一種多方式定位的人員安全管理終端及方法與流程
2023-09-22 09:34:50 5
本發明涉及人員安全管理終端，尤其涉及一種多方式定位的人員安全管理終端及方法。
背景技術：
當前對人員及物體進行定位跟蹤，主要有如下幾種方式：
1、基於行動網路基站進行定位：移動終端通過識別當前所屬的小區基站標識，確定當前終端所在位置。
2、基於衛星技術進行定位：移動終端通過接收衛星發送的位置信息，經過內部接收機的數據處理，得到當前終端所在坐標位置。
3、基於差分基準的衛星技術定位：基準站根據接收的衛星數據提供可供修正的數據信息，移動終端通過基準站信息對所接受的衛星信息進行校正，得到高精度的定位信息。
採用移動基站進行定位，定位精度由基站的覆蓋範圍決定，無法做到精確定位；採用單純的衛星技術的定位準確，但是容易受到周邊環境的影響，抗幹擾能力差，室內定位的精度不足。
技術實現要素：
為了解決現有技術中的問題，本發明提供了一種多方式定位的人員安全管理終端及方法。
本發明提供了一種多方式定位的人員安全管理終端，包括用於執行各項處理的主處理器模塊、電源管理模塊、用於讀取輔助定位標籤信息的有源RFID模塊、用於進行衛星數據採集的定位模塊、用於無線通信的通信模塊和用於交互的輸入輸出模塊，其中，所述電源管理模塊分別與所述定位模塊、通信模塊、主處理器模塊和有源RFID模塊連接，所述主處理器模塊分別與所述定位模塊、通信模塊、有源RFID模塊連接。
作為本發明的進一步改進，所述電源管理模塊連接有用於採集慣導信息進行定位推算的慣導模塊，所述慣導模塊的輸出端與所述主處理器模塊連接。
作為本發明的進一步改進，所述人員安全管理終端還包括USB接口，所述USB接口分別與所述電源管理模塊、主處理器模塊連接。
作為本發明的進一步改進，所述定位模塊包括GPS模塊、北鬥模塊中的任意一種或其任意組合，其中，室外定位模塊包括GPS模塊、北鬥模塊、慣導模塊中的任意一種或其任意組合；室內定位採用有源RFID模塊。
作為本發明的進一步改進，所述通信模塊為4G模塊，而4G通信模塊又分為公網模塊和專網模塊。
作為本發明的進一步改進，終端內嵌VPDN（Virtual Private Dialup Network），用於保護4G公網通信時的信息安全。
作為本發明的進一步改進，所述輸入輸出模塊包括按鍵、蜂鳴器、振動馬達、LED顯示器中的任意一種或其任意組合。
作為本發明的進一步改進，所述電源管理模塊連接有電池。
作為本發明的進一步改進，整機設計符合ExibIICT4防爆要求，設備可在易爆炸性氣體環境中使用。
本發明還提供了一種多方式定位的人員安全管理方法，包括以下幾種情況：
1）當人員安全管理終端工作在室外時，如果接收到有效的衛星信號時，通過行動網路發送衛星偽距信息給遠程的算法伺服器，算法伺服器會根據接收的同步差分基站數據信息進行定位信息的處理，得到準確的定位信息並發送給電腦終端；
2）當衛星信號短暫丟失時，人員安全管理終端會採集當前的慣導信息上傳給算法伺服器，算法伺服器根據慣導信息，結合之前的有效衛星信息，計算得出推斷的定位信息，實現慣導輔助定位；
3）當人員安全管理終端工作在室內時，接收到室內的有源標籤信息，根據所有標籤信息的RSSI值進行判斷，確認離定位終端最近的一個標籤編號，上報給算法伺服器，算法伺服器根據資料庫查詢比對，得到該標籤的具體位置，從而得到定位終端的有效位置；
4）當人員安全管理終端在室內時，操作人員將人員安全管理終端放置在無源讀寫器上，無源讀寫器會讀取人員安全管理終端上無源標籤的信息，並上報算法伺服器，算法伺服器根據無源讀寫器的編號，通過查詢比對確認定位標籤的有效位置。
本發明的有益效果是：通過上述方案，大大減小了定位受環境的影響，抗幹擾能力強，定位精度高。
附圖說明
圖1是本發明一種多方式定位的人員安全管理終端的示意圖。
圖2是本發明一種多方式定位的人員安全管理方法的示意圖。
具體實施方式
下面結合附圖說明及具體實施方式對本發明進一步說明。
