本发明属于安全监测和应急响应，尤其涉及一种面向mesh网络物物测距的危险性碰撞趋势判断方法。
背景技术：
1、高寒山区的隧道施工时，由于施工隧道内光线昏暗，空气颗粒悬浮物多，不易看清前方道路。施工隧道内随时会有盾构机、运输车辆和施工人员的进出，容易产生交通安全事故。对于施工隧道内的施工人员而言，任何增设的硬件都会降低施工设备的便携性，不利于进行施工。
2、目前常见的碰撞检测方式包括车辆采用红外热成像、毫米波雷达等方案进行碰撞检测。红外热成像方案通过在车辆上安装红外热成像摄像头，利用物理发出的红外热辐射感知温度差异，生成热图像，进行实时的碰撞预测；毫米波雷达方案通过在车辆搭载的毫米波雷达发射毫米波信号，并基于接收到的反射信号进行实时的碰撞预测。但无论是基于红外热成像还是毫米波雷达的碰撞检测方案都需要额外添加硬件设备，不便于施工且成本高，不适用于隧道内施工过程的移动目标碰撞检测。
技术实现思路
1、针对现有技术中的上述不足，本发明提供的面向mesh网络物物测距的危险性碰撞趋势判断方法，解决了高寒山区隧道内碰撞趋势检测不够便捷高效的问题。
2、为了达到上述发明目的，本发明采用的技术方案为：
3、本发明提供的一种面向mesh网络物物测距的危险性碰撞趋势判断方法，包括如下步骤：
4、s1、沿隧道线性设置若干mesh基站，并进行接力组网和配置移动信标，得到移动信标定位网络；
5、s2、基于移动信标定位网络，对待预警移动信标通信范围内的其他移动信标进行碰撞趋势判断，得到碰撞预警信息；
6、s3、基于碰撞预警信息，向待预警移动信标发送碰撞告警信号。
7、本发明的有益效果为：本发明提供的一种面向mesh网络物物测距的危险性碰撞趋势判断方法，构建了移动信标定位网络，并结合rssi测量技术，能够在隧道环境中实现对移动信标运动趋势的判断，基于移动信标定位网络进行碰撞趋势判断时，通过数据融合和优化，减小了信号干扰、多径效应和环境因素对移动信标接收功率的影响，实现了更准确的碰撞趋势判断，本方案通过低成本设备即可实现高效的隧道内碰撞趋势判断和告警。
8、进一步地，所述s1包括如下步骤：
9、s11、将若干mesh基站以扁平线性排列的形式设置到隧道中，其中，各mesh基站均采用定向天线；
10、s12、根据各mesh基站中的定向天线，进行接力组网，得到无线定位网络；
11、s13、分别对无线定位网络中的各mesh基站对应设置基站坐标，并为沿隧道路径上线性分布的移动目标分别设置移动信标，得到移动信标定位网络。
12、采用上述进一步方案的有益效果为：本发明提供构建移动信标定位网络的方法，通过mesh基站接力组网构成的无线定位网络，能够实时地收集和处理移动信标的rssi数据，为对线性分布的移动信标进行定位，以及对移动信标间的碰撞趋势判断提供了基础。
13、进一步地，各所述mesh基站广播具有该基站的唯一标识符、坐标信息和基站信号的基站广播信息，并与该基站广播范围内的移动信标进行通信，得到各移动信标的速度和位置坐标；
14、各移动信标每间隔预设时长获取一次各mesh基站的基站广播信息，并根据接收到的基站广播信息，得到各基站的唯一标识符、各基站的坐标信息、对应的接收时间和基站信号强度对应的rssi值。
15、采用上述进一步方案的有益效果为：本发明提供mesh基站广播内容，以及移动信标与mesh基站通信时，获取到的mesh基站的信息和基站信号强度对应的rssi值，能够为移动信标的准确定位和获取移动信标的速度方向信息提供基础。
16、进一步地，移动信标与其通信范围内的所有移动信标相互通信连接；各移动信标每隔预设间隔时间采集一次其通信范围内所有移动信标对应的rssi值。
