專利名稱：一種基于無線Mesh技術(shù)的露天礦卡車防撞預(yù)警系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本實用新型涉及報警技術(shù)領(lǐng)域，特別是涉及一種基于無線Mesh(無線多跳網(wǎng))技 術(shù)的基于無線Mesh技術(shù)的露天礦卡車防撞預(yù)警系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
在露天礦生產(chǎn)作業(yè)流程中，運輸環(huán)節(jié)最為重要，而礦區(qū)內(nèi)重型車輛較多，交通復(fù) 雜，受噸位大、車體龐大、視野受限有盲區(qū)等影響，露天礦內(nèi)車輛相撞事故頻繁發(fā)生，已經(jīng)成 為露天礦生產(chǎn)和人身安全的重大隱患。目前，我國在露天礦車輛的防撞預(yù)警方面已經(jīng)有了 一定的避讓措施，一般的解決方案是在車體上插紅旗引起附近車輛的注意，還有在車后安 裝攝像頭，利用攝像頭采集車后及周邊圖像信息，為駕駛員安全駕駛提供圖像保障，這兩種 方法雖然簡單、方便，也解決了一定的視野受限問題，起到一定的防撞作用，但只適用于礦 區(qū)光線較好，能見度較高的情況，對于露天礦區(qū)環(huán)境復(fù)雜，夜晚光線較差、能見度低，或者大 風(fēng)沙、煤塵、粉塵彌漫等情況，攝像頭的圖像采集工作就會受到嚴(yán)重影響，采集的圖像無法 識別。此外，盲區(qū)的存在導(dǎo)致司機無法看到該區(qū)的車輛，因此碰撞事故頻繁發(fā)生，車輛和人 身安全得不到保障，生產(chǎn)壓力和成本壓力成倍增加。對于司機而言，如果能準(zhǔn)確獲知本車周 圍其它車輛和人員的具體位置狀況、就能夠避免事故的發(fā)生。

實用新型內(nèi)容本實用新型的主要目的在于克服現(xiàn)有技術(shù)的不足，提供一種基于無線Mesh技術(shù) 的露天礦卡車防撞預(yù)警系統(tǒng)。為了實現(xiàn)上述目的，本實用新型的技術(shù)方案提供一種基于無線Mesh技術(shù)的露天 礦卡車防撞預(yù)警系統(tǒng)，所述系統(tǒng)包括接收終端和傳輸基站，所述接收終端安裝在露天礦卡 車上；所述傳輸基站包括無線數(shù)據(jù)傳輸模塊(7)和處理模塊(8)，所述無線數(shù)據(jù)傳輸模 塊(7)與所述處理模塊( 連接；所述接收終端包括雙GPS (Global Positioning System，全球定位系統(tǒng))現(xiàn)場差 分接收模塊(1)、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊O)、DSP (Digital Signalft^cessing，數(shù)字信號處理) 高速運算控制模塊(3)、存儲模塊G)、顯示器(5)和語言報警模塊(6)，所述雙GPS現(xiàn)場差 分接收模塊(1)與所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊( 連接，所述DSP高速運算控制模塊C3)分別 與所述雙GPS現(xiàn)場差分接收模塊(1)、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊O)、存儲模塊G)、顯示器(5)和 語言報警模塊(6)連接；所述接收終端和傳輸基站通過所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊( 和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊
(7)無線連接；所述雙GPS現(xiàn)場差分接收模塊(1)用于獲取本露天礦卡車的準(zhǔn)確位置和方向信 息，將所述準(zhǔn)確位置和方向信息發(fā)送到所述DSP高速運算控制模塊( ，并將所述準(zhǔn)確位置 和方向信息通過所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊( 發(fā)送到所述傳輸基站；[0009]所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊(7)用于接收所述接收終端發(fā)送的信息，并將所述信息發(fā) 送到所述處理模塊(8)；所述處理模塊(8)用于對所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊(7)接收到的各個接收終端的信 息進行整理，并通過所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊(7)將除了該接收終端之外的其它接收終端的 信息發(fā)送到該接收終端；所述DSP高速運算控制模塊( 用于通過所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊( 接收其它接 收終端的準(zhǔn)確位置和方向信息，并將接收到的信息存儲到所述存儲模塊(4)中；所述DSP高 速運算控制模塊(3)還用于根據(jù)其它接收終端的準(zhǔn)確位置信息，按距離由近及遠對其它露 天礦卡車的設(shè)備號碼進行排序，結(jié)合本露天礦卡車的位置、方向、速度信息通過所述無線數(shù) 據(jù)傳輸模塊( 一起向外發(fā)送；所述DSP高速運算控制模塊C3)還用于在接收到其它接收 終端發(fā)送的數(shù)據(jù)時，根據(jù)本露天礦卡車的設(shè)備號碼，得到排序中的位置序號，并按照排序結(jié) 果作相應(yīng)的延時處理，使其它露天礦卡車的信號按距離由近及遠依次在所述顯示器(5)上 顯示并通過判斷距離由語音報警模塊(6)進行報警；所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊(2)和所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊(7)為無線Mesh模塊。其中，所述雙GPS現(xiàn)場差分接收模塊(1)包括連接有天線的GPS接收模塊(11)、連 接有天線的GPS接收模塊(1 和GPS數(shù)據(jù)處理單元(13)，所述GPS數(shù)據(jù)處理單元(13)分 別與所述GPS接收模塊(11)和GPS接收模塊(1 電連接；所述GPS數(shù)據(jù)處理單元用于根 據(jù)所述GPS接收模塊(11)和GPS接收模塊(1 接收到的本露天礦卡車的兩個坐標(biāo)數(shù)據(jù)， 得到本露天礦卡車的準(zhǔn)確位置和方向信息。其中，所述接收終端分為卡車防撞預(yù)警器和輔助車輛防撞預(yù)警器，所述GPS現(xiàn)場 差分接收模塊、DSP高速運算控制模塊、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、顯示器、存儲模塊和語音報警模 塊位于所述卡車防撞預(yù)警器內(nèi)，所述GPS現(xiàn)場差分接收模塊、DSP高速運算控制模塊、無線 數(shù)據(jù)傳輸模塊、顯示器、存儲模塊和語音報警模塊位于所述輔助車輛防撞預(yù)警器內(nèi)。其中，所述無線Mesh模塊采用2. 4G和5. 8G兩個不同頻率進行數(shù)據(jù)信息的發(fā)送和 接收。與現(xiàn)有技術(shù)相比，本實用新型具有以下有益效果本實用新型的基于無線Mesh技術(shù)的露天礦卡車防撞預(yù)警系統(tǒng)在保證無線通信的 順暢和傳輸數(shù)據(jù)安全的前提下，能夠全天候顯示車輛周圍其它車輛、人員位置實況，完成所 需圖像和語音的傳輸交換，達到預(yù)警防撞的功能，實現(xiàn)減少和防止礦山事故發(fā)生的目的。

圖1是本實用新型的一種基于無線Mesh技術(shù)的露天礦卡車防撞預(yù)警系統(tǒng)的結(jié)構(gòu) 示意圖。
具體實施方式
以下結(jié)合附圖，對本實用新型的具體實施方式
作進一步詳細描述。以下實施例用 于說明本實用新型，但不用來限制本實用新型的范圍。本實用新型的一種基于無線Mesh技術(shù)的露天礦卡車防撞預(yù)警系統(tǒng)如圖1所示，包 括接收終端和傳輸基站，所述接收終端安裝在露天礦卡車上；所述傳輸基站包括無線數(shù)據(jù)傳輸模塊7和處理模塊8，所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊7與所述處理模塊8連接；所述接收終端 包括雙GPS現(xiàn)場差分接收模塊1、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊2、DSP高速運算控制模塊3、存儲模塊 4、顯示器5和語音報警模塊6 ；所述雙GPS現(xiàn)場差分接收模塊1與所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊2 連接，所述DSP高速運算控制模塊3分別與所述雙GPS現(xiàn)場差分接收模塊1、無線數(shù)據(jù)傳輸 模塊2、存儲模塊4、顯示器5和語音報警模塊6連接； 所述接收終端和傳輸基站通過所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊2和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊7無 線連接；所述雙GPS現(xiàn)場差分接收模塊1用于獲取本露天礦卡車的準(zhǔn)確位置和方向信息， 將所述準(zhǔn)確位置和方向信息發(fā)送到所述DSP高速運算控制模塊3，并將所述準(zhǔn)確位置和方 向信息通過所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊2發(fā)送到所述傳輸基站。本實施例中，所述雙GPS現(xiàn)場 差分接收模塊1主要起到接收本露天礦卡車方位信息，為其它露天礦卡車了解本露天礦卡 車的位置狀態(tài)做數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊7用于接收所述接收終端發(fā)送的信息，并將所述信息發(fā)送 到所述處理模塊8 ；所述處理模塊8用于對所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊7接收到的各個接收終端的信息進 行整理，并通過所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊7將除了該接收終端之外的其它接收終端的信息發(fā) 送到該接收終端；所述DSP高速運算控制模塊3用于通過所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊2接收其它接收終 端的準(zhǔn)確位置和方向信息，并將接收到的信息存儲到所述存儲模塊4中；所述DSP高速運算 控制模塊3還用于根據(jù)其它接收終端的準(zhǔn)確位置信息，按距離由近及遠對其它露天礦卡車 的設(shè)備號碼進行排序，結(jié)合本露天礦卡車的位置、方向、速度信息通過所述無線數(shù)據(jù)傳輸模 塊2 —起向外發(fā)送；所述DSP高速運算控制模塊3還用于在接收到其它接收終端發(fā)送的數(shù) 據(jù)時，根據(jù)本露天礦卡車的設(shè)備號碼，得到排序中的位置序號，并按照排序結(jié)果作相應(yīng)的延 時處理，使其它露天礦卡車的信號按距離由近及遠依次在所述顯示器5上顯示并通過判斷 距離由語音控制模塊6進行報警。所述DSP高速運算控制模塊3接收從傳輸基站和GPS數(shù)據(jù)處理單元13發(fā)送而來 的數(shù)據(jù)信息，并負責(zé)數(shù)據(jù)整理、發(fā)出指令控制各模塊的協(xié)調(diào)工作。由于工作場地車輛較多， 通常不分先后的交互式通訊很容易造成信號疊加、通道堵塞，使預(yù)警系統(tǒng)失效。本實用新型 中DSP高速運算控制模塊3采用DSP快速空中抗干擾算法與周圍的露天礦卡車進行信息交 換，具體計算過程為所述DSP高速運算控制模塊3將存儲模塊4中存儲的其它露天礦卡車 位置信息讀出，按距離由近及遠對其它露天礦卡車的設(shè)備號碼進行排序，結(jié)合本露天礦卡 車位置、方向、速度信息一起對外發(fā)送，當(dāng)對應(yīng)的周圍露天礦卡車接收到數(shù)據(jù)后，與自身號 碼相比較，找到排序中的位置序號，按照排序結(jié)果作相應(yīng)延時處理，從而使周圍其它露天礦 卡車的信號回傳按先后順序進行，保證了距離最近露天礦卡車的優(yōu)先通訊，實現(xiàn)了最可能 發(fā)生危險的露天礦卡車信息在顯示器上的最早顯示。所述語音報警模塊6用于根據(jù)所述DSP高速運算控制模塊3發(fā)送的控制指令進行
