专利名称：一种基于无线Mesh技术的露天矿卡车防撞预警系统的制作方法
技术领域：
本实用新型涉及报警技术领域，特别是涉及一种基于无线Mesh(无线多跳网)技 术的基于无线Mesh技术的露天矿卡车防撞预警系统。
背景技术：
在露天矿生产作业流程中，运输环节最为重要，而矿区内重型车辆较多，交通复 杂，受吨位大、车体庞大、视野受限有盲区等影响，露天矿内车辆相撞事故频繁发生，已经成 为露天矿生产和人身安全的重大隐患。目前，我国在露天矿车辆的防撞预警方面已经有了 一定的避让措施，一般的解决方案是在车体上插红旗引起附近车辆的注意，还有在车后安 装摄像头，利用摄像头采集车后及周边图像信息，为驾驶员安全驾驶提供图像保障，这两种 方法虽然简单、方便，也解决了一定的视野受限问题，起到一定的防撞作用，但只适用于矿 区光线较好，能见度较高的情况，对于露天矿区环境复杂，夜晚光线较差、能见度低，或者大 风沙、煤尘、粉尘弥漫等情况，摄像头的图像采集工作就会受到严重影响，采集的图像无法 识别。此外，盲区的存在导致司机无法看到该区的车辆，因此碰撞事故频繁发生，车辆和人 身安全得不到保障，生产压力和成本压力成倍增加。对于司机而言，如果能准确获知本车周 围其它车辆和人员的具体位置状况、就能够避免事故的发生。
实用新型内容本实用新型的主要目的在于克服现有技术的不足，提供一种基于无线Mesh技术 的露天矿卡车防撞预警系统。为了实现上述目的，本实用新型的技术方案提供一种基于无线Mesh技术的露天 矿卡车防撞预警系统，所述系统包括接收终端和传输基站，所述接收终端安装在露天矿卡 车上；所述传输基站包括无线数据传输模块(7)和处理模块(8)，所述无线数据传输模 块(7)与所述处理模块( 连接；所述接收终端包括双GPS (Global Positioning System，全球定位系统)现场差 分接收模块(1)、无线数据传输模块O)、DSP (Digital Signalft^cessing，数字信号处理) 高速运算控制模块(3)、存储模块G)、显示器(5)和语言报警模块(6)，所述双GPS现场差 分接收模块(1)与所述无线数据传输模块( 连接，所述DSP高速运算控制模块C3)分别 与所述双GPS现场差分接收模块(1)、无线数据传输模块O)、存储模块G)、显示器(5)和 语言报警模块(6)连接；所述接收终端和传输基站通过所述无线数据传输模块( 和无线数据传输模块
(7)无线连接；所述双GPS现场差分接收模块(1)用于获取本露天矿卡车的准确位置和方向信 息，将所述准确位置和方向信息发送到所述DSP高速运算控制模块( ，并将所述准确位置 和方向信息通过所述无线数据传输模块( 发送到所述传输基站；[0009]所述无线数据传输模块(7)用于接收所述接收终端发送的信息，并将所述信息发 送到所述处理模块(8)；所述处理模块(8)用于对所述无线数据传输模块(7)接收到的各个接收终端的信 息进行整理，并通过所述无线数据传输模块(7)将除了该接收终端之外的其它接收终端的 信息发送到该接收终端；所述DSP高速运算控制模块( 用于通过所述无线数据传输模块( 接收其它接 收终端的准确位置和方向信息，并将接收到的信息存储到所述存储模块(4)中；所述DSP高 速运算控制模块(3)还用于根据其它接收终端的准确位置信息，按距离由近及远对其它露 天矿卡车的设备号码进行排序，结合本露天矿卡车的位置、方向、速度信息通过所述无线数 据传输模块( 一起向外发送；所述DSP高速运算控制模块C3)还用于在接收到其它接收 终端发送的数据时，根据本露天矿卡车的设备号码，得到排序中的位置序号，并按照排序结 果作相应的延时处理，使其它露天矿卡车的信号按距离由近及远依次在所述显示器(5)上 显示并通过判断距离由语音报警模块(6)进行报警；所述无线数据传输模块(2)和所述无线数据传输模块(7)为无线Mesh模块。其中，所述双GPS现场差分接收模块(1)包括连接有天线的GPS接收模块(11)、连 接有天线的GPS接收模块(1 和GPS数据处理单元(13)，所述GPS数据处理单元(13)分 别与所述GPS接收模块(11)和GPS接收模块(1 电连接；所述GPS数据处理单元用于根 据所述GPS接收模块(11)和GPS接收模块(1 接收到的本露天矿卡车的两个坐标数据， 得到本露天矿卡车的准确位置和方向信息。