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专利号: 2024100670755
申请人: 中国矿业大学
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:

1.一种煤矿瓦斯灾害综合治理的风险预警方法,其特征在于,包括:

在第一信道接入第一传感器网络,并获取包含在第一传感器网络的传感器集合;

对包含在传感器集合内的传感器进行唤醒;

基于唤醒后的传感器的设置位置进行巡航路径和行进速度的规划,其中巡航路径按照巷道内传感器的布设位置确定,行进速度按照相邻传感器的间隔确定;

无人机按照规划的巡航路径和行进速度进行巡航,通过直接传输的方式接收传感器采集的瓦斯数据,并基于接收的传感器数据进行瓦斯超标风险的分析。

2.如权利要求1所述的一种煤矿瓦斯灾害综合治理的风险预警方法,其特征在于,所述行进速度根据传感器节点相对于底板的高度确定,且在高于1/3巷道高度的巡航时,行进速度为1/3巷道高度的1/2‑2/3。

3.如权利要求1所述的一种煤矿瓦斯灾害综合治理的风险预警方法,其特征在于,在剩余巡航时长低于巡航时长阈值时,在第二信道接入第二传感器网络,并对第二传感器网络中传感器进行唤醒,所述剩余巡航时长为无人机按照规划的行进速度完成巡航路径的时长。

4.如权利要求3所述的一种煤矿瓦斯灾害综合治理的风险预警方法,其特征在于,根据无人机的实际飞行路径更新无人机巡航路径,在更新后无人机的巡航路径涉及传感器的数据收集顺序变更时,重新设置传感器的休眠或唤醒状态。

5.如权利要求1所述的一种煤矿瓦斯灾害综合治理的风险预警方法,其特征在于,所述巡航路径的规划过程包括:根据唤醒后的传感器的标识获取传感器在巷道的空间位置,按照空间位置计算传感器在水平面的投影,以传感器为节点构建图网络,以传感器在投影上的坐标作为网络中节点的坐标,以距离无人机最近的传感器为起点,以距离无人机距离最远的传感器为终点,使用Dijkstra算法获取最短遍历路径作为巡航路径。

6.如权利要求5所述的一种煤矿瓦斯灾害综合治理的风险预警方法,其特征在于,根据无人机的位置和巡航路径确定无人机到达传感器的等待时长,在等待时长高于等待阈值时,基于等待时长设置传感器的唤醒时间,并使传感器进入休眠状态。

7.如权利要求1所述的一种煤矿瓦斯灾害综合治理的风险预警方法,其特征在于,在无人机巡航路径和行进速度确定后,确定无人机到达传感器的等待时长,基于等待时长确定待机传感器组,所述待机传感器组为等待时长高于等待阈值的传感器;

无人机发送休眠指令,待机传感器组内的传感器根据休眠指令进入休眠状态。

8.如权利要求7所述的一种煤矿瓦斯灾害综合治理的风险预警方法,其特征在于,基于无人机的实际位置确定未接收瓦斯数据传感器的等待时长,基于等待时长确定待机传感器组的唤醒或休眠状态,所述待机传感器组为等待时长高于等待阈值的传感器。

9.如权利要求7所述的一种煤矿瓦斯灾害综合治理的风险预警方法,其特征在于,基于无人机的行进速度确定无人机到达未接收瓦斯数据的传感器的等待时长,基于等待时长确定待机传感器组的唤醒或休眠状态,所述待机传感器组为等待时长高于等待阈值的传感器。

10.如权利要求1所述的一种煤矿瓦斯灾害综合治理的风险预警方法,其特征在于,在无人机距离传感器的距离低于空间阈值时,无人机进入悬停状态,在无人机完成和传感器直接传输瓦斯数据后,将当前传感器从巡航路径中移除,无人机进入巡航状态。