一種基于Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的礦用應(yīng)急救援通訊方法
【專利摘要】本發(fā)明公開了一種基于Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的礦用應(yīng)急救援通訊方法，其特征是：包括以下步驟：以Mesh路由器為基礎(chǔ)組成通訊網(wǎng)絡(luò)，各個Mesh路由器之間通過Mesh協(xié)議組網(wǎng)，動態(tài)、自動建立網(wǎng)狀無線鏈接；根據(jù)Mesh路由器的距離進行傳輸，如果最近的Mesh路由器擁堵，根據(jù)各個Mesh路由器的流量，選擇流量最小的Mesh路由器進行傳輸數(shù)據(jù)包；Mesh路由器連接礦用本安型攝像儀采集視頻圖像信息，連接礦用移動終端進行語音通訊。本發(fā)明組網(wǎng)靈活方便，可以大大減少網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)成本。
【專利說明】一種基于Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的礦用應(yīng)急救援通訊方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001]本發(fā)明涉及一種基于Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的礦用應(yīng)急救援通訊方法。

【背景技術(shù)】
[0002]目前煤礦的通訊聯(lián)通系統(tǒng)已經(jīng)由傳統(tǒng)的語音電話(防爆電話)演變成基于網(wǎng)絡(luò)的有線和無線通訊方式，通訊的內(nèi)容也有傳統(tǒng)的語音發(fā)展成如視頻監(jiān)控、環(huán)境監(jiān)測、自動控制等數(shù)據(jù)業(yè)務(wù)，以便于進行協(xié)同作業(yè)，以及在出現(xiàn)災(zāi)害或其他緊急事件的時候，方便相關(guān)人員快速進行通訊，組織快速救援與撤離，以達到提高生產(chǎn)效率，減少事故的目的?，F(xiàn)有的蜂窩網(wǎng)絡(luò)因為其較大的部署開銷，不能滿足煤礦行業(yè)對此的需求。因此，現(xiàn)有的煤礦井下無線通訊多為基于依靠以太網(wǎng)相連的多個單跳無線基站的通訊系統(tǒng)。該系統(tǒng)的缺點是，每個無線基站的覆蓋范圍有限，且受限于煤礦井下地形特征，完全采用有線以太網(wǎng)部署整個井下區(qū)域，費用開銷大。
[0003]無線網(wǎng)狀網(wǎng)(Mesh)的出現(xiàn)可有效解決當(dāng)前基于單跳無線基站的不足。無線網(wǎng)狀網(wǎng)由多個Mesh路由組成。無線路由器之間可通過無線相互通訊，并可以與無線網(wǎng)關(guān)節(jié)點多跳相連。在實際部署中，只需要將無線網(wǎng)關(guān)節(jié)點與以太網(wǎng)以有線的方式互聯(lián)，無線路由器可靈活的部署在井下巷道內(nèi)，不受井下布線的限制。在礦下開辟新的巷道或采掘面不斷向前推進時，無線路由器可很方便的進行位置的重新配置，減少重新布線的開銷。同時，無線網(wǎng)狀網(wǎng)的多信道多天線技術(shù)，可有效增加網(wǎng)絡(luò)的吞吐率，減少延遲，其無縫漫游技術(shù)又可以使用戶在井下移動時，時刻保持通話的連續(xù)性，這些都將有效提升井下通訊的質(zhì)量。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0004]本發(fā)明為了解決上述問題，提出了一種基于Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的礦用應(yīng)急救援通訊方法，該通訊方法利用到Mesh網(wǎng)絡(luò)的無中心和自組織的特性，實現(xiàn)無線網(wǎng)狀網(wǎng)技術(shù)(Mesh)在煤礦井下的應(yīng)用，有效解決煤礦特殊地形有線網(wǎng)絡(luò)布線困難及有線網(wǎng)絡(luò)布線費用大的問題。
[0005]為了實現(xiàn)上述目的，本發(fā)明采用如下技術(shù)方案:
[0006]一種基于Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的礦用應(yīng)急救援通訊方法，包括以下步驟:
[0007](I)以Mesh路由器為基礎(chǔ)組成通訊網(wǎng)絡(luò)，各個Mesh路由器之間通過Mesh協(xié)議組網(wǎng)，動態(tài)、自動建立網(wǎng)狀無線鏈接；
[0008](2)根據(jù)Mesh路由器的距離進行傳輸，如果最近的Mesh路由器擁堵，根據(jù)各個Mesh路由器的流量，選擇流量最小的Mesh路由器進行傳輸數(shù)據(jù)包；
[0009](3)Mesh路由器連接礦用本安型攝像儀采集視頻圖像信息，連接礦用移動終端進行語音通訊。
[0010]所述步驟(2)中，Mesh路由器基于無線Mesh節(jié)點網(wǎng)絡(luò)信道與天線分配和資源調(diào)度算法，用于實現(xiàn)根據(jù)周圍環(huán)境靈活調(diào)節(jié)Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議和移動節(jié)點漫游協(xié)議，最終實現(xiàn)無線Mesh路由器基站的負載均衡，保證通訊質(zhì)量。
[0011]Mesh路由器連接礦用本安型攝像儀和移動終端，接收采集的煤礦井下數(shù)據(jù)信息，根據(jù)周圍環(huán)境自動選擇最優(yōu)路徑傳輸，最終進入到工業(yè)以太網(wǎng)，通過調(diào)度平臺或者各種接收終端進行查看。
[0012]所述步驟(I)中，各個Mesh路由器組成分布式的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，其中任何一個Mesh路由器與其他網(wǎng)絡(luò)相連，實現(xiàn)整個Mesh網(wǎng)絡(luò)與其它網(wǎng)絡(luò)相連。
[0013]所述步驟(I)中，Mesh路由器具有移動性，保持傳輸數(shù)據(jù)的連續(xù)性。
[0014]所述煤礦井下數(shù)據(jù)信息，包括視頻和通話數(shù)據(jù)。
[0015]所述步驟(I)中，任意兩個Mesh路由器之間通過Mesh協(xié)議快速組網(wǎng)，Mesh路由器與井下無線通訊設(shè)備之間通過WiFi無線連接并進行通信，以實現(xiàn)無線通訊功能。
[0016]所述步驟(2)中，如果最近的Mesh路由器由于流量過大而導(dǎo)致?lián)砣脑?，那么?shù)據(jù)自動重新路由到一個通信流量最小的臨近Mesh路由器進行傳輸。
[0017]本發(fā)明的工作原理為:采用分布式的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，即任何一個Mesh路由器與其他網(wǎng)絡(luò)(以太網(wǎng))相連，就可實現(xiàn)整個Mesh網(wǎng)絡(luò)與其他網(wǎng)絡(luò)(以太網(wǎng))相連；Mesh路由器具有移動性，可以保持傳輸數(shù)據(jù)(視頻和通話數(shù)據(jù))連續(xù)性，這些適應(yīng)了煤礦下復(fù)雜的地形，免去了布線的困難，可以實時進行通訊，是一種非常實用的礦用應(yīng)急救援通訊方法。
[0018]本發(fā)明的有益效果為:
[0019](I)符合GB3836-2010標(biāo)準，采用本質(zhì)安全型設(shè)計；采用IP攝像頭，網(wǎng)絡(luò)延伸到哪里就可以觀察到現(xiàn)場環(huán)境；
[0020](2)語音支持對講和脫網(wǎng)通訊，可以隨時保持通話；
[0021](3)采用高度集成的數(shù)字設(shè)計，結(jié)構(gòu)緊湊、體積小、重量輕；
[0022](4)采用很強的抗干擾能力和抗沖擊外形設(shè)計；采用很靈活的固定方式，可以手提、放在背包、固定安放等；
[0023](5)大帶寬，大吞吐量，保證語音視頻流暢傳輸，保證多跳數(shù)據(jù)穩(wěn)定，適合煤礦井下復(fù)雜的環(huán)境使用；
[0024](6)組網(wǎng)靈活方便，可以大大減少網(wǎng)絡(luò)基礎(chǔ)建設(shè)成本。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1為本發(fā)明的結(jié)構(gòu)原理圖；
[0026]圖2為本發(fā)明的實施例結(jié)構(gòu)原理圖。

【具體實施方式】
:
[0027]下面結(jié)合附圖與實施例對本發(fā)明作進一步說明。