其中，所述接收终端分为卡车防撞预警器和辅助车辆防撞预警器，所述GPS现场 差分接收模块、DSP高速运算控制模块、无线数据传输模块、显示器、存储模块和语音报警模 块位于所述卡车防撞预警器内，所述GPS现场差分接收模块、DSP高速运算控制模块、无线 数据传输模块、显示器、存储模块和语音报警模块位于所述辅助车辆防撞预警器内。其中，所述无线Mesh模块采用2. 4G和5. 8G两个不同频率进行数据信息的发送和 接收。与现有技术相比，本实用新型具有以下有益效果本实用新型的基于无线Mesh技术的露天矿卡车防撞预警系统在保证无线通信的 顺畅和传输数据安全的前提下，能够全天候显示车辆周围其它车辆、人员位置实况，完成所 需图像和语音的传输交换，达到预警防撞的功能，实现减少和防止矿山事故发生的目的。
图1是本实用新型的一种基于无线Mesh技术的露天矿卡车防撞预警系统的结构 示意图。
具体实施方式
以下结合附图，对本实用新型的具体实施方式
作进一步详细描述。以下实施例用 于说明本实用新型，但不用来限制本实用新型的范围。本实用新型的一种基于无线Mesh技术的露天矿卡车防撞预警系统如图1所示，包 括接收终端和传输基站，所述接收终端安装在露天矿卡车上；所述传输基站包括无线数据传输模块7和处理模块8，所述无线数据传输模块7与所述处理模块8连接；所述接收终端 包括双GPS现场差分接收模块1、无线数据传输模块2、DSP高速运算控制模块3、存储模块 4、显示器5和语音报警模块6 ；所述双GPS现场差分接收模块1与所述无线数据传输模块2 连接，所述DSP高速运算控制模块3分别与所述双GPS现场差分接收模块1、无线数据传输 模块2、存储模块4、显示器5和语音报警模块6连接； 所述接收终端和传输基站通过所述无线数据传输模块2和无线数据传输模块7无 线连接；所述双GPS现场差分接收模块1用于获取本露天矿卡车的准确位置和方向信息， 将所述准确位置和方向信息发送到所述DSP高速运算控制模块3，并将所述准确位置和方 向信息通过所述无线数据传输模块2发送到所述传输基站。本实施例中，所述双GPS现场 差分接收模块1主要起到接收本露天矿卡车方位信息，为其它露天矿卡车了解本露天矿卡 车的位置状态做数据准备。所述无线数据传输模块7用于接收所述接收终端发送的信息，并将所述信息发送 到所述处理模块8 ；所述处理模块8用于对所述无线数据传输模块7接收到的各个接收终端的信息进 行整理，并通过所述无线数据传输模块7将除了该接收终端之外的其它接收终端的信息发 送到该接收终端；所述DSP高速运算控制模块3用于通过所述无线数据传输模块2接收其它接收终 端的准确位置和方向信息，并将接收到的信息存储到所述存储模块4中；所述DSP高速运算 控制模块3还用于根据其它接收终端的准确位置信息，按距离由近及远对其它露天矿卡车 的设备号码进行排序，结合本露天矿卡车的位置、方向、速度信息通过所述无线数据传输模 块2 —起向外发送；所述DSP高速运算控制模块3还用于在接收到其它接收终端发送的数 据时，根据本露天矿卡车的设备号码，得到排序中的位置序号，并按照排序结果作相应的延 时处理，使其它露天矿卡车的信号按距离由近及远依次在所述显示器5上显示并通过判断 距离由语音控制模块6进行报警。所述DSP高速运算控制模块3接收从传输基站和GPS数据处理单元13发送而来 的数据信息，并负责数据整理、发出指令控制各模块的协调工作。由于工作场地车辆较多， 通常不分先后的交互式通讯很容易造成信号叠加、通道堵塞，使预警系统失效。本实用新型 中DSP高速运算控制模块3采用DSP快速空中抗干扰算法与周围的露天矿卡车进行信息交 换，具体计算过程为所述DSP高速运算控制模块3将存储模块4中存储的其它露天矿卡车 位置信息读出，按距离由近及远对其它露天矿卡车的设备号码进行排序，结合本露天矿卡 车位置、方向、速度信息一起对外发送，当对应的周围露天矿卡车接收到数据后，与自身号 码相比较，找到排序中的位置序号，按照排序结果作相应延时处理，从而使周围其它露天矿 卡车的信号回传按先后顺序进行，保证了距离最近露天矿卡车的优先通讯，实现了最可能 发生危险的露天矿卡车信息在显示器上的最早显示。所述语音报警模块6用于根据所述DSP高速运算控制模块3发送的控制指令进行
