[发明专利]基于mesh网络的井下多飞行器协同救援方法及系统有效

专利信息
申请号: 201810268182.9 申请日: 2018-03-29
公开(公告)号: CN108337038B 公开(公告)日: 2023-05-09
发明(设计)人: 孙继平;范伟强;刘毅 申请(专利权)人: 中国矿业大学(北京)
主分类号: H04B7/185 分类号: H04B7/185;H04W4/00;G01S5/06;G01C21/34
代理公司: 暂无信息 代理人: 暂无信息
地址: 100083 *** 国省代码: 北京;11
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摘要:
搜索关键词: 基于 mesh 网络 井下 飞行器 协同 救援 方法 系统
【权利要求书】:

1.一种基于mesh网络的矿井灾后多飞行器协同救援方法,其特征在于:用于协同救援的飞行器均携带有组网模块和网络节点模块,所述的协同救援方法步骤如下:

(1)对飞行器进行编号、地址配置和飞行测试,并使每个飞行器所携带的组网模块都有不同的地址;

(2)对进入巷道的飞行器启动行进搜索,采集灾变环境中的巷道信息,并对被困矿工进行目标搜索,确定被困矿工的位置;

(3)对mesh网络的信号强度值进行采集,采集最近的网络节点模块的无线信号强度,并判断所述无线信号强度值是否小于设定阈值,如果小于,则顺序执行步骤(4),否则返回步骤(2);

(4)启动飞行器的组网模块,搜索最近的mesh网络节点,并形成到救援指挥中心的最佳路由,同时向mesh网络发送跟进指令,救援指挥中心接收到跟进指令后,分析和响应跟进指令,并向飞行器到救援指挥中心的路径上的所有跟进飞行器发送协同跟进指令;

(5)判断mesh网络节点模块的信号强度值RSSI是否大于设定阈值,如果大于,则进入步骤(6),否则返回步骤(4);

(6)判断飞行器行进过程中是否遇到多条行进路径,如果没有,则返回步骤(2);如果遇到,则将现场搜救数据发送至救援指挥中心,救援指挥中心对数据分析和处理后,通过mesh网络向所有飞行器发出协同搜救命令,参与搜救的飞行器通过所携带的组网模块接收到协同搜救命令后,执行协同搜救任务;

(7)在协同救援过程过,根据救援工作的需要,每个飞行器需要选择是否继续执行搜救任务,如果飞行器将搜救数据上传到救援指挥中心,救援指挥中心对数据信息进行处理后,发送是否继续搜索指令,如果接收到继续搜索指令,则返回执行步骤(2),否则进入返航状态,搜救结束。

2.如权利要求1所述的一种基于mesh网络的矿井灾后多飞行器协同救援方法,其特征在于:所述的飞行器对被困矿工进行目标搜索的方法是:

(a)飞行器的目标识别模块通过无线收发器将搜索载波信号经发射天线向外不断发送,矿工携带的定位终端在接收到搜索载波信号后,将定位终端中的载有目标识别码的信息发射出去;

(b)目标识别模块的无线收发器接收到定位终端发来的载波信号后,飞行器携带的网络节点模块启动工作,并将当前搜救数据通过mesh网络发送出去;

(c)救援指挥中心接收到该搜救数据后,通过对数据的分析和处理,完成对井下矿工的准确定位。

3.如权利要求1所述的一种基于mesh网络的矿井灾后多飞行器协同救援方法,其特征在于:所述组网模块的组网方法是:

(a)飞行器在搜索前进的过程中,同时监测最近的跟进飞行器携带的组网模块的信号强度,当信号强度低于设定的信号阈值时,飞行器的组网模块启动工作,搜索最近的网络节点,并形成到救援指挥中心的最佳路由,并通过mesh网络向救援指挥中心发送跟进指令;

(b)救援指挥中心接收到跟进指令后,分析和响应跟进指令,并向飞行器到救援指挥中心路径上的所有跟进飞行器发送协同跟进指令;

(c)各路径上的跟进飞行器的网络节点模块依次接收并响应协同跟进指令,同时监测最近的跟进飞行器携带的组网模块的信号强度,当信号强度高于设定的信号阈值时,跟进飞行器结束指令和所携带的组网模块进入休眠模式;

(d)重复以上(a)、(b)、(c)的工作过程,在不断搜救前进与监测过程中,使得应急救援的网络覆盖范围随飞行器搜索范围扩大而扩大。

4.如权利要求2所述的一种基于mesh网络的矿井灾后多飞行器协同救援方法,其特征在于:所述的目标识别模块包括矿用读卡器和无线收发器,定位终端包括电子标签或人员标识卡,所述目标识别模块通过无线收发器与定位终端通信连接。

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