CN106405593A - 一种多方式定位的人员安全管理终端及方法 - Google Patents

一种多方式定位的人员安全管理终端及方法 Download PDF

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冯汉炯
闫泽涛
林峰
黄勇
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Abstract

本发明提供了一种多方式定位的人员安全管理终端，包括用于执行各项处理的主处理器模块、电源管理模块、用于读取辅助定位标签信息的有源RFID模块、用于进行卫星数据采集的定位模块、用于无线通信的通信模块和用于交互的输入输出模块，其中，所述电源管理模块分别与所述定位模块、通信模块、主处理器模块和有源RFID模块连接，所述主处理器模块分别与所述定位模块、通信模块、有源RFID模块连接。本发明还提供了一种多方式定位的人员安全管理方法。本发明的有益效果是：大大减小了定位受环境的影响，抗干扰能力强，定位精度高。

Description

一种多方式定位的人员安全管理终端及方法
技术领域
本发明涉及人员安全管理终端，尤其涉及一种多方式定位的人员安全管理终端及方法。
背景技术
当前对人员及物体进行定位跟踪，主要有如下几种方式：
1、基于移动网络基站进行定位：移动终端通过识别当前所属的小区基站标识，确定当前终端所在位置。
2、基于卫星技术进行定位：移动终端通过接收卫星发送的位置信息，经过内部接收机的数据处理，得到当前终端所在坐标位置。
3、基于差分基准的卫星技术定位：基准站根据接收的卫星数据提供可供修正的数据信息，移动终端通过基准站信息对所接受的卫星信息进行校正，得到高精度的定位信息。
采用移动基站进行定位，定位精度由基站的覆盖范围决定，无法做到精确定位；采用单纯的卫星技术的定位准确，但是容易受到周边环境的影响，抗干扰能力差，室内定位的精度不足。
发明内容
为了解决现有技术中的问题，本发明提供了一种多方式定位的人员安全管理终端及方法。
本发明提供了一种多方式定位的人员安全管理终端，包括用于执行各项处理的主处理器模块、电源管理模块、用于读取辅助定位标签信息的有源RFID模块、用于进行卫星数据采集的定位模块、用于无线通信的通信模块和用于交互的输入输出模块，其中，所述电源管理模块分别与所述定位模块、通信模块、主处理器模块和有源RFID模块连接，所述主处理器模块分别与所述定位模块、通信模块、有源RFID模块连接。
作为本发明的进一步改进，所述电源管理模块连接有用于采集惯导信息进行定位推算的惯导模块，所述惯导模块的输出端与所述主处理器模块连接。
作为本发明的进一步改进，所述人员安全管理终端还包括USB接口，所述USB接口分别与所述电源管理模块、主处理器模块连接。
作为本发明的进一步改进，所述定位模块包括GPS模块、北斗模块中的任意一种或其任意组合，其中，室外定位模块包括GPS模块、北斗模块、惯导模块中的任意一种或其任意组合；室内定位采用有源RFID模块。
作为本发明的进一步改进，所述通信模块为4G模块，而4G通信模块又分为公网模块和专网模块。
作为本发明的进一步改进，终端内嵌VPDN（Virtual Private Dialup Network），用于保护4G公网通信时的信息安全。
作为本发明的进一步改进，所述输入输出模块包括按键、蜂鸣器、振动马达、LED显示器中的任意一种或其任意组合。
作为本发明的进一步改进，所述电源管理模块连接有电池。
作为本发明的进一步改进，整机设计符合ExibIICT4防爆要求，设备可在易爆炸性气体环境中使用。
本发明还提供了一种多方式定位的人员安全管理方法，包括以下几种情况：
1）当人员安全管理终端工作在室外时，如果接收到有效的卫星信号时，通过移动网络发送卫星伪距信息给远程的算法服务器，算法服务器会根据接收的同步差分基站数据信息进行定位信息的处理，得到准确的定位信息并发送给电脑终端；
2）当卫星信号短暂丢失时，人员安全管理终端会采集当前的惯导信息上传给算法服务器，算法服务器根据惯导信息，结合之前的有效卫星信息，计算得出推断的定位信息，实现惯导辅助定位；
3）当人员安全管理终端工作在室内时，接收到室内的有源标签信息，根据所有标签信息的RSSI值进行判断，确认离定位终端最近的一个标签编号，上报给算法服务器，算法服务器根据数据库查询比对，得到该标签的具体位置，从而得到定位终端的有效位置；
4）当人员安全管理终端在室内时，操作人员将人员安全管理终端放置在无源读写器上，无源读写器会读取人员安全管理终端上无源标签的信息，并上报算法服务器，算法服务器根据无源读写器的编号，通过查询比对确认定位标签的有效位置。