17、采用上述进一步方案的有益效果为：本发明中线性分布的移动信标与其通信范围内的其他移动信标间建立有通信连接，能够根据预设间隔时间获取功率信息，从而为校正rssi值和碰撞趋势判断提供基础。
18、进一步地，所述s2包括如下步骤：
19、s21、基于移动信标定位网络，将待预警移动信标通信范围内的其他移动信标作为监测移动信标，并获取监测移动信标的功率；
20、s22、根据监测移动信标的功率，利用温湿度校正模型对监测移动信标对应的rssi值进行校正，得到校正后的rssi值；
21、s23、根据预设间隔时间和对同一个监测移动信标连续两次校正后的rssi值，基于rssi值变化趋势模型，得到rssi值变化趋势值；
22、s24、判断rssi值变化趋势值是否大于0，若是则返回s23，否则进入s25；
23、s25、若校正后的rssi值大于预设的rssi碰撞阈值，且rssi值变化趋势值大于预设的变化趋势碰撞阈值，则基于碰撞概率模型，得到碰撞概率；
24、s26、判断碰撞概率是否大于碰撞概率阈值，若是则进入s27，否则返回步骤s21；
25、s27、将碰撞概率大于碰撞概率阈值所对应的监测移动信标作为目标移动信标，生成关于目标移动信标的方位速度信息，作为碰撞预警信息。
26、采用上述进一步方案的有益效果为：本发明提供基于移动信标定位网络，对待预警移动信标通信范围内的其他移动信标进行碰撞趋势判断的方法，能够获取到可能与待预警移动信标产生危险性碰撞的目标移动信标的速度、方向和定位信息，并将其作为碰撞预警信息，以供待预警移动信标在收到告警信号后及时避让或减速，避免危险性碰撞。
27、进一步地，所述s22中的温湿度校正模型的计算表达式如下：
28、rssi(pt,t,h)＝10lgpt+a0(t-t0)+a1(t-t0)2+
29、b0(h-h0)+b1(h-h0)2+c(t-t0)(h-h0)
30、其中，rssi(pt,t,h)表示校正后的rssi值，pt表示监测移动信标的功率，t表示当前温度，h表示当前湿度，lg表示底数为10的对数运算，a0表示温度线性调节系数，t0表示参考温度，a1表示温度非线性调节系数，b0表示湿度线性调节系数，h0表示参考湿度，b1表示湿度非线性调节系数，c表示温湿度交叉项系数。
31、采用上述进一步方案的有益效果为：本发明提供温湿度校正模型的计算方法，基于温湿度校正模型能够对监测移动信标对应的rssi值进行校正，以使得对移动信标对应的rssi值监测更加灵，活适应温度变化，所得到的校正后的rssi值也更加准确，为得到准确的rssi变化趋势值提供基础。
32、进一步地，所述s23中rssi值变化趋势值的计算表达式如下：
33、
34、其中，vr表示rssi值变化趋势值，rssi2表示第二次校正后的rssi值，rssi1表示第一次校正后的rssi值，t0表示预设间隔时间。
35、采用上述进一步方案的有益效果为：本发明提供rssi值变化趋势值的计算方法，通过对间隔时间前后两次的校正后的rssi值求变化率，得到rssi值变化趋势值，能够为判断待预警移动信标与监测移动信标间是否会产生碰撞提供基础。
36、进一步地，所述s25中碰撞概率模型的计算表达式如下：
37、
38、其中，pco表示碰撞概率，e表示指数基底常数，α表示碰撞缩放系数，rssi*表示校正后的rssi值，rssi0表示rssi碰撞阈值，vr0表示变化趋势碰撞阈值，β表示响应灵敏度系数。
39、采用上述进一步方案的有益效果为：本发明提供碰撞概率模型的计算方法，基于校正后的rssi值和rssi值变化趋势值分别与其对应的碰撞阈值进行差值计算，且结合碰撞缩放和响应灵敏度的调整，能够实现准确获取待预警移动信标与监测移动信标间发生危险性碰撞的概率，为碰撞预警提供基础。
