專利名稱：基于超寬帶無線通信技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)的制作方法
技術(shù)領(lǐng)域：
基于超寬帶無線通信技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)技術(shù)領(lǐng)域[0001]本實用新型涉及一種基于超寬帶無線通信(UWB)技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)。
背景技術(shù)：
[0002]定位技術(shù)的應(yīng)用已經(jīng)廣泛滲透到國民經(jīng)濟和社會發(fā)展的各個領(lǐng)域。室外定位技術(shù)借助GPS等全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)已經(jīng)很成熟。但GPS衛(wèi)星定位技術(shù)民用定位精度太低，衛(wèi)星信號不能穿透建筑物，室內(nèi)環(huán)境復(fù)雜，存在嚴重的多徑和非視距干擾，在室內(nèi)難以實現(xiàn)定位。超寬帶UWB技術(shù)作為近年來新興發(fā)展起來的一種無線電技術(shù)，經(jīng)對其技術(shù)特點和性能進行研究，可用于室內(nèi)定位應(yīng)用的情形。實用新型內(nèi)容[0003]本實用新型所要解決的技術(shù)問題是:提供一種基于超寬帶無線通信技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)，實現(xiàn)對室內(nèi)人員和設(shè)施的實時精準定位，并實現(xiàn)對室內(nèi)人員工作路線情況進行在線追蹤；對室內(nèi)工作人員誤入室內(nèi)危險區(qū)域情況進行聲音告警提示，實現(xiàn)電子圍欄的功能。[0004]本實用新型解決其技術(shù)問題所采用的技術(shù)方案如下:[0005]基于超寬帶無線通信技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)，包括安裝有定位軟件的定位服務(wù)器，其特征在于:還包括分別通過以太網(wǎng)交換機與定位服務(wù)器通訊的若干個定位傳感器；還包括與所述的定位傳感器無線通信的若干個定位標簽；其中兩個定位傳感器之間連接有時間同步線。[0006]所述定位傳感器包括MCU I，超寬帶無線通信模塊和天線陣列I。[0007]所述 定位標簽包括MCU II，超寬帶無線通信模塊和天線II。[0008]本實用新型的積極效果在于:能夠用于特殊安全場合下如室內(nèi)運維人員和貴重物資、設(shè)備的實時定位。同時可以對工作人員工作路徑情況進行追蹤；對工作人員誤入室內(nèi)危險情況進行聲音告警提示，實現(xiàn)電子圍欄的功能。


[0009]圖1是本實用新型的超寬帶無線通信(UWB)網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)圖。[0010]圖2是本實用新型的定位傳感器的電路結(jié)構(gòu)示意圖。[0011]圖3是本實用新型的定位標簽的電路結(jié)構(gòu)示意圖。[0012]圖4是本實用新型的定位傳感器的布局示意圖。
具體實施方式
[0013]
以下結(jié)合附圖和具體實例進一步描述本實用新型。[0014]如圖1所示，本基于超寬帶無線通信(UWB)的室內(nèi)定位系統(tǒng)，包括安裝有定位軟件的定位服務(wù)器4，分別通過以太網(wǎng)交換機3與定位服務(wù)器4通訊的若干個定位傳感器1，還包括與所述的定位傳感器I無線通信的若干個定位標簽2。其中兩個定位傳感器I之間連接有時間同步線1-1。[0015]如圖2，所述定位傳感器I包括MCU I 5，超寬帶無線通信模塊6和天線陣列17。天線陣列17接受UWB信號傳送給超寬帶無線通信模塊6，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后傳送給MCU I5進行處理，然后把定位信息送給服務(wù)器。[0016]如圖3，所述定位標簽2包括MCU II 8，超寬帶無線通信模塊6和天線119。天線陣列II 9接受UWB信號傳送給超寬帶無線通信模塊6，轉(zhuǎn)換成數(shù)字信號后傳送給MCU II 8進行處理，然后把定位信息送給服務(wù)器。[0017]定位傳感器I和定位標簽2通過超寬帶無線通信(UWB)協(xié)議進行定位信息測量和傳遞；以太網(wǎng)交換機3為定位傳感器I提供POE供電，并實現(xiàn)定位傳感器I與定位服務(wù)器4之間以太網(wǎng)通訊。定位服務(wù)器4主要是對定位傳感器I送來的定位信息進行計算和界面顯/Jn o[0018]超寬帶無線通信(UWB)模塊6采用TDOA和AOA的混合定位算法。定位傳感器I是一種精密測量儀器，它由天線陣列I 7和超寬帶無線通信(UWB)模塊6組成，通過接收和檢測定位標簽2發(fā)出的超寬帶無線通信(UWB)信號來計算定位標簽2的實際位置。工作中，每個定位傳感器I獨立測定超寬帶無線通信(UWB)信號的方向角和仰角(AOA)JM到達時間差信息(TDOA)則必須由一對傳感器來測定，因此這兩個傳感器需要時鐘同步。同時采用AOA和TDOA兩種定位技術(shù)，可以加強三維定位效果的健壯性。在實際應(yīng)用中，更多的傳感器能保證定位精度的可靠性和有效性。[0019]在室內(nèi)進行人員定位時，需要根據(jù)室內(nèi)具體條件，進行定位傳感器I的布局，圖4是一個裝置室的定位布局示例。如圖4，在控制柜10前后和室內(nèi)其他空曠區(qū)域內(nèi)根據(jù)需要布置定位傳感器1，達到對定位標2的定位。再根據(jù)電力設(shè)備功能進行區(qū)域劃分，根據(jù)工作需要，在不同區(qū)域?qū)Σ煌藛T分配權(quán)限，實現(xiàn)電子圍欄的功能。實現(xiàn)對運行人員工作路線情況進行追蹤；對工作人員誤入 沒有權(quán)限的區(qū)域或室內(nèi)危險區(qū)域情況，進行聲音告警提示。
權(quán)利要求1.基于超寬帶無線通信技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)，包括安裝有定位軟件的定位服務(wù)器(4)，其特征在于:還包括分別通過以太網(wǎng)交換機(3)與定位服務(wù)器(4)通訊的若干個定位傳感器(I);還包括與所述的定位傳感器(I)無線通信的若干個定位標簽(2);其中兩個定位傳感器(I)之間連接有時間同步線(1-1)。
2.如權(quán)利要求1所述的基于超寬帶無線通信技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)，其特征在于:所述定位傳感器(I)包括MCU I (5)，超寬帶無線通信模塊(6)和天線陣列I (7)。
3.如權(quán)利要求1所述的基于超寬帶無線通信技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)，其特征在于:所述定位標簽(2)包括MCU II (8)，超寬帶無 線通信模塊(6)和天線II (9)。
專利摘要本實用新型是一種基于超寬帶無線通信技術(shù)的室內(nèi)定位系統(tǒng)，包括安裝有定位軟件的定位服務(wù)器(4)，還包括分別通過以太網(wǎng)交換機(3)與定位服務(wù)器(4)通訊的若干個定位傳感器(1)；還包括與所述的定位傳感器(1)無線通信的若干個定位標簽(2)；其中兩個定位傳感器(1)之間連接有時間同步線。能夠用于特殊安全場合下如室內(nèi)運維人員和貴重物資、設(shè)備的實時定位。同時可以對工作人員工作路徑情況進行追蹤；對工作人員誤入室內(nèi)危險情況進行聲音告警提示，實現(xiàn)電子圍欄的功能。
文檔編號H04B17/00GK203120161SQ20132009447
公開日2013年8月7日 申請日期2013年3月2日 優(yōu)先權(quán)日2013年3月2日
發(fā)明者王彥良, 徐剛, 許磊, 劉祥國, 宋坤, 任鳳, 李春莉 申請人:山東電力集團公司濟寧供電公司, 國家電網(wǎng)公司