CN114143739A - 适用于井下的传感器的无线通信方法及其系统 - Google Patents

Abstract

本申请提出了一种适用于井下的传感器的无线通信方法及系统，涉及煤炭开采领域。本申请通过获取每个液压支架上的支架控制器所对应的无线网关，并对所有无线网关进行排序；按照无线网关的顺序，为每个无线网关的主频点配置第一工作频段；根据每个无线网关的备频点的数量和无线网关的顺序，确定无线网关对应的目标无线网关；基于目标无线网关的主频点的第一工作频段为无线网关的备频点配置第二工作频段。本申请中，无线传感器组的工作频段依次排布，互不干扰，避免了通信冲突，此外，无线传感器除了能将传感数据发送给对应的无线网关外，还能发送给对应的目标无线网关，实现了无线通信链路冗余，防止某个无线网关的损坏造成传感数据丢失。

Description

适用于井下的传感器的无线通信方法及其系统

技术领域

本申请涉及煤炭开采领域，特别涉及一种适用于井下的传感器的无线通信方法及系统。

背景技术

在进行煤矿井下综采作业时，无线传感器需要与无线网关进行通信，从而使得无线传感器采集的液压支架的传感数据能发送给无线网关，这需要对无线网关和无线传感器分配频段从而实现通信。

发明内容

本申请旨在至少在一定程度上解决相关技术中的技术问题之一。

为此，本申请的一个目的在于提出一种适用于井下的传感器的无线通信方法，通过获取每个液压支架上的支架控制器所对应的无线网关，并对所有所述无线网关进行排序，其中，每个所述无线网关包括一个主频点和至少一个备频点；按照所述无线网关的顺序，为每个所述无线网关的所述主频点配置第一工作频段，其中，相邻的所述无线网关的所述主频点的所述第一工作频段不相同；针对每个所述无线网关，根据所述无线网关的备频点的数量和所述无线网关的顺序，确定所述无线网关对应的目标无线网关；基于所述目标无线网关的主频点的第一工作频段为所述无线网关的备频点配置第二工作频段。

本申请的第二个目的在于提出一种适用于井下的传感器的无线通信系统。

本申请的第三个目的在于提出一种电子设备。

本申请的第四个目的在于提出一种非瞬时计算机可读存储介质。

本申请的第五个目的在于提出一种计算机程序产品。

为达上述目的，本申请第一方面实施例提出了一种适用于井下的传感器的无线通信方法，包括：获取每个液压支架上的支架控制器所对应的无线网关，并对所有所述无线网关进行排序，其中，每个所述无线网关包括一个主频点和至少一个备频点；按照所述无线网关的顺序，为每个所述无线网关的所述主频点配置第一工作频段，其中，相邻的所述无线网关的所述主频点的所述第一工作频段不相同；针对每个所述无线网关，根据所述无线网关的备频点的数量和所述无线网关的顺序，确定所述无线网关对应的目标无线网关；基于所述目标无线网关的主频点的第一工作频段为所述无线网关的备频点配置第二工作频段。

本申请中，距离相近的无线传感器组每组都工作在该无线网关的主频点的第一工作频段下，工作频段依次排布，互不干扰，避免了通信冲突，除此之外，无线传感器除了能将传感数据发送给主频点的无线网关外，还能将传感数据发送给备频点对应的目标无线网关，实现了无线通信链路冗余，防止某个无线网关的损坏造成传感数据丢失。

根据本申请的一个实施例，所述根据所述无线网关的备频点的数量和所述无线网关的顺序，确定所述无线网关对应的目标无线网关，包括：响应于所述无线网关包括一个所述备频点，将与所述无线网关相邻的无线网关确定为所述目标无线网关。

根据本申请的一个实施例，所述根据所述无线网关的备频点的数量和所述无线网关的顺序，确定所述无线网关对应的目标无线网关，包括：响应于所述无线网关包括两个所述备频点，将与所述无线网关相邻的两个无线网关确定为所述目标无线网关。

根据本申请的一个实施例，所述根据所述无线网关的备频点的数量和所述无线网关的顺序，确定所述无线网关对应的目标无线网关，包括：响应于所述无线网关包括N个所述备频点，基于所述无线网关的序号，选取与所述无线网关相近的N个无线网关作为所述目标无线网关，其中，N为大于或者等于1的正整数。

根据本申请的一个实施例，所述按照所述无线网关的顺序，为每个所述无线网关的所述主频点配置第一工作频段，包括：获取工作频率范围，并对所述工作频率范围进行分割，获得多个工作频段；将所述多个工作频段作为第一工作频段，并按照从低到高的顺序依次分配给排序后的所述无线网关的所述主频点。

