[发明专利]基于雷达和WIFI的矿用卡车防碰撞预警系统及方法

权利要求书

1.一种基于雷达和WIFI的矿用卡车防碰撞预警系统，其特征在于：包括WIFI信号发射模块、WIFI信号接收模块、雷达信号采集模块、信号处理模块、报警模块、显示模块；

所述WIFI信号接收模块的输出端、所述雷达信号采集模块的输出端均与所述信号处理模块的输入端电气连接，所述信号处理模块的输出端与所述显示模块、所述报警模块的输入端分别电气连接；

所述WIFI信号发射模块用于向待预警矿用卡车周围区域发射WIFI信号；

所述WIFI信号接收模块用于接收周围区域内其他矿用卡车发出的WIFI信号，并将其他矿用卡车的WIFI信号强度和名称传输给所述信号处理模块；

所述雷达信号采集模块用于采集周围区域内其他矿用卡车的微波回波信号并将微波回波信号转换为电信号后传输给所述信号处理模块；

所述信号处理模块中封装有矿用卡车防碰撞预警模型，所述矿用卡车防碰撞预警模型包括距离计算模型、安全判定模型，所述距离计算模型以WIFI信号强度为输入、WIFI信号强度对应的距离为输出，所述安全判定模型以待预警矿用卡车与其他矿用卡车之间的距离为输入、报警信号为输出；所述信号处理模块用于将其他矿用卡车的WIFI信号强度输入距离计算模型并输出待预警矿用卡车与其他矿用卡车之间的距离给安全判定模型；所述信号处理模块用于在安全判定模型中判断待预警矿用卡车与其他矿用卡车之间的距离是否小于报警距离阈值，并在小于报警距离阈值时判定该其他矿用卡车为危险矿用卡车、根据从雷达信号采集模块接收到的电信号判断危险矿用卡车的方位，同时输出报警信号给所述报警模块、输出待预警矿用卡车与危险矿用卡车之间的距离及危险矿用卡车的方位数据给所述显示模块；

所述报警模块用于在接收到报警信号时进行报警；

所述显示模块用于显示接收到的方位数据及距离数据。

2.根据权利要求1所述的基于雷达和WIFI的矿用卡车防碰撞预警系统，其特征在于，所述矿用卡车防碰撞预警模型为训练后的矿用卡车防碰撞预警模型；

所述矿用卡车防碰撞预警模型的构建和训练包括：采集矿山环境中不同距离下的WIFI信号强度数据，形成样本集，每个样本包括WIFI信号强度数据和该WIFI信号强度对应的距离数据；将WIFI信号强度作为输入、WIFI信号强度对应的距离作为输出，构建距离计算模型；从样本集中选取样本构成训练集，利用训练集对所述距离计算模型进行训练；根据矿山环境的实际需求设定安全判定模型中的报警距离阈值。

3.根据权利要求2所述的基于雷达和WIFI的矿用卡车防碰撞预警系统，其特征在于，所述距离计算模型为基于RBF神经网络的距离计算模型。

4.根据权利要求1所述的基于雷达和WIFI的矿用卡车防碰撞预警系统，其特征在于，所述WIFI信号发射模块为WIFI发射器(1)，所述WIFI信号接收模块为WIFI接收器(2)，所述雷达信号采集模块为雷达传感器(3)，所述信号处理模块为中央处理器(4)，所述显示模块为数码显示器(5)，所述报警模块为语音报警器(6)。

5.根据权利要求4所述的基于雷达和WIFI的矿用卡车防碰撞预警系统，其特征在于，所述雷达传感器(3)有四个，四个所述雷达传感器(3)分别安装在矿用卡车的前后左右四个位置。

6.根据权利要求4所述的基于雷达和WIFI的矿用卡车防碰撞预警系统，其特征在于，所述雷达传感器(3)有八个，八个所述雷达传感器(3)分别安装在矿用卡车的前、左前、右前、后、左、右、左后、右后八个位置。

7.根据权利要求4所述的基于雷达和WIFI的矿用卡车防碰撞预警系统，其特征在于，所述雷达传感器(3)为毫米波雷达传感器或激光雷达传感器。