CN112566042A - 一种基于综合管廊内无线局域网络的人员定位装置及人员定位方法 - Google Patents

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金志宏
王珉
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Abstract

本发明公开了一种基于综合管廊内无线局域网络的人员定位装置及人员定位方法：该装置包括与无线局域网络连接通信的智能终端，与智能终端连接通信的人员定位管理模块，与人员定位管理模块连接通信的数据库，与数据库和智能终端连接通信的人员定位服务模块。本发明所公开的人员定位装置，结构简单，定位精度高。本发明所公开的人员定位方法，借助管廊内敷设的无线局域网络，通过巡检运维人员的智能终端手机APP和监控中心服务器上部署的人员定位服务模块进行人员定位。

Description

一种基于综合管廊内无线局域网络的人员定位装置及人员定 位方法
技术领域
本发明属于人员定位领域，特别涉及该领域中的一种基于综合管廊内无线局域网络的人员定位装置及人员定位方法。
背景技术
综合管廊是建设在城市地下，用于集中敷设电力、通信、广播电视、给水等市政管线的大型建筑体，由于深处地下几米到十几米，没有正常的手机信号，通常要进行AP网络（无线局域网络）覆盖，来满足运维人员的信息化要求。
为了保障运维人员的人身安全和考勤管理要求，需要对人员进行实时定位。通常的人员定位方法有定位器法、FRID电子标签定位法、普通的手机AP定位法、摄像头识别定位法等。
定位器法需要在管廊内增加多个信号接收天线装置，通过测量接收随身携带定位器的发射信号幅度、相位角等信息，来实时计算人员位置，这种定位方式虽然精度稍高，但工作复杂、成本高、可靠性不高。
RFID（Radio Frequency Identification 的缩写，其原理为阅读器与标签之间进行非接触式的数据通信，达到识别目标的目的）电子标签定位方法，需要在管廊内安装大量的电子标签，定位过程复杂，成本高，运维过程中可靠性低。
普通的手机AP定位法，也是通过管廊内无线局域网络进行定位，手机APP定时发送已经网络连接的AP网络MAC，通过关联的MAC进行人员位置定位。使用MAC地址（MediaAccess Control Address，以太网物理地址，它是一个用来确认网络设备位置的位址）进行定位，由于MAC规律性不强，直观性差，无法确定相对无线网络的位置，需要提前录入MAC进行位置绑定，定位表现不直观，可维护性差。
摄像头识别定位法，图像识别复杂，依赖图像质量，效率低，可靠性不高。
发明内容
本发明所要解决的技术问题就是提供一种基于综合管廊内无线局域网络的人员定位装置及人员定位方法。
本发明采用如下技术方案：
一种基于综合管廊内无线局域网络的人员定位装置，其改进的技术方案为：包括与无线局域网络连接通信的智能终端，与智能终端连接通信的人员定位管理模块，与人员定位管理模块连接通信的数据库，与数据库和智能终端连接通信的人员定位服务模块。
进一步的，智能终端定时扫描周边的无线网络，获取无线网络信息列表，并将扫描到的无线网络信息列表中的无线网络名称、用户名、SSID、BSSID和信号强度打包成JSON数据包，通过UDP或http方式发送给人员定位服务模块。
进一步的，智能终端为安卓系统智能手机。
进一步的，人员定位管理模块一方面建立无线网络与综合管廊之间的实际位置对应关系，另一方面配置人员定位计算的参数，包括扫描时间间隔、无线网络名称命名规则、过滤信号强度阈值、信号强度辅助定位走向和信号强度比较规则。
进一步的，无线网络名称命名规则是以“#”开头，后跟路名、防区名、舱室名、部位名。
进一步的，数据库为MySQL、Oracle、PostgreSQL或SqlServer，也可以采用XML文件存取。
进一步的，人员定位服务模块接收到智能终端发送来的无线网络信息列表，根据无线网络名称命名规则和信号强度变化规律，按照人员定位管理模块配置的参数剔除无效网络，确定人员所在无线网络的位置和人员方位，并根据信号强度变化规律来确定人员走向。
一种人员定位方法，使用上述的人员定位装置，其改进的技术方案为：当巡检运维人员在管廊内巡检时，智能终端定时扫描周围的无线网络，并将扫描所得的无线网络根据无线网络名称命名规则进行过滤，将无线网络名称、信号强度打包成JSON数据包，通过无线网络列表发送到指定监控中心服务器的人员定位服务模块；
人员定位服务模块接收到智能终端发送来的数据后，根据无线网络名称命名规则、过滤信号强度阈值进行过滤，根据信号强度变化规律进行人员方位定位，根据人员定位管理模块事先配置好的无线网络名称命名规则解析无线网络名称，确定人员所在位置，获得人员进入对应位置的信息，同时清除该人员在其他位置的信息，如长时间收不到人员定位数据，则认为人员已经离开当前位置。
本发明的有益效果是：
本发明所公开的人员定位装置，结构简单，定位精度高。