根据本申请的一个实施例，所述对所述工作频率范围进行分割，获得多个工作频段，包括：对所述工作频率范围进行等间隔分割；或者，对所述工作频率范围按照设定步长进行递增或递减式分割。

根据本申请的一个实施例，所述方法还包括：响应于所述多个第一工作频段的数量小于所述无线网关的数量，且所述多个第一工作频段分配完时，则以与前一个分配的所述第一工作频段不同的第一工作频段开始按序对剩余的所述无线网关对应的所述主频点依次分配。

为达上述目的，本申请第二方面实施例提出了一种适用于井下的传感器的无线通信系统，包括：处理器、至少一个无线网关和至少一个无线传感器组，其中所述无线传感器组包括一个或多个无线传感器；处理器，用于获取每个液压支架上的支架控制器所对应的无线网关，并对所有所述无线网关进行排序，其中，每个所述无线网关包括一个主频点和至少一个备频点；按照所述无线网关的顺序，为每个所述无线网关的所述主频点配置第一工作频段，其中，相邻的所述无线网关的所述主频点的所述第一工作频段不相同；针对每个所述无线网关，根据所述无线网关的备频点的数量和所述无线网关的顺序，确定所述无线网关对应的目标无线网关；基于所述目标无线网关的主频点的第一工作频段为所述无线网关的备频点配置第二工作频段。

根据本申请的一个实施例，所述无线网关包括：第一微控制单元MCU，用于指示所述无线网关与所述无线传感器或所述支架控制器进行通信；第一射频收发器，用于向其所管理的所述无线传感器发送或接收无线信号，其中，第一射频收发器为至少两个；通信接口，用于与所述液压支架上的所述支架控制器进行通信。

根据本申请的一个实施例，所述无线传感器包括：第二MCU，用于指示所述无线传感器与所述无线网关进行通信，或者指示采集当前所述无线传感器所在的所述液压支架的传感数据；第二射频收发器，用于向其对应的所述无线网关发送或接收无线信号；传感部件，用于采集当前所述无线传感器所在的所述液压支架的传感数据，其中，所述传感数据包括所述液压支架的姿态、行程、压力和配置信息；电池，用于对所述无线传感器进行供电；射频识别RFID单元，用于对所述无线传感器的传感数据进行读取和/或写入，其中，所述射频识别RFID单元包括RFID读写器和RFID应答器。

为达上述目的，本申请第三方面实施例提出了一种电子设备，包括：至少一个处理器；以及与所述至少一个处理器通信连接的存储器；其中，所述存储器存储有可被所述至少一个处理器执行的指令，所述指令被所述至少一个处理器执行，以实现如本申请第一方面实施例所述的适用于井下的传感器的无线通信方法。

为达上述目的，本申请第四方面实施例提出了一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，所述计算机指令用于实现如本申请第一方面实施例所述的适用于井下的传感器的无线通信方法。

为达上述目的，本申请第五方面实施例提出了一种计算机程序产品，包括计算机程序，所述计算机程序在被处理器执行时实现如本申请第一方面实施例所述的适用于井下的传感器的无线通信方法。

附图说明

图1是本申请一个实施例的一种适用于井下的传感器的无线通信方法的示意图。

图2是本申请一个实施例的液压支架之间的配置和排列的示意图。

图3是本申请一个实施例的无线网关管理无线传感器的示意图。

图4是本申请一个实施例的为每个无线网关的主频点配置第一工作频段的示意图。

图5是本申请一个实施例的每个无线网关包含一个备频点时，适用于井下的传感器的无线通信方法的示意图。

图6是本申请另一个实施例的每个无线网关包含一个备频点时，适用于井下的传感器的无线通信方法的示意图。

图7是本申请一个实施例的每个无线网关包含两个备频点时，适用于井下的传感器的无线通信方法的示意图。

图8是本申请另一个实施例的每个无线网关包含两个备频点时，适用于井下的传感器的无线通信方法的示意图。

图9是本申请一个实施例的每个无线网关包含N个备频点时，适用于井下的传感器的无线通信方法的示意图。

图10是本申请一个实施例的一种适用于井下的传感器的无线通信方法的总体示意图。

图11是本申请一个实施例的一种适用于井下的传感器的无线通信系统的示意图。

图12是本申请一个实施例的无线网关的示意图。

图13是本申请一个实施例的无线传感器的示意图。

图14是本申请一个实施例的一种电子设备的示意图。

具体实施方式

下面详细描述本申请的实施例，所述实施例的示例在附图中示出，其中自始至终相同或类似的标号表示相同或类似的元件或具有相同或类似功能的元件。下面通过参考附图描述的实施例是示例性的，旨在用于解释本申请，而不能理解为对本申请的限制。

