本发明属于路由器部署技术领域,具体的说是一种工业路由器部署调度方法。
背景技术:
在离散工业制造过程中,其繁杂对象的多源感知数据传输方面涉及的制造信息较为广泛,诸如大量操作员工、在制品、物料等的移动信息和状态信息、工件的加工信息、生产制造过程的工艺信息、设备的工况信息等各种繁杂信息等均需要进行采集,而传统的有线网络解决方案和基于无线ap(accesspoint,无线访问接入点)的网络解决方案由于受到诸如部署成本、车间场地、制造资源移动性强和通讯盲点等问题的限制,已愈来愈难以独自实现复杂车间环境中泛在动态制造信息的传输。
工业制造环境具有强金属环境、多障碍、多源电磁干扰等特点,使得路由器在工业制造环境下应用时,易于发生无线节点易失效、通信链路容易断裂等问题,网络可靠性难以得到保障。同时,在使过程中,对路由器进行布置时仅尽可能的扩大路由器对连接到路由器的客户端的覆盖率以及路由本身的负载情况,不考虑或关注路由器的工作环境以及路由器工作时传输数据的稳定性,保证传输数据的安全性与完整性,同时,在布置过程中,路由器仅单一布置,网络不具有容错性,在路由器出现故障时,该路由器负责的客户端即全部离线,降低网络的稳定性与弹性。
技术实现要素:
为了弥补现有技术的不足,提升路由器部署后组建的网络的稳定性与负载能力,提升通过路由器传输的数据的安全性与完整性,同时,保证路由器组建的网络具有一定的容错能力,提高网络的弹性,本发明提出一种工业路由器部署调度方法。
本发明解决其技术问题所采用的技术方案是:本发明所述一种工业路由器部署调度方法,所述方法包括:
在部署路由器前,对路由器布置环境建立简化模型,在简化模型中将需要连接路由器的客户端位置以及可供路由器安装的位置进行标记,得到准确的位置坐标;所述客户端位置依据实际需要进行确定,且客户端位置不发生变更;所述路由器在布置环境中的信号覆盖范围确定,且路由器之间组成mesh网络;所述路由器安装位置为依据经验随机设定,且路由器安装位置数量相对客户端位置数量为过度覆盖状态;
所述路由器安装位置以及客户端安装位置确定后,根据路由器信号覆盖范围、客户端接入优先级、客户端位置,采用蚁群算法初步确定路由器的初始安装数量以及初始安装位置;所述路由器的初始安装位置确定后,将路由器安装到布置环境中初始安装位置处;
工作时,事先对路由器布置环境建立模型,在模型中对路由器安装位置以及客户端安装位置进行标记,确定各安装位置的准确坐标,同时,由于客户端位置相对固定,通过蚁群算法,能够确定客户端的初始安装位置,完成对路由器的初步安装,完成路由器之间的mesh网络的建立,使客户端能够连接到mesh网络中,同时,通过建立路由器之间的,esh网络,使客户端能够通过多跳网络连接的方式连接到网络中,提升路由器与客户端之间连接的稳定性,提升路由器的覆盖范围,降低路由器部署成本。
优选的,所述路由器安装到布置环境中指定位置后,在使用过程中,对通过路由器传输的数据进行监测,得出各客户端经过路由器传输数据时的数据性能;所述数据性能至少包括传输数据的速率、延时、丢包率;
所述路由器部署位置通过对路由器信号覆盖范围与客户端数据性能的综合评判下,对路由器信号覆盖范围以及客户端数据性能进行加权并将之作为约束条件,采用拉格朗日算法,对路由器优化目标位置进行确定,将路由器从初始安装位置移动到优化目标位置;所述客户端性能以及路由器信号覆盖范围的加权值依据实际限制条件进行确定;所述实际限制条件包括但不限于路由器布置成本、路由器单位时间内数据流量传输极限、实际使用时对客户端数据性能的要求;
工作时,在路由器安装完成后,对路由器的实际运行状态以及客户端的数据性能进行监测与判定,从而依据实际使用情况对路由器的安装位置进行优化调整,将路由器移动到优化目标位置,使路由器与客户端之间的连接更加稳定、客户端的数据性能更佳,提升路由器与客户端之间连接的可靠性,保证两者之间传输的数据的安全性,同时,通过在实际使用状态下对路由器安装位置的优化调整,改变路由器的分布位置,使单个路由器在实际使用中能够达到相对较高的负载率,保证各路由器对整体mesh网络的负载率的贡献率处于大致相同的范围内,避免mesh网络中的路由器的最高负载率与最低负载率之间差距过大,使各路由器的使用寿命处于相同的范围内,从而在路由器到达使用寿命后,能够对路由器同一进行更换,避免路由器使用寿命不一,导致各路由器更换时间不同,使对路由器的管理、维护难度增加。
优选的,所述路由器安装到初始位置后,对路由器进行调整时,对布置环境中所有路由器进行排查,得出基点路由器以及待优化路由器;所述路由器排查时对各路由器连接的客户端数量、客户端传输的数据量进行检查,并对排查结果按照降序进行排名;所述基点路由器为排名结果中排名第一的路由器;所述基点路由器确定后,根据布置环境中实际安装路由器的数量,按排名顺序选取部分排名位于基点路由器后的路由器作为次级基点路由器;所述路由器进行安装位置优化部署调度时,次级基点路由器在待优化路由器完成优化后再进行优化;所述带优化路由器为排名结果中除去基点路由器以及次级基点路由器后的剩余路由器;所述待优化路由器进行安装位置优化时,依据排名结果,从排名结果最后一名的路由器开始,依次进行优化;
