[发明专利]基于无线通信传播特性井下救援机器人通讯节点布放方法

说明书

本发明公开了一种基于无线通信传播特性井下救援机器人通讯节点布放方法，包括步骤：一、获取地理信息,采集井下巷道地形参数；二、判断井下巷道壁是否有堆积障碍；三、判断煤矿救援机器人是否可以通过井下巷道壁堆积障碍；四、判断井下巷道壁堆积障碍是否为单侧巷道壁堆积障碍；五、煤矿救援机器人返回起点；六、单侧巷道壁堆积障碍下通讯节点的布放；七、双侧巷道壁堆积障碍下通讯节点的布放；八、多次循环步骤二至步骤七，直至完成井下通讯节点的布放过程。本发明设计新颖，通过煤矿救援机器人识别井下现场环境，实时探测井下通信信号强度，自主布放通讯节点，建立优化的无线网络环境，有效解决复杂环境中数据传输的问题。

技术领域

本发明属于井下通讯节点布放技术领域，具体涉及一种基于无线通信传播特性井下救援机器人通讯节点布放方法。

背景技术

煤矿井下通信系统是保障煤炭生产正常运行的重要前提，也是煤矿事故发生后，煤矿救援人员、煤矿救援机器人等开展救援工作的重要保证。煤矿事故发生后，通信系统遭到破坏，无法正常使用，给救援工作带来极大的阻碍。目前，针对矿用无线通信技术在多变的地理环境中传输特性的研究相对薄弱，尤其是没有细致的分析和研究煤矿救援工作中的无线通信节点布放问题，导致救援过程中应急通信节点无法准确合理的放置，更无法发挥出无线通信技术在煤矿救援人员、救援机器人等之间的作用。目前，针对煤矿巷道中无线通信网络信道的研究，大多集中在空直巷道中无线电磁波传播特性的探索，而在复杂环境下的无线通信系统信道特性的研究非常少，可借鉴的无线信道特性理论主要是空直巷道或者理想环境下的研究成果，对于无线通信系统在复杂环境中传输特性的研究仍需要深入研究。

发明内容

本发明所要解决的技术问题在于针对上述现有技术中的不足，提供一种基于无线通信传播特性井下救援机器人通讯节点布放方法，通过煤矿救援机器人识别井下现场环境，实时探测井下通信信号强度，自主布放通讯节点，建立优化的无线网络环境，有效解决复杂环境中煤矿救援人员、救援机器人等之间数据传输的问题，便于推广使用。

为解决上述技术问题，本发明采用的技术方案是：基于无线通信传播特性井下救援机器人通讯节点布放方法，其特征在于该方法包括以下步骤：

步骤一、获取地理信息,采集井下巷道地形参数：采用煤矿救援机器人获取井下巷道地形参数及地理信息；

所述煤矿救援机器人上安装有用于采集巷道环境参数的环境探测器和用于探测井下巷道地形障碍物的激光探测仪，环境探测器的信号输出端和激光探测仪的信号输出端均与煤矿救援机器人中央处理器的输入端连接，煤矿救援机器人中央处理器的输出端接有用于控制所述煤矿救援机器人前进或后退的行走机构；

步骤二、判断井下巷道壁是否有堆积障碍：采用激光探测仪沿所述煤矿救援机器人前进方向探测井下巷道壁堆积障碍，当激光探测仪探测到井下巷道壁有堆积障碍时，执行步骤三；当激光探测仪探测井下巷道壁无堆积障碍时，采用与煤矿救援机器人中央处理器相接的无线通信模块实时采集井下通信信号强度，所述煤矿救援机器人根据井下通信信号强度在巷道内实时布放通讯节点；

步骤三、判断煤矿救援机器人是否可以通过井下巷道壁堆积障碍：根据步骤二中激光探测仪探测的井下巷道壁堆积障碍高度及范围判断煤矿救援机器人是否可以通行，当激光探测仪发出的探测信号部分被反射接收时，说明煤矿救援机器人可以通过井下巷道壁堆积障碍，执行步骤四；当激光探测仪发出的探测信号全部被反射接收时，说明煤矿救援机器人无法通过井下巷道壁堆积障碍，执行步骤五；

步骤四、判断井下巷道壁堆积障碍是否为单侧巷道壁堆积障碍：采用激光探测仪探测井下巷道壁堆积障碍的高度及范围，并将探测结果送入煤矿救援机器人中央处理器进行分析处理，煤矿救援机器人中央处理器判断井下巷道壁堆积障碍为单侧巷道壁堆积障碍时，执行步骤六；否则，执行步骤七；

步骤五、煤矿救援机器人返回起点：采用煤矿救援机器人中央处理器控制行走机构沿原路返回至起点；

步骤六、单侧巷道壁堆积障碍下通讯节点的布放，过程如下：