图1是本申请实施例提出的一种适用于井下的传感器的无线通信方法的示例性实施方式，如图1所示，该适用于井下的传感器的无线通信方法，包括以下步骤：

S101，获取每个液压支架上的支架控制器所对应的无线网关，并对所有无线网关进行排序，其中，每个无线网关包括一个主频点和至少一个备频点。

图2中每个竖列可看作是一台液压支架上所安装的配置，如图2所示，为了对液压支架的姿态进行控制，每台液压支架上都安装有支架控制器，并按照液压支架工作时的排列顺序对支架控制器进行编号。为了采集每台液压支架当前的状态信息，每台液压支架上都安装有无线传感器，其中，每台液压支架上安装的无线传感器可以为一个或者多个。图2中以每台液压支架上安装的无线传感器为4个为例。可选地，无线传感器可以为姿态传感器、压力传感器、行程传感器等多种类型的传感器。

除了上述支架控制器和无线传感器，为了实现无线传感器数据的通信，液压支架上还安装有无线网关。如图2所示，为了节约成本，通常每隔几台液压支架在液压支架上安装一个无线网关，每个无线网关可对其所在液压支架及其所在液压支架附近的几台液压支架上安装的无线传感器进行管理，每个支架控制器都有其对应的无线网关。

按照液压支架的排列顺序，对无线网关进行编号，其中，每个无线网关都有其对应的无线传感器组。按照无线网关的编号顺序，对所有的无线传感器组进行排序。其中，无线网关的排列顺序与其所对应的无线传感器组的顺序一样，比如说无线网关1对应第一组无线传感器组。以图3以每间隔两台液压支架安装一个无线网关为例，每个无线网关管理其自身所在液压支架及其自身所在液压支架左右各一个液压支架上的所有无线传感器，图3以每台液压支架上安装的无线传感器为4个为例，即每个无线网关管理12个无线传感器，将这12个无线传感器作为一组。

为了实现无线通信链路冗余，对每个无线网关设置一个主频点和至少一个备频点。其中，每个无线网关所管理的无线传感器组里的无线传感器都工作在该无线网关的主频点所对应的工作频段。

S102，按照无线网关的顺序，为每个无线网关的主频点配置第一工作频段，其中，相邻的无线网关的主频点的第一工作频段不相同。

获取预先设置的无线网关工作时的最低工作频率和最高工作频率，对无线网关的总的工作频率范围进行分割，从而获得多个频率范围较小的工作频段。可选地，对无线网关的总的工作频率范围进行分割时，可采用等间隔分割或递增式分割或递减式分割。

按照无线网关的排列顺序，将获得的多个频率范围较小的工作频段作为第一工作频段，从低到高依次分配给每个无线网关的主频点，相邻的无线网关的主频点的第一工作频段不相同。其中，每个无线网关所管理的无线传感器组都工作在与该无线网关的主频点的第一工作频段一致的工作频段。其中，无线传感器组内的无线传感器的工作频段相同。

S103，针对每个无线网关，根据无线网关的备频点的数量和无线网关的顺序，确定无线网关对应的目标无线网关。

为了无线通信链路冗余，对每个无线网关设置有备频点，备频点的数量可以为一个，也可以为多个。根据无线网关的备频点的数量和无线网关的顺序，确定与该无线网关的邻近的对应数量的无线网关作为目标无线网关。其中，每个无线网关对应的目标无线网关的数量与该无线网关的备频点的数量相同。

S104，基于目标无线网关的主频点的第一工作频段为无线网关的备频点配置第二工作频段。

作为一种可实现的方式，若获取的每个无线网关对应的目标无线网关只有一个，则将该目标无线网关的主频点的第一工作频段，配置给该无线网关的备频点，作为该无线网关的备频点对应的第二工作频段。

作为另一种可实现的方式，若获取的每个无线网关对应的目标无线网关有多个，则将多个目标无线网关的主频点的第一工作频段，分别配置给该无线网关的多个备频点，作为该无线网关的多个备频点各自对应的第二工作频段。

需要注意的是，当无线传感器与无线网关进行通信时，每个无线传感器除了将传感数据发送给主频点的无线网关外，还将传感数据发送给备频点对应的目标无线网关，以防止某个无线网关的损坏造成传感数据丢失。

