一种煤矿井下设备无线升级方法技术

本发明专利技术公开了一种煤矿井下设备无线升级方法，所述方法包括：通过UWB手持读卡器广播入网请求帧与附近具有UWB功能的设备进行入网并进行测距，测距完毕后断开连接重新广播入网请求帧，并在入网请求帧里面附带已入网并测距设备的地址，将附近支持UWB功能的设备全部进行扫描；UWB手持读卡器根据距离、信号强度以及设备类型选中待升级设备，然后选择对应程序开始进行无线升级，升级完毕后设备向UWB手持读卡器回传升级状态完成升级流程；解决了现有技术中，针对矿用设备升级存在仅实现了通过UWB进行程序升级，而没有通过UWB进行设备扫描以及测距，在设备较多区域无法准确找到设备进行升级等技术问题。级等技术问题。级等技术问题。

【技术实现步骤摘要】
一种煤矿井下设备无线升级方法


[0001]本专利技术属于矿用设备
，尤其涉及一种煤矿井下设备无线升级方法。

技术介绍

[0002]近年来，随着煤矿生产规模的不断扩大和安全生产意识的提高，煤矿井下设备的升级已成为煤矿安全生产的重要一环。传统的煤矿井下设备通常存在着设备老化、故障率高、可靠性差等问题，这些问题给煤矿生产带来了很大的安全隐患和经济损失。
[0003]随着科技的发展，UWB技术作为一种新型的无线通信技术，逐渐引起了人们的广泛关注和应用。在煤矿井下设备升级领域，采用UWB技术可以实现对设备的实时监控和故障排查，提高了煤矿的安全生产效率和精度。UWB技术的优势在于它具有高速率、低功耗、高可靠性和精准定位等特点。这种技术在煤矿井下设备升级中的应用，可以实现设备之间的高速数据传输和通信，同时也能够扫描附近的设备并进行测距，精确的找到需要升级的设备，提高升级效率和准确度。
[0004]与传统的有线通信方式相比，UWB技术不需要铺设复杂的电缆和布线，可以大大减少煤矿井下的安装和维护难度。此外，采用UWB技术可以实现设备之间的精确定位和跟踪，这对于井下紧密的设备安装和管理非常重要，可以避免设备之间的干扰和冲突，提高生产效率和安全性。
[0005]在煤矿井下设备升级中，UWB技术的应用还可以实现实时监控和故障排查。通过采用UWB技术的传感器和数据分析技术，可以对设备的运行状态和运行数据进行实时监控和分析，及时发现异常情况并进行预警和预测性维护。这些功能对于煤矿的安全生产和设备维护非常重要，可以提高生产效率和减少生产事故的发生率。
[0006]总之，采用UWB技术进行煤矿井下设备升级具有重要意义。它可以提高设备的可靠性和生产效率，降低煤矿事故的发生率，同时也可以降低安装和维护成本。随着技术的不断发展，UWB技术在煤矿井下设备升级领域中的应用前景将会越来越广阔；但是现有技术中，针对矿用设备升级存在仅实现了通过UWB进行程序升级，而没有通过UWB进行设备扫描以及测距，在设备较多区域无法准确找到设备进行升级。