40、进一步地，所述s27包括如下步骤：
41、s271、基于移动信标定位网络，利用目标移动信标分别接收若干基站的基站广播信息，得到若干mesh基站的唯一标识符、各基站的坐标信息，以及基站信号强度对应的rssi值，并记录接收时间；
42、s272、选取最大的两个基站信号强度对应的rssi值，并基于基站广播信息，提取该两个rssi值分别对应的mesh基站的唯一标识符和坐标信息；
43、s273、分别将选取的两个rssi值输入非线性的rssi测距温湿度校正模型，得到目标移动信标到该两个mesh基站间的修正距离；
44、s274、根据rssi关系映射表，基于该两个基站信号强度对应的rssi值，得到目标移动信标分别到该两个mesh基站间的最相近距离；
45、s275、根据目标移动信标分别到该两个mesh基站间的修正距离和最相近距离，基于距离融合模型，得到移动信标分别到该两个mesh基站的距离，其中，移动信标到该两个mesh基站中的一个mesh基站的距离为d1，移动信标到该两个mesh基站中的另一个mesh基站的距离为d2；
46、s276、根据该两个rssi值分别对应的mesh基站的坐标信息，以及移动信标分别到该两个mesh基站的距离，基于坐标距离关联模型，得到移动信标的坐标信息；
47、s277、基于s25和s26，根据预设单位时间间隔，连续获取移动信标的两次坐标信息；
48、s278、根据获取的移动信标的两次坐标信息，基于速度方向模型，计算得到移动信标的方向和速度；
49、s279、将移动信标的最近一次的坐标信息、方向和速度构成移动信标的方位速度信息，并作为碰撞预警信息。
50、采用上述进一步方案的有益效果为：本发明提供对监测移动信标进行速度、方向和位置坐标获取的方法，能够为计算得到两可能发生危险性碰撞的移动信标间的相对位置和相对速度提供基础，该方法适用于对移动信标定位网络中任意一个移动信标的定位和速度方向信息获取，能够为收到告警信号后及时调整移动信标对应的移动目标的速度，或使移动目标在收到告警信号后进行避让提供基础。
51、针对于本发明还具有的其他优势将在后续的实施例中进行更细致的分析。
1.一种面向mesh网络物物测距的危险性碰撞趋势判断方法，其特征在于，包括如下步骤：
2.根据权利要求1所述的面向mesh网络物物测距的危险性碰撞趋势判断方法，其特征在于，所述s1包括如下步骤：
3.根据权利要求2所述的面向mesh网络物物测距的危险性碰撞趋势判断方法，其特征在于，各所述mesh基站广播具有该基站的唯一标识符、坐标信息和基站信号的基站广播信息，并与该基站广播范围内的移动信标进行通信，得到各移动信标的速度和位置坐标；
4.根据权利要求3所述的面向mesh网络物物测距的危险性碰撞趋势判断方法，其特征在于，移动信标与其通信范围内的所有移动信标相互通信连接；各移动信标每隔预设间隔时间采集一次其通信范围内所有移动信标对应的rssi值。
5.根据权利要求4所述的面向mesh网络物物测距的危险性碰撞趋势判断方法，其特征在于，所述s2包括如下步骤：
6.根据权利要求5所述的面向mesh网络物物测距的危险性碰撞趋势判断方法，其特征在于，所述s22中的温湿度校正模型的计算表达式如下：
7.根据权利要求5所述的面向mesh网络物物测距的危险性碰撞趋势判断方法，其特征在于，所述s23中rssi值变化趋势值的计算表达式如下：
8.根据权利要求7所述的面向mesh网络物物测距的危险性碰撞趋势判断方法，其特征在于，所述s25中碰撞概率模型的计算表达式如下：
9.根据权利要求5所述的面向mesh网络物物测距的危险性碰撞趋势判断方法，其特征在于，所述s27包括如下步骤：