工作时,通过确定基点路由器以及次级基点路由器,对布置环境中相对位置不佳的路由器进行调整,减少需要调整的路由器的数量,加快对路由器位置的优化调整速度,同时,降低对路由器位置的优化调整难度,同时,在调整过程中,通过排名结果,最先对相对位置条件最差的路由器进行优化调整,快速提高网络的性能,得到更好的数据传输效果,同时,通过选取基点路由器以及次级基点路由器,能够在对路由器部署位置进行优化的过程中,减少待优化路由器数量,并设定路由器的优化顺序,避免对已优化过的路由器进行重复优化,导致对路由器的部署调度陷入死循环中,导致对路由器的部署调度不能顺利完成。
优选的,所述路由器部署到优化目标位置后,该路由器连接的客户端数量大于等于该路由器在初始位置连接的客户端数量;所述路由器移动到优化目标位置后,客户端通过该路由器传输的数据量小于等于该路由器传输数据量极限值的90%;所述路由器布置环境中路由器的实际数量大于依据蚁群算法计算得到的初始安装数量,多余的路由器作为系统冗余设备;所述冗余路由器数量为3-5个;所述布置环境中的路由器在部署到优化目标位置后,通过使用冗余路由器进行轮换、修整;所述路由器轮换过程中,在全部路由器均完成一次轮换前,已轮换过的路由器不会再次被选中进行轮换;所述轮换过程中,对于长时间处于高负载状态的路由器优先进行轮换;所述路由器的轮换时间间隔依据实际情况进人工设定;
工作时,在路由器移动到优化目标位置后,该路由器的负载得到提升,使路由器的使用效率增加,提升路由器在单位时间中工作的价值,避免路由器长期处于低负载状态,无意义的消耗能源,同时,通过在布置环境中设置冗余路由器,使用冗余路由器对布置环境中的路由器进行轮换,使布置环境中高负载工作的路由器能够进行轮换、修整,避免路由器长期处于高负载工作状态,导致路由器使用寿命降低,同时,避免路由器长期高负载工作,导致路由器内部缓存数据溢出,使路由器不能快速、准确的接收与转发数据,影响到mesh网络中数据的传输速度,使网络出现“卡顿”现象,影响到客户端设备的正常工作。
优选的,所述路由器安装到初始位置后,在后续使用中进行调整时,路由器自行移动到指定的优化目标位置;所述路由器布置环境中可供路由器安装位置处均固定安装有固定座;所述固定座通过螺栓固定在指定位置处;所述固定座的上表面上固定安装有安装座;所述安装座的上表面上开设有方形槽;所述路由器安装在方形槽中;所述方形槽的中心位置固定安装有电触点一;所述方形槽内固定安装有电触点二;所述电触点二呈环形,且电触点一位于电触点一的中间位置;所述路由器的下表面上开设有接触槽一与接触槽二;所述电触点一插入到接触槽一中;所述电触点二插入到接触槽二中;所述接触槽一中滑动安装有接触板一;所述接触槽一中固定安装有簧片一;所述簧片一位于接触板一与接触槽一的底面之间;所述接触板一与电触点一接触;所述接触槽二中滑动安装有接触板二;所述接触槽二中固定安装有簧片二;所述簧片二位于接触槽二的底面与接触板二之间;所述接触板二与电触点二接触;所述安装座通过电触点一与电触点二以及与两者接触的接触板一与接触板二完成对路由器的供电;所述路由器的底面上对称开设有弹出槽;所述弹出槽与路由器的侧面相互垂直;所述弹出槽的底面中心位置固定安装有定位杆;所述弹出槽内滑动安装有弹出杆;所述弹出杆的中间位置开设有通孔;所述定位杆插入到通孔内,且弹出杆与定位杆之间会发生相对移动;所述定位杆上滑动安装有弹簧;所述弹簧位于弹出槽的底面与弹出杆之间;所述弹出槽的侧面开设有与弹出槽垂直连通的安装槽;所述安装槽内固定安装有电机一;所述电机一的转轴伸入到弹出槽内,且电机一的转轴不与弹出槽内的定位杆、弹簧、弹出杆发生接触;所述弹出杆位于弹出槽内的端面上固连有拉绳;所述拉绳的另一端固定卷绕在电机一的转轴上;所述弹出杆位于弹出槽外的一端上转动安装有滚轮;所述安装座内与弹出杆正对的侧面上开设有固定槽;所述固定槽截面为1/4圆;所述辊轮与固定槽的侧壁接触;所述安装座的侧壁中固定安装有电磁铁;所述电磁铁的伸出杆末端固定安装有网线接头;所述路由器的侧面与网线接头正对的位置设置有网线接口;所述网线接头伸出后,插入到网线接口中;所述路由器的上表面上固定安装有固定柱;所述固定柱共有多个,在路由器上表面上沿边缘均匀分布;所述固定柱上端固定安装有电机二;所述电机二的转轴上固定安装有扇叶;所述扇叶之间互不发生接触;所述路由器通过激光slam技术在布置环境中完成自我定位;