如圖1所示，一種多方式定位的人員安全管理終端，包括用於執行各項處理的主處理器模塊101、電源管理模塊103、用於讀取輔助定位標籤信息的有源RFID模塊107、標籤105、用於進行衛星數據採集的定位模塊、用於無線通信的通信模塊和用於交互的輸入輸出模塊，其中，所述電源管理模塊103分別與所述定位模塊、通信模塊、主處理器模塊101和有源RFID模塊107連接，所述主處理器模塊101分別與所述定位模塊、通信模塊、有源RFID模塊107連接，標籤105位於遠端，優選為13.56M標籤，13.56M標籤實現無源RFID標籤定位，有源RFID模塊107實現有源RFID標籤定位。
如圖1所示，所述電源管理模塊103連接有用於採集慣導信息進行定位推算的慣導模塊106，所述慣導模塊106的輸出端與所述主處理器模塊101連接。
如圖1所示，所述人員安全管理終端還包括USB接口104，所述USB接口104分別與所述電源管理模塊103、主處理器模塊101連接。
如圖1所示，所述定位模塊為GPS模塊/北鬥模塊109。
如圖1所示，所述通信模塊為4G模塊108。
如圖1所示，所述輸入輸出模塊包括按鍵110和蜂鳴器/振動馬達/LED顯示器111。
如圖1所示，所述電源管理模塊103連接有電池102，可通過所述電源管理模塊103對電池102進行充放電管理。
如圖2所示，一種多方式定位的人員安全管理方法，包括以下幾種情況：
1）當人員安全管理終端工作在室外時，如果接收到有效的衛星信號時，通過行動網路發送衛星偽距信息給遠程的算法伺服器，算法伺服器會根據接收的同步差分基站數據信息進行定位信息的處理，得到準確的定位信息並發送給電腦終端；
2）當衛星信號短暫丟失時，人員安全管理終端會採集當前的慣導信息上傳給算法伺服器，算法伺服器根據慣導信息，結合之前的有效衛星信息，計算得出推斷的定位信息，實現慣導輔助定位；
3）當人員安全管理終端工作在室內時，接收到室內的有源標籤信息，根據所有標籤信息的RSSI值進行判斷，確認離定位終端最近的一個標籤編號，上報給算法伺服器，算法伺服器根據資料庫查詢比對，得到該標籤的具體位置，從而得到定位終端的有效位置；
4）當人員安全管理終端在室內時，操作人員將人員安全管理終端放置在無源讀寫器上，無源讀寫器會讀取人員安全管理終端上無源標籤的信息，並上報算法伺服器，算法伺服器根據無源讀寫器的編號，通過查詢比對確認定位標籤的有效位置。此外，此種方式也可以做門禁管理。
差分基準站用於接收衛星信息，實現自身的長期準確定位，並提供校準信息給算法伺服器進行終端衛星數據處理；有源定位標籤安裝於室內固定位置，根據室內空間大小放置標籤，確保室內全覆蓋；無源讀寫器安裝於室內固定位置，用於讀取人員安全管理終端信息，從而輔助定位；算法伺服器用於衛星信息及慣導信息的解算，得到有效的衛星坐標；電腦終端通過定位軟體顯示人員安全管理終端的位置信息。
人員安全管理終端在室外採用衛星定位及慣導輔助的方式進行定位，在室內則採用有源定位標籤及無源標籤的方式進行定位。所有數據信息經過算法伺服器處理後，得到人員安全管理終端有效的位置信息。
本發明提供的一種多方式定位的人員安全管理終端及方法，利用差分衛星定位、慣導輔助及標籤輔位的方式組合定位，大大減小了定位受環境的影響，抗幹擾能力強，定位精度高。
本發明提供的一種多方式定位的人員安全管理終端及方法，應用於人員管理領域，利用衛星信息、慣導定位、有源及無源標籤輔助定位技術相結合的方式，實現終端的有效定位，結合4G通信技術與後臺伺服器通信，實現後臺指示及終端報警功能。
本發明提供的一種多方式定位的人員安全管理終端及方法具有以下特點：
1、實現了一種移動終端。
2、用於定位及人員管理。
2、採用的衛星定位技術，使用衛星接收及差分基準站進行數據接收，通過後臺伺服器計算定位坐標，可提供2~3米的定位精度。
3、採用的慣導輔助定位，使用慣導傳感器採集慣導信息結合有效衛星信息進行運動軌跡推算得到定位坐標。
4、採用的有源標籤定位，使用有源輔助標籤結合數據比對的方式得到位置信息。
5、採用的無源標籤定位，根據讀取到終端無源標籤信息的讀寫器得到位置信息。
以上內容是結合具體的優選實施方式對本發明所作的進一步詳細說明，不能認定本發明的具體實施只局限於這些說明。對於本發明所屬技術領域的普通技術人員來說，在不脫離本發明構思的前提下，還可以做出若干簡單推演或替換，都應當視為屬於本發明的保護範圍。