[發明專利]一種基于無線中繼飛行器及其井下網絡重組方法

在審

• 申請號: 201910090465.3
• 申請日: 2019-01-29
• 公開（公告）號: CN109819531A
• 公開（公告）日: 2019-05-28
• 發明（設計）人: 溫祿淳;陳凡東;張維斌;李桐喆;黃玄哲;李冰;石磊;梁博;史若彤
• 申請（專利權）人: 煤科集團沈陽研究院有限公司
• 主分類號: H04W84/18
• 分類號: H04W84/18;H04W40/22;H04W4/02;H04B17/318;G05D1/10
• 代理公司: 沈陽易通專利事務所 21116
• 代理人: 王建男

1.一種基于無線中繼飛行器，其特征在于：包括

主控制器，以及分別與主控制器電性連接的

生命探測模塊，其用于對井下生命跡象進行檢測；

信號強度檢測模塊，其用于對飛行器當前位置進行信號強度檢測；

氣體檢測模塊，其用于對飛行器當前位置進行氣體濃度檢測；

無線中繼模塊，其用于在井下獲取殘余節點的網絡請求信號組成新的網絡，并在著陸后作為無線中繼傳輸節點；

飛行驅動模塊，其用于驅動飛行器飛行；

飛行移動模塊，其用于控制飛行器的飛行姿態；

中繼投放模塊，其內置有若干個無線中繼器并可投放無線中繼器，所述無線中繼器逐一信號連接并實現所述無線中繼模塊和所述井上控制中心信號中繼。

2.根據權利要求1所述的基于無線中繼飛行器，其特征在于：所述中繼投放模塊包括存儲倉和投放裝置，該存儲倉用于存儲無線中繼器，所述投放裝置可投放無線中繼器。

3.根據權利要求1所述的基于無線中繼飛行器，其特征在于：所述主控制器與無線中繼模塊進行雙向通信，所述飛行移動模塊、動力驅動模塊、中繼投放模塊通過外接信號接收主控制器控制飛行器的動作。

4.根據權利要求1所述的基于無線中繼飛行器，其特征在于：所述無線中繼器有4個。

5.一種基于無線中繼飛行器的井下網絡重組方法，使用如權利要求1-4任一項所述的基于無線中繼飛行器，其特征在于，包括以下步驟：

步驟1、井下生命信號數據、無線網絡通信強度以及氣體濃度信息獲取及上傳：控制基于無線中繼飛行器進入井下，同時開啟生命探測模塊檢測生命信號數據集A、信號強度檢測模塊檢測無線信號強度數據集B、氣體檢測模塊檢測氣體濃度數據集C，并將數據集A、數據集B、數據集C傳輸給主控制器；

步驟2、通過對井下數據分析處理選擇最佳位置投放無線中繼器進行網絡重組：當無線中繼飛行器獲取到附近殘余無線網絡節點發送的網絡連接請求信號后，調用生命信號數據集A、無線信號強度數據集B和氣體濃度數據集C分別與預先設定的標準生命信號頻數據集a、標準無線信號強度數據集b、標準氣體濃度數據集X進行計算分析，當(A-a)(B-b)(X-C)＞0時，則判定飛行器當前位置為無線中繼器的合理投放位置，飛行器投放中繼器，無線中繼器與附近殘余無線網絡節點組成無線網絡支路；當(A-a)(B-b)(X-C)＜0時，則當前位置并不滿足投放條件，無線中繼飛行器繼續飛行并繼續搜尋殘余無線網絡節點；

步驟3、通過被投放的無線中繼器與附近請求連接的殘余網絡節點通信獲取數據：被投放無線中繼器與附近殘余網絡節點組成網絡后獲取殘余網絡節點的節點數據進行多數據信息融合，形成融合數據集D，并通過該無線中繼器形成的無線網絡支路上傳至救援中心后臺服務器。

6.根據權利要求5所述的基于無線中繼飛行器的井下網絡重組方法，其特征在于：在步驟3后進行

步驟4、無線中繼飛行器停止動力輸出并著陸：當無線中繼器全部投放后，調用生命信號數據集A、無線信號強度數據集B和氣體濃度數據集C分別與預先設定的標準生命信號頻數據集a、標準無線信號強度數據集b、標準氣體濃度數據集X進行對比分析，當(A-a)(B-b)(X-C)＞0時，主控制器向動力驅動模塊輸出著陸指令，無線中繼飛行器著陸靜止后與之前四個無線中繼器組成的無線網絡支路形成新的完整的無線網絡；當(A-a)(B-b)(X-C)＜0時，則當前位置不適合將中繼飛行器作為獨立中繼器落地，無線中繼飛行器繼續飛行并繼續搜尋合適位置著陸，著陸后與之前四個無線中繼器組成的無線網絡支路形成新的完整的無線網絡。