一种矿山设备远程管理系统的制作方法

本发明涉及物联网领域，尤其涉及一种矿山设备远程管理系统。

背景技术：

1、矿山设备主要指煤炭，黑色金属和有色金属等各种矿山生产过程中使用的采掘、筛选、运输及其他各种专用设备。矿山设备包括采掘设备、粉碎设备、筛选设备等。矿山设备远程管理指的是通过物联网技术采集矿山设备的监测数据，将监测数据传输至远程管理中心，管理人员通过远程管理中心对矿山设备进行管理。

2、由于矿山通常都处于远离人群居住的地方，在这些地方并没有移动通信网络覆盖。因此，为了能够实现对矿山设备的远程管理，通常需要设置无线通信网络，通过无线通信网络和卫星通信的结合，实现对矿山设备的远程管理。

3、而现有的无线通信网络，其负责汇总数据的设备通常都是固定位置的，这就容易导致靠近负责汇总数据的设备的节点的能量消耗速度过快，从而较快地消耗完能量，导致其它远离汇总数据的设备的节点无法与负责汇总数据的设备进行通信。需要等到为这些消耗完能量的节点更换电池后，无线通信网络才能恢复正常。因此，在使用物联网技术对矿山设备进行远程管理时，如何使得节点的能量消耗速度更加平衡，降低电池的更换频率便成为需要解决的技术问题。

技术实现思路

1、本发明的目的在于公开一种矿山设备远程管理系统，解决在使用物联网技术对矿山设备进行远程管理时，如何使得节点的能量消耗速度更加平衡的问题。

2、为了达到上述目的，本发明提供如下技术方案：

3、本发明提供了一种矿山设备远程管理系统，包括获取装置、无线中继节点、数据汇总无人车和远程管理中心；

4、获取装置用于获取矿山设备的监测数据，并将矿山设备的监测数据发送至无线中继节点；

5、无线中继节点用于将矿山设备的监测数据发送至数据汇总无人车；

6、数据汇总无人车用于采用自适应的移动周期改变位置，以及用于通过卫星通信的方式将接收到的监测数据发送至远程管理中心；

7、远程管理中心用于根据监测数据对矿山设备进行远程管理；

8、其中，采用自适应的移动周期改变位置，包括：

9、将矿山设备的活动范围分为多个监测区域；

10、前一个移动周期结束后，计算各个监测区域的通信压力值；

11、计算下一个移动周期；

12、数据汇总无人车移动至通信压力值最大的监测区域的中心。

13、可选的，数据汇总无人车通过卫星通信的方式与远程管理中心进行通信。

14、可选的，矿山设备的监测数据包括发动机转速、发动机水温、设备位置、振动幅度和振动频率。

15、可选的，远程管理中心包括通讯装置和设备管理装置；

16、通讯装置用于与数据汇总无人车进行通信，接收数据汇总无人车所发送的监测数据；

17、设备管理装置用于根据监测数据对矿山设备进行远程管理。

18、可选的，通信压力值的计算函数为：

19、

20、comprea表示监测区域a的通信压力值，nbka表示监测区域a中的无线中继节点的数量，bka表示监测区域a中的无线中继节点的集合，recvj表示无线中继节点j在前一个移动周期中所接收到的监测数据的数量，recvmax表示bka中的无线中继节点在前一个移动周期中所接收到的监测数据的数量的最大值，ranka表示监测区域a的的邻域分布排名，nbk表示监测区域的数量，w1和w2为数据权重和排名权重，w1＝1-w2。

21、可选的，邻域分布排名的获取过程包括：

22、计算邻域分布系数；

23、按照领域分布系数从高到低的顺序依次给每个监测区域进行连续排名，领域分布系数越高则邻域分布排名越靠前。

24、可选的，邻域分布系数的计算函数为：

25、

26、domdisc为监测区域c的邻域分布系数，numnodc表示监测区域c中所包含的无线中继节点的总数，mid表示获取集合的中间值，numnodd表示示监测区域d中所包含的无线中继节点的总数，bkset表示监测区域的集合，numnodmax表示bkset中的监测区域所包含的无线中继节点的总数的最大值。

27、可选的，将矿山设备的监测数据发送至无线中继节点，包括：

28、矿山设备根据接收到的无线中继节点的信号强度，将监测数据发送至信号强度最大的无线中继节点。

29、有益效果：

30、本发明通过在矿山设备的活动区域中设置无线中继节点和数据汇总无人车来构成无线通信网络，实现了在没有移动网络覆盖的区域中，将获取装置获得的监测数据传输至远程管理中心。本发明通过自适应的移动周期来改变无人车位置，从而使得处于不同的监测区域中的无线中继节点均具有与数据汇总无人车直接通信的可能，这样，便能够避免现有技术中的，仅有部分固定的无线中继节点能够与数据汇总无人车直接通信的情况的出现，提高了无线中继节点直接与数据汇总无人车直接通信的概率，从而使得中继节点的能量消耗速度更加平衡。

技术特征：

1.一种矿山设备远程管理系统，其特征在于，包括获取装置、无线中继节点、数据汇总无人车和远程管理中心；

2.根据权利要求1所述的一种矿山设备远程管理系统，其特征在于，数据汇总无人车通过卫星通信的方式与远程管理中心进行通信。

3.根据权利要求1所述的一种矿山设备远程管理系统，其特征在于，矿山设备的监测数据包括发动机转速、发动机水温、设备位置、振动幅度和振动频率。

4.根据权利要求1所述的一种矿山设备远程管理系统，其特征在于，远程管理中心包括通讯装置和设备管理装置；

5.根据权利要求1所述的一种矿山设备远程管理系统，其特征在于，通信压力值的计算函数为：

6.根据权利要求5所述的一种矿山设备远程管理系统，其特征在于，邻域分布排名的获取过程包括：

7.根据权利要求6所述的一种矿山设备远程管理系统，其特征在于，邻域分布系数的计算函数为：

8.根据权利要求1所述的一种矿山设备远程管理系统，其特征在于，将矿山设备的监测数据发送至无线中继节点，包括：

技术总结
本发明属于物联网领域，公开了一种矿山设备远程管理系统，包括获取装置、无线中继节点、数据汇总无人车和远程管理中心；获取装置用于获取矿山设备的监测数据，并将矿山设备的监测数据发送至无线中继节点；无线中继节点用于将矿山设备的监测数据发送至数据汇总无人车；数据汇总无人车用于采用自适应的移动周期改变位置，以及用于通过卫星通信的方式将接收到的监测数据发送至远程管理中心；远程管理中心用于根据监测数据对矿山设备进行远程管理。本发明提高了无线中继节点直接与数据汇总无人车直接通信的概率，从而使得中继节点的能量消耗速度更加平衡。

技术研发人员：邹朋成,张晓燕,刘登宝,张欢春,程留记,齐小辉,赵新华
受保护的技术使用者：西藏集为建设工程有限公司
技术研发日：
技术公布日：2024/1/15