[0028]—種基于Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的礦用應(yīng)急救援通訊裝置，包括礦用本安型攝像儀和礦用本安型通訊儀，所述礦用本安型攝像儀和礦用本安型通訊儀連接，所述礦用本安型通訊器包括Mesh路由器和電源；
[0029]Mesh路由器包括殼體、Mesh模塊、電池電路板和天線，其中，Mesh模塊、電池電路板、電源設(shè)置于殼體內(nèi)部，電源提供動力源，電源連接電池電路板，Mesh模塊連接電池電路板，用于實現(xiàn)無線Mesh節(jié)點網(wǎng)絡(luò)信道與天線分配和資源調(diào)度的Mesh模塊連接內(nèi)置天線，通過內(nèi)置天線與移動終端連接，殼體上設(shè)有天線，通過天線與其他礦用應(yīng)急救援通訊裝置連接，實現(xiàn)無線信號的傳輸；
[0030]礦用本安型攝像儀包括IP攝像頭，采集礦內(nèi)視頻。
[0031]礦用本安型攝像儀，包括殼體，殼體內(nèi)設(shè)置攝像頭組件，攝像頭組件后端設(shè)置有鏡片，鏡片通過玻璃片密封墊與殼體連接，攝像頭組件連接線纜，線纜通過鎖緊螺母和密封墊固定。
[0032]MESH模塊用于實現(xiàn)無線Mesh節(jié)點網(wǎng)絡(luò)信道與天線分配和資源調(diào)度，根據(jù)周圍環(huán)境調(diào)節(jié)Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議和移動節(jié)點漫游協(xié)議，實現(xiàn)無線MESH路由器的負載均衡。
[0033]電源為便攜式電源，給通訊儀實時供電，方便應(yīng)急救援通訊裝置的移動。
[0034]電池電路板連接電源，對電源進行充放電，進行電池均衡。
[0035]應(yīng)急救援通訊裝置之間通過天線傳輸。
[0036]如圖1所不，一種應(yīng)急救援通訊系統(tǒng)，包括:
[0037]多個基于Mesh路由器的礦用本安型通訊儀，彼此通過Mesh協(xié)議組網(wǎng)，
[0038]與礦用本安型通訊儀連接并采集視頻圖像的的礦用本安型攝像儀，
[0039]與礦用本安型通訊儀連接并進行通信的井下無線通訊設(shè)備，
[0040]用于提供無線網(wǎng)絡(luò)的礦用本安型無線基站，
[0041]礦用本安型無線基站與礦用本安型交換機連接，礦用本安型交換機連接工業(yè)以太網(wǎng)。
[0042]礦用本安型通訊儀與移動終端連接，接收礦用WiFi手機采集的語音信號和礦用本安型攝像儀采集的視頻信號。
[0043]礦用本安型通訊儀之間動態(tài)地、自動地建立網(wǎng)狀的無線鏈接，數(shù)據(jù)包根據(jù)各個礦用本安型通訊儀的流量大小，自動通過流量最小的礦用本安型通訊儀進行傳輸。
[0044]如2圖所示，礦用本安型通訊儀與WiFi手機通過無線WiFi連接，實現(xiàn)語音信號傳輸，若干礦用本安型通訊儀通過Mesh協(xié)議實現(xiàn)無線信號連接，可隨時組成Mesh網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)礦用WiFi手機采集的語音信號和礦用本安型攝像儀采集的視頻信號的傳輸。
[0045]任意兩個礦用本安型通訊儀之間通過Mesh協(xié)議快速組網(wǎng)，礦用本安型通訊儀與井下無線通訊設(shè)備(礦用WiFi手機和礦用本安型無線基站等)之間通過WiFi無線連接并進行通信，以實現(xiàn)無線通訊功能。礦用本安型攝像儀可將采集到的視頻圖像信息通過Mesh網(wǎng)絡(luò)傳輸，通過PC機或者其他終端可隨時查看，實現(xiàn)視頻圖像的實時傳輸功能。
[0046]各礦用本安型通訊儀之間可以動態(tài)地、自動地建立網(wǎng)狀的無線鏈接，超越了傳統(tǒng)無線網(wǎng)絡(luò)的拓撲結(jié)構(gòu)，非常適合臨時組網(wǎng)和快速組網(wǎng)等場景下的使用。如果最近的礦用本安型通訊儀由于流量過大而導(dǎo)致?lián)砣脑挘敲磾?shù)據(jù)可以自動重新路由到一個通信流量較小的臨近Mesh路由器進行傳輸。依此類推，數(shù)據(jù)包還可以根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的情況，繼續(xù)路由到與之最近的下一個Mesh路由器進行傳輸，直到最終目的地為止。
