技术领域
[0001] 本发明涉及矿井或隧道中安全技术领域，具体而言，涉及一种智慧型煤许起爆器网络检测方法。
相关背景技术
[0002] 煤矿许用电子雷管起爆器，简称“煤许起爆器”，是一种专门用于煤矿井下爆破作业的先进设备。它利用电子控制技术，能够精确地控制爆炸时机和顺序，显著提高了爆破的安全性和效率。与传统的瞬发或延时电雷管相比，电子雷管具有数码控制、编程特点，根据实际需求设置不同的引爆时间和爆炸序列，有效减少爆破振动和飞石，保护周边结构安全。
[0003] 在矿井和隧道等地下环境中，安全可靠的通信系统是保障工人安全、提高作业效率和确保设备正常运行的关键因素之一。智慧型煤许起爆器作为这些环境中重要的通信和控制设备，其网络连接的稳定性直接影响到整个生产作业的安全性和效率。因此，开发有效的网络检测方法，对于提升煤许起爆器的可靠性和安全性，具有至关重要的意义，然而，现有的煤许起爆器在网络连接与检测方面仍存在连接不稳定、检测效率低下的问题。因此我们对此做出改进，提出一种智慧型煤许起爆器网络检测方法。
具体实施方式
[0017] 为使本发明实施例的目的、技术方案和优点更加清楚，下面将结合附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整的描述。显然，所描述的实施例是本发明的一部分实施例，而不是全部的实施例。
[0018] 因此，以下对本发明的实施例的详细描述并非旨在限制要求保护的本发明的范围，而是仅仅表示本发明的部分实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围，需要说明的是，在不冲突的情况下，本发明中的实施例及实施例中的特征和技术方案相互组合，应注意到：相似的标号和字母在下面的附图中表示类似项，因此，一旦某一项在一个附图中被定义，则在随后的附图中不需要对其进行进一步定义和解释。
[0019] 实施例1：请参阅图1‑图2，一种智慧型煤许起爆器网络检测方法，包括以下步骤：S1、首先在煤许起爆器设备上集成WIFI模块；通过此WIFI模块，将煤许起爆器的客户端设备与无线网络进行连接；服务端设备也通过WIFI模块接入同一网络，所述服务端设备包括程监控中心；
S2、通过服务端主动向客户端发送检测请求；当服务端需要检测网络状态时，服务端会主动发送一个检测请求至煤许起爆器客户端；
S3、煤许起爆器接收到来自服务端的检测请求后，将通过其WIFI模块获取当前的网络状态信息，网络状态信息包括信号强度、连接速度，获取这些信息后，煤许起爆器将它们作为响应返回给服务端；
S4、服务端收到从煤许起爆器返回的网络状态信息后，会根据这些信息判断网络连接是否正常；发现网络连接存在问题，服务端会采取相应的处理措施，通知管理员进行手动干预或调整；
S5、智能优化，根据历史网络数据和实时网络状态对煤许起爆器的网络连接进行优化；网络连接优化包括自动切换到其他WIFI网络、调整网络参数操作。
[0020] S1、煤许起爆器设备上集成WIFI模块还包括以下步骤：S11、选择WIFI模块：选择一个嵌入式设备使用的WIFI模块，选择WIFI模块的参数包括功耗、尺寸、兼容性以及网络性能；选择WIFI模块支持所需的网络协议和安全标准；
S12、连接接口：煤许起爆器与WIFI模块之间的硬件接口，硬件接口包括电源供应、数据通讯线路；连接方式包括UART、SPI或I2C；
S13、集成模块：将WIFI模块安装到煤许起爆器的电路板上，使得集成模块的引脚与煤许起爆器的接口正确对齐；并焊接或使用连接器使得模块稳定固定在设备上；
S14、安装天线：为WIFI模块安装适当的天线，天线包括内置天线或外部天线，取决于信号覆盖的需求和环境因素；使得天线安装位置信号强度和稳定性；
S15、服务端设备接入：使得服务端设备通过WIFI模块接入同一网络；并配置服务端设备的网络设置，使得与煤许起爆器设备正确通讯。
[0021] S2、通过服务端主动向客户端发送检测请求还包括以下步骤：S21、建立服务端控制中心：设立一个服务端控制中心，服务端控制中心为一台服务器或一个云端平台，用于管理所有煤许起爆器的网络连接和状态监测；使得服务端控制中心的网络连接与多个起爆器客户端的通讯；
S22、定义检测请求协议：定义服务端与客户端之间通讯的应用层协议，包括检测请求的格式和预期的响应格式；协议应指定传输命令、数据以及识别不同的请求和响应类型；
S23、服务端发起检测：当服务端需要检测某个煤许起爆器的网络状态时，服务端软件将构造一个检测请求，按照定义好的协议进行封装；服务端通过WIFI网络向指定的煤许起爆器IP地址发送构造的检测请求；
S24、使得通讯安全性：采取加密数据传输保证通讯的安全性，加密数据传输包括SSL/TLS加密数据传输。
