骤(3)至(6)。

通过在投放飞行中继设备后，对区域无线信号分布图进行更新，从而获知最新的AGV所在位置的无线信号质量，以便后续规划新的无线信号中继点，并派出另外的飞行中继设备执行无线信号中继任务。

附图说明

图1是飞行中继设备的示意图；

图2是AGV运行路径地图；

图3是区域无线信号分布图；

图4是飞行中继设备靠近无线信号中继点的示意图；

图5是飞行中继设备位于无线信号中继点的示意图；

图6是空中增强无线信号的中继方法的流程图；

图7是无线信号中继点的选取流程图。

标号说明：

1飞行中继设备，11飞行载体，12通讯模块，13信号中继模块，14飞行定位机构，15电源模块，16供电线，17地面供电设备，2中央控制服务器，3 AGV。

具体实施方式

以下结合附图说明本发明的实施方式：

实施例一

参见图1，本实施例提供一种可用于空中增强无线信号的飞行中继设备1，其包括飞行载体11，所述飞行载体11上设有通讯模块12、信号中继模块13、飞行定位机构14和电源模块15，所述电源模块15储存有电能，用于为飞行载体11、通讯模块12、信号中继模块13和飞行定位机构14供电。

所述飞行载体11为多旋翼飞行器，从而使飞行载体11可以抵抗一定等级的风力，相对悬停在空中的固定位置，以及确保飞行载体11能在不同环境下稳定飞行。

所述通讯模块12用于供飞行中继设备1与中央服务器、AGV进行通讯连接。

所述信号中继模块13用于增强指定范围内的无线信号强度。

所述飞行定位机构14包括GPS定位模块(图中未示出)、光流图像检测模块(图中未示出)、超声波测高模块(图中未示出)、气压计测高模块(图中未示出)和陀螺仪检测模块(图中未示出)，所述飞行定位机构14的设置，能使飞行中继设备1飞向指定的坐标位置，并悬停在指定的高度上。

还包括供电线16，所述电源模块15通过所述供电线16与地面供电设备17可拆卸电连接。

所述供电机构采用上述设置方式，能确保地面供电设备17持续向飞行载体11供电，使飞行载体11能长时间悬停在空中，持续执行飞行任务，且在比较空旷的环境中(如港口、码头等)，才用供电机构实现有线拖拉式供电，能使飞行中继设备1的续航时间更加长久，满足空旷场景下的AGV的无线中继需求。

上述指出的飞行载体11、通讯模块12、信号中继模块13、飞行定位机构14、电源模块15和供电机构均属于现有技术的应用。

实施例二

参见图1至图7，本实施例提供一种应用实施例一的飞行中继设备1的空中增强无线信号的中继方法，包括以下步骤：

(1)中央控制服务器2接收所有AGV反馈的无线信号；

(2)中央控制服务器2根据所有AGV反馈的无线信号得出区域无线信号分布图；

(3)中央控制服务器2根据区域无线信号分布图得出无线信号中继点；

(4)派出飞行中继设备1移动至无线信号中继点；

(5)飞行中继设备1移动至无线信号中继点上空，并与AGV通讯连接。

优选的，步骤(1)中，AGV反馈的无线信号中包含AGV所在位置信息、AGV所在位置无线信号强度信息和AGV所在位置无线通讯质量信息。

通过使AGV反馈所在位置信息、所在位置无线信号强度信息和所在位置无线通讯质量信息，从而便于中央控制服务器2记录AGV的坐标和分析AGV所在位置的无线信号质量。

参见图2至图4，步骤(2)中，所述区域无线信号分布图的制取方法：

(a1)导入AGV运行路径地图；

(a2)根据AGV所在位置信息，在AGV运行路径地图上标记AGV所在位置形成信号标记点；

(a3)将AGV所在位置无线信号强度信息和AGV所在位置无线通讯质量信息匹配至对应的信号标记点，生成区域无线信号分布图。

上述设置方式中，基于AGV运行路径地图，结合不同位置的AGV反馈的无线信号质量形成区域无线信号分布图，有效性和实时性强，能便于中央控制服务器2后续精准计算出无线信号中继点。