[0047]上述雖然結(jié)合附圖對本發(fā)明的【具體實施方式】進行了描述，但并非對本發(fā)明保護范圍的限制，所屬領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)該明白，在本發(fā)明的技術(shù)方案的基礎(chǔ)上，本領(lǐng)域技術(shù)人員不需要付出創(chuàng)造性勞動即可做出的各種修改或變形仍在本發(fā)明的保護范圍以內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1.一種基于Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的礦用應(yīng)急救援通訊方法，其特征是:包括以下步驟: (1)以Mesh路由器為基礎(chǔ)組成通訊網(wǎng)絡(luò)，各個Mesh路由器之間通過Mesh協(xié)議組網(wǎng)，動態(tài)、自動建立網(wǎng)狀無線鏈接； (2)根據(jù)Mesh路由器的距離進行傳輸，如果最近的Mesh路由器擁堵，根據(jù)各個Mesh路由器的流量，選擇流量最小的Mesh路由器進行傳輸數(shù)據(jù)包； (3)Mesh路由器連接礦用本安型攝像儀采集視頻圖像信息，連接礦用移動終端進行語音通訊。
2.如權(quán)利要求1所述的一種基于Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的礦用應(yīng)急救援通訊方法，其特征是:所述步驟(2)中，Mesh路由器基于無線Mesh節(jié)點網(wǎng)絡(luò)信道與天線分配和資源調(diào)度算法，用于實現(xiàn)根據(jù)周圍環(huán)境靈活調(diào)節(jié)Mesh網(wǎng)絡(luò)路由協(xié)議和移動節(jié)點漫游協(xié)議，最終實現(xiàn)無線Mesh路由器基站的負載均衡，保證通訊質(zhì)量。
3.如權(quán)利要求1所述的一種基于Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的礦用應(yīng)急救援通訊方法，其特征是:Mesh路由器連接礦用本安型攝像儀和移動終端，接收采集的煤礦井下數(shù)據(jù)信息，根據(jù)周圍環(huán)境自動選擇最優(yōu)路徑傳輸，最終進入到工業(yè)以太網(wǎng)，通過調(diào)度平臺或者各種接收終端進行查看。
4.如權(quán)利要求1所述的一種基于Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的礦用應(yīng)急救援通訊方法，其特征是:所述步驟(I)中，各個Mesh路由器組成分布式的組網(wǎng)結(jié)構(gòu)，其中任何一個Mesh路由器與其他網(wǎng)絡(luò)相連，實現(xiàn)整個Mesh網(wǎng)絡(luò)與其它網(wǎng)絡(luò)相連。
5.如權(quán)利要求1所述的一種基于Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的礦用應(yīng)急救援通訊方法，其特征是:所述步驟(I)中，Mesh路由器具有移動性，保持傳輸數(shù)據(jù)的連續(xù)性。
6.如權(quán)利要求3所述的一種基于Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的礦用應(yīng)急救援通訊方法，其特征是:所述煤礦井下數(shù)據(jù)信息，包括視頻和通話數(shù)據(jù)。
7.如權(quán)利要求1所述的一種基于Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的礦用應(yīng)急救援通訊方法，其特征是:所述步驟(I)中，任意兩個Mesh路由器之間通過Mesh協(xié)議快速組網(wǎng)，Mesh路由器與井下無線通訊設(shè)備之間通過WiFi無線連接并進行通信，以實現(xiàn)無線通訊功能。
8.如權(quán)利要求2所述的一種基于Mesh網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的礦用應(yīng)急救援通訊方法，其特征是:所述步驟(2)中，如果最近的Mesh路由器由于流量過大而導(dǎo)致?lián)砣脑挘敲磾?shù)據(jù)自動重新路由到一個通信流量最小的臨近Mesh路由器進行傳輸。
【文檔編號】H04W28/08GK104486798SQ201410765998
【公開日】2015年4月1日 申請日期:2014年12月11日 優(yōu)先權(quán)日:2014年12月11日
【發(fā)明者】張文亮, 劉建文, 郭少豐 申請人:濟南藍動激光技術(shù)有限公司