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专利号: 2021113913978
申请人: 重庆邮电大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-06-16
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于LoRa智能安全帽系统的测距网关调度方法,其特征在于,实时获取智能安全帽的数据,将获取的数据输入到LoRa智能安全帽系统中,LoRa智能安全帽系统对测距网关进行调度,得到工人位置信息;监管者通过LoRa智能安全帽系统得到的工人位置信息对工人进行监管;

LoRa智能安全帽系统对测距网关进行调度的过程包括:S1:智能安全帽系统云平台根据获取的智能安全帽数据选择最优的测距网关GW1、GW2和GW3;

S2:智能安全帽系统云平台向选择的测距网关GW1、GW2和GW3分别进行测距处理,得到待测距终端位置信息,即工人位置信息;

S3:云平台将工人位置信息发送给移动客户子系统,监管者通过移动客户子系统获得工人位置信息。

2.根据权利要求1所述的一种基于LoRa智能安全帽系统的测距网关调度方法,其特征在于,智能安全帽系统云平台根据获取的智能安全帽数据选择最优的测距网关的过程为:S11:云平台CP进入测距模式并开启定位定时器Tmeas,查询一定时间T内,系统覆盖范围内的全部网关GW与待测距终端UE的历史通信记录,得到与待定位终端UE有过通信的网关的标识GWid、与待测距终端有过测距操作的网关的历史测距距离Dmeas和LoRa信号强度RSSI;记录与待测距终端UE有过数据通信的网关数量为n,记录与终端UE有过测距操作的网关数量为m;其中,通信包括数据通信和测距操作;

S12:如果时间T内,与待测距终端UE有过数据通信的网关数量大于等于3,则优选选取与待测距终端UE有过数据通信的网关中通信时间最近的3个网关作为测距网关,将选出的测距网关按与终端通信的时刻离当前时刻的时间由近及远排列,得到GW1、GW2、GW3;否则,按步骤S13处理;

S13:如果时间T内,与终端UE有过数据通信的网关数量为2,将两个测距网关按照与终端通信时刻离当前时刻的时间由近及远依次选择为GW1、GW2;在时间T内,若与终端UE有过测距操作的网关数量大于等于1,选择与终端UE有过测距操作且测距操作时刻离当前时刻最近的一个网关作为第3个测距网关GW3;若无网关与终端UE有过测距操作,选择1个与GW1网关物理距离最近的网关作为第3个测距网关GW3;否则,按步骤S14处理;

S14:如果时间T内,与终端UE有过数据通信的网关数量为1,将该网关作为测距网关GW1;在时间T内,若与终端UE有过测距操作的网关数量大于等于1,选择与终端UE有过测距操作且测距操作时刻离当前时刻最近的一个网关作为第2个测距网关GW2,再选择1个与GW1网关物理距离最近的网关作为第3个测距网关GW3;若无网关与终端UE有过测距操作,选择与GW1网关物理距离最近的网关作为第2测距网关GW2,选择与GW1网关物理距离次近的网关作为第3个测距网关GW3;否则,按步骤S15处理;

S15:如果时间T内,若无网关与终端UE有过数据通信,且与终端UE有过测距操作的网关数量大于等于1,选择与终端UE有过测距操作且测距操作时刻离当前时刻最近的一个网关作为第1个测距网关GW1,再随机选择LoRa覆盖范围内中心区域的2个网关作为测距网关,测距网关顺序按照距LoRa覆盖范围中心点的距离由近及远排序为GW2、GW3;若无网关与终端UE有过数据通信和测距操作,随机选择LoRa覆盖范围内中心区域的3个网关作为测距网关,测距网关顺序按照距LoRa覆盖范围中心点的距离由近及远排序为GW1、GW2、GW3。

3.根据权利要求1所述的一种基于LoRa智能安全帽系统的测距网关调度方法,其特征在于,测距处理过程包括:

S21:智能安全帽系统云平台向所有测距网关分别发送测距请求消息;

S22:测距网关接收测距请求消息后,向云平台回复测距响应消息,并与待测距终端完成测距操作,得到测距数据信息;

S23:测距网关将测距数据信息封装,形成测距结果上报消息,并将测距结果上报消息发送给云平台;

S24:云平台解析测距结果上报消息得到测距数据信息,对得到的测距数据信息进行预处理,得到处理好的测距数据信息;

S25:云平台根据处理好的测距数据信息计算待测距终端位置。

4.根据权利要求3所述的一种基于LoRa智能安全帽系统的测距网关调度方法,其特征在于,智能安全帽系统云平台向所有测距网关分别发送测距请求消息过程包括:S211:云平台根据GW‑CP接口组装测距网关GW1的测距请求消息,测距请求消息包括待测距终端标识UEid、测距网关标识GWid、测距请求信息Dmeas_Req;

S212:开启单次测距定时器Tmeas_cp,云平台通过GW‑CP接口发送测距请求信息给测距网关;

S213:当云平台收到测距响应消息或定时器Tmeas_cp溢出时,则终止本次测距处理;

S214:云平台重置定时器Tmeas_cp,向下一网关发送测距请求消息,重复S211‑S213直到云平台向所有测距网关发送完测距请求消息。

5.根据权利要求3所述的一种基于LoRa智能安全帽系统的测距网关调度方法,其特征在于,测距网关与待测距终端完成测距操作的过程包括:测距网关接收到云平台下发的测距请求消息后,解析测距请求消息获得待测距终端标识UEid;

测距网关根据获得的待测距终端标识UEid向对应的待测距终端发起测距,测距网关和待测距终端进入测距模式,测距网关与待测距终端之间基于SX1280芯片完成测距操作。

6.根据权利要求3所述的一种基于LoRa智能安全帽系统的测距网关调度方法,其特征在于,测距数据信息包括:测距结果Dmeas、待测距终端测得的LoRa信号强度RSSI、待测距终端标识UEid和测距网关标识GWid。

7.根据权利要求3所述的一种基于LoRa智能安全帽系统的测距网关调度方法,其特征在于,云平台对测距数据信息进行预处理的过程包括:云平台对测距数据信息进行清洗处理,滤除异常数据,统计有效测距数据的数量为x,统计无效测距数据的数量为y;

云平台判断预处理后的测距数据信息是否满足要求,是否满足要求的条件为:若测距数据信息有效值数量为3个或3个以上,则满足要求,若测距数据信息有效值数量不足3个,则不满足要求;

若测距数据满足要求,则云平台关闭定位定时器Tmeas并退出测距模式,若测距数据不满足要求,云平台进行下一步处理。

8.根据权利要求7所述的一种基于LoRa智能安全帽系统的测距网关调度方法,其特征在于,云平台进行下一步处理包括:判断定位定时器Tmeas是否超时;若定位定时器Tmeas超时,则云平台关闭定位定时器Tmeas并退出测距模式,若定位定时器Tmeas不超时,则云平台重新发起测距网关调度过程。

9.根据权利要求8所述的一种基于LoRa智能安全帽系统的测距网关调度方法,其特征在于,云平台重新发起测距网关调度过程为:随机选择位于LoRa覆盖范围内中心区域的y个网关作为补充测距网关,云平台对补充测距网关和已选择的3个测距网关进行测距处理。