[0022] S25、接收和解析客户端响应：服务端接收到从煤许起爆器返回的网络状态信息后，进行解析，提取所需的网络状态参数，如信号强度、连接质量；验证数据的完整性，使得信息在传输过程中未被篡改；S26、异常处理机制：在检测过程中发现网络问题或其他异常情况，服务端应触发相应的异常处理流程，发送警报通知给管理员，或自动执行预设的故障恢复程序。
[0023] S4、服务端处理返回的网络状态信息并采取相应措施还包括以下步骤：S41、接收响应：服务端通过持续监听预设的端口，待接收来自煤许起爆器的响应数据；一旦接收到数据，服务端将其传递给应用层进行处理；
S42、解析响应数据：服务端软件解析接收到的网络状态信息，提取出信号强度、连接速度关键参数；验证数据的完整性和正确性，使得没有在传输过程中发生错误；
S43、网络状态评估：根据预设的标准或阈值，服务端评估解析后的网络状态信息；
信号强度是否低于某个阈值，或连接速度是否高于最低要求。
[0024] S44、判断网络连接状态：所有参数均在正常范围内，服务端判断网络连接为正常状态；有任一参数异常，如信号过弱或无连接，则判断网络连接存在问题；S45、通知管理员：在检测到网络连接问题时，服务端自动生成警报或通知消息；通过电子邮件、短信或推送通知方式，将警报发送给系统管理员或维护人员；
S46、记录和分析：服务端在日志文件中记录每一次网络状态检测的结果和发生的任何异常情况；运用数据分析工具对日志文件进行定期分析，以识别潜在的网络问题趋势；
S47、跟踪和确认：在问题被识别并处理后，服务端继续跟踪相应煤许起爆器的网络状态，确认采取的措施是否有效。
[0025] S5、智能优化煤许起爆器的网络连接包括以下步骤：S51、收集和分析数据：定期收集每个煤许起爆器的网络状态信息，包括历史数据和实时数据；使用数据分析方法，包括机器学习算法，来识别网络性能的模式和趋势；
S52、检测网络性能下降：设置自动化工具以监测网络性能指标，包括响应时间、重试次数、连接失败率；当这些指标超过预定阈值时，标记为潜在网络问题；
S53、自动网络切换：WIFI网络的性能不佳或无法连接到网络，系统尝试自动切换到其他已知的WIFI网络；WIFI网络预先配置有网络列表，系统通过列表循环，直到找到一个稳定的网络连接。
[0026] S54、网络参数调整：除了切换网络，尝试调整当前网络的配置参数，包括改变信号频道或调整传输功率；WIFI模块支持这些参数的配置性；S55、智能决策算法：利用人工智能和机器学习算法，基于历史和实时数据做出网络优化决策；算法能够预测网络性能并在问题发生前采取预防措施；
S56、执行优化：确定优化策略，系统自动应用这些更改，包括更新网络配置或切换网络；使得所有操作都有适当的安全措施，防止造成更大的网络问题。
[0027] S6、验证优化效果：在实施任何更改后，监视网络性能指标以验证优化是否成功；包括果没有改善，需要回滚更改并尝试其他优化策略,并建立一个反馈循环，将优化结果反馈到系统分析部分，用以改进未来的决策；反馈也用于调整机器学习模型，以提高其准确性。
[0028] S7、记录和维护：记录所有网络变更和优化操作的详细日志，以便于未来的审计和维护工作；定期维护和更新系统，使得优化工具和算法都是最新的，并且能够处理新的网络条件和挑战。
[0029] 实验例：智慧型煤许起爆器网络连接稳定性测试目的：
验证智慧型煤许起爆器在周期性网络检测方法下的连接稳定性，并评估网络连接自动优化功能的有效性。
[0030] 设备与设置：1.智慧型煤许起爆器：配备WIFI模块，可连接到无线网络。
[0031] 2.服务端监控系统：运行网络检测和智能优化算法的软件平台。
[0032] 3.无线网络环境：包含多个WIFI接入点，模拟不同的网络状况。
[0033] 4.网络状态监测工具：用于记录网络信号强度和连接速度。
[0034] 实验步骤：1.初始配置：
将煤许起爆器连接到预先配置好的无线网络。
[0035] 在服务端设置网络检测请求的发送频率为每5分钟一次。
[0036] 2.网络正常条件测试：监测并记录煤许起爆器在正常网络条件下的信号强度和连接速度。
[0037] 期间，服务端周期性发送网络检测请求，记录响应时间和网络状态信息。
[0038] 3.网络干扰引入：通过增加无线干扰或降低信号强度，人为模拟网络状况不佳的环境。
[0039] 继续监测网络状态，并记录信号强度、连接速度和响应时间。
[0040] 4.自动优化机制启动：观察并记录当网络状态下降时，服务端是否能够检测到问题并启动自动优化机制。
[0041] 验证系统是否尝试切换到其他WIFI网络或调整网络参数以优化连接。
[0042] 5.优化效果评估：在优化后，继续监测网络状态，对比优化前后的信号强度、连接速度和响应时间。
[0043] 评估优化措施的实际效果，是否能显著改善网络连接性能。
[0044] 6.数据分析与报告：分析整个实验期间收集的数据，包括网络状态变化和系统响应行为。