工作时,在需要移动路由器时,先启动电机二,通过电机二带动扇叶旋转,从而带动路由器在布置环境中移动,同时,路由器在自动移动的过程中通过激光slam技术进行定位,将定位得到的坐标数据与简化模型中的路由器安装位置进行对比,对路由器位置进行负反馈控制,从而使路由器准确的从初始安装位置移动到优化目标位置处,完成路由器位置的自动移动,同时,在路由器到达优化目标位置处后,路由器悬停在固定座上方,之后,缓慢下降,直到路由器整体进入到固定座上方的安装座中后,关闭电机二,同时,路由器进入到安装座内之后,控制电机一启动,使卷绕在电机一转轴上的拉绳逐渐释放,延长拉绳活动长度,同时,在拉绳的活动长度增加后,在弹簧的作用下,弹出杆逐渐伸出到弹出槽外,同时,在弹出杆伸出到弹出槽外后,弹出杆上的滚轮与固定槽的侧面接触,同时,由于固定槽自身的形状对滚轮产生的作用力影响下,弹出杆在伸出的过程中,受到固定槽对弹出杆产生的向下的作用力,从而使路由器牢牢固定在安装座内,同时,由于弹出槽在路由器上对称设置,因此,在弹出杆完全伸出后,路由器将处于安装座内的中间位置,同时,在路由器固定到安装座内后,安装座上的电触点一与电触点二分别插入到对应的接触槽一与接触槽二中,同时,在接触槽一中的接触板一在簧片一的作用下紧贴在电触点一上,在接触槽二中的接触板二在簧片二的作用下紧贴在电触点二上,保证安装座对路由器供电的稳定性,同时,路由器在弹出杆与固定槽的作用下处于安装座的中间位置,能够保证电触点一与电触点二顺利的插入到对应的接触槽一与接触槽二中,保证供电连接的可靠性,同时,在路由器固定到安装座中后,安装在安装座上的电磁铁启动,使电磁铁的伸出杆伸出,从而使安装在伸出杆末端的网线接头插入到路由器上的网线接口中,将路由器接入网络中。
优选的,所述弹出槽内固定安装有开关盒;所述开关盒共有两个,分别位于两个弹出槽内;所述开关盒与弹出槽的底面固连在一起;所述定位杆固定安装在开关盒的侧面上;所述开关盒内滑动安装有磁性板;所述开关盒内固定安装有簧片三;所述簧片三与弹出槽底面之间的距离小于磁性板与弹出槽的底面之间的距离;所述开关盒内固定按安装有动触点与静触点;所述动触点与静触点串联接入到路由器的供电线路中;所述动触点与静触点之间存在空隙,且动触点与弹出槽底面之间的距离小于静触点与弹出槽底面之间的距离;所述磁性板与弹出槽底面之间的距离小于动触点与弹出槽底面之间的距离;所述弹出杆与磁性板之间存在相互排斥的磁力;所述磁性板在簧片三的推动下,挤压动触点,使动触点与静触点导通;所述开关盒中填充有绝缘油;
工作时,在弹出杆未伸出到弹出槽外时,弹出杆与开关盒的距离相对较近,开关盒中的磁性板受到的弹出杆的磁性斥力大于簧片三对磁性板的作用力,磁性板不能对动触点产生挤压作用,此时动触点与静触点之间分离,安装座对路由器的供电未完全接通,避免路由器在进入到安装座中后,电触点一与电触点二在与接触板一与接触板二接触的过程中存在抖动产生电火花,产生安全隐患,并缩短各触点的使用寿命,同时,在路由器进入到安装座内后,弹出杆伸出到弹出槽外后,弹出杆与开关盒的距离相对较远,开关盒中磁性板受到的弹出杆的磁性斥力小于簧片三对磁性板的作用力,磁性板推动动触点移动,使动触点与静触点之间导通,同时,由于开关盒中填充有绝缘油,因此,在动触点与静触点导通时,能有效的避免电火花的产生,避免接通电路瞬间产生电火花,引起安全隐患。
本发明的有益效果如下:
1.本发明所述一种工业路由器部署调度方法,通过使用蚁群算法的得出路由器的初始位置,之后,在使用过程中,通过对路由器的实际使用状态进行监测,依据实际使用状态设置约束条件,通过拉格朗日算法得到路由器的优化目标位置,对路由器进行二次优化部署,提升路由器组建的网络的稳定性、负载性能、传输数据的安全性以及传输数据的完整性。
2.本发明所述一种工业路由器部署调度方法,通过设置弹出槽、弹出杆以及固定槽,能够保证在路由器移动到安装座处后,能够被牢固固定,避免路由器在后续使用过程中出现晃动,影响到路由器的正常工作,并产生振动,缩短路由器的使用寿命,同时,在使用过程中,安装座对路由器得供电需要经过开关盒的中转,通过开关盒的作用,能够保证在路由器充分固定到安装座上之后,安装座对路由器的供电才能接通,避免在路由器的固定过程中,安装座对路由器供电产生电火花,产生安全隐患,同时,避免在路由器使用过程中出现移动时,导致出现电火花,引发安全隐患。
附图说明
下面结合附图对本发明作进一步说明。
图1是本发明的路由器以及固定座的结构示意图;
图2是本发明路由器中的开关盒的结构示意图;
图3是图1中a处局部放大图;
图4是图1中b处局部放大图;
图5是图1中c处局部放大图;
图6是图1中d处局部放大图;
