CN212231740U - 一种基于无线Mesh网的沙漠救援系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种基于无线Mesh网的沙漠救援系统，包括指挥终端和多个移动终端，各移动终端用于被对应的位于沙漠区域的沙漠探险队所持有或携带，指挥终端位于沙漠边缘的安全区域内，其包括：处理模块，处理模块用于接收定位模块的定位信息，当在预定时间未接收到对应移动终端的定位信息时，判断该移动终端上一时间点的定位坐标是否在边缘区域内，当否时，发送逃逸确认信号；当在预定时间接收到对应移动终端的定位信息时，判断该移动终端相邻时间点是否发生位移，并计算位移值，当该位移值≤预定值时，发送救援确认信号；本实用新型通过设置移动终端和指挥终端，可以快速自动分析出移动终端是否遇险。

Description

一种基于无线Mesh网的沙漠救援系统

技术领域

本实用新型属于应急通信系统技术领域，尤其涉及一种基于无线Mesh网的沙漠救援系统。

背景技术

目前主流的应急通信系统的组网方式为无线Mesh网络。无线Mesh网络是一种多跳、具有自组织和自愈特点的新型无线网络结构，由移动自组织网络发展演变而来，并且使用了一部分无线局域网的技术。无线Mesh技术有动态拓扑、多跳自组织、传输速度快、覆盖范围广等特点，能够较好的满足应急通信的需求。与传统网络相比具有可靠性高、兼容性好、简化链路设计、非视距传输、自组织网络等优势。无线Mesh通信系统建设和维护成本低、建设周期短、设备简单，可以根据使用要求进行固定设置，也可以个人背负或车载安装进行移动通信，组网灵活，实时性好。

随着旅游业的快速发展，人们的活动范围已逐渐延伸至沙漠、戈壁滩等无人区，越来越多的旅游爱好者选择自驾游的出行方式前往该地区。虽然现在可用卫星或地面移动通信等方式解决信息交互问题,但卫星通信价格昂贵、带宽受限,而地面移动通信系统又难以覆盖到这些荒漠地区。所以，当人员遇到危险时无法与外界及时取得联系，外界救援人员也无法知道被救人员所处的具体位置，不能实施有效的营救工作。因此，在沙漠、戈壁滩等无人区，为防止意外事故和有效减少灾后人员伤亡和财产损失，缺少一套能实时高效通信、互联互通以及能快速部署的无线应急通信系统。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种基于无线Mesh网的沙漠救援系统，以解决沙漠探险队不能及时被救援、并无法自动判断各探险队是否处于遇险状态的问题。

本实用新型采用以下技术方案：一种基于无线Mesh网的沙漠救援系统，包括指挥终端和多个移动终端，多个移动终端和指挥终端之间通过无线Mesh网络进行数据交互，

各移动终端，用于被对应的位于沙漠区域的沙漠探险队所持有或携带，其包括：

定位模块，用于间隔预定时间对移动车辆或移动人员进行定位，并将该定位信息进行发送，

通讯模块，用于各移动终端之间通过无线Mesh网络进行通讯，

采集模块，用于采集移动车辆或移动人员所处位置的视频信息和语音信息，并将视频信息和语音信息通过无线Mesh网络进行发送，

确认模块，用于接收逃逸确认信号，并经过人员确认后发送未逃逸信号；还用于接收救援确认信号，并经过人员确认后发送救援信号，

指挥终端位于沙漠边缘的安全区域内，其包括：

接收显示模块，用于接收采集模块所发送的视频信息和语音信息，并将该视频信息和语音信息进行播放和显示；还用于接收和显示未逃逸信号；

处理模块，预设有位于中心的监测区域的坐标信号和位于监测区域一周设置的边缘区域的坐标信息，处理模块用于接收定位模块的定位信息，

当在预定时间未接收到对应移动终端的定位信息时，判断该移动终端上一时间点的定位坐标是否在边缘区域内，当否时，发送逃逸确认信号；

当在预定时间接收到对应移动终端的定位信息时，判断该移动终端相邻时间点是否发生位移，并计算位移值，当该位移值≤预定值时，发送救援确认信号；

救援模块，用于接收救援信号，并在收到救援信号后通过无线Mesh网络通知外界救援队，使得外界救援队进行救援。

进一步地，指挥终端还包括预警模块，预警模块预设有预警区域的坐标信息，预警区域为所有移动终端累积超过3次以上在该区域发送救援信号，当任一移动终端进入预警区域后，预警模块向该移动终端的通讯模块发送预警信号。

进一步地，处理模块还用于计算接收到救援信号时所对应的移动终端与所有移动终端的距离，选择与发出救援信号的移动终端距离较小的3个移动终端，并向该3个移动终端发送搜救信号和发出救援信号的移动终端的坐标信息，

各移动终端还包括搜救模块，搜救模块用于接收搜救信号和发出救援信号的移动终端的坐标信息，为搜救发生危险的移动终端提供救援信息。

本实用新型的有益效果是：通过设置移动终端和指挥终端，可以快速自动分析出移动终端是否遇险，并且通过Mesh网向移动终端确认是否遇险，可以及时为移动终端服务，快速判断移动终端的处境，还可以通过告知移动终端已经处于警示区域，提醒移动终端快速离开警示区域，避免移动终端在警示区域内发生危险，指挥终端则位于沙漠外围，时刻为移动终端提供服务，本实用新型可以极大的保证位于沙漠中的移动终端的安全，保证移动终端携带人员的生命安全，保证探险的顺利进行。

附图说明

图1为本实用新型的结构示意图；

图2为本实用新型的网络结构示意图；

图3为本实用新型的系统功能示意图。

其中：1.指挥终端；2.移动终端；3.定位模块；4.通讯模块；5.采集模块；6.确认模块；7.接收显示模块；8.处理模块；9.救援模块；10.预警模块；11.搜救模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施方式对本实用新型进行详细说明。

本实用新型公开了一种基于无线Mesh网的沙漠救援系统，如图1所示，包括指挥终端1和多个移动终端2，多个移动终端2和指挥终端1之间通过无线Mesh网络进行数据交互，无线Mesh网络是一种多跳、具有自组织和自愈特点的新型无线网络结构，由移动自组织网络发展演变而来，并且使用了一部分无线局域网的技术。无线Mesh技术有动态拓扑、多跳自组织、传输速度快、覆盖范围广等特点，能够较好的满足应急通信的需求。

各移动终端2包括定位模块3、通讯模块4、采集模块5和确认模块6，定位模块3用于间隔预定时间对移动车辆或移动人员进行定位，并将该定位信息进行发送，通讯模块4用于各移动终端2之间通过无线Mesh网络进行通讯，采集模块5用于采集移动车辆或移动人员所处位置的视频和语音，并将视频信息和语音信息通过无线Mesh网络进行发送，确认模块6用于接收逃逸确认信号，并经过人员确认后发送未逃逸信号；确认模块6还用于接收救援确认信号，并经过人员确认后发送救援信号。当移动终端2遇险时，本实用新型能够通过定位模块3、通信模块和采集模块5了解险情发生原因及现场状况并派遣救援队前往定位位置进行救援，提高救援效率，避免出现救援不及时或长时间搜救的状况，提升遇险人员生还几率。定位模块3间隔预定时间发送定位信息，能够避免网络拥堵丢失重要信息，同时降低指挥终端1处理难度，有效降低系统架设成本，并且能够高效运行。确认模块6可以使得携带移动终端2的人员确认当前所处的状态，指挥终端1可以根据接收的状态信息做出快速判断，避免出现移动终端2离开沙漠区域却判定为遇险状态，以减少系统误判，提高系统可靠性。