[0045] 编制实验报告，总结智慧型煤许起爆器在网络不稳定情况下的表现和自动优化功能的有效性。
[0046] 实验数据：|时间|网络状态|信号强度(dBm)|连接速度(Mbps)|响应时间(ms)|优化操作||实验开始|正常|‑60|30|100|无|
|10分钟后|正常|‑62|28|120|无|
|20分钟后|干扰引入|‑80|10|200|无|
|25分钟后|优化启动|‑75|25|150|切换到备用WIFI网络|
|优化后5分钟|优化后|‑65|30|110|无|
|实验结束|正常|‑60|30|100|无|
实验数据
|时间|网络状态|信号强度(dBm)|连接速度(Mbps)|响应时间(ms)|优化操作||实验开始|正常|‑60|30|100|无|
|30分钟后|正常|‑63|27|115|无|
|45分钟后|干扰增大|‑85|5|350|无|
|50分钟后|优化启动|‑77|20|200|调整信号频道至Channel 6|
|优化后10分钟|优化后|‑70|25|160|无|
|1小时|负载增加|‑68|15|180|无|
|1小时15分钟|自动优化|‑62|28|125|提高传输功率|
|优化后25分钟|稳定|‑60|30|100|无|
|实验结束|正常|‑60|30|100|无|
解释：
1.实验开始:初始网络状况良好，信号强度和连接速度均处于理想状态。
[0047] 2.30分钟后:随着环境变化，信号略有衰减，但网络仍维持在较好水平。
[0048] 3.45分钟后:显著的网络干扰导致信号强度大幅下降，连接速度降低，响应时间延长。
[0049] 4.50分钟后:服务端检测到网络性能下降并启动优化机制，通过调整WIFI频道试图改善连接质量。
[0050] 5.优化后10分钟:频道调整带来一定的改善，但网络状态仍未完全恢复。
[0051] 6.1小时:网络负载的增加导致连接速度减慢，响应时间增加。
[0052] 7.1小时15分钟:系统自动优化，通过提高WIFI传输功率来增强信号，改善网络性能。
[0053] 8.优化后25分钟:网络状态趋于稳定，信号强度和连接速度恢复到接近初始状态。
[0054] 9.实验结束:网络状态稳定，与实验开始时相当。
[0055] 这些数据展示了在不断变化的网络环境下，智慧型煤许起爆器如何通过自动网络优化机制维持稳定的通信性能。实验目的在于验证网络监测和优化策略的有效性，特别是在面对外部干扰和网络负载变化时的应对能力实验数据
|时间|网络状态|信号强度(dBm)|连接速度(Mbps)|响应时间(ms)|优化操作||实验开始|正常|‑58|32|90|无|
|60分钟后|正常|‑59|31|95|无|
|75分钟后|干扰显著|‑75|12|250|无|
|80分钟后|优化启动|‑70|18|180|切换到备用WIFI网络|
|优化后15分钟|优化后|‑65|22|140|无|
|105分钟后|负载增加|‑67|15|160|无|
|110分钟后|自动优化|‑62|25|125|调整信号频道至Channel 11|
|优化后20分钟|稳定|‑60|28|110|无|
|实验结束|正常|‑59|30|95|无|
解释：
1.实验开始:设备在良好的网络条件下初始化，显示出较强的信号强度和较高的连接速度。
[0056] 2.60分钟后:随着环境略有变动，信号强度和连接速度有轻微的下降。
[0057] 3.75分钟后:显著的网络干扰导致信号强度大幅度衰减，连接速度减慢，响应时间大幅增加。
[0058] 4.80分钟后:服务端检测到网络性能显著下降并执行优化操作，自动切换到信号更强的备用WIFI网络。
[0059] 5.优化后15分钟:网络性能有所改善，但因环境复杂性，仍未完全恢复到最佳状态。
[0060] 6.105分钟后:网络负载的增加导致连接速度下降，响应时间增加。
[0061] 7.110分钟后:系统再次自动优化，这次通过改变信号频道来尝试避免干扰。
[0062] 8.优化后20分钟:频道调整取得成功，网络状态较之前有显著提升。
[0063] 9.实验结束:网络状态保持稳定，与实验初始状态相近，显示出系统在面对复杂变化时的有效性和可靠性。
[0064] 结论：通过上述实验，可以观察到智慧型煤许起爆器的网络连接在遇到干扰时确实受到影响，但借助于自动网络优化机制，能够有效地恢复网络性能，保持通信的稳定性。此实验验证了网络检测和优化策略的有效性，对于确保煤许起爆器在实际应用中的可靠性和稳定性具有重要意义。
[0065] 以上实施例仅用以说明本发明而并非限制本发明所描述的技术方案，尽管本说明书参照上述的各个实施例对本发明已进行了详细的说明，但本发明不局限于上述具体实施方式，因此任何对本发明进行修改或等同替换；而一切不脱离发明的精神和范围的技术方案及其改进，其均涵盖在本发明的权利要求范围当中。