本发明的有益效果是：通过上述方案，大大减小了定位受环境的影响，抗干扰能力强，定位精度高。
附图说明
图1是本发明一种多方式定位的人员安全管理终端的示意图。
图2是本发明一种多方式定位的人员安全管理方法的示意图。
具体实施方式
下面结合附图说明及具体实施方式对本发明进一步说明。
如图1所示，一种多方式定位的人员安全管理终端，包括用于执行各项处理的主处理器模块101、电源管理模块103、用于读取辅助定位标签信息的有源RFID模块107、标签105、用于进行卫星数据采集的定位模块、用于无线通信的通信模块和用于交互的输入输出模块，其中，所述电源管理模块103分别与所述定位模块、通信模块、主处理器模块101和有源RFID模块107连接，所述主处理器模块101分别与所述定位模块、通信模块、有源RFID模块107连接，标签105位于远端，优选为13.56M标签，13.56M标签实现无源RFID标签定位，有源RFID模块107实现有源RFID标签定位。
如图1所示，所述电源管理模块103连接有用于采集惯导信息进行定位推算的惯导模块106，所述惯导模块106的输出端与所述主处理器模块101连接。
如图1所示，所述人员安全管理终端还包括USB接口104，所述USB接口104分别与所述电源管理模块103、主处理器模块101连接。
如图1所示，所述定位模块为GPS模块/北斗模块109。
如图1所示，所述通信模块为4G模块108。
如图1所示，所述输入输出模块包括按键110和蜂鸣器/振动马达/LED显示器111。
如图1所示，所述电源管理模块103连接有电池102，可通过所述电源管理模块103对电池102进行充放电管理。
如图2所示，一种多方式定位的人员安全管理方法，包括以下几种情况：
1）当人员安全管理终端工作在室外时，如果接收到有效的卫星信号时，通过移动网络发送卫星伪距信息给远程的算法服务器，算法服务器会根据接收的同步差分基站数据信息进行定位信息的处理，得到准确的定位信息并发送给电脑终端；
2）当卫星信号短暂丢失时，人员安全管理终端会采集当前的惯导信息上传给算法服务器，算法服务器根据惯导信息，结合之前的有效卫星信息，计算得出推断的定位信息，实现惯导辅助定位；
3）当人员安全管理终端工作在室内时，接收到室内的有源标签信息，根据所有标签信息的RSSI值进行判断，确认离定位终端最近的一个标签编号，上报给算法服务器，算法服务器根据数据库查询比对，得到该标签的具体位置，从而得到定位终端的有效位置；
4）当人员安全管理终端在室内时，操作人员将人员安全管理终端放置在无源读写器上，无源读写器会读取人员安全管理终端上无源标签的信息，并上报算法服务器，算法服务器根据无源读写器的编号，通过查询比对确认定位标签的有效位置。此外，此种方式也可以做门禁管理。
差分基准站用于接收卫星信息，实现自身的长期准确定位，并提供校准信息给算法服务器进行终端卫星数据处理；有源定位标签安装于室内固定位置，根据室内空间大小放置标签，确保室内全覆盖；无源读写器安装于室内固定位置，用于读取人员安全管理终端信息，从而辅助定位；算法服务器用于卫星信息及惯导信息的解算，得到有效的卫星坐标；电脑终端通过定位软件显示人员安全管理终端的位置信息。
人员安全管理终端在室外采用卫星定位及惯导辅助的方式进行定位，在室内则采用有源定位标签及无源标签的方式进行定位。所有数据信息经过算法服务器处理后，得到人员安全管理终端有效的位置信息。
本发明提供的一种多方式定位的人员安全管理终端及方法，利用差分卫星定位、惯导辅助及标签辅位的方式组合定位，大大减小了定位受环境的影响，抗干扰能力强，定位精度高。
本发明提供的一种多方式定位的人员安全管理终端及方法，应用于人员管理领域，利用卫星信息、惯导定位、有源及无源标签辅助定位技术相结合的方式，实现终端的有效定位，结合4G通信技术与后台服务器通信，实现后台指示及终端报警功能。
本发明提供的一种多方式定位的人员安全管理终端及方法具有以下特点：
1、实现了一种移动终端。
2、用于定位及人员管理。
2、采用的卫星定位技术，使用卫星接收及差分基准站进行数据接收，通过后台服务器计算定位坐标，可提供2~3米的定位精度。
3、采用的惯导辅助定位，使用惯导传感器采集惯导信息结合有效卫星信息进行运动轨迹推算得到定位坐标。
4、采用的有源标签定位，使用有源辅助标签结合数据比对的方式得到位置信息。
5、采用的无源标签定位，根据读取到终端无源标签信息的读写器得到位置信息。
以上内容是结合具体的优选实施方式对本发明所作的进一步详细说明，不能认定本发明的具体实施只局限于这些说明。对于本发明所属技术领域的普通技术人员来说，在不脱离本发明构思的前提下，还可以做出若干简单推演或替换，都应当视为属于本发明的保护范围。

