本發(fā)明屬于定位技術(shù)領(lǐng)域，涉及一種基于GPRS移動端的人員定位組網(wǎng)方法。

背景技術(shù)：

電力已經(jīng)成為我國最主要能源，與人民的生產(chǎn)、生活息息相關(guān)。輸配電系統(tǒng)是電網(wǎng)的一個重要環(huán)節(jié)。

輸配電設(shè)備的維護(hù)和檢修是電網(wǎng)正常運(yùn)行的重要保障，其特點(diǎn)是必須定點(diǎn)準(zhǔn)確、檢修及時(shí)。因此，為了設(shè)備的維護(hù)和故障監(jiān)測，大型電網(wǎng)系統(tǒng)往往組建有獨(dú)立的電力通信內(nèi)網(wǎng)。

目前，大型電網(wǎng)的維護(hù)和檢修模式通常是，監(jiān)控中心對網(wǎng)內(nèi)故障進(jìn)行檢測和定位，然后聯(lián)系工作人員前往維護(hù)或檢修。然而，由于工作人員往往隨機(jī)分散于電網(wǎng)區(qū)域內(nèi)的各處，監(jiān)控中心需要分別與各工作人員進(jìn)行通信聯(lián)絡(luò)，確定距故障點(diǎn)最近的工作人員位置，以期在最短時(shí)間內(nèi)進(jìn)行維護(hù)或檢修。

無疑，目前的人員定位方式十分原始，基本不能滿足對設(shè)備或電網(wǎng)進(jìn)行維護(hù)和檢修的需要。

因此急需開發(fā)一種電力系統(tǒng)檢修人員的定位和聯(lián)絡(luò)系統(tǒng)，以解決上述問題。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明的目的正是為了對電力系統(tǒng)檢修人員進(jìn)行準(zhǔn)確定位，利用電力內(nèi)網(wǎng)和GPRS公網(wǎng)相結(jié)合的模式，開發(fā)了一種成本低廉又便于攜帶的定位裝置和相應(yīng)定位方法，能夠方便電力監(jiān)控中心準(zhǔn)確定位工作人員，及時(shí)安排解除電力系統(tǒng)故障。

本發(fā)明提供了如下一種基于GPRS移動端的人員定位組方法：

在電力內(nèi)網(wǎng)設(shè)置調(diào)度中心，并在該調(diào)度中心內(nèi)設(shè)置若干服務(wù)器；

將每一個服務(wù)器經(jīng)各自的防火墻接入調(diào)度中心；

將各服務(wù)器通過網(wǎng)線與GPRS公網(wǎng)連接，并賦予各服務(wù)器一個固定的IP；

在每一個移動端上都安裝一個流量SIM卡，移動端以撥號的方式與GPRS公網(wǎng)建立連接；

在每一個基站上也安裝一張流量SIM卡，基站以撥號的方式與GPRS公網(wǎng)建立連接；

在每一個站端內(nèi)均設(shè)置一個基站和若干個移動端；站端內(nèi)的基站和移動端通過GPRS公網(wǎng)與電力內(nèi)網(wǎng)的三維監(jiān)控平臺進(jìn)行通信；

基站為RTK差分基站，主要包括：RTK差分定位模塊、MCU1、WiFi模塊、GPRS模塊1、MEMS慣導(dǎo)模塊1、以太網(wǎng)口模塊和電源模塊；其中，RTK差分定位模塊、WiFi模塊、GPRS模塊1、MEMS慣導(dǎo)模塊1、以太網(wǎng)口模塊、電源模塊分別與MCU1連接；RTK差分定位模塊與GPRS模塊1連接；

移動端為GPRS移動端，主要包括：GPS定位模塊、MCU2、GPRS模塊2、MEMS慣導(dǎo)模塊2和鋰電池供電模塊；其中，GPS定位模塊、GPRS模塊2、MEMS慣導(dǎo)模塊2、鋰電池供電模塊分別與MCU2連接；GPS定位模塊與GPRS模塊2連接；

上述RTK差分定位模塊主要包括GNSS模塊和GNSS天線；

上述GPRS模塊1主要包括GPRS芯片、SIM卡和GPRS天線；

上述MCU1主要包括CPU芯片、時(shí)鐘模塊和復(fù)位模塊；

上述MEMS慣導(dǎo)模塊1主要包括加速度計(jì)和陀螺、執(zhí)行器、信號處理和控制電路、接口電路；

上述電源模塊主要包括聚合物鋰電池、充電管理電路和電源管理電路。

所示隔離裝置為防火墻。

所述RTK差分基站還包括與其連接的指示燈。

本發(fā)明借助GPRS公網(wǎng)為媒介，電力內(nèi)網(wǎng)和人員定位裝置通信的數(shù)據(jù)均經(jīng)過具有固定IP的服務(wù)器作為中轉(zhuǎn)，解決了電力內(nèi)網(wǎng)服務(wù)器和人員定位裝置之間的通信問題。采用本發(fā)明能夠準(zhǔn)確定位電力操作人員的位置，方便電力內(nèi)網(wǎng)監(jiān)控中心能夠及時(shí)與故障就近人員進(jìn)行溝通，使系統(tǒng)維護(hù)、維修快速及時(shí)。