語音報警。所述雙GPS現(xiàn)場差分接收模塊1包括連接有天線的GPS接收模塊11、連接有天線 的GPS接收模塊12和GPS數(shù)據(jù)處理單元13，所述GPS數(shù)據(jù)處理單元13分別與所述GPS接收模塊11和GPS接收模塊12電連接；所述GPS數(shù)據(jù)處理單元13用于根據(jù)所述GPS接收模 塊11和GPS接收模塊12接收到的本露天礦卡車的兩個坐標(biāo)數(shù)據(jù)，得到本露天礦卡車的準(zhǔn) 確位置和方向信息。獲取該信息的具體過程為GPS數(shù)據(jù)處理單元13依據(jù)所述GPS接收模 塊11和GPS接收模塊12接收到的本露天礦卡車的兩個坐標(biāo)數(shù)據(jù)進行比較，通過取平均值 的方法修正精度后，得到本露天礦卡車的準(zhǔn)確位置和方向信息，然后這些信息被傳送到DSP 高速運算控制模塊3中進行高速運算。所述接收終端分為卡車防撞預(yù)警器和輔助車輛防撞預(yù)警器，所述GPS現(xiàn)場差分接 收模塊、DSP高速運算控制模塊、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、顯示器、存儲模塊和語音報警模塊位于 所述卡車防撞預(yù)警器內(nèi)，所述GPS現(xiàn)場差分接收模塊、DSP高速運算控制模塊、無線數(shù)據(jù)傳 輸模塊、顯示器、存儲模塊和語音報警模塊位于所述輔助車輛防撞預(yù)警器內(nèi)。本實施例中所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊2和所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊7為無線Mesh模 塊，所述無線Mesh模塊采用2. 4G和5. 8G兩個不同頻率進行數(shù)據(jù)信息的發(fā)送和接收。所述 無線Mesh模塊采用跳頻技術(shù)，其中接收終端中的無線Mesh模塊2用于不斷向傳輸基站發(fā) 送本露天礦卡車位置、方向及設(shè)備號碼等信息，同時，接收從傳輸基站發(fā)射而來的除自身露 天礦卡車以外的其他露天礦卡車的位置信息，實現(xiàn)相互間的數(shù)據(jù)交換。傳輸基站中的無線 Mesh模塊7用于信息的中轉(zhuǎn)傳輸。本實用新型的基于無線Mesh技術(shù)的露天礦卡車防撞預(yù)警系統(tǒng)的工作過程具體如 下接收終端，包括卡車防撞預(yù)警器和輔助車輛防撞預(yù)警器，負責(zé)將自身的露天礦卡 車信息發(fā)送到傳輸基站中，傳輸基站對接收到的信息進行整理，然后分別發(fā)送給各個接收 終端，其中去除當(dāng)前接收終端的自身信息。接收終端對接收到的信息和自身信息進行比對 計算，處理，通過結(jié)果判斷是否進行語音報警。其中，在接收終端先通過所述GPS接收模塊11和GPS接收模塊12接收自身的露 天礦卡車數(shù)據(jù)信息，然后通過所述GPS數(shù)據(jù)處理單元13進行處理后發(fā)送到所述DSP高速運 算模塊3中進行處理后存儲，同時通過所述無線Mesh模塊2將數(shù)據(jù)信息發(fā)送到傳輸基站 中，傳輸基站將接收的數(shù)據(jù)信息進行處理后再通過所述無線Mesh模塊7發(fā)送回接收終端， 通過所述DSP高速運算控制模塊3對接收到的露天礦卡車信息(除自身信息)與已存儲的 自身露天礦卡車信息進行對比，計算，處理，并將結(jié)果顯示在所述顯示屏5上，并通過處理 結(jié)果判斷是否發(fā)送控制指令給所述語音報警模塊6，進行報警，從而實現(xiàn)整個系統(tǒng)的正常運 轉(zhuǎn)。達到預(yù)警防撞的功能，實現(xiàn)減少和防止礦山事故發(fā)生的目的。