一種基于藍牙mesh協議的礦下液壓控制器信號傳輸方法與流程

本發明涉及礦井作業中液壓支架的控制，具體涉及一種基于藍牙mesh協議的礦下液壓控制器信號傳輸方法。

背景技術：

1、在礦井作業中，液壓支架的升降控制對礦井安全生產至關重要。目前，液壓支架的升降控制主要依靠有線通信系統can協議，但該方式在礦井復雜環境中存在鋪設和維護成本高、線纜易受損、通信不穩定、布線復雜、難以適應環境變化和擴展等問題。在井下空間狹窄的情況下，由于藍牙mesh消息通過廣播傳輸，大量ble消息發送會導致藍牙mesh消息傳輸受干擾、信道網絡擁塞，影響網絡的穩定性和可靠性。

技術實現思路

1、為解決大量ble消息發送會導致藍牙mesh消息傳輸受干擾、信道網絡擁塞，影響網絡的穩定性和可靠性的問題，本發明提出一種基于藍牙mesh協議的礦下液壓控制器信號傳輸方法，包括以下部分：

2、s1、將多個液壓控制器在巷道內呈一字排開設置，每個液壓控制器通過串口連接一個藍牙mesh模塊，每個藍牙mesh模塊作為一個節點，各節點之間能夠傳輸消息；

3、s2、相鄰液壓支架的高度差值不超過預設的閾值，每一個藍牙設備節點僅與相鄰的兩個節點進行通信，以滿足液壓支架升降控制的要求；

4、s3、采用dijkstra算法和aodv算法確保數據包能夠通過最短路徑從源節點傳遞到目的節點；

5、s4、分別采用本地控制和藍牙遙控器控制完成液壓支架的升降控制指令。

6、所述步驟s3采用dijkstra算法和aodv算法確保數據包能夠通過最短路徑從源節點傳遞到目的節點，mesh網絡中有節點a，b，c，節點集合v＝{a,b,c}，從a開始建立，將a從集合中取出，此時v＝{b,c}，節點b，c可以收到a節點的廣播，d(a)表示距離a節點最近的節點與a點之間的距離，pt是發射功率，pt是接收功率，即rssi值，n是路徑損耗因子，通常根據環境取值，典型值在2到4之間，d0是參考距離，形同環境下路徑損耗因子與參與距離相等：

7、

8、

9、

10、上述公式可知，接收功率越高與a節點距離最近。例如b點距離更近，a的路由表更新為{\,b}，b的路由表更新為{a,\}，集合v＝{c}剩余c節點，b的路由表更新為{a,c}，c的路由表更新為{b,\}。

11、作為優選，所述步驟2中在確定相鄰節點并建立路由表的過程中，若距離值超出正常值，則生成錯誤信息。

12、作為優選，所述步驟4在本地控制中，液壓支架將高度信息傳遞給藍牙模塊，藍牙模塊監控相鄰節點傳來的液壓支架的高度，當高度差值超過閾值時，實時向相鄰節點發送同步工作的指令。

13、作為優選，所述步驟4在藍牙遙控器控制中，廣播數據包包含目標節點的macid和指令信息，收到廣播的設備節點與數據包里的mac地址進行比對，若發現自己是目標節點，則執行指令；若不是目標節點，則通過路由表根據鏈路向兩端傳遞，直至目標節點。

14、與現有技術相比，本發明的優點和積極效果在于：

15、本發明創新性地結合了藍牙mesh組網中計算最短路徑的dijkstra算法和應用路由協議的aodv算法。通過這種結合，有效地減少了mesh組網中各節點的廣播數量，從而降低了信道的干擾，提高了通信的穩定性。同時，對路由進行了精確控制，使得數據傳輸更加高效可靠。在此基礎上，形成了專門適配井下液壓支架控制的新算法，該算法相較于傳統的有線傳輸，具有明顯優勢。它不僅減少了布線的復雜性和維護的成本，還為用戶提供了更加靈活的網絡管理能力。能夠根據實際需求，快速、便捷地調整網絡配置，滿足礦井作業中對液壓支架控制的各種要求，極大地提高了礦井作業的安全性和效率。

技術特征：

1.一種基于藍牙mesh協議的礦下液壓控制器信號傳輸方法，其特征在于，包括以下部分：

2.根據權利要求1所述的一種基于藍牙mesh協議的礦下液壓控制器信號傳輸方法，其特征在于，所述步驟2中在確定相鄰節點并建立路由表的過程中，若距離值超出正常值，則生成錯誤信息。

3.根據權利要求1所述的一種基于藍牙mesh協議的礦下液壓控制器信號傳輸方法，其特征在于，所述步驟4在本地控制中，液壓支架將高度信息傳遞給藍牙模塊，藍牙模塊監控相鄰節點傳來的液壓支架的高度，當高度差值超過閾值時，實時向相鄰節點發送同步工作的指令。

4.根據權利要求1所述的一種基于藍牙mesh協議的礦下液壓控制器信號傳輸方法，其特征在于，所述步驟4在藍牙遙控器控制中，廣播數據包包含目標節點的macid和指令信息，收到廣播的設備節點與數據包里的mac地址進行比對，若發現自己是目標節點，則執行指令；若不是目標節點，則通過路由表根據鏈路向兩端傳遞，直至目標節點。

技術總結
本發明提出了一種基于藍牙mesh協議的礦下液壓控制器信號傳輸方法。該方法通過將液壓控制器與藍牙mesh模塊連接，各模塊配置在同一mesh網絡中，采用Dijkstra算法和AODV算法確保數據包通過最短路徑傳輸，減少節點廣播數量，提高通信穩定性。藍牙設備初次使用時確定相鄰節點并建立路由表，源節點通過廣播請求確定相鄰節點，距離值超出正常值則生成錯誤信息。升降控制指令分為本地控制和藍牙遙控器控制，可實現精準控制液壓支架升降，提高操作靈活性，減少布線，便于維護和管理。本發明解決了現有有線通信系統在礦井環境中存在的諸多問題，提高了礦井作業的安全性和效率。

技術研發人員：葉子芃,王周,石浩然,田樂,湯英,王文娟
受保護的技術使用者：陜西智引科技有限公司
技術研發日：
技術公布日：2024/10/14