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专利号: 2017112876208
申请人: 山东极舜信息科技有限公司
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2025-10-14
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于无线传感器网络的煤矿井下人员跟踪系统,其特征是,包括跟踪监测装置和服务器,所述的跟踪监测装置包括基站、网关、移动传感器节点和多个静态静态传感器节点,所述基站和多个静态静态传感器节点构成无线传感器网络;所述的移动传感器节点由需跟踪的煤矿井下人员携带,并能与静态静态传感器节点通信;所述的无线传感器网络由网关与服务器连接进行数据交换。

2.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的煤矿井下人员跟踪系统,其特征是,所述的静态静态传感器节点安装于煤矿巷道的墙壁上,相邻两个静态静态传感器节点之间的距离不大于30米。

3.根据权利要求2所述的一种基于无线传感器网络的煤矿井下人员跟踪系统,其特征是,所述的服务器包括收发器、数据处理器和显示器,其中收发器用于接收无线传感器网络中静态静态传感器节点发送的数据;所述的数据处理器用于根据数据绘制需跟踪的煤矿井下人员的运动轨迹,并通过显示器显示所述运动轨迹。

4.根据权利要求1所述的一种基于无线传感器网络的煤矿井下人员跟踪系统,其特征是,所述的无线传感器网络采用下述的网络模型:

将部署的静态传感器节点形成的整个感应区域划分为多个大小相同的正方形虚拟网格,每个正方形虚拟网格中选出一个静态传感器节点作为簇头节点,以管理所在正方形虚拟网格内的静态传感器节点,两个相邻的正方形虚拟网格间静态传感器节点可以直接相互通信。

5.根据权利要求4所述的一种基于无线传感器网络的煤矿井下人员跟踪系统,其特征是,每个簇头节点时刻处于活动状态,在无线传感器网络的初始阶段,每个簇头节点按照下列公式为所在正方形虚拟网格内的静态传感器节点计算睡眠/工作周期并广播:式中,Ti表示静态传感器节点i的睡眠/工作周期,vmax为煤矿井下工作人员的最大运动速度,b为方形目标监测区域的边长,d(Ni,o)为静态传感器节点i所在正方形虚拟网格的簇头节点Ni与方形目标监测区域的中心点之间的距离,Tmax为设定的最大睡眠/工作周期,min[·]表示求取最小值;

当静态传感器节点i接收到簇头节点广播的睡眠/工作周期时,若睡眠/工作周期满足Ti≥th+ts时,静态传感器节点i按照Ti进入睡眠状态,否则继续保持活动状态,其中th、ts分别为静态传感器节点从活动状态转换为睡眠状态和从睡眠状态返回活动状态所需要的时间延迟。