语音报警。所述双GPS现场差分接收模块1包括连接有天线的GPS接收模块11、连接有天线 的GPS接收模块12和GPS数据处理单元13，所述GPS数据处理单元13分别与所述GPS接收模块11和GPS接收模块12电连接；所述GPS数据处理单元13用于根据所述GPS接收模 块11和GPS接收模块12接收到的本露天矿卡车的两个坐标数据，得到本露天矿卡车的准 确位置和方向信息。获取该信息的具体过程为GPS数据处理单元13依据所述GPS接收模 块11和GPS接收模块12接收到的本露天矿卡车的两个坐标数据进行比较，通过取平均值 的方法修正精度后，得到本露天矿卡车的准确位置和方向信息，然后这些信息被传送到DSP 高速运算控制模块3中进行高速运算。所述接收终端分为卡车防撞预警器和辅助车辆防撞预警器，所述GPS现场差分接 收模块、DSP高速运算控制模块、无线数据传输模块、显示器、存储模块和语音报警模块位于 所述卡车防撞预警器内，所述GPS现场差分接收模块、DSP高速运算控制模块、无线数据传 输模块、显示器、存储模块和语音报警模块位于所述辅助车辆防撞预警器内。本实施例中所述无线数据传输模块2和所述无线数据传输模块7为无线Mesh模 块，所述无线Mesh模块采用2. 4G和5. 8G两个不同频率进行数据信息的发送和接收。所述 无线Mesh模块采用跳频技术，其中接收终端中的无线Mesh模块2用于不断向传输基站发 送本露天矿卡车位置、方向及设备号码等信息，同时，接收从传输基站发射而来的除自身露 天矿卡车以外的其他露天矿卡车的位置信息，实现相互间的数据交换。传输基站中的无线 Mesh模块7用于信息的中转传输。本实用新型的基于无线Mesh技术的露天矿卡车防撞预警系统的工作过程具体如 下接收终端，包括卡车防撞预警器和辅助车辆防撞预警器，负责将自身的露天矿卡 车信息发送到传输基站中，传输基站对接收到的信息进行整理，然后分别发送给各个接收 终端，其中去除当前接收终端的自身信息。接收终端对接收到的信息和自身信息进行比对 计算，处理，通过结果判断是否进行语音报警。其中，在接收终端先通过所述GPS接收模块11和GPS接收模块12接收自身的露 天矿卡车数据信息，然后通过所述GPS数据处理单元13进行处理后发送到所述DSP高速运 算模块3中进行处理后存储，同时通过所述无线Mesh模块2将数据信息发送到传输基站 中，传输基站将接收的数据信息进行处理后再通过所述无线Mesh模块7发送回接收终端， 通过所述DSP高速运算控制模块3对接收到的露天矿卡车信息(除自身信息)与已存储的 自身露天矿卡车信息进行对比，计算，处理，并将结果显示在所述显示屏5上，并通过处理 结果判断是否发送控制指令给所述语音报警模块6，进行报警，从而实现整个系统的正常运 转。达到预警防撞的功能，实现减少和防止矿山事故发生的目的。本实用新型实现了复杂条件下矿场车辆、人员位置信息的相互顺畅传递，使驾驶 员可以随时通过显示器了解周围车辆、人员状况，避免了由于车身较大形成的盲区带来的 安全隐患，提高了驾驶安全性和舒适性，保证了人身安全和生产秩序，同时，以距离远近作 为数据传输先后的判断依据，有效解决了多车辆同时传送造成的信号混乱叠加导致数据通 讯失败的问题，信号按危险等级进行先后传输，不仅传输有序、通畅，而且还提高了驾驶员 的反应时间，降低了发生事故的概率。双天线设计克服了金属车身的屏蔽作用，保证了通讯 过程的稳定、可靠，其整体结构完全适合在矿场中大型车辆上推广使用。无线Mesh技术实 现了各车辆之间的数据互传。本实用新型的基于无线Mesh技术的露天矿卡车防撞预警系统在保证无线通信的顺畅和传输数据安全的前提下，能够全天候显示车辆周围其它车辆、人员位置实况，完成所 需图像和语音的传输交换，达到预警防撞的功能，实现减少和防止矿山事故发生的目的。 所述仅是本实用新型的优选实施方式，应当指出，对于本技术领域的普通技术人 员来说，在不脱离本发明技术原理的前提下，还可以做出若干改进和润饰，这些改进和润饰 也应视为本发明的保护范围。