指挥终端1包括接收显示模块7、处理模块8和救援模块9，接收显示模块7用于接收采集模块5所发送的视频信息和语音信息，并将该视频信息和语音信息进行播放和显示；还用于接收和显示未逃逸信号；处理模块8内预设有位于中心的监测区域的坐标信号和位于监测区域一周设置的边缘区域的坐标信息，在进行架设本系统前，将整个探险沙漠分为沙漠区域和位于沙漠区域外围的安全区域，而移动终端2位于沙漠区域内，指挥终端1位于安全区域，然后将整个沙漠区域又划分为边缘区域和监测区域，边缘区域位于监测区域的外围一周，且位于安全区域内侧。

处理模块8用于接收定位模块3的定位信息，当在预定时间未接收到对应移动终端2的定位信息时，判断该移动终端2上一时间点的定位坐标是否在边缘区域内，当否时，发送逃逸确认信号；当在预定时间接收到对应移动终端2的定位信息时，判断该移动终端2相邻时间点是否发生位移，并计算位移值，当该位移值≤预定值时，发送救援确认信号；救援模块9用于接收救援信号，并在收到救援信号后通过无线Mesh网络通知外界救援队，使得外界救援队进行救援。指挥终端1指挥救援人员直观了解具体遇险人员及现场具体情况，并快速制定救援方案，有助于提升信息传递效率，保障系统实时性要求。指挥终端1利用处理模块8和救援模块9对确认信号状态信号做出相应处理，避免系统对离开沙漠区域的移动终端2产生误判，提高系统智能化及可靠性。

指挥终端1还包括预警模块10，预警模块10内预设有预警区域的坐标信息，预警区域为所有移动终端2累积超过3次以上在该区域发送救援信号，当任一移动终端2进入预警区域后，预警模块10向该移动终端2对应的通讯模块4发送预警信号。指挥终端1利用预警模块10，可以提醒移动终端2对已知风险提前做好防范措施，避免产生不必要损失，降低事故发生几率。

处理模块8还用于计算接收到救援信号时所对应的移动终端2与所有移动终端2的距离，选择与发出救援信号的移动终端2距离较小的3个移动终端2，并向该3个移动终端2发送搜救信号和发出救援信号的移动终端2的坐标信息，各移动终端2还包括搜救模块11，搜救模块11用于接收搜救信号和发出救援信号的移动终端2的坐标信息，为搜救发生危险的移动终端2提供救援信息。指挥终端1发出搜救信号，对应的3个移动终端2的搜救模块11接收到搜救信号，可以实现快速救援，对于无需专业救援人员或专业救援工具的情况，如缺乏必要物资，车轮陷入沙漠等，则不必救援队前往救援，减少救援资源的占用，提高救援速度；对于情况危急，如突发疾病或救援队难以及时到达的情形，可以在救援队指导下先行提供必要救援，提高救援成功率。

无线Mesh自组网网络架构一般分为三种，包括骨干网网络架构，客户端网络架构和混合型网络架构。无线Mesh网络客户端网结构只由无线Mesh终端组成，网络中所有节点为对等关系，每个节点都具备路由转发的功能，能够完成自配置，不需要其它设施就能够独立运行。无线Mesh网络骨干网结构分为上、下两层，无线Mesh路由器构成骨干网络，无线Mesh终端即移动终端2通过其附近的无线Mesh路由器接入网络，也可以通过无线Mesh网关连接到其它网络。无线Mesh网络的混合型结构融合了平面型结构和分级结构的特点。无线Mesh终端能够通过无线Mesh路由器接入骨干网络，同时还可以与其它的Mesh终端进行通信。

本实用新型采用无线Mesh网络的混合型网络结构，如图2和图3所示，可将该网络划分为上下两层。上层主要是由无线Mesh路由器组成的骨干网，在这一层主要是通过Mesh网关接入Internet，Mesh路由器起到路由和中继作用接入系统以及下层的无线Mesh终端。这些无线Mesh路由器主要分散布置在高海拔地区以及无人区的边缘地带，用于覆盖沙漠、戈壁滩等无人区。在本实用新型中，指挥终端1位于沙漠边缘处的安全区域内，通过无线Mesh网络与位于沙漠中的移动终端2进行数据交互，此时的移动终端2就是沙漠探险队。