图中:固定座1、安装座11、电触点一12、电触点二13、固定槽14、路由器2、接触板一21、簧片一22、接触槽一23、簧片二24、接触板二25、接触槽二26、电机一27、弹出杆28、滚轮281、通孔282、定位杆284、拉绳285、固定柱3、电机二31、扇叶32、电磁铁4、网线接头41、开关盒5、磁性板51、簧片三52、动触点53、静触点54。
具体实施方式
为了使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解,下面结合具体实施方式,进一步阐述本发明。
如图1至图6所示,本发明所述一种工业路由器2部署调度方法,所述方法包括:
在部署路由器2前,对路由器2布置环境建立简化模型,在简化模型中将需要连接路由器2的客户端位置以及可供路由器2安装的位置进行标记,得到准确的位置坐标;所述客户端位置依据实际需要进行确定,且客户端位置不发生变更;所述路由器2在布置环境中的信号覆盖范围确定,且路由器2之间组成mesh网络;所述路由器2安装位置为依据经验随机设定,且路由器2安装位置数量相对客户端位置数量为过度覆盖状态;
所述路由器2安装位置以及客户端安装位置确定后,根据路由器2信号覆盖范围、客户端接入优先级、客户端位置,采用蚁群算法初步确定路由器2的初始安装数量以及初始安装位置;所述路由器2的初始安装位置确定后,将路由器2安装到布置环境中初始安装位置处;
工作时,事先对路由器2布置环境建立模型,在模型中对路由器2安装位置以及客户端安装位置进行标记,确定各安装位置的准确坐标,同时,由于客户端位置相对固定,通过蚁群算法,能够确定客户端的初始安装位置,完成对路由器2的初步安装,完成路由器2之间的mesh网络的建立,使客户端能够连接到mesh网络中,同时,通过建立路由器2之间的,esh网络,使客户端能够通过多跳网络连接的方式连接到网络中,提升路由器2与客户端之间连接的稳定性,提升路由器2的覆盖范围,降低路由器2部署成本。
作为本发明一种实施方式,所述路由器2安装到布置环境中指定位置后,在使用过程中,对通过路由器2传输的数据进行监测,得出各客户端经过路由器2传输数据时的数据性能;所述数据性能至少包括传输数据的速率、延时、丢包率;
所述路由器2部署位置通过对路由器2信号覆盖范围与客户端数据性能的综合评判下,对路由器2信号覆盖范围以及客户端数据性能进行加权并将之作为约束条件,采用拉格朗日算法,对路由器2优化目标位置进行确定,将路由器2从初始安装位置移动到优化目标位置;所述客户端性能以及路由器2信号覆盖范围的加权值依据实际限制条件进行确定;所述实际限制条件包括但不限于路由器2布置成本、路由器2单位时间内数据流量传输极限、实际使用时对客户端数据性能的要求;
工作时,在路由器2安装完成后,对路由器2的实际运行状态以及客户端的数据性能进行监测与判定,从而依据实际使用情况对路由器2的安装位置进行优化调整,将路由器2移动到优化目标位置,使路由器2与客户端之间的连接更加稳定、客户端的数据性能更佳,提升路由器2与客户端之间连接的可靠性,保证两者之间传输的数据的安全性,同时,通过在实际使用状态下对路由器2安装位置的优化调整,改变路由器2的分布位置,使单个路由器2在实际使用中能够达到相对较高的负载率,保证各路由器2对整体mesh网络的负载率的贡献率处于大致相同的范围内,避免mesh网络中的路由器2的最高负载率与最低负载率之间差距过大,使各路由器2的使用寿命处于相同的范围内,从而在路由器2到达使用寿命后,能够对路由器2同一进行更换,避免路由器2使用寿命不一,导致各路由器2更换时间不同,使对路由器2的管理、维护难度增加。
作为本发明一种实施方式,所述路由器2安装到初始位置后,对路由器2进行调整时,对布置环境中所有路由器2进行排查,得出基点路由器2以及待优化路由器2;所述路由器2排查时对各路由器2连接的客户端数量、客户端传输的数据量进行检查,并对排查结果按照降序进行排名;所述基点路由器2为排名结果中排名第一的路由器2;所述基点路由器2确定后,根据布置环境中实际安装路由器2的数量,按排名顺序选取部分排名位于基点路由器2后的路由器2作为次级基点路由器2;所述路由器2进行安装位置优化部署调度时,次级基点路由器2在待优化路由器2完成优化后再进行优化;所述带优化路由器2为排名结果中除去基点路由器2以及次级基点路由器2后的剩余路由器2;所述待优化路由器2进行安装位置优化时,依据排名结果,从排名结果最后一名的路由器2开始,依次进行优化;
工作时,通过确定基点路由器2以及次级基点路由器2,对布置环境中相对位置不佳的路由器2进行调整,减少需要调整的路由器2的数量,加快对路由器2位置的优化调整速度,同时,降低对路由器2位置的优化调整难度,同时,在调整过程中,通过排名结果,最先对相对位置条件最差的路由器2进行优化调整,快速提高网络的性能,得到更好的数据传输效果,同时,通过选取基点路由器2以及次级基点路由器2,能够在对路由器2部署位置进行优化的过程中,减少待优化路由器2数量,并设定路由器2的优化顺序,避免对已优化过的路由器2进行重复优化,导致对路由器2的部署调度陷入死循环中,导致对路由器2的部署调度不能顺利完成。