Claims (8)

1.一种多方式定位的人员安全管理终端，其特征在于：包括用于执行各项处理的主处理器模块、电源管理模块、用于读取辅助定位标签信息的有源RFID模块、用于进行卫星数据采集的定位模块、用于无线通信的通信模块和用于交互的输入输出模块，其中，所述电源管理模块分别与所述定位模块、通信模块、主处理器模块和有源RFID模块连接，所述主处理器模块分别与所述定位模块、通信模块、有源RFID模块连接。
2.根据权利要求1所述的多方式定位的人员安全管理终端，其特征在于：所述电源管理模块连接有用于采集惯导信息进行定位推算的惯导模块，所述惯导模块的输出端与所述主处理器模块连接。
3.根据权利要求1所述的多方式定位的人员安全管理终端，其特征在于：所述人员安全管理终端还包括USB接口，所述USB接口分别与所述电源管理模块、主处理器模块连接。
4.根据权利要求1所述的多方式定位的人员安全管理终端，其特征在于：所述定位模块包括GPS模块、北斗模块中的任意一种或其任意组合。
5.根据权利要求1所述的多方式定位的人员安全管理终端，其特征在于：所述通信模块为4G模块。
6.根据权利要求1所述的多方式定位的人员安全管理终端，其特征在于：所述输入输出模块包括按键、蜂鸣器、振动马达、LED显示器中的任意一种或其任意组合。
7.根据权利要求1所述的多方式定位的人员安全管理终端，其特征在于：所述电源管理模块连接有电池。
8.一种多方式定位的人员安全管理方法，其特征在于，包括以下几种情况：
1）当人员安全管理终端工作在室外时，如果接收到有效的卫星信号时，通过移动网络发送卫星伪距信息给远程的算法服务器，算法服务器会根据接收的同步差分基站数据信息进行定位信息的处理，得到准确的定位信息并发送给电脑终端；
2）当卫星信号短暂丢失时，人员安全管理终端会采集当前的惯导信息上传给算法服务器，算法服务器根据惯导信息，结合之前的有效卫星信息，计算得出推断的定位信息，实现惯导辅助定位；
3）当人员安全管理终端工作在室内时，接收到室内的有源标签信息，根据所有标签信息的RSSI值进行判断，确认离定位终端最近的一个标签编号，上报给算法服务器，算法服务器根据数据库查询比对，得到该标签的具体位置，从而得到定位终端的有效位置；
4）当人员安全管理终端在室内时，操作人员将人员安全管理终端放置在无源读写器上，无源读写器会读取人员安全管理终端上无源标签的信息，并上报算法服务器，算法服务器根据无源读写器的编号，通过查询比对确认定位标签的有效位置。
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