技术实现思路

[0007]本专利技术要解决的技术问题：提供一种煤矿井下设备无线升级方法，以解决现有技术中，针对矿用设备升级存在仅实现了通过UWB进行程序升级，而没有通过UWB进行设备扫描以及测距，在设备较多区域无法准确找到设备进行升级。
[0008]本专利技术技术方案是：
[0009]一种煤矿井下设备无线升级方法，所述方法包括：通过UWB手持读卡器广播入网请求帧与附近具有UWB功能的设备进行入网并进行测距，测距完毕后断开连接重新广播入网请求帧，并在入网请求帧里面附带已入网并测距设备的地址，将附近支持UWB功能的设备全部进行扫描；UWB手持读卡器根据距离、信号强度以及设备类型选中待升级设备，然后选择
对应程序开始进行无线升级，升级完毕后设备向UWB手持读卡器回传升级状态完成升级流程。
[0010]UWB手持读卡器广播入网请求帧时，已入网并测距设备检测到本机地址后不做回应。
[0011]UWB手持读卡器显示所有扫描设备的地址号、设备类型、软件版本、信号以及距离信息。
[0012]选中待升级设备后，在升级前UWB手持读卡器对程序的类型以及内容进行校验，设备先将下载程序存放到APP2区，待程序接收完毕后对程序进行校验，校验完毕后跳转到BootLoader将APP2区的程序拷贝到APP1区，对拷贝至APP1区的程序重新进行校验，校验正常跳转到APP1区执行新程序，否则停留BootLoader区等待重新升级。
[0013]UWB手持读卡器扫描附近具有UWB功能的设备并进行测距时，在读卡器扫描功能启用后，读卡器将广播入网请求帧，帧中包含本机信息和已扫描设备的地址号；如果设备已经与读卡器进行扫描并完成了测距，将会忽略该入网请求帧，还未与UWB手持读卡器进行扫描的设备则会允许读卡器入网，并在入网响应帧里面附带上当前时序以及分配的测距时序，读卡器接收到第一个设备回复的入网响应帧之后，将忽略掉之后回复的入网响应帧，测距时序到达后读卡器发起测距帧进行测距，设备接收到测距帧之后再结合入网请求帧和入网响应帧的时间戳，采用TOF算法中的DS
‑
TWR方式求解出两者之间的距离，并通过测距响应帧回传测距信息到读卡器。读卡器接收测距距离的同时利用测距响应帧计算出UWB信号接收强度，并进行设备扫描信息显示。
[0014]无线升级的方法包括：当选中待升级设备准备升级后，UWB手持读卡器将向设备发起升级请求，设备收到升级请求后将会擦除APP2空间的内容等待进行升级，并回复升级请求进入升级状态；设备先将接收到的程序存放在APP2区，等待程序接收完毕后再对程序进行校验，设备程序接收完毕后跳转到Bootloader区，将存放在APP2区的程序拷贝到APP1区，并对APP1区存放的程序再次进行校验，校验完毕后跳转到APP1区执行新程序，并向UWB手持读卡器回复程序升级成功。
[0015]UWB手持读卡器包括主控MCU,主控MCU分别与UWB模块、按键、FLASH、USB、LCD和SD卡连接；主控MCU负责运行嵌入式操作系统进行数据处理、通信管理及程序下载功能，UWB模块负责与升级设备进行通信和测距，按键负责进行选择和执行；FLASH负责保存手持读卡器的各种参数配置，USB接口负责进行手持读卡器自身程序升级，通过USB口将设备升级程序下载到SD卡中；LCD显示设备的扫描信息和程序升级状态。
[0016]UWB手持读卡器扫描入网的方法包括：
[0017]步骤1、UWB手持读卡器入网请求帧的目的地址配置为0xffff进行广播，并在广播帧里面附带上已进行扫描设备的地址号，设备根据入网请求帧命令号知道该条命令是读卡器发起的设备扫描请求；
[0018]步骤2、设备接收到入网响应帧之后，为UWB手持读卡器分配测距时序，并将设备的时隙配置、当前时隙、设备类型以及软件版本通过入网响应帧回传给读卡器，读卡器根据分配时序准备进行测距；
[0019]步骤3、UWB手持读卡器在分配时隙到达后，将入网请求帧发送时间戳、入网响应帧接收时间戳、测距请求帧发送时间戳三个时间戳加载到测距请求帧信息里面进行发送，设
备接收到测距请求帧之后再结合自身获取的入网请求帧接收时间戳、入网响应帧发送时间戳、测距请求帧接收时间戳即可采用DS
‑
TWR测距公式计算出两者之间距离；
[0020]步骤4、设备根据六个时间戳采用DS
‑
TWR计算出两者之间距离通过测距响应帧回传给UWB手持读卡器，并表示该次测距成功，读卡器将该设备地址号添加到入网请求帧再次进行广播,开始扫描其它设备,并将已扫描设备的信息以列表方式显示。
[0021]本专利技术有益效果是：
[0022]本专利技术通过UWB手持读卡器广播入网请求帧与附近具有UWB功能的设备进行入网并进行测距，测距完毕后断开连接重新广播入网请求帧，并在入网请求帧里面附带已入网并测距设备的地址，已入网本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种煤矿井下设备无线升级方法，其特征在于：所述方法包括：通过UWB手持读卡器广播入网请求帧与附近具有UWB功能的设备进行入网并进行测距，测距完毕后断开连接重新广播入网请求帧，并在入网请求帧里面附带已入网并测距设备的地址，将附近支持UWB功能的设备全部进行扫描；UWB手持读卡器根据距离、信号强度以及设备类型选中待升级设备，然后选择对应程序开始进行无线升级，升级完毕后设备向UWB手持读卡器回传升级状态完成升级流程。2.根据权利要求1所述的一种一种煤矿井下设备无线升级方法，其特征在于：UWB手持读卡器广播入网请求帧时，已入网并测距设备检测到本机地址后不做回应。3.根据权利要求1所述的一种一种煤矿井下设备无线升级方法，其特征在于：UWB手持读卡器显示所有扫描设备的地址号、设备类型、软件版本、信号以及距离信息。4.根据权利要求1所述的一种煤矿井下设备无线升级方法，其特征在于：选中待升级设备后，在升级前UWB手持读卡器对程序的类型以及内容进行校验，设备先将下载程序存放到APP2区，待程序接收完毕后对程序进行校验，校验完毕后跳转到BootLoader将APP2区的程序拷贝到APP1区，对拷贝至APP1区的程序重新进行校验，校验正常跳转到APP1区执行新程序，否则停留BootLoader区等待重新升级。5.根据权利要求1所述的一种煤矿井下设备无线升级方法，其特征在于：UWB手持读卡器扫描附近具有UWB功能的设备并进行测距时，在读卡器扫描功能启用后，读卡器将广播入网请求帧，帧中包含本机信息和已扫描设备的地址号；如果设备已经与读卡器进行扫描并完成了测距，将会忽略该入网请求帧，还未与UWB手持读卡器进行扫描的设备则会允许读卡器入网，并在入网响应帧里面附带上当前时序以及分配的测距时序，读卡器接收到第一个设备回复的入网响应帧之后，将忽略掉之后回复的入网响应帧，测距时序到达后读卡器发起测距帧进行测距，设备接收到测距帧之后再结合入网请求帧和入网响应帧的时间戳，采用TOF算法中的DS
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TWR方式求解出两者之间的距离，并通过测距响应帧回传测距信息到读卡器。读卡器接收测距距离的同时利用测距响应帧计算出UWB信号接收强度，并进行设备扫描信息显示。6.根据权利要求1所述的一种煤矿井下设备无线升级方法，其特征在于：无线升级的方法包括：当选中...

【专利技术属性】
技术研发人员：王明仲，侯建国，胡刚，李琦，黄元庭，冯明芳，叶文凯，曾勇，徐光，敖强，
申请(专利权)人：贵州盘江精煤股份有限公司，
类型：发明
国别省市：