作为本发明一种实施方式,所述路由器2部署到优化目标位置后,该路由器2连接的客户端数量大于等于该路由器2在初始位置连接的客户端数量;所述路由器2移动到优化目标位置后,客户端通过该路由器2传输的数据量小于等于该路由器2传输数据量极限值的90%;所述路由器2布置环境中路由器2的实际数量大于依据蚁群算法计算得到的初始安装数量,多余的路由器2作为系统冗余设备;所述冗余路由器2数量为3-5个;所述布置环境中的路由器2在部署到优化目标位置后,通过使用冗余路由器2进行轮换、修整;所述路由器2轮换过程中,在全部路由器2均完成一次轮换前,已轮换过的路由器2不会再次被选中进行轮换;所述轮换过程中,对于长时间处于高负载状态的路由器2优先进行轮换;所述路由器2的轮换时间间隔依据实际情况进人工设定;
工作时,在路由器2移动到优化目标位置后,该路由器2的负载得到提升,使路由器2的使用效率增加,提升路由器2在单位时间中工作的价值,避免路由器2长期处于低负载状态,无意义的消耗能源,同时,通过在布置环境中设置冗余路由器2,使用冗余路由器2对布置环境中的路由器2进行轮换,使布置环境中高负载工作的路由器2能够进行轮换、修整,避免路由器2长期处于高负载工作状态,导致路由器2使用寿命降低,同时,避免路由器2长期高负载工作,导致路由器2内部缓存数据溢出,使路由器2不能快速、准确的接收与转发数据,影响到mesh网络中数据的传输速度,使网络出现“卡顿”现象,影响到客户端设备的正常工作。
作为本发明一种实施方式,所述路由器2安装到初始位置后,在后续使用中进行调整时,路由器2自行移动到指定的优化目标位置;所述路由器2布置环境中可供路由器2安装位置处均固定安装有固定座1;所述固定座1通过螺栓固定在指定位置处;所述固定座1的上表面上固定安装有安装座11;所述安装座11的上表面上开设有方形槽;所述路由器2安装在方形槽中;所述方形槽的中心位置固定安装有电触点一12;所述方形槽内固定安装有电触点二13;所述电触点二13呈环形,且电触点一12位于电触点一12的中间位置;所述路由器2的下表面上开设有接触槽一23与接触槽二26;所述电触点一12插入到接触槽一23中;所述电触点二13插入到接触槽二26中;所述接触槽一23中滑动安装有接触板一21;所述接触槽一23中固定安装有簧片一22;所述簧片一22位于接触板一21与接触槽一23的底面之间;所述接触板一21与电触点一12接触;所述接触槽二26中滑动安装有接触板二25;所述接触槽二26中固定安装有簧片二24;所述簧片二24位于接触槽二26的底面与接触板二25之间;所述接触板二25与电触点二13接触;所述安装座11通过电触点一12与电触点二13以及与两者接触的接触板一21与接触板二25完成对路由器2的供电;所述路由器2的底面上对称开设有弹出槽;所述弹出槽与路由器2的侧面相互垂直;所述弹出槽的底面中心位置固定安装有定位杆284;所述弹出槽内滑动安装有弹出杆28;所述弹出杆28的中间位置开设有通孔282;所述定位杆284插入到通孔282内,且弹出杆28与定位杆284之间会发生相对移动;所述定位杆284上滑动安装有弹簧;所述弹簧位于弹出槽的底面与弹出杆28之间;所述弹出槽的侧面开设有与弹出槽垂直连通的安装槽;所述安装槽内固定安装有电机一27;所述电机一27的转轴伸入到弹出槽内,且电机一27的转轴不与弹出槽内的定位杆284、弹簧、弹出杆28发生接触;所述弹出杆28位于弹出槽内的端面上固连有拉绳285;所述拉绳285的另一端固定卷绕在电机一27的转轴上;所述弹出杆28位于弹出槽外的一端上转动安装有滚轮281;所述安装座11内与弹出杆28正对的侧面上开设有固定槽14;所述固定槽14截面为1/4圆;所述辊轮与固定槽14的侧壁接触;所述安装座11的侧壁中固定安装有电磁铁4;所述电磁铁4的伸出杆末端固定安装有网线接头41;所述路由器2的侧面与网线接头41正对的位置设置有网线接口;所述网线接头41伸出后,插入到网线接口中;所述路由器2的上表面上固定安装有固定柱3;所述固定柱3共有多个,在路由器2上表面上沿边缘均匀分布;所述固定柱3上端固定安装有电机二31;所述电机二31的转轴上固定安装有扇叶32;所述扇叶32之间互不发生接触;所述路由器2通过激光slam技术在布置环境中完成自我定位;