本申请实施例提出了一种适用于井下的传感器的无线通信方法，通过获取每个液压支架上的支架控制器所对应的无线网关，并对所有无线网关进行排序，其中，每个无线网关包括一个主频点和至少一个备频点；按照无线网关的顺序，为每个无线网关的主频点配置第一工作频段，其中，相邻的无线网关的主频点的第一工作频段不相同；针对每个无线网关，根据无线网关的备频点的数量和无线网关的顺序，确定无线网关对应的目标无线网关；基于目标无线网关的主频点的第一工作频段为无线网关的备频点配置第二工作频段。本申请中，距离相近的无线传感器组每组都工作在该无线网关的主频点的第一工作频段下，工作频段依次排布，互不干扰，避免了通信冲突，除此之外，无线传感器除了能将传感数据发送给主频点的无线网关外，还能将传感数据发送给备频点对应的目标无线网关，实现了无线通信链路冗余，防止某个无线网关的损坏造成传感数据丢失。

图4是本申请提出的示例性的一种适用于井下的传感器的无线通信方法，如图4所示，在上述实施例的基础上，按照无线网关的顺序，为每个无线网关的主频点配置第一工作频段，包括以下步骤：

S401，获取工作频率范围，并对工作频率范围进行分割，获得多个工作频段。

作为一种可实现的方式，在对工作频率范围进行分割时，可采用对工作频率范围进行等间隔分割。举例说明，若设定的工作频率范围为660～700MHz，设定的间隔为1MHz，即可将工作频率范围每间隔1MHz分割为一个工作频段，依次是660～661MHz、661～662MHz…669～700MHz。

作为另一种可实现的方式，在对工作频率范围进行分割时，可采用对工作频率范围按照设定步长进行递增式分割。举例说明，若设定的工作频率范围为660～700MHz，设定的递增的步长为2MHz，即可将工作频率范围分割的每个工作频段的间隔增加2MHz，依次是660～662MHz、662～666MH、666～672MHz等。

作为另一种可实现的方式，在对工作频率范围进行分割时，可采用对工作频率范围按照设定步长进行递减式分割。举例说明，若设定的工作频率范围为660～700MHz，设定的递减的步长为2MHz，即可将工作频率范围分割的每个工作频段的间隔减少2MHz，依次是660～670MHz、670～678MH、678～684MHz等。

S402，将多个工作频段作为第一工作频段，并按照从低到高的顺序依次分配给排序后的无线网关的主频点。

将上述获得的多个工作频段作为第一工作频段，按照从低到高的顺序依次分配给排序后的无线网关的主频点，且每个无线网关所管理的无线传感器组里的所有无线传感器的工作频段与该无线网关的主频点的第一工作频段一致。举例说明，若以上述等间隔分割方法获得多个第一工作频段，则图3中无线网关1的主频点的第一工作频段为660～661MHz，其所管理的第一组无线传感器组里的所有无线传感器的工作频段与该无线网关1的主频点的第一工作频段一致，也为660～661MHz；无线网关2的主频点的第一工作频段为661～662MHz，其所管理的第二组无线传感器组里的所有无线传感器的工作频段与该无线网关2的主频点的第一工作频段一致，也为661～662MHz；无线网关3的主频点的第一工作频段为662～663MHz，其所管理的第三组无线传感器组里的所有无线传感器的工作频段与该无线网关3的主频点的第一工作频段一致，也为662～663MHz；无线网关4的主频点的第一工作频段为663～664MHz，其所管理的第四组无线传感器组里的所有无线传感器的工作频段与该无线网关4的主频点的第一工作频段一致，也为663～664MHz。

若多个第一工作频段的数量小于无线网关的数量，当所有的第一工作频段依次分配完时，则以与前一个分配的第一工作频段不同的工作频段开始按序对剩余的无线网关对应的主频点依次分配。可选地，可重新从将上述获得的多个第一工作频段按照从低到高的顺序依次分配给剩余的无线网关对应的主频点。

本申请实施例对工作频率范围进行分割，获得多个工作频段，并将多个工作频段作为第一工作频段按照从低到高的顺序依次分配给排序后的无线网关的主频点，距离相近的无线传感器组每组都工作在不同的频段下，工作频段依次排布，互不干扰，避免了通信冲突。

图5是本申请提出的一种适用于井下的传感器的无线通信方法的示例性实施方式，如图5所示，当每个无线网关包含一个备频点时，基于上述实施例的基础上，该适用于井下的传感器的无线通信方法，包括以下步骤：

S501，获取每个液压支架上的支架控制器所对应的无线网关，并对所有无线网关进行排序，其中，每个无线网关包括一个主频点和至少一个备频点。

关于步骤S501，上述实施例已做具体介绍，在此不再进行赘述。

S502，按照无线网关的顺序，为每个无线网关的主频点配置第一工作频段，其中，相邻的无线网关的主频点的第一工作频段不相同。

关于步骤S502，上述实施例已做具体介绍，在此不再进行赘述。

S503，响应于无线网关包括一个备频点，将与无线网关相邻的无线网关确定为目标无线网关。

示例性的，若每个无线网关只包括一个备频点，则将与该无线网关相邻的一个无线网关确定为目标无线网关。其中，该无线网关对应的目标无线网关可为该无线网关左边相邻的无线网关，也可为该无线网关右边相邻的无线网关。