本发明所公开的人员定位方法，借助管廊内敷设的无线局域网络，通过巡检运维人员的智能终端手机APP和监控中心服务器上部署的人员定位服务模块进行人员定位。该人员定位方法通过软件算法实现，不增加硬件，成本低、应用灵活。定位过程简单，无线网络名称直观，利用信号强度和无线网络名称命名规则，有效剔除干扰数据，可靠性高；结合信号强度，计算人员方位，提高人员定位精度。
附图说明
图1是本发明实施例1所公开人员定位装置的组成框图；
图2是根据信号强度进行方位定位的示意图；
图3是本发明实施例1所公开人员定位方法的流程示意图。
具体实施方式
为了使本发明的目的、技术方案及优点更加清楚明白，以下结合附图和实施例，对本发明进行进一步详细说明。应当理解，此处所描述的具体实施例仅仅用以解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1，如图1所示，本实施例公开了一种基于综合管廊内无线局域网络的人员定位装置，包括与无线局域网络连接通信的智能终端，与智能终端连接通信的人员定位管理模块，与人员定位管理模块连接通信的数据库，与数据库和智能终端连接通信的人员定位服务模块。
在本实施例中，智能终端定时扫描周边的无线网络，获取无线网络信息列表，并将扫描到的无线网络信息列表中的无线网络名称、用户名、SSID、BSSID和信号强度打包成JSON数据包，通过UDP或http方式发送给人员定位服务模块（事先需要配置好服务器地址）。允许增加MAC、网络类型等属性内容，不影响人员定位的应用效果。安卓系统可通过自带的WifiInfo类来实现，通过getBSSID()方法获取BSSID信息，通过.getSSID()方法获取SSID信息，通过.getRssi()方法获取信号强度。
智能终端为安卓系统智能手机，在手机上安装专门APP。
人员定位管理模块一方面建立无线网络与综合管廊之间的实际位置对应关系，另一方面配置人员定位计算的参数，如扫描时间间隔、无线网络名称命名规则、过滤信号强度阈值、信号强度辅助定位走向和信号强度比较规则等。扫描时间间隔默认为2秒，可以根据需要加快扫描速度，也可以加大扫描时间间隔。通过设置过滤信号强度阈值，可以有效剔除信号太弱的无线网络，提高人员定位的精度。根据远离无线网络热点时信号由强转弱，走近无线网络热点时信号由弱转强，综合考虑信号强度变化规律，可以确定人员定位走向，进一步确定人员所在地点的相对方位，以提高人员定位精度。
无线网络名称命名规则是以“#”开头，后跟路名、防区名、舱室名、部位名。比如正邦路117防区综合舱中部，无线网络命名为#ZBL.ZHC117.M，此命名方法与位置坐标直接关联，可以直观代表位置信息。再比如正邦路117防区电力舱南部网络名称为“#ZBL.DLC117.S”，人员定位服务模块通过此命名规则可以有效识别到发送数据的人员手机到了正邦路117电力舱南部附近。同时通过该命名规则，网络名称以“#ZBL”开头，能有效剔除其他无效无线网络（例如其他手机开启无线网络热点），加上过滤信号强度阈值，可以有效消除干扰，提高无线定位的可靠性和定位的精度。
数据库为MySQL、Oracle、PostgreSQL或SqlServer，也可以采用XML文件存取。
人员定位服务模块接收到智能终端发送来的无线网络信息列表，根据无线网络名称命名规则和信号强度变化规律，按照人员定位管理模块配置的参数剔除无效网络，确定人员所在无线网络的位置和人员方位，有效提高了定位精度。如图2所示，一个舱室可以根据距离和安装的无线网络，划分为几个信号强度等级区间。还可根据信号强度变化规律来确定人员走向（由强到弱为远去、由弱到强为走近）。
本实施例所公开的人员定位装置，基于综合管廊内的无线局域网络，通过手机APP发送无线网络信息实现人员定位；基于综合管廊内的无线局域网络，人员定位服务模块根据无线网络名称和信号强度进行过滤，并进行人员移动方位计算，提高人员定位精度；通过无线局域网络的网络名称命名规则，剔除无效网络名称，根据信号强度，剔除扫描到的无效信号，提高了定位的稳定性；针对综合管廊环境特点和应用要求，充分利用有限的硬件资源条件，采用软件定位方法，同时满足低成本、高精度、高可靠性和直观性的应用要求，适应综合管廊内人员定位的应用需求。
本实施例还公开了一种人员定位方法，使用上述的人员定位装置，人员定位前首先要在巡检运维人员的手机上安装人员定位的手机APP，在监控中心服务器上部署好人员定位服务模块，并通过人员定位管理模块配置好参数，启动手机APP运行。
如图3所示，当巡检运维人员在管廊内巡检时，打开人员定位的手机APP，保持在常驻后台运行。人员定位手机APP定时扫描周围的无线网络，并将扫描所得的无线网络根据无线网络名称命名规则进行过滤（如以“#”开头），将无线网络名称、信号强度打包成JSON数据包，通过无线网络列表发送到指定监控中心服务器的人员定位服务模块；
人员定位服务模块接收到手机APP发送来的数据后，根据无线网络名称命名规则、过滤信号强度阈值进行过滤，根据信号强度变化规律进行人员方位定位，根据人员定位管理模块事先配置好的无线网络名称命名规则解析无线网络名称，确定人员所在位置，获得人员进入对应位置的信息，同时清除该人员在其他位置的信息，如长时间（60秒以上）收不到人员定位数据，则认为人员已经离开当前位置，从而实现进出防区的人员定位计算功能。