参见图3和图7，步骤(3)中，所述无线信号中继点的选取方法：

根据区域无线信号分布图，对不同位置的无线信号质量进行等级划分，由低至高依次划分为N1、N2…Nn(n≥3)若干等级，其中N1表示信号盲区；

若AGV位于的无线信号较差的区域为“I”字型线路或“U”字型线路或“S”字型线路或“L”字型线路，则选取线路中无线信号质量为N1或N2等级的位置作为无线信号中继点；

若AGV位于的无线信号较差的区域为“T”字型线路或“Y”字型线路，则选取三个入口中无线信号质量为N1或N2等级的位置作为无线信号中继点；

若AGV位于的无线信号较差的区域为“Ⅹ”字型线路，则选取四个入口中无线信号质量为N1或N2等级的位置作为无线信号中继点。

上述无线信号中继点的选取方法，简单便捷，从而降低对中央控制服务器2造成的运算压力，从而提高运算速度，提高生产效率，便于快速确定无线信号中继点并派出飞行中继设备1增强AGV位于的无线信号较差的区域的无线信号。

在实际生产中，为了避免AGV规划路线过于混乱，一般AGV的运动路径一般最多设置有4个路口，若出现5个路口的情况，则选择5个入口中无线信号质量为N1或N2等级的位置作为无线信号中继点,5个路口以上的情况，则选择多个路口中无线信号质量为N1或N2等级的位置作为无线信号中继点。

若选取无线信号质量为N1等级的位置作为无线信号中继点，则要求无线信号中继点位于无线信号质量为N2等级的位置的5公里范围内。

参见图4至图5，步骤(4)中，中央控制服务器2接收到AGV发出的通讯中断预警信号后派出飞行中继设备1移动至无线信号中继点。

中央控制服务器2得出区域无线信号分布图后，根据实际情况，设置触发条件，在收到AGV发出的通讯中断预警信号后再派出飞行中继设备1执行无线信号中继任务，从而节省生产成本。

参见图4，步骤(4)中，中央控制服务器2与所有飞行中继设备1进行通讯连接以查找可用的飞行中继设备1，若查找到可用的飞行中继设备1，则派出其中一台飞行中继设备1移动至无线信号中继点，否则，等待t分钟(10≥t＞0)后再与所有飞行中继设备1进行通讯连接。

具体的，可用的飞行中继设备1指可正常运作、满电和通讯正常的飞行中继设备1。

上述设置方式，能确保中央控制服务器2与飞行中继设备1保持通讯连接，以识别所有可用的飞行中继设备1，以便随时根据生产情况派出执行无线信号中继任务。

步骤(4)中，飞行中继设备1移动至无线信号中继点过程中，向中央控制服务器2发送状态反馈信号，所述状态反馈信号包含飞行中继设备1的位置信息、飞行高度数据和AGV定位结果。

参见图4，步骤(4)中，飞行中继设备1移动至无线信号中继点过程中，飞行中继设备1对发出通讯中断预警信号的AGV 3进行查找并定位。

参见图4，步骤(4)中，飞行中继设备1向无线信号中继点移动的过程中，飞行中继设备1发送连接信号以查找发出通讯中断预警信号的AGV 3，若飞行中继设备1与AGV通讯连接，则AGV反馈无线信号恢复信号，飞行中继设备1将无线信号恢复信号发送至中央服务器，并继续移动至无线信号中继点，否则，飞行中继设备1判定无法与AGV通讯连接，继续移动至无线信号中继点。

由于AGV已向中央服务器反馈无线信号，因此飞行中继设备1已获取发出通讯中断预警信号的AGV 3的坐标位置，若飞行中继设备1向无线信号中继点移动的过程中与AGV通讯连接，表示飞行中继设备1进入至与AGV的通讯范围内，从而解除通讯中断预警，但两者之间的通讯质量较差，因此飞行中继设备1继续移动至无线信号中继点，以增强飞行中继设备1与AGV的通讯质量；若飞行中继设备1向无线信号中继点移动的过程中无法与AGV通讯连接，表示飞行中继设备1没有进入至与AGV的通讯范围内(或AGV在向中央控制服务器2反馈无线信号后进入至信号盲区内)，需要飞行中继设备1移动至无线信号中继点后查找AGV，以确保AGV仍正常运作。