图6为每个无线网关包括一个备频点，其对应的目标无线网关为该无线网关右边相邻的无线网关时的部分示意图，如图6所示，将每个无线网关右边相邻的无线网关作为该无线网关对应的目标无线网关，无线网关1对应的目标无线网关为无线网关2，无线网关2对应的目标无线网关为无线网关3，无线网关3对应的目标无线网关为无线网关4，无线网关4对应的目标无线网关为的无线网关5，其余无线网关对应的目标无线网关确定方法相似，在此不再进行赘述。

S504，基于目标无线网关的主频点的第一工作频段为无线网关的备频点配置第二工作频段。

将每个无线网关对应的目标无线网关的主频点的第一工作频段，配置给该无线网关的备频点，作为该无线网关的备频点对应的第二工作频段。如图6所示，将由于无线网关2是无线网关1对应的目标无线网关，则将无线网关2的主频点的第一工作频段，配置给无线网关1的备频点，作为无线网关1的备频点对应的第二工作频段。

类似的，由于无线网关3是无线网关2对应的目标无线网关，则将无线网关3的主频点的第一工作频段，配置给无线网关2的备频点，作为无线网关2的备频点对应的第二工作频段。由于无线网关4是无线网关3对应的目标无线网关，则将无线网关4的主频点的第一工作频段，配置给无线网关3的备频点，作为无线网关3的备频点对应的第二工作频段。由于无线网关5是无线网关4对应的目标无线网关，则将无线网关5的主频点的第一工作频段，配置给无线网关4的备频点，作为无线网关4的备频点对应的第二工作频段。其余无线网关的备频点的第二工作频段确定方法相似，在此不再进行赘述。

本申请实施例通过为无线网关的备频点配备该无线网关对应的目标无线网关的主频点的第一工作频段，使得无线传感器除了能将传感数据发送给主频点的无线网关外，还能将传感数据发送给备频点对应的目标无线网关，实现了无线通信链路冗余，防止某个无线网关的损坏造成传感数据丢失。

图7是本申请提出的一种适用于井下的传感器的无线通信方法的示例性实施方式，如图7所示，当每个无线网关包含两个备频点时，基于上述实施例的基础上，该适用于井下的传感器的无线通信方法，包括以下步骤：

S701，获取每个液压支架上的支架控制器所对应的无线网关，并对所有无线网关进行排序，其中，每个无线网关包括一个主频点和至少一个备频点。

关于步骤S701，上述实施例已做具体介绍，在此不再进行赘述。

S702，按照无线网关的顺序，为每个无线网关的主频点配置第一工作频段，其中，相邻的无线网关的主频点的第一工作频段不相同。

关于步骤S702，上述实施例已做具体介绍，在此不再进行赘述。

S703，响应于无线网关包括两个备频点，将与无线网关相邻的两个无线网关确定为目标无线网关。

示例性的，若每个无线网关包括两个备频点，则将与该无线网关相邻的两个无线网关确定为目标无线网关。

图8为每个无线网关包括两个备频点，其对应的目标无线网关为该无线网关相邻的两个无线网关时的示意图，如图8所示，将每个无线网关相邻的两个无线网关作为该无线网关对应的目标无线网关，即无线网关2对应的目标无线网关为无线网关1和无线网关3，无线网关3对应的目标无线网关为无线网关2和无线网关4，无线网关4对应的目标无线网关为无线网关3和无线网关5，其余无线网关对应的目标无线网关确定方法相似，在此不再进行赘述。其中，由于无线网关1只有一个相邻的无线网关，则无线网关1对应的目标无线网关可为无线网关2和其余一个自行设定的目标无线网关，也可无线网关1只确定无线网关2为其对应的目标无线网关。本申请实施例中，将无线网关1对应的目标无线网关确定为无线网关2和无线网关N。

S704，基于目标无线网关的主频点的第一工作频段为无线网关的备频点配置第二工作频段。

将每个无线网关对应的两个目标无线网关的主频点的第一工作频段，分别配置给该无线网关的备频点一和备频点二，作为该无线网关的备频点一和备频点二分别对应的第二工作频段。如图8所示，将由于无线网关2和无线网关N是无线网关1对应的目标无线网关，则将无线网关2和无线网关N的主频点的第一工作频段，分别配置给无线网关1的备频点一和备频点二，作为无线网关1的备频点一和备频点二分别对应的第二工作频段。