Claims (8)

1.一种基于综合管廊内无线局域网络的人员定位装置，其特征在于：包括与无线局域网络连接通信的智能终端，与智能终端连接通信的人员定位管理模块，与人员定位管理模块连接通信的数据库，与数据库和智能终端连接通信的人员定位服务模块。
2.根据权利要求1所述基于综合管廊内无线局域网络的人员定位装置，其特征在于：智能终端定时扫描周边的无线网络，获取无线网络信息列表，并将扫描到的无线网络信息列表中的无线网络名称、用户名、SSID、BSSID和信号强度打包成JSON数据包，通过UDP或http方式发送给人员定位服务模块。
3.根据权利要求1所述基于综合管廊内无线局域网络的人员定位装置，其特征在于：智能终端为安卓系统智能手机。
4.根据权利要求1所述基于综合管廊内无线局域网络的人员定位装置，其特征在于：人员定位管理模块一方面建立无线网络与综合管廊之间的实际位置对应关系，另一方面配置人员定位计算的参数，包括扫描时间间隔、无线网络名称命名规则、过滤信号强度阈值、信号强度辅助定位走向和信号强度比较规则。
5.根据权利要求4所述基于综合管廊内无线局域网络的人员定位装置，其特征在于：无线网络名称命名规则是以“#”开头，后跟路名、防区名、舱室名、部位名。
6.根据权利要求1所述基于综合管廊内无线局域网络的人员定位装置，其特征在于：数据库为MySQL、Oracle、PostgreSQL或SqlServer，也可以采用XML文件存取。
7.根据权利要求1所述基于综合管廊内无线局域网络的人员定位装置，其特征在于：人员定位服务模块接收到智能终端发送来的无线网络信息列表，根据无线网络名称命名规则和信号强度变化规律，按照人员定位管理模块配置的参数剔除无效网络，确定人员所在无线网络的位置和人员方位，并根据信号强度变化规律来确定人员走向。
8.一种人员定位方法，使用权利要求1所述的人员定位装置，其特征在于：当巡检运维人员在管廊内巡检时，智能终端定时扫描周围的无线网络，并将扫描所得的无线网络根据无线网络名称命名规则进行过滤，将无线网络名称、信号强度打包成JSON数据包，通过无线网络列表发送到指定监控中心服务器的人员定位服务模块；
人员定位服务模块接收到智能终端发送来的数据后，根据无线网络名称命名规则、过滤信号强度阈值进行过滤，根据信号强度变化规律进行人员方位定位，根据人员定位管理模块事先配置好的无线网络名称命名规则解析无线网络名称，确定人员所在位置，获得人员进入对应位置的信息，同时清除该人员在其他位置的信息，如长时间收不到人员定位数据，则认为人员已经离开当前位置。
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