因为无线Mesh网络具有多跳网的特性，但是可以通过中继节点，在他们之间的无线Mesh设备进行转发通讯。因此，将分布好的无线Mesh路由器组成的上层骨干网接入Internet，便可让整个区域内的所有可接收到无线Mesh信号的设备访问Internet。下层主要是由无线Mesh终端组成的客户端网络，无线Mesh终端主要为工业手机，支持智能的无线自组网Mesh算法，能提供网络路由和配置功能，具有无线上网，GPS定位、语音通话、无线对讲、视频通话等功能。下层的整个网络可以不需要固定的基础设施，每个节点由无线Mesh终端组成，都是可以移动的，并且可以随时接入网络，动态地保持与其他节点的联系。通过这种网络结构，可以较大程度减少网络搭建成本，并获得高质量的应急通信的效果。

Claims (3)

1.一种基于无线Mesh网的沙漠救援系统，其特征在于，包括指挥终端(1)和多个移动终端(2)，多个所述移动终端(2)和指挥终端(1)之间通过无线Mesh网络进行数据交互，

各所述移动终端(2)，用于被对应的位于沙漠区域的沙漠探险队所持有或携带，其包括：

定位模块(3)，用于间隔预定时间对移动车辆或移动人员进行定位，并将该定位信息进行发送，

通讯模块(4)，用于各所述移动终端(2)之间通过无线Mesh网络进行通讯，

采集模块(5)，用于采集移动车辆或移动人员所处位置的视频信息和语音信息，并将视频信息和语音信息通过无线Mesh网络进行发送，

确认模块(6)，用于接收逃逸确认信号，并经过人员确认后发送未逃逸信号；还用于接收救援确认信号，并经过人员确认后发送救援信号，

所述指挥终端(1)位于沙漠边缘的安全区域内，其包括：

接收显示模块(7)，用于接收所述采集模块(5)所发送的视频信息和语音信息，并将该视频信息和语音信息进行播放和显示；还用于接收和显示未逃逸信号；

处理模块(8)，预设有位于中心的监测区域的坐标信号和位于监测区域一周设置的边缘区域的坐标信息，所述处理模块(8)用于接收定位模块(3)的定位信息，

当在预定时间未接收到对应所述移动终端(2)的定位信息时，判断该移动终端(2)上一时间点的定位坐标是否在边缘区域内，当否时，发送逃逸确认信号；

当在预定时间接收到对应所述移动终端(2)的定位信息时，判断该移动终端(2)相邻时间点是否发生位移，并计算位移值，当该位移值≤预定值时，发送救援确认信号；

救援模块(9)，用于接收救援信号，并在收到救援信号后通过无线Mesh网络通知外界救援队，使得外界救援队进行救援。

2.根据权利要求1所述的一种基于无线Mesh网的沙漠救援系统，其特征在于，所述指挥终端(1)还包括预警模块(10)，所述预警模块(10)预设有预警区域的坐标信息，所述预警区域为所有移动终端(2)累积超过3次以上在该区域发送救援信号，当任一所述移动终端(2)进入预警区域后，所述预警模块(10)向该移动终端(2)的通讯模块(4)发送预警信号。

3.根据权利要求1或2所述的一种基于无线Mesh网的沙漠救援系统，其特征在于，所述处理模块(8)还用于计算接收到救援信号时所对应的移动终端(2)与所有移动终端(2)的距离，选择与发出救援信号的移动终端(2)距离较小的3个移动终端(2)，并向该3个所述移动终端(2)发送搜救信号和发出救援信号的移动终端(2)的坐标信息，

各所述移动终端(2)还包括搜救模块(11)，所述搜救模块(11)用于接收搜救信号和发出救援信号的移动终端(2)的坐标信息，为搜救发生危险的移动终端(2)提供救援信息。

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