类似的，由于无线网关1和无线网关3是无线网关2对应的目标无线网关，则将无线网关1和无线网关3的主频点的第一工作频段，分别配置给无线网关2的备频点一和备频点二，作为无线网关2的备频点一和备频点二分别对应的第二工作频段。由于无线网关2和无线网关4是无线网关3对应的目标无线网关，则将无线网关2和无线网关4的主频点的第一工作频段，分别配置给无线网关3的备频点一和备频点二，作为无线网关3的备频点一和备频点二分别对应的第二工作频段。其余无线网关的备频点一和备频点二的第二工作频段确定方法相似，在此不再进行赘述。

本申请实施例通过为无线网关的备频点配备该无线网关对应的目标无线网关的主频点的第一工作频段，使得无线传感器除了能将传感数据发送给主频点的无线网关外，还能将传感数据发送给备频点对应的目标无线网关，实现了无线通信链路冗余，防止某个无线网关的损坏造成传感数据丢失。

图9是本申请提出的一种适用于井下的传感器的无线通信方法的示例性实施方式，如图9所示，当每个无线网关包含N个备频点时，基于上述实施例的基础上，该适用于井下的传感器的无线通信方法，包括以下步骤：

S901，获取每个液压支架上的支架控制器所对应的无线网关，并对所有无线网关进行排序，其中，每个无线网关包括一个主频点和至少一个备频点。

关于步骤S901，上述实施例已做具体介绍，在此不再进行赘述。

S902，按照无线网关的顺序，为每个无线网关的主频点配置第一工作频段，其中，相邻的无线网关的主频点的第一工作频段不相同。

关于步骤S902，上述实施例已做具体介绍，在此不再进行赘述。

S903，响应于无线网关包括N个备频点，基于无线网关的序号，选取与无线网关相近的N个无线网关作为目标无线网关。

示例性的，若每个无线网关包括N个备频点，则基于无线网关的序号，选取与无线网关相近的N个无线网关作为目标无线网关。

作为一种可实现的方式，在选取与任一无线网关相近的N个无线网关作为目标无线网关时，可在该无线网关前边和后边各选取N/2个无线网关作为目标无线网关。

作为另一种可实现的方式，在选取与任一无线网关相近的N个无线网关作为目标无线网关时，可在该无线网关前边和后边分别选取一定数量无线网关作为目标无线网关，其中，在该无线网关前边和后边分别选取的无线网关的数量总和需为N。

S904，基于目标无线网关的主频点的第一工作频段为无线网关的备频点配置第二工作频段。

将每个无线网关对应的N个目标无线网关的主频点的第一工作频段，分别配置给该无线网关的备频点一至备频点N，作为该无线网关的备频点一至备频点分别对应的第二工作频段。

本申请实施例通过为无线网关的备频点配备该无线网关对应的目标无线网关的主频点的第一工作频段，使得无线传感器除了能将传感数据发送给主频点的无线网关外，还能将传感数据发送给备频点对应的目标无线网关，实现了无线通信链路冗余，防止某个无线网关的损坏造成传感数据丢失。

图10是本申请提出的示例性的一种适用于井下的传感器的无线通信方法的总体示意图，如图10所示，该适用于井下的传感器的无线通信方法，包括以下步骤：

S1001，获取每个液压支架上的支架控制器所对应的无线网关，并对所有无线网关进行排序，其中，每个无线网关包括一个主频点和至少一个备频点。

S1002，获取工作频率范围，并对工作频率范围进行分割，获得多个工作频段。

S1003，将多个工作频段作为第一工作频段，并按照从低到高的顺序依次分配给排序后的无线网关的主频点，其中，相邻的无线网关的主频点的第一工作频段不相同。

关于步骤S1001～S1003，上述实施例已做具体介绍，在此不再进行赘述。

S1004，响应于无线网关包括一个备频点，将与无线网关相邻的无线网关确定为目标无线网关。

S1005，响应于无线网关包括两个备频点，将与无线网关相邻的两个无线网关确定为目标无线网关。

S1006，响应于无线网关包括N个备频点，基于无线网关的序号，选取与无线网关相近的N个无线网关作为目标无线网关。

S1007，基于目标无线网关的主频点的第一工作频段为无线网关的备频点配置第二工作频段。

关于步骤S1004～S1007，上述实施例已做具体介绍，在此不再进行赘述。

本申请实施例提出了一种适用于井下的传感器的无线通信方法，通过获取每个液压支架上的支架控制器所对应的无线网关，并对所有无线网关进行排序，其中，每个无线网关包括一个主频点和至少一个备频点；按照无线网关的顺序，为每个无线网关的主频点配置第一工作频段，其中，相邻的无线网关的主频点的第一工作频段不相同；针对每个无线网关，根据无线网关的备频点的数量和无线网关的顺序，确定无线网关对应的目标无线网关；基于目标无线网关的主频点的第一工作频段为无线网关的备频点配置第二工作频段。本申请中，距离相近的无线传感器组每组都工作在该无线网关的主频点的第一工作频段下，工作频段依次排布，互不干扰，避免了通信冲突，除此之外，无线传感器除了能将传感数据发送给主频点的无线网关外，还能将传感数据发送给备频点对应的目标无线网关，实现了无线通信链路冗余，防止某个无线网关的损坏造成传感数据丢失。