附圖說明

圖1是本發(fā)明定位組網(wǎng)結(jié)構(gòu)拓?fù)鋱D；

圖2是本發(fā)明RTK差分基站結(jié)構(gòu)框圖；

圖3是本發(fā)明GPRS移動端結(jié)構(gòu)框圖。

具體實(shí)施方式

下面將結(jié)合實(shí)施例對本發(fā)明作進(jìn)一步詳細(xì)描述：

圖1示出了基于GPRS移動端的定位組網(wǎng)結(jié)構(gòu)。根據(jù)該拓?fù)鋱D，本發(fā)明的一種基于GPRS移動端的人員定位組方法，采用如下手段得以實(shí)施：

在電力內(nèi)網(wǎng)設(shè)置調(diào)度中心，并在該調(diào)度中心內(nèi)設(shè)置若干服務(wù)器；將每一個服務(wù)器經(jīng)各自的防火墻接入調(diào)度中心；將各服務(wù)器通過網(wǎng)線與GPRS公網(wǎng)連接，并賦予各服務(wù)器一個固定的IP；在每一個移動端上都安裝一個流量SIM卡，移動端以撥號的方式與GPRS公網(wǎng)建立連接；在每一個基站上也安裝一張流量SIM卡，基站以撥號的方式與GPRS公網(wǎng)建立連接；在每一個站端內(nèi)均設(shè)置一個基站和若干個移動端；站端內(nèi)的基站和移動端通過GPRS公網(wǎng)與電力內(nèi)網(wǎng)的三維監(jiān)控平臺進(jìn)行通信。

本發(fā)明中，所述基站為RTK(Real-time kinematic)差分基站，所述移動端為GPRS(General Packet Radio Service)移動端，隔離裝置為防火墻。

如圖2所示，RTK差分基站主要包括：RTK差分定位模塊、MCU1、WiFi模塊、GPRS模塊1、MEMS慣導(dǎo)模塊1、以太網(wǎng)口模塊和電源模塊；其中，RTK差分定位模塊、WiFi模塊、GPRS模塊1、MEMS(Micro-Electro Mechanical System)慣導(dǎo)模塊1、以太網(wǎng)口模塊、電源模塊分別與MCU1連接；RTK差分定位模塊與GPRS模塊1連接。MCU1可以是8位或32位。

如圖3所示，GPRS移動端主要包括：GPS定位模塊、MCU2、GPRS模塊2、MEMS慣導(dǎo)模塊2和鋰電池供電模塊；GPS定位模塊、GPRS模塊2、MEMS慣導(dǎo)模塊2、鋰電池供電模塊分別與MCU2連接；GPS定位模塊與GPRS模塊2連接。MCU2可以是8位。

本發(fā)明的RTK差分定位模塊主要包括GNSS(Global Navigation Satellite System，全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng))模塊和GNSS天線；主要提供GNSS定位，輸入RTCM協(xié)議的數(shù)據(jù)計(jì)算和提供定位解。GPRS模塊1主要包括GPRS芯片、SIM(Subscriber Identity Module客戶識別模塊)卡和GPRS天線；接受服務(wù)器發(fā)送來的RTCM協(xié)議的數(shù)據(jù)和發(fā)送定位數(shù)據(jù)和MEMS數(shù)據(jù)。

上述的GNSS泛指所有的衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，包括全球的、區(qū)域的和增強(qiáng)的，如美國的GPS、俄羅斯的Glonass、歐洲的Galileo、中國的北斗等衛(wèi)星導(dǎo)航系統(tǒng)，以及相關(guān)的增強(qiáng)系統(tǒng)。

MCU1主要包括CPU芯片、時(shí)鐘模塊和復(fù)位模塊；是整個系統(tǒng)工作的核心，控制整個系統(tǒng)合理正確的工作。MCU1主要負(fù)責(zé)對RTCM協(xié)議的數(shù)據(jù)和定位數(shù)據(jù)進(jìn)行轉(zhuǎn)發(fā)。

MEMS慣導(dǎo)模塊1主要包括加速度計(jì)和陀螺、執(zhí)行器、信號處理和控制電路、接口電路。MEMS慣導(dǎo)模塊1提供慣性測量數(shù)據(jù)。MEMS慣導(dǎo)模塊2的構(gòu)成和功能與MEMS慣導(dǎo)模塊1相同。