本實用新型實現(xiàn)了復(fù)雜條件下礦場車輛、人員位置信息的相互順暢傳遞，使駕駛 員可以隨時通過顯示器了解周圍車輛、人員狀況，避免了由于車身較大形成的盲區(qū)帶來的 安全隱患，提高了駕駛安全性和舒適性，保證了人身安全和生產(chǎn)秩序，同時，以距離遠近作 為數(shù)據(jù)傳輸先后的判斷依據(jù)，有效解決了多車輛同時傳送造成的信號混亂疊加導(dǎo)致數(shù)據(jù)通 訊失敗的問題，信號按危險等級進行先后傳輸，不僅傳輸有序、通暢，而且還提高了駕駛員 的反應(yīng)時間，降低了發(fā)生事故的概率。雙天線設(shè)計克服了金屬車身的屏蔽作用，保證了通訊 過程的穩(wěn)定、可靠，其整體結(jié)構(gòu)完全適合在礦場中大型車輛上推廣使用。無線Mesh技術(shù)實 現(xiàn)了各車輛之間的數(shù)據(jù)互傳。本實用新型的基于無線Mesh技術(shù)的露天礦卡車防撞預(yù)警系統(tǒng)在保證無線通信的順暢和傳輸數(shù)據(jù)安全的前提下，能夠全天候顯示車輛周圍其它車輛、人員位置實況，完成所 需圖像和語音的傳輸交換，達到預(yù)警防撞的功能，實現(xiàn)減少和防止礦山事故發(fā)生的目的。 所述僅是本實用新型的優(yōu)選實施方式，應(yīng)當(dāng)指出，對于本技術(shù)領(lǐng)域的普通技術(shù)人 員來說，在不脫離本發(fā)明技術(shù)原理的前提下，還可以做出若干改進和潤飾，這些改進和潤飾 也應(yīng)視為本發(fā)明的保護范圍。
權(quán)利要求1.一種基于無線Mesh技術(shù)的露天礦卡車防撞預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于，所述系統(tǒng)包括接 收終端和傳輸基站，所述接收終端安裝在露天礦卡車上；所述傳輸基站包括無線數(shù)據(jù)傳輸模塊(7)和處理模塊(8)，所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊(7) 與所述處理模塊( 連接；所述接收終端包括雙GPS現(xiàn)場差分接收模塊(1)、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊( 、DSP高速運 算控制模塊(3)、存儲模塊0)、顯示器( 和語言報警模塊(6)，所述雙GPS現(xiàn)場差分接收 模塊(1)與所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊( 連接，所述DSP高速運算控制模塊C3)分別與所述 雙GPS現(xiàn)場差分接收模塊(1)、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊O)、存儲模塊G)、顯示器( 和語音報 警模塊(6)連接；所述接收終端和傳輸基站通過所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊( 和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊(7)無 線連接；所述雙GPS現(xiàn)場差分接收模塊(1)用于獲取本露天礦卡車的準(zhǔn)確位置和方向信息，將 所述準(zhǔn)確位置和方向信息發(fā)送到所述DSP高速運算控制模塊( ，并將所述準(zhǔn)確位置和方 向信息通過所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊( 發(fā)送到所述傳輸基站；所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊(7)用于接收所述接收終端發(fā)送的信息，并將所述信息發(fā)送到 所述處理模塊(8)；所述處理模塊(8)用于對所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊(7)接收到的各個接收終端的信息進 行整理，并通過所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊(7)將除了該接收終端之外的其它接收終端的信息 發(fā)送到該接收終端；所述DSP高速運算控制模塊C3)用于通過所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊( 