图11是本申请提出的一种适用于井下的传感器的无线通信系统，如图11所示，该适用于井下的传感器的无线通信系统包括：处理器、至少一个无线网关和至少一个无线传感器组，其中无线传感器组包括一个或多个无线传感器。图11中处理器用于获取每个液压支架上的支架控制器所对应的无线网关，并对所有无线网关进行排序，其中，每个无线网关包括一个主频点和至少一个备频点；按照无线网关的顺序，为每个无线网关的主频点配置第一工作频段，其中，相邻的无线网关的主频点的第一工作频段不相同；针对每个无线网关，根据无线网关的备频点的数量和无线网关的顺序，确定无线网关对应的目标无线网关；基于目标无线网关的主频点的第一工作频段为无线网关的备频点配置第二工作频段。

进一步地，图12为无线网关的示意图，如图12所示，无线网关包括：

第一微控制单元MCU，用于指示无线网关与无线传感器或支架控制器进行通信。其中，微控制单元(Microcontroller Unit，MCU)，又称单片微型计算机或者单片机，是把中央处理器(Central Process Unit，CPU)的频率与规格做适当缩减，并将内存(memory)、计数器(Timer)、通用串行总线(USB)、A/D转换等周边接口，甚至液晶显示器驱动电路都整合在单一芯片上，形成芯片级的计算机，为不同的应用场合做不同组合控制。

第一射频收发器，用于向该无线网关所管理的无线传感器发送或接收无线信号。其中，任一无线网关的第一射频收发器的数量等于该无线网关的主频点和备频点数量之和。图12以无线网关有一个主频点和两个备频点为例，故该无线网关的第一射频收发器的数量为3个。

通信接口，用于无线网关与液压支架上的支架控制器进行通信，其中，通信接口可包括串口或网口。

进一步地，图13为无线传感器的示意图，如图13所示，无线传感器包括：

第二MCU，用于指示无线传感器与无线网关进行通信，或者指示采集当前无线传感器所在的液压支架的传感数据。

第二射频收发器，用于向该无线传感器对应的无线网关发送或接收无线信号。

传感部件，用于采集当前无线传感器所在的液压支架的传感数据，其中，传感数据的数据格式包括模拟量和数字量两种。其中，传感数据包括液压支架的姿态、行程、压力和配置信息。

电池，用于对无线传感器进行供电，供电电路可为接通状态或断开状态。

射频识别RFID单元，用于对无线传感器的传感数据进行读取和/或写入，其中，射频识别RFID单元包括RFID读写器和RFID应答器。其中，射频识别(Radio FrequencyIdentification，RFID)技术，是自动识别技术的一种，通过射频方式进行非接触双向数据通信，利用射频方式对RFID读写器进行读写，从而达到识别目标和数据交换的目的。

为了实现上述实施例，本申请实施例还提出一种电子设备1400，如图14所示，该电子设备1400包括：处理器1401和处理器通信连接的存储器1402，存储器1402存储有可被至少一个处理器执行的指令，指令被至少一个处理器1401执行，以实现如本申请第一方面实施例的适用于井下的传感器的无线通信方法。

为了实现上述实施例，本申请实施例还提出一种存储有计算机指令的非瞬时计算机可读存储介质，其中，计算机指令用于使计算机以实现如本申请第一方面实施例的适用于井下的传感器的无线通信方法。

为了实现上述实施例，本申请实施例还提出一种计算机程序产品，包括计算机程序，计算机程序在被处理器执行时以实现如本申请第一方面实施例的适用于井下的传感器的无线通信方法。

此外，术语“第一”、“第二”仅用于描述目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量。由此，限定有“第一”、“第二”的特征可以明示或者隐含地包括一个或者更多个该特征。在本申请的描述中，“多个”的含义是两个或两个以上，除非另有明确具体的限定。

在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“一些实施例”、“示例”、“具体示例”、或“一些示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本申请的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不必须针对的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。此外，在不相互矛盾的情况下，本领域的技术人员可以将本说明书中描述的不同实施例或示例以及不同实施例或示例的特征进行结合和组合。