電源模塊主要包括聚合物鋰電池、充電管理電路和電源管理電路。為整個系統(tǒng)提供能源。

RTK差分基站、GPRS移動端分別還包括與其連接的指示燈。

本發(fā)明的基于GPRS移動端的人員定位裝置的工作原理簡單描述如下。

根據(jù)基準(zhǔn)站已知精密坐標(biāo)，計(jì)算出基準(zhǔn)站到衛(wèi)星的距離改正數(shù)，并由基準(zhǔn)站實(shí)時(shí)將這一數(shù)據(jù)發(fā)送出去。用戶接收機(jī)在進(jìn)行GPS觀測的同時(shí)，也接收到基準(zhǔn)站發(fā)出的改正數(shù)，并對其定位結(jié)果進(jìn)行改正，從而提高定位精度。

具體地，RTK差分基站負(fù)責(zé)進(jìn)行GPS+GLONASS+BeiDou的衛(wèi)星信號接收，通過MCU1中存儲的算法進(jìn)行解算，輸出RTCM格式的RTK差分信號。移動端負(fù)責(zé)進(jìn)行GPS+GLONASS衛(wèi)星信號的本地接收并同時(shí)接收基站輸出的RTK差分信號，通過MCU2中存儲的算法進(jìn)行解算，最終在移動站解析出厘米級的高精度定位結(jié)果。

本發(fā)明的定位組網(wǎng)結(jié)構(gòu)借助移動公網(wǎng)，通過GPRS移動公網(wǎng)云來進(jìn)行數(shù)據(jù)傳輸和交互；每一個移動端上都裝有一個流量SIM卡，以撥號的方式與服務(wù)器建立連接，基站上也有一張流量SIM卡，同樣是以撥號的方式與服務(wù)器建立連接，而服務(wù)器也是必須與公網(wǎng)對接，并擁有一個固定的IP。

該定位組網(wǎng)方法所涉及的基站和移動端是放置在站端變電站內(nèi)，而服務(wù)器則放置到調(diào)度中心，服務(wù)器經(jīng)過防火墻等隔離裝置進(jìn)入調(diào)度中心內(nèi)網(wǎng)。具體數(shù)據(jù)流程是：首先站端基站實(shí)時(shí)將高精度定位糾正數(shù)據(jù)通過移動公網(wǎng)送給調(diào)度中心的服務(wù)器進(jìn)行緩存，而站端移動端通過移動公網(wǎng)實(shí)時(shí)從同一調(diào)度中心服務(wù)器獲取糾正數(shù)據(jù)，結(jié)合自身的定位算法計(jì)算出高精度定位結(jié)果，然后移動端將定位最終結(jié)果數(shù)據(jù)還是通過移動公網(wǎng)實(shí)時(shí)發(fā)回到同一調(diào)度中心服務(wù)器，最后調(diào)度中心的服務(wù)器通過變電站的內(nèi)網(wǎng)(如光纖網(wǎng))將定位結(jié)果數(shù)據(jù)送給處于同一站端變電站內(nèi)的三維監(jiān)控平臺，在三維平臺上進(jìn)行數(shù)據(jù)集中展示。

對于本領(lǐng)域技術(shù)人員而言，顯然本發(fā)明不限于上述示范性實(shí)施例的細(xì)節(jié)，而且在不背離本發(fā)明的精神或基本特征的情況下，能夠以其他的具體形式實(shí)現(xiàn)本發(fā)明。因此，無論從哪一點(diǎn)來看，均應(yīng)將實(shí)施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本發(fā)明的范圍由所附權(quán)利要求而不是上述說明限定，因此旨在將落在權(quán)利要求的等同要件的含義和范圍內(nèi)的所有變化囊括在本發(fā)明內(nèi)。不應(yīng)將權(quán)利要求中的任何附圖標(biāo)記視為限制所涉及的權(quán)利要求。

此外，應(yīng)當(dāng)理解，雖然本說明書按照實(shí)施方式加以描述，但并非每個實(shí)施方式僅包含一個獨(dú)立的技術(shù)方案，說明書的這種敘述方式僅僅是為清楚起見，本領(lǐng)域技術(shù)人員應(yīng)當(dāng)將說明書作為一個整體，各實(shí)施例中的技術(shù)方案也可以經(jīng)適當(dāng)組合，形成本領(lǐng)域技術(shù)人員可以理解的其他實(shí)施方式。

本發(fā)明不限于以上對實(shí)施例的描述，本領(lǐng)域技術(shù)人員根據(jù)本發(fā)明揭示的內(nèi)容，在本發(fā)明基礎(chǔ)上不必經(jīng)過創(chuàng)造性勞動所進(jìn)行的改進(jìn)和修改，都應(yīng)該在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。