AGV向中央控制服务器2反馈无线信号后会继续移动，因此，AGV可能在向中央控制服务器2反馈无线信号后进入信号盲区。

优选的，步骤(5)中，飞行中继设备1移动至无线信号中继点后，根据与其通讯连接的AGV反馈的无线信号得出最佳中继飞行高度；

最佳中继飞行高度的计算方法：

(b1)飞行中继设备1与发出通讯中断预警信号的AGV 3进行通讯连接；

(b2)飞行中继设备1在与无线信号中继点距下方接触物s米(0＜s)高度逐渐向上爬升，且飞行中继设备1与无线信号中继点下方接触物的距离不大于50米；

(b3)AGV间隔向飞行中继设备1反馈中继无线信号，飞行中继设备1将飞行高度数据和中继无线信号发给中央控制服务器2；

(b4)中央控制服务器2根据飞行高度数据和中继无线信号，计算出飞行中继设备1的最佳中继飞行高度。

上述最佳中继飞行高度的计算方法，根据实时采集由AGV反馈的中继无线信号，从而对AGV与飞行中继设备1位于不同飞行高度的无线信号质量进行分析，方法简单，从而能快速得出最佳中继飞行高度，恢复AGV与中央控制服务器2之间的通讯连接，保证生产作业。

通过控制飞行中继设备1与无线信号中继点下方接触物的距离不大于50米，从而避免飞行中继设备1爬升高度过高，飞行稳定性下降，以及产生的飞行高度数据过多。

优选的，步骤(b4)中，中央控制服务器2根据飞行高度数据和中继无线信号，计算出飞行中继设备1的最佳中继飞行高度的步骤包括：

(b4.1)中央控制服务器2根据飞行高度数据，将飞行中继设备1的不同高度位置标记成高度标记点；

(b4.2)根据中继无线信号，对无线信号质量进行等级划分，由低至高依次划分为M1、M2…Mn(n≥3)若干等级，其中M1表示飞行中继设备1相对AGV处于信号盲区；

(b4.3)中央控制服务器2将多组中继无线信号对应的无线信号质量等级匹配至对应高度标记点，生成纵向无线信号分布图；

(b4.4)中央控制服务器2根据纵向无线信号分布图，计算出飞行中继设备1的最佳中继飞行高度，并将该最佳中继飞行高度发送至飞行中继设备1。

上述最佳中继飞行高度的计算方法，简单便捷，从而降低对中央控制服务器2造成的运算压力，从而提高运算速度，提高生产效率。

参见图4，还包括步骤(6)；

(6)所述中央控制服务器2接收飞行中继设备1传输的AGV反馈的无线信号，并更新区域无线信号分布图，重复步骤(3)至(6)。

通过在投放飞行中继设备1后，对区域无线信号分布图进行更新，从而获知最新的AGV所在位置的无线信号质量，以便后续规划新的无线信号中继点，并派出另外的飞行中继设备1执行无线信号中继任务。

若位于位于无线中继点的飞行中继设备1能源将耗尽，中央控制服务器2派出另外的飞行中继设备1移动至无线中继点接替能源将耗尽的飞行中继设备1，确保无线信号的稳定。

与现有技术相比，本发明的一种空中增强无线信号的中继方法，利用可在空中移动的飞行中继设备1作为增强无线信号的装置，在设定无线信号中继点后派出飞行中继设备1，飞行中继设备1主动到信号盲区内的无线信号中继点在空中增强无线信号，克服存在遮挡无线信号的高层货物或存在大量可衰减无线信号的金属材料带来的无线信号衰减问题，使AGV在将要进入信号盲区时，获得增强无线信号而继续执行任务，解决AGV执行任务临时进入信号盲区的难题，避免出现因AGV处于信号盲区而退出任务，导致出现任务执行进度受阻的情况，另外，由于飞行中继设备1在空中增强无线信号，具有信号遮挡小，覆盖面广，效率高的优点，性价比高，便于大范围推广使用。

根据上述说明书的揭示和教导，本发明所属领域的技术人员还可以对上述实施方式进行变更和修改。因此，本发明并不局限于上面揭示和描述的具体实施方式，对本发明的一些修改和变更也应当落入本发明的权利要求的保护范围内。此外，尽管本说明书中使用了一些特定的术语，但这些术语只是为了方便说明，并不对本发明构成任何限制。