水下机器人及管道机器人需要在水中或管道内作业,上位机需实时监测机器人状态并下发操作指令,机器人则需将视频画面实时回传至上位机。由于其特殊的使用环境,如何在上位机与机器人之间建立稳定可靠的实时通信,是一个关键问题。
首先考虑的通信方式是以太网线。该网线的传输距离仅为100米,超过100米后信号衰减明显。在实际应用场景中,多数情况下距离会超过100米,网线传输无法满足要求。同时,线缆在作业过程中不断被拉伸,容易出现断线故障。
光纤因其传输不受电磁噪声干扰、传输距离远、带宽高等优点,也被应用于水下机器人中。但光纤需要定制,容易折断,故障率较高,且价格昂贵。
宽带载波通信则充分利用两芯电力线,能够实现高速、长距离传输。其速率可达100M,普通电力线传输距离可达500米,屏蔽双绞线传输距离可达1000米,同轴电缆传输距离可达2000米。
宽带载波通信的优势在于:带宽高、距离远、扩展性强、数据透传、稳定可靠、即插即用。
水下机器人/管道机器人采用宽带载波通信时,不同电缆的传输参数:
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宽带载波 |
普通电力线 |
屏蔽双绞线 |
同轴电缆 |
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数据带宽 |
90Mbps |
60Mbps |
100M |
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传输距离 |
500 米 |
1000 米 |
2000 米 |
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线路芯数 |
2 芯 |
2 芯 |
2 芯 |
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施工难度 |
简单 |
简单 |
简单 |
应用案例图:
