本實(shí)用新型涉及隧道定位裝置，特別是涉及一種新型隧道內(nèi)人員定位管理系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

隧道施工環(huán)境惡劣艱苦，地質(zhì)條件復(fù)雜，工種危險(xiǎn)系數(shù)高，工作人員和設(shè)備繁多，且都密集的聚集于狹長(zhǎng)的地下封閉環(huán)境，使隧道施工企業(yè)面臨巨大的管理困難，給人員設(shè)備的管理和生產(chǎn)安全帶來(lái)了極大的壓力和挑戰(zhàn)，企業(yè)迫切的需要一套準(zhǔn)確、穩(wěn)定、高效的人員設(shè)備管理定位系統(tǒng)保證工作人員和設(shè)備的安全。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本實(shí)用新型要解決的技術(shù)問(wèn)題是提供一種結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全性高、定位準(zhǔn)確的新型隧道內(nèi)人員定位管理系統(tǒng)。

本實(shí)用新型一種新型隧道內(nèi)人員定位管理系統(tǒng)，其中，包括管理主機(jī)、監(jiān)控主機(jī)、多個(gè)云臺(tái)攝像頭、多個(gè)定位標(biāo)簽和多個(gè)定位基站，各定位基站在隧道內(nèi)部依次沿隧道的延伸方向進(jìn)行固定安裝，在隧道內(nèi)部沿隧道的延伸方向依次設(shè)置有多個(gè)云臺(tái)攝像頭，各定位基站與各定位標(biāo)簽之間進(jìn)行通信連接，各定位基站的通信端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與管理主機(jī)的通信端連接，管理主機(jī)的信號(hào)接收端與監(jiān)控主機(jī)的信號(hào)輸出端，監(jiān)控主機(jī)的信號(hào)接收端與視頻服務(wù)器的信號(hào)輸出端連接，視頻服務(wù)器的信號(hào)接收端分別與各云臺(tái)攝像頭的信號(hào)輸出端連接。

本實(shí)用新型一種新型隧道內(nèi)人員定位管理系統(tǒng)，其中所述定位標(biāo)簽又包括人員定位標(biāo)簽和資產(chǎn)定位標(biāo)簽，人員定位標(biāo)簽由進(jìn)入隧道內(nèi)的工作人員隨身攜帶，資產(chǎn)定位標(biāo)簽安裝在隧道內(nèi)的工作設(shè)備上。

本實(shí)用新型一種新型隧道內(nèi)人員定位管理系統(tǒng)，其中所述定位基站的安裝高度為3.5m～4m，相鄰兩定位基站之間的距離為30～50m。

本實(shí)用新型一種新型隧道內(nèi)人員定位管理系統(tǒng)，其中所述管理主機(jī)的控制信號(hào)輸出端分別與打印設(shè)備的控制端和LED顯示屏幕的控制端連接。

本實(shí)用新型一種新型隧道內(nèi)人員定位管理系統(tǒng)，其中所述管理主機(jī)與監(jiān)控主機(jī)之間設(shè)置有信號(hào)轉(zhuǎn)換器。

本實(shí)用新型一種新型隧道內(nèi)人員定位管理系統(tǒng)，其中所述監(jiān)控主機(jī)與視頻服務(wù)器設(shè)置有流媒體服務(wù)器。

本實(shí)用新型一種新型隧道內(nèi)人員定位管理系統(tǒng)，其中所述管理主機(jī)的通信端還與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心主機(jī)的通信端連接。

本實(shí)用新型一種新型隧道內(nèi)人員定位管理系統(tǒng)與現(xiàn)有技術(shù)不同之處在于：本實(shí)用新型采用UWB定位技術(shù)對(duì)隧道內(nèi)的工作人員和工作設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，并配合云臺(tái)攝像頭進(jìn)行視頻拍攝，信號(hào)準(zhǔn)確，定位精度大大提高。采用流媒體服務(wù)器進(jìn)行視頻信號(hào)的傳輸，使監(jiān)控人員能夠邊觀看視頻邊進(jìn)行下載，無(wú)需下載后進(jìn)行觀看，節(jié)省了定位時(shí)間，進(jìn)一步增加了定位信號(hào)的準(zhǔn)確性。通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心主機(jī)對(duì)管理主機(jī)進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，滿足定位系統(tǒng)對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控的要求。

下面結(jié)合附圖對(duì)本實(shí)用新型一種新型隧道內(nèi)人員定位管理系統(tǒng)作進(jìn)一步說(shuō)明。

附圖說(shuō)明

圖1為本實(shí)用新型一種新型隧道內(nèi)人員定位管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖；

圖2為本實(shí)用新型一種新型隧道內(nèi)人員定位管理系統(tǒng)的安裝位置圖；

圖3為本實(shí)用新型一種新型隧道內(nèi)人員定位管理系統(tǒng)的定位原理圖。

具體實(shí)施方式

UWB(UltraWide band)是一種無(wú)載波通信技術(shù)，利用納秒至微秒級(jí)的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)。UWB可以做到兩種應(yīng)用，一種是測(cè)距，在測(cè)距的時(shí)候，采用ToF(Time ofFlight)的方式，計(jì)算A、B兩點(diǎn)電磁波飛行的時(shí)間，通過(guò)時(shí)間計(jì)算出兩點(diǎn)之間的距離。另一種是定位，先通過(guò)計(jì)算到達(dá)時(shí)間差(TDOA：Time Difference ofArrival)來(lái)確定定位標(biāo)簽與接收器之間的距離，然后通過(guò)三角定位的方式，計(jì)算出定位標(biāo)簽的位置。

UWB因?yàn)槠鋾r(shí)間計(jì)算的精度非常高，達(dá)到0.3ns左右，在測(cè)距模式下，其精度在99.9％的情況下，在10厘米以內(nèi)，考慮到定位系統(tǒng)的系統(tǒng)精度，一般定位系統(tǒng)，在95％的情況下，其精度能達(dá)到15厘米。

如圖1所示，為本實(shí)用新型一種新型隧道內(nèi)人員定位管理系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)框圖，包括管理主機(jī)3、監(jiān)控主機(jī)7、LED顯示屏幕4、打印設(shè)備5、多個(gè)云臺(tái)攝像頭10、多個(gè)定位標(biāo)簽和多個(gè)定位基站1，定位標(biāo)簽又包括人員定位標(biāo)簽2和資產(chǎn)定位標(biāo)簽2’，人員定位標(biāo)簽2由進(jìn)入隧道內(nèi)的工作人員隨身攜帶，資產(chǎn)定位標(biāo)簽2’安裝在隧道內(nèi)的工作設(shè)備上。如圖2所示，各定位基站1在隧道內(nèi)部依次沿隧道的延伸方向進(jìn)行固定安裝，在隧道內(nèi)部沿隧道的延伸方向還依次設(shè)置有多個(gè)云臺(tái)攝像頭10，各定位基站1的安裝高度為3.5m～4m，相鄰兩定位基站1之間的距離為30～50m。各定位基站1與人員定位標(biāo)簽2和資產(chǎn)定位標(biāo)簽2’之間分別進(jìn)行通信連接，各定位基站1的通信端通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與管理主機(jī)3的通信端連接，管理主機(jī)3的信號(hào)接收端通過(guò)信號(hào)轉(zhuǎn)換器6與監(jiān)控主機(jī)7的信號(hào)輸出端，監(jiān)控主機(jī)7的信號(hào)接收端與流媒體服務(wù)器8的信號(hào)輸出端連接，流媒體服務(wù)器8的信號(hào)接收端與視頻服務(wù)器9的信號(hào)輸出端連接，視頻服務(wù)器9的信號(hào)接收端分別與各云臺(tái)攝像頭10的信號(hào)輸出端連接。管理主機(jī)3的控制信號(hào)輸出端分別與打印設(shè)備5的控制端和LED顯示屏幕4的控制端連接，通過(guò)管理主機(jī)3控制打印設(shè)備5對(duì)外打印定位數(shù)據(jù)，并通過(guò)管理主機(jī)3控制LED顯示屏幕4對(duì)外播放各云臺(tái)攝像頭10采集到的視頻圖像。管理主機(jī)3的通信端還通過(guò)無(wú)線網(wǎng)絡(luò)與遠(yuǎn)程監(jiān)控中心主機(jī)11的通信端連接，管理主機(jī)3向遠(yuǎn)程監(jiān)控中心主機(jī)11發(fā)送數(shù)據(jù)信息，并接收遠(yuǎn)程監(jiān)控中心主機(jī)11的遠(yuǎn)程控制。如圖3所示，工作人員或者工作設(shè)備進(jìn)入隧道后，通過(guò)與其相鄰的前后兩個(gè)定位基站1共同定位，從而確定位于隧道內(nèi)部的具體位置。

本實(shí)用新型在工作過(guò)程中，對(duì)隧道內(nèi)的工作人員和工作設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)位置定位，當(dāng)工作人員和/或工作設(shè)備進(jìn)入定位基站1信號(hào)覆蓋的區(qū)域后，在任何時(shí)刻，都必定被相鄰的前后兩個(gè)定位基站1所鎖定，并將準(zhǔn)確的位置信號(hào)傳給到管理主機(jī)3中。各云臺(tái)攝像頭10還對(duì)隧道內(nèi)各位置進(jìn)行實(shí)時(shí)拍攝，并將視頻信號(hào)傳送至視頻服務(wù)器9，視頻服務(wù)器9通過(guò)流媒體服務(wù)器8將視頻信號(hào)傳送至監(jiān)控主機(jī)7進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，采用流媒體服務(wù)器8進(jìn)行視頻信號(hào)的傳送便于直接觀看視頻圖像，避免下載后觀看耽誤定位時(shí)間，降低定位準(zhǔn)確性。監(jiān)控主機(jī)7將視頻信號(hào)傳送至管理主機(jī)3，管理主機(jī)3將視頻信號(hào)和定位信號(hào)按同一時(shí)間進(jìn)行編制，將工作人員和工作設(shè)備的位置信息通過(guò)打印設(shè)備5對(duì)外打印，也可以導(dǎo)出到Excel、Word、Pdf等多種樣式任意修改后打印，還可將視頻信號(hào)通過(guò)LED顯示屏幕4直接對(duì)外播放。

本實(shí)用新型一種新型隧道內(nèi)人員定位管理系統(tǒng)，采用UWB定位技術(shù)對(duì)隧道內(nèi)的工作人員和工作設(shè)備進(jìn)行實(shí)時(shí)定位，并配合云臺(tái)攝像頭10進(jìn)行視頻拍攝，信號(hào)準(zhǔn)確，定位精度大大提高。采用流媒體服務(wù)器8進(jìn)行視頻信號(hào)的傳輸，使監(jiān)控人員能夠邊觀看視頻邊進(jìn)行下載，無(wú)需下載后進(jìn)行觀看，節(jié)省了定位時(shí)間，進(jìn)一步增加了定位信號(hào)的準(zhǔn)確性。通過(guò)遠(yuǎn)程監(jiān)控中心主機(jī)11對(duì)管理主機(jī)3進(jìn)行遠(yuǎn)程監(jiān)控，滿足定位系統(tǒng)對(duì)遠(yuǎn)程監(jiān)控的要求。本實(shí)用新型結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單、安全性高、定位準(zhǔn)確，與現(xiàn)有技術(shù)相比具有明顯的優(yōu)點(diǎn)。

以上所述的實(shí)施例僅僅是對(duì)本實(shí)用新型的優(yōu)選實(shí)施方式進(jìn)行描述，并非對(duì)本實(shí)用新型的范圍進(jìn)行限定，在不脫離本實(shí)用新型設(shè)計(jì)精神的前提下，本領(lǐng)域普通技術(shù)人員對(duì)本實(shí)用新型的技術(shù)方案作出的各種變形和改進(jìn)，均應(yīng)落入本實(shí)用新型權(quán)利要求書(shū)確定的保護(hù)范圍內(nèi)。