工作时,在需要移动路由器2时,先启动电机二31,通过电机二31带动扇叶32旋转,从而带动路由器2在布置环境中移动,同时,路由器2在自动移动的过程中通过激光slam技术进行定位,将定位得到的坐标数据与简化模型中的路由器2安装位置进行对比,对路由器2位置进行负反馈控制,从而使路由器2准确的从初始安装位置移动到优化目标位置处,完成路由器2位置的自动移动,同时,在路由器2到达优化目标位置处后,路由器2悬停在固定座1上方,之后,缓慢下降,直到路由器2整体进入到固定座1上方的安装座11中后,关闭电机二31,同时,路由器2进入到安装座11内之后,控制电机一27启动,使卷绕在电机一27转轴上的拉绳285逐渐释放,延长拉绳285活动长度,同时,在拉绳285的活动长度增加后,在弹簧的作用下,弹出杆28逐渐伸出到弹出槽外,同时,在弹出杆28伸出到弹出槽外后,弹出杆28上的滚轮281与固定槽14的侧面接触,同时,由于固定槽14自身的形状对滚轮281产生的作用力影响下,弹出杆28在伸出的过程中,受到固定槽14对弹出杆28产生的向下的作用力,从而使路由器2牢牢固定在安装座11内,同时,由于弹出槽在路由器2上对称设置,因此,在弹出杆28完全伸出后,路由器2将处于安装座11内的中间位置,同时,在路由器2固定到安装座11内后,安装座11上的电触点一12与电触点二13分别插入到对应的接触槽一23与接触槽二26中,同时,在接触槽一23中的接触板一21在簧片一22的作用下紧贴在电触点一12上,在接触槽二26中的接触板二25在簧片二24的作用下紧贴在电触点二13上,保证安装座11对路由器2供电的稳定性,同时,路由器2在弹出杆28与固定槽14的作用下处于安装座11的中间位置,能够保证电触点一12与电触点二13顺利的插入到对应的接触槽一23与接触槽二26中,保证供电连接的可靠性,同时,在路由器2固定到安装座11中后,安装在安装座11上的电磁铁4启动,使电磁铁4的伸出杆伸出,从而使安装在伸出杆末端的网线接头41插入到路由器2上的网线接口中,将路由器2接入网络中。
作为本发明一种实施方式,所述弹出槽内固定安装有开关盒5;所述开关盒5共有两个,分别位于两个弹出槽内;所述开关盒5与弹出槽的底面固连在一起;所述定位杆284固定安装在开关盒5的侧面上;所述开关盒5内滑动安装有磁性板51;所述开关盒5内固定安装有簧片三52;所述簧片三52与弹出槽底面之间的距离小于磁性板51与弹出槽的底面之间的距离;所述开关盒5内固定按安装有动触点53与静触点54;所述动触点53与静触点54串联接入到路由器2的供电线路中;所述动触点53与静触点54之间存在空隙,且动触点53与弹出槽底面之间的距离小于静触点54与弹出槽底面之间的距离;所述磁性板51与弹出槽底面之间的距离小于动触点53与弹出槽底面之间的距离;所述弹出杆28与磁性板51之间存在相互排斥的磁力;所述磁性板51在簧片三52的推动下,挤压动触点53,使动触点53与静触点54导通;所述开关盒5中填充有绝缘油;
工作时,在弹出杆28未伸出到弹出槽外时,弹出杆28与开关盒5的距离相对较近,开关盒5中的磁性板51受到的弹出杆28的磁性斥力大于簧片三52对磁性板51的作用力,磁性板51不能对动触点53产生挤压作用,此时动触点53与静触点54之间分离,安装座11对路由器2的供电未完全接通,避免路由器2在进入到安装座11中后,电触点一12与电触点二13在与接触板一21与接触板二25接触的过程中存在抖动产生电火花,产生安全隐患,并缩短各触点的使用寿命,同时,在路由器2进入到安装座11内后,弹出杆28伸出到弹出槽外后,弹出杆28与开关盒5的距离相对较远,开关盒5中磁性板51受到的弹出杆28的磁性斥力小于簧片三52对磁性板51的作用力,磁性板51推动动触点53移动,使动触点53与静触点54之间导通,同时,由于开关盒5中填充有绝缘油,因此,在动触点53与静触点54导通时,能有效的避免电火花的产生,避免接通电路瞬间产生电火花,引起安全隐患。
具体工作流程如下:
工作时,在需要移动路由器2时,先启动电机二31,通过电机二31带动扇叶32旋转,从而带动路由器2在布置环境中移动,同时,路由器2在自动移动的过程中通过激光slam技术进行定位,将定位得到的坐标数据与简化模型中的路由器2安装位置进行对比,对路由器2位置进行负反馈控制,从而使路由器2准确的从初始安装位置移动到优化目标位置处,完成路由器2位置的自动移动,同时,在路由器2到达优化目标位置处后,路由器2悬停在固定座1上方,之后,缓慢下降,直到路由器2整体进入到固定座1上方的安装座11中后,关闭电机二31,同时,路由器2进入到安装座11内之后,控制电机一27启动,使卷绕在电机一27转轴上的拉绳285逐渐释放,延长拉绳285活动长度,同时,在拉绳285的活动长度增加后,在弹簧的作用下,弹出杆28逐渐伸出到弹出槽外,同时,在弹出杆28伸出到弹出槽外后,弹出杆28上的滚轮281与固定槽14的侧面接触,同时,由于固定槽14自身的形状对滚轮281产生的作用力影响下,弹出杆28在伸出的过程中,受到固定槽14对弹出杆28产生的向下的作用力,同时,在路由器2固定到安装座11内后,安装座11