权利要求1.一种基于无线Mesh技术的露天矿卡车防撞预警系统，其特征在于，所述系统包括接 收终端和传输基站，所述接收终端安装在露天矿卡车上；所述传输基站包括无线数据传输模块(7)和处理模块(8)，所述无线数据传输模块(7) 与所述处理模块( 连接；所述接收终端包括双GPS现场差分接收模块(1)、无线数据传输模块( 、DSP高速运 算控制模块(3)、存储模块0)、显示器( 和语言报警模块(6)，所述双GPS现场差分接收 模块(1)与所述无线数据传输模块( 连接，所述DSP高速运算控制模块C3)分别与所述 双GPS现场差分接收模块(1)、无线数据传输模块O)、存储模块G)、显示器( 和语音报 警模块(6)连接；所述接收终端和传输基站通过所述无线数据传输模块( 和无线数据传输模块(7)无 线连接；所述双GPS现场差分接收模块(1)用于获取本露天矿卡车的准确位置和方向信息，将 所述准确位置和方向信息发送到所述DSP高速运算控制模块( ，并将所述准确位置和方 向信息通过所述无线数据传输模块( 发送到所述传输基站；所述无线数据传输模块(7)用于接收所述接收终端发送的信息，并将所述信息发送到 所述处理模块(8)；所述处理模块(8)用于对所述无线数据传输模块(7)接收到的各个接收终端的信息进 行整理，并通过所述无线数据传输模块(7)将除了该接收终端之外的其它接收终端的信息 发送到该接收终端；所述DSP高速运算控制模块C3)用于通过所述无线数据传输模块( 接收其它接收终 端的准确位置和方向信息，并将接收到的信息存储到所述存储模块(4)中；所述DSP高速运 算控制模块(3)还用于根据其它接收终端的准确位置信息，按距离由近及远对其它露天矿 卡车的设备号码进行排序，结合本露天矿卡车的位置、方向、速度信息通过所述无线数据传 输模块( 一起向外发送；所述DSP高速运算控制模块C3)还用于在接收到其它接收终端 发送的数据时，根据本露天矿卡车的设备号码，得到排序中的位置序号，并按照排序结果作 相应的延时处理，使其它露天矿卡车的信号按距离由近及远依次在所述显示器( 上显示 并通过判断距离由语音报警模块(6)进行报警；所述无线数据传输模块( 和所述无线数据传输模块(7)为无线Mesh模块。
2.如权利要求1所述的基于无线Mesh技术的露天矿卡车防撞预警系统，其特征在于， 所述双GPS现场差分接收模块(1)包括连接有天线的GPS接收模块(11)、连接有天线的GPS 接收模块(1 和GPS数据处理单元(13)，所述GPS数据处理单元(1 分别与所述GPS接 收模块(11)和GPS接收模块(1 电连接；所述GPS数据处理单元用于根据所述GPS接收 模块(11)和GPS接收模块(1 接收到的本露天矿卡车的两个坐标数据，得到本露天矿卡 车的准确位置和方向信息。
3.如权利要求2所述的基于无线Mesh技术的露天矿卡车防撞预警系统，其特征在于， 所述接收终端分为卡车防撞预警器和辅助车辆防撞预警器，所述GPS现场差分接收模块、 DSP高速运算控制模块、无线数据传输模块、显示器、存储模块和语音报警模块位于所述卡 车防撞预警器内，所述GPS现场差分接收模块、DSP高速运算控制模块、无线数据传输模块、 显示器、存储模块和语音报警模块位于所述辅助车辆防撞预警器内。
4.如权利要求1至3任一项所述的基于无线Mesh技术的露天矿卡车防撞预警系统， 其特征在于，所述无线Mesh模块采用2. 4G和5. 8G两个不同频率进行数据信息的发送和接 收。
专利摘要本实用新型公开了一种基于无线Mesh技术的露天矿卡车防撞预警系统，包括接收终端和传输基站；传输基站包括互相连接的无线数据传输模块和处理模块；接收终端包括互相连接的双GPS现场差分接收模块和无线数据传输模块，以及DSP高速运算控制模块、存储模块、显示器和语言报警模块，DSP高速运算控制模块分别与双GPS现场差分接收模块、无线数据传输模块、存储模块、显示器和语言报警模块连接；接收终端和传输基站通过各自的无线数据传输模块无线连接。本实用新型的露天矿卡车防撞预警系统能够全天候显示车辆周围其它车辆、人员位置实况，完成所需图像和语音的传输交换，达到预警防撞的功能，实现减少和防止矿山事故发生的目的。
文档编号G08G1/16GK201936458SQ20112005399
公开日2011年8月17日 申请日期2011年3月3日 优先权日2011年3月3日
发明者黄国鹏 申请人:北京中矿华沃电子科技有限公司