尽管上面已经示出和描述了本申请的实施例，可以理解的是，上述实施例是示例性的，不能理解为对本申请的限制，本领域的普通技术人员在本申请的范围内可以对上述实施例进行变化、修改、替换和变型。

Claims (10)

1.一种适用于井下的传感器的无线通信方法，其特征在于，包括：

获取每个液压支架上的支架控制器所对应的无线网关，并对所有所述无线网关进行排序，其中，每个所述无线网关包括一个主频点和至少一个备频点；

按照所述无线网关的顺序，为每个所述无线网关的所述主频点配置第一工作频段，其中，相邻的所述无线网关的所述主频点的所述第一工作频段不相同；

针对每个所述无线网关，根据所述无线网关的备频点的数量和所述无线网关的顺序，确定所述无线网关对应的目标无线网关；

基于所述目标无线网关的主频点的第一工作频段为所述无线网关的备频点配置第二工作频段。

2.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述无线网关的备频点的数量和所述无线网关的顺序，确定所述无线网关对应的目标无线网关，包括：

响应于所述无线网关包括一个所述备频点，将与所述无线网关相邻的无线网关确定为所述目标无线网关。

3.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述无线网关的备频点的数量和所述无线网关的顺序，确定所述无线网关对应的目标无线网关，包括：

响应于所述无线网关包括两个所述备频点，将与所述无线网关相邻的两个无线网关确定为所述目标无线网关。

4.根据权利要求1所述的方法，其特征在于，所述根据所述无线网关的备频点的数量和所述无线网关的顺序，确定所述无线网关对应的目标无线网关，包括：

响应于所述无线网关包括N个所述备频点，基于所述无线网关的序号，选取与所述无线网关相近的N个无线网关作为所述目标无线网关，其中，N为大于或者等于1的正整数。

5.根据权利要求1-4任一项所述的方法，其特征在于，所述按照所述无线网关的顺序，为每个所述无线网关的所述主频点配置第一工作频段，包括：

获取工作频率范围，并对所述工作频率范围进行分割，获得多个工作频段；

将所述多个工作频段作为第一工作频段，并按照从低到高的顺序依次分配给排序后的所述无线网关的所述主频点。

6.根据权利要求5所述的方法，其特征在于，所述对所述工作频率范围进行分割，获得多个工作频段，包括：

对所述工作频率范围进行等间隔分割；或者，

对所述工作频率范围按照设定步长进行递增或递减式分割。

7.根据权利要求6所述的方法，其特征在于，所述方法还包括：

响应于所述多个第一工作频段的数量小于所述无线网关的数量，且所述多个第一工作频段分配完时，则以与前一个分配的所述第一工作频段不同的第一工作频段开始按序对剩余的所述无线网关对应的所述主频点依次分配。

8.一种适用于井下的传感器的无线通信系统，其特征在于，包括:处理器、至少一个无线网关和至少一个无线传感器组，其中所述无线传感器组包括一个或多个无线传感器；

处理器，用于获取每个液压支架上的支架控制器所对应的无线网关，并对所有所述无线网关进行排序，其中，每个所述无线网关包括一个主频点和至少一个备频点；按照所述无线网关的顺序，为每个所述无线网关的所述主频点配置第一工作频段，其中，相邻的所述无线网关的所述主频点的所述第一工作频段不相同；针对每个所述无线网关，根据所述无线网关的备频点的数量和所述无线网关的顺序，确定所述无线网关对应的目标无线网关；基于所述目标无线网关的主频点的第一工作频段为所述无线网关的备频点配置第二工作频段。

9.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述无线网关包括：

第一微控制单元MCU，用于指示所述无线网关与所述无线传感器或所述支架控制器进行通信；

第一射频收发器，用于向其所管理的所述无线传感器发送或接收无线信号，其中，第一射频收发器为至少两个；

通信接口，用于与所述液压支架上的所述支架控制器进行通信。

10.根据权利要求8所述的系统，其特征在于，所述无线传感器包括：

第二MCU，用于指示所述无线传感器与所述无线网关进行通信，或者指示采集当前所述无线传感器所在的所述液压支架的传感数据；

第二射频收发器，用于向其对应的所述无线网关发送或接收无线信号；

传感部件，用于采集当前所述无线传感器所在的所述液压支架的传感数据，其中，所述传感数据包括所述液压支架的姿态、行程、压力和配置信息；

电池，用于对所述无线传感器进行供电；

射频识别RFID单元，用于对所述无线传感器的传感数据进行读取和/或写入，其中，所述射频识别RFID单元包括RFID读写器和RFID应答器。

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