上的电触点一12与电触点二13分别插入到对应的接触槽一23与接触槽二26中,同时,在接触槽一23中的接触板一21在簧片一22的作用下紧贴在电触点一12上,在接触槽二26中的接触板二25在簧片二24的作用下紧贴在电触点二13上,同时,在路由器2固定到安装座11中后,安装在安装座11上的电磁铁4启动,使电磁铁4的伸出杆伸出,从而使安装在伸出杆末端的网线接头41插入到路由器2上的网线接口中;在弹出杆28未伸出到弹出槽外时,弹出杆28与开关盒5的距离相对较近,开关盒5中的磁性板51受到的弹出杆28的磁性斥力大于簧片三52对磁性板51的作用力,磁性板51不能对动触点53产生挤压作用,此时动触点53与静触点54之间分离,安装座11对路由器2的供电未完全接通,同时,在路由器2进入到安装座11内后,弹出杆28伸出到弹出槽外后,弹出杆28与开关盒5的距离相对较远,开关盒5中磁性板51受到的弹出杆28的磁性斥力小于簧片三52对磁性板51的作用力,磁性板51推动动触点53移动,使动触点53与静触点54之间导通。
以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和优点。本行业的技术人员应该了解,本发明不受上述实施例的限制,上述实施例和说明书中描述的只是说明本发明的原理,在不脱离本发明精神和范围的前提下,本发明还会有各种变化和改进,这些变化和改进都落入要求保护的本发明范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。
1.一种工业路由器部署调度方法,其特征在于:所述方法包括:
在部署路由器(2)前,对路由器(2)布置环境建立简化模型,在简化模型中将需要连接路由器(2)的客户端位置以及可供路由器(2)安装的位置进行标记,得到准确的位置坐标;所述客户端位置依据实际需要进行确定,且客户端位置不发生变更;所述路由器(2)在布置环境中的信号覆盖范围确定,且路由器(2)之间组成mesh网络;所述路由器(2)安装位置为依据经验随机设定,且路由器(2)安装位置数量相对客户端位置数量为过度覆盖状态;
所述路由器(2)安装位置以及客户端安装位置确定后,根据路由器(2)信号覆盖范围、客户端接入优先级、客户端位置,采用蚁群算法初步确定路由器(2)的初始安装数量以及初始安装位置;所述路由器(2)的初始安装位置确定后,将路由器(2)安装到布置环境中初始安装位置处。
2.根据权利要求1所述一种工业路由器部署调度方法,其特征在于:所述路由器(2)安装到布置环境中指定位置后,在使用过程中,对通过路由器(2)传输的数据进行监测,得出各客户端经过路由器(2)传输数据时的数据性能;所述数据性能至少包括传输数据的速率、延时、丢包率;
所述路由器(2)部署位置通过对路由器(2)信号覆盖范围与客户端数据性能的综合评判下,对路由器(2)信号覆盖范围以及客户端数据性能进行加权并将之作为约束条件,采用拉格朗日算法,对路由器(2)优化目标位置进行确定,将路由器(2)从初始安装位置移动到优化目标位置;所述客户端性能以及路由器(2)信号覆盖范围的加权值依据实际限制条件进行确定;所述实际限制条件包括但不限于路由器(2)布置成本、路由器(2)单位时间内数据流量传输极限、实际使用时对客户端数据性能的要求。
3.根据权利要求2所述一种工业路由器部署调度方法,其特征在于:所述路由器(2)安装到初始位置后,对路由器(2)进行调整时,对布置环境中所有路由器(2)进行排查,得出基点路由器(2)以及待优化路由器(2);所述路由器(2)排查时对各路由器(2)连接的客户端数量、客户端传输的数据量进行检查,并对排查结果按照降序进行排名;所述基点路由器(2)为排名结果中排名第一的路由器(2);所述基点路由器(2)确定后,根据布置环境中实际安装路由器(2)的数量,按排名顺序选取部分排名位于基点路由器(2)后的路由器(2)作为次级基点路由器(2);所述路由器(2)进行安装位置优化部署调度时,次级基点路由器(2)在待优化路由器(2)完成优化后再进行优化;所述带优化路由器(2)为排名结果中除去基点路由器(2)以及次级基点路由器(2)后的剩余路由器(2);所述待优化路由器(2)进行安装位置优化时,依据排名结果,从排名结果最后一名的路由器(2)开始,依次进行优化。
4.根据权利要求3所述一种工业路由器部署调度方法,其特征在于:所述路由器(2)部署到优化目标位置后,该路由器(2)连接的客户端数量大于等于该路由器(2)在初始位置连接的客户端数量;所述路由器(2)移动到优化目标位置后,客户端通过该路由器(2)传输的数据量小于等于该路由器(2)传输数据量极限值的90%;所述路由器(2)布置环境中路由器(2)的实际数量大于依据蚁群算法计算得到的初始安装数量,多余的路由器(2)作为系统冗余设备;所述冗余路由器(2)数量为3-5个;所述布置环境中的路由器(2)在部署到优化目标位置后,通过使用冗余路由器(2)进行轮换、修整;所述路由器(2)轮换过程中,在全部路由器(2)均完成一次轮换前,已轮换过的路由器(2)不会再次被选中进行轮换;所述轮换过程中,对于长时间处于高负载状态的路由器(2)优先进行轮换;所述路由器(2)的轮换时间间隔依据实际情况进人工设定。