接收其它接收終 端的準(zhǔn)確位置和方向信息，并將接收到的信息存儲到所述存儲模塊(4)中；所述DSP高速運 算控制模塊(3)還用于根據(jù)其它接收終端的準(zhǔn)確位置信息，按距離由近及遠對其它露天礦 卡車的設(shè)備號碼進行排序，結(jié)合本露天礦卡車的位置、方向、速度信息通過所述無線數(shù)據(jù)傳 輸模塊( 一起向外發(fā)送；所述DSP高速運算控制模塊C3)還用于在接收到其它接收終端 發(fā)送的數(shù)據(jù)時，根據(jù)本露天礦卡車的設(shè)備號碼，得到排序中的位置序號，并按照排序結(jié)果作 相應(yīng)的延時處理，使其它露天礦卡車的信號按距離由近及遠依次在所述顯示器( 上顯示 并通過判斷距離由語音報警模塊(6)進行報警；所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊( 和所述無線數(shù)據(jù)傳輸模塊(7)為無線Mesh模塊。
2.如權(quán)利要求1所述的基于無線Mesh技術(shù)的露天礦卡車防撞預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于， 所述雙GPS現(xiàn)場差分接收模塊(1)包括連接有天線的GPS接收模塊(11)、連接有天線的GPS 接收模塊(1 和GPS數(shù)據(jù)處理單元(13)，所述GPS數(shù)據(jù)處理單元(1 分別與所述GPS接 收模塊(11)和GPS接收模塊(1 電連接；所述GPS數(shù)據(jù)處理單元用于根據(jù)所述GPS接收 模塊(11)和GPS接收模塊(1 接收到的本露天礦卡車的兩個坐標(biāo)數(shù)據(jù)，得到本露天礦卡 車的準(zhǔn)確位置和方向信息。
3.如權(quán)利要求2所述的基于無線Mesh技術(shù)的露天礦卡車防撞預(yù)警系統(tǒng)，其特征在于， 所述接收終端分為卡車防撞預(yù)警器和輔助車輛防撞預(yù)警器，所述GPS現(xiàn)場差分接收模塊、 DSP高速運算控制模塊、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、顯示器、存儲模塊和語音報警模塊位于所述卡 車防撞預(yù)警器內(nèi)，所述GPS現(xiàn)場差分接收模塊、DSP高速運算控制模塊、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、 顯示器、存儲模塊和語音報警模塊位于所述輔助車輛防撞預(yù)警器內(nèi)。
4.如權(quán)利要求1至3任一項所述的基于無線Mesh技術(shù)的露天礦卡車防撞預(yù)警系統(tǒng)， 其特征在于，所述無線Mesh模塊采用2. 4G和5. 8G兩個不同頻率進行數(shù)據(jù)信息的發(fā)送和接 收。
專利摘要本實用新型公開了一種基于無線Mesh技術(shù)的露天礦卡車防撞預(yù)警系統(tǒng)，包括接收終端和傳輸基站；傳輸基站包括互相連接的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊和處理模塊；接收終端包括互相連接的雙GPS現(xiàn)場差分接收模塊和無線數(shù)據(jù)傳輸模塊，以及DSP高速運算控制模塊、存儲模塊、顯示器和語言報警模塊，DSP高速運算控制模塊分別與雙GPS現(xiàn)場差分接收模塊、無線數(shù)據(jù)傳輸模塊、存儲模塊、顯示器和語言報警模塊連接；接收終端和傳輸基站通過各自的無線數(shù)據(jù)傳輸模塊無線連接。本實用新型的露天礦卡車防撞預(yù)警系統(tǒng)能夠全天候顯示車輛周圍其它車輛、人員位置實況，完成所需圖像和語音的傳輸交換，達到預(yù)警防撞的功能，實現(xiàn)減少和防止礦山事故發(fā)生的目的。
文檔編號G08G1/16GK201936458SQ20112005399
公開日2011年8月17日 申請日期2011年3月3日 優(yōu)先權(quán)日2011年3月3日
發(fā)明者黃國鵬 申請人:北京中礦華沃電子科技有限公司