5.根据权利要求1所述一种工业路由器部署调度方法,其特征在于:所述路由器(2)安装到初始位置后,在后续使用中进行调整时,路由器(2)自行移动到指定的优化目标位置;所述路由器(2)布置环境中可供路由器(2)安装位置处均固定安装有固定座(1);所述固定座(1)通过螺栓固定在指定位置处;所述固定座(1)的上表面上固定安装有安装座(11);所述安装座(11)的上表面上开设有方形槽;所述路由器(2)安装在方形槽中;所述方形槽的中心位置固定安装有电触点一(12);所述方形槽内固定安装有电触点二(13);所述电触点二(13)呈环形,且电触点一(12)位于电触点一(12)的中间位置;所述路由器(2)的下表面上开设有接触槽一(23)与接触槽二(26);所述电触点一(12)插入到接触槽一(23)中;所述电触点二(13)插入到接触槽二(26)中;所述接触槽一(23)中滑动安装有接触板一(21);所述接触槽一(23)中固定安装有簧片一(22);所述簧片一(22)位于接触板一(21)与接触槽一(23)的底面之间;所述接触板一(21)与电触点一(12)接触;所述接触槽二(26)中滑动安装有接触板二(25);所述接触槽二(26)中固定安装有簧片二(24);所述簧片二(24)位于接触槽二(26)的底面与接触板二(25)之间;所述接触板二(25)与电触点二(13)接触;所述安装座(11)通过电触点一(12)与电触点二(13)以及与两者接触的接触板一(21)与接触板二(25)完成对路由器(2)的供电;所述路由器(2)的底面上对称开设有弹出槽;所述弹出槽与路由器(2)的侧面相互垂直;所述弹出槽的底面中心位置固定安装有定位杆(284);所述弹出槽内滑动安装有弹出杆(28);所述弹出杆(28)的中间位置开设有通孔(282);所述定位杆(284)插入到通孔(282)内,且弹出杆(28)与定位杆(284)之间会发生相对移动;所述定位杆(284)上滑动安装有弹簧;所述弹簧位于弹出槽的底面与弹出杆(28)之间;所述弹出槽的侧面开设有与弹出槽垂直连通的安装槽;所述安装槽内固定安装有电机一(27);所述电机一(27)的转轴伸入到弹出槽内,且电机一(27)的转轴不与弹出槽内的定位杆(284)、弹簧、弹出杆(28)发生接触;所述弹出杆(28)位于弹出槽内的端面上固连有拉绳(285);所述拉绳(285)的另一端固定卷绕在电机一(27)的转轴上;所述弹出杆(28)位于弹出槽外的一端上转动安装有滚轮(281);所述安装座(11)内与弹出杆(28)正对的侧面上开设有固定槽(14);所述固定槽(14)截面为1/4圆;所述辊轮与固定槽(14)的侧壁接触;所述安装座(11)的侧壁中固定安装有电磁铁(4);所述电磁铁(4)的伸出杆末端固定安装有网线接头(41);所述路由器(2)的侧面与网线接头(41)正对的位置设置有网线接口;所述网线接头(41)伸出后,插入到网线接口中;所述路由器(2)的上表面上固定安装有固定柱(3);所述固定柱(3)共有多个,在路由器(2)上表面上沿边缘均匀分布;所述固定柱(3)上端固定安装有电机二(31);所述电机二(31)的转轴上固定安装有扇叶(32);所述扇叶(32)之间互不发生接触;所述路由器(2)通过激光slam技术在布置环境中完成自我定位。
6.根据权利要求5所述一种工业路由器部署调度方法,其特征在于:所述弹出槽内固定安装有开关盒(5);所述开关盒(5)共有两个,分别位于两个弹出槽内;所述开关盒(5)与弹出槽的底面固连在一起;所述定位杆(284)固定安装在开关盒(5)的侧面上;所述开关盒(5)内滑动安装有磁性板(51);所述开关盒(5)内固定安装有簧片三(52);所述簧片三(52)与弹出槽底面之间的距离小于磁性板(51)与弹出槽的底面之间的距离;所述开关盒(5)内固定按安装有动触点(53)与静触点(54);所述动触点(53)与静触点(54)串联接入到路由器(2)的供电线路中;所述动触点(53)与静触点(54)之间存在空隙,且动触点(53)与弹出槽底面之间的距离小于静触点(54)与弹出槽底面之间的距离;所述磁性板(51)与弹出槽底面之间的距离小于动触点(53)与弹出槽底面之间的距离;所述弹出杆(28)与磁性板(51)之间存在相互排斥的磁力;所述磁性板(51)在簧片三(52)的推动下,挤压动触点(53),使动触点(53)与静触点(54)导通;所述开关盒(5)中填充有绝缘油。
技术总结