CN112672273A - 一种室内外切换的定位系统及方法 - Google Patents
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Abstract
本发明公开了一种室内外切换的定位系统，包括Lora基站、蓝牙基站和定位终端，定位终端内设置有电源模块和与电源模块连接的第一控制器，第一控制器连接有第一无线通讯模块，第一控制器包括切换模块，切换模块分别连接有北斗定位模块和蓝牙定位模块，北斗定位模块与Lora基站连接，蓝牙定位模块与蓝牙基站连接，蓝牙基站与Lora基站均连接有监控平台，监控平台内设置有第二控制器，第二控制器分别连接有存储模块、报警模块和与第一无线通讯模块相匹配的第二无线通讯模块。本发明可以满足室内和室外人员的精准定位，随时搭建网络进行定位，比传统的人员定位硬件成本低，适合用于抢险工作中。
Description
技术领域
本发明涉及室内外定位技术领域，具体来说，涉及一种室内外切换的定位系统及方法。
背景技术
2015年，住建部印发了建筑业现代化标准设计体系，“智慧工地”应运而生，广义上“智慧工地”指工地信息化，然而由于工地环境复杂，场所多变，在工地信息化当中对人员的定位、轨迹分析时困难重重。现大多是人的手机GPS定位，只能在室外进行定位，无法进行室内定位，而且定位精度不高，而且人员会将APP卸载，甚至有的人员根本就没有可以定位的手机，这样根本无法定位，这样业主及项目经理各方无法及时准确掌握某一项目某一区域人员的配置情况、施工情况，以及生活区域在宿舍的人员情况。
有的工地用于定位的是北斗定位技术，但都是严重依赖与运营商的网络情况，是通过运营商网络2G/4G将地理位置信息传到定位平台，在没有网络时根本无法定位，同时里边需要插入SIM卡，会产生流量费用，同时功耗也很高。而且也不支持室内定位，人员进入室内就无法定位。当然更不会用北斗的短报文技术将位置信息传到定位平台，因为短报文技术价格更贵，一般公司很难承受的了，同时功耗也更好，在智慧工地中使用很不现实。
针对相关技术中的问题，目前尚未提出有效的解决方案。
发明内容
针对相关技术中的上述技术问题，本发明提出一种室内外切换的定位系统及方法，能够解决上述问题。
为实现上述技术目的，本发明的技术方案是这样实现的：
一种室内外切换的定位系统，包括Lora基站、蓝牙基站和定位终端，所述定位终端内设置有电源模块和与所述电源模块连接的第一控制器，所述第一控制器连接有第一无线通讯模块，所述第一控制器包括切换模块，所述切换模块分别连接有北斗定位模块和蓝牙定位模块，所述北斗定位模块与所述Lora基站连接，所述蓝牙定位模块与所述蓝牙基站连接，所述蓝牙基站与所述Lora基站均连接有监控平台，所述监控平台内设置有第二控制器，所述第二控制器分别连接有存储模块、报警模块和与所述第一无线通讯模块相匹配的第二无线通讯模块。
进一步的，所述蓝牙基站的数量为多个，所述蓝牙基站包括与所述蓝牙定位模块相匹配的第一蓝牙数据传输模块，所述第一蓝牙数据传输模块连接有控制模块。
进一步的，所述蓝牙基站与所述监控平台之间连接有主基站，所述主基站包括与所述第一蓝牙数据传输模块相匹配的第二蓝牙数据传输模块，所述第二蓝牙数据传输模块连接有定位数据处理模块。
进一步的，所述监控平台内设置有与所述第二蓝牙数据传输模块相匹配的室内数据接收模块，所述室内数据接收模块与所述第二控制器连接。
进一步的，所述北斗定位模块包括Lora通讯模块，所述北斗定位模块通过Lora通讯模块与所述Lora基站连接。
进一步的，所述监控平台内设置有与所述Lora基站通讯连接的室外数据接收模块。
一种室内外切换的定位系统的定位方法，包括以下步骤：
S1：根据定位终端所在的位置区域，建立BIM模型，BIM模型划分为室外区域和室内区域，并在该区域分别设定工作区和禁区，将BIM模型设置于存储模块中；
S2：当场景为室外区域时，切换模块选择开启北斗定位模块，而关闭蓝牙定位模块，当场景为室内区域时，切换模块选择开启蓝牙定位模块，而关闭北斗定位模块；
S3：当开启北斗定位模块时，北斗定位模块接受北斗卫星发出的位置数据，并计算出定位终端所在的经纬度位置数据，然后通过Lora基站将该数据发送至监控平台；
S4：监控平台提取存储模块中的BIM模型与Lora基站发送的数据进行比对分析确定定位终端的所在位置；
S5：当开启蓝牙定位模块，蓝牙基站扫描该蓝牙基站所管辖区域内的所有蓝牙定位模块，获取一个或多个蓝牙定位模块的ID号，以及获取蓝牙基站与各该蓝牙定位模块间通讯的无线信号电场强度值RSSI,并将该数据传送到主基站；
S6：主基站将离各蓝牙定位模块最近的一个蓝牙基站的数据传送到监控平台；
S7：监控平台提取存储模块中的BIM模型与主基站发送的数据进行比对分析确定定位终端的所在位置；
S8：S4和S7所述的定位终端在禁区时，第二控制器控制报警模块报警。
本发明的有益效果：
1.本发明设置有Lora基站、蓝牙基站、主基站、定位终端和监控平台，可以满足室内和室外人员的精准定位，随时搭建网络进行定位，比传统的人员定位硬件成本低，适合用于抢险工作中。
2.本发明设有的Lora基站将收到的定位终端发来的位置信息上传到监控平台，一个基站可以覆盖1-2km，降低了硬件成本和维护成本。
3.本发明设有的主基站将蓝牙基站获取的数据进行筛选，从而减小监控平台的数据处理量。
4.本发明设有的第二无线通讯模块与第一无线通讯模块连接，可以满足监控平台与定位终端的语音通话，加强了对施工人员的沟通。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。
图1是根据本发明实施例所述的一种室内外切换的定位系统的结构框图。
图中：1.Lora基站，2.蓝牙基站，21.第一蓝牙数据传输模块，22.控制模块，3.定位终端，31.电源模块，32.第一控制器，321.切换模块，322.北斗定位模块，3221.Lora通讯模块，323.蓝牙定位模块，33.第一无线通讯模块，4.监控平台，41.第二控制器，42.存储模块，43.报警模块，44.第二无线通讯模块，45.室内数据接收模块，46.室外数据接收模块，5.主基站，51.第二蓝牙数据传输模块，52定位数据处理模块。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员所获得的所有其他实施例，都属于本发明保护的范围。
如图1所示，根据本发明实施例所述的一种室内外切换的定位系统，包括Lora基站1、蓝牙基站2和定位终端3，所述定位终端3内设置有电源模块31和与所述电源模块31连接的第一控制器32，所述第一控制器32连接有第一无线通讯模块33，所述第一控制器32包括切换模块321，所述切换模块321分别连接有北斗定位模块322和蓝牙定位模块323，所述北斗定位模块322与所述Lora基站1连接，所述蓝牙定位模块323与所述蓝牙基站2连接，所述蓝牙基站2与所述Lora基站1均连接有监控平台4，所述监控平台4内设置有第二控制器41，所述第二控制器41分别连接有存储模块42、报警模块43和与所述第一无线通讯模块33相匹配的第二无线通讯模块44。
在本发明的一个具体实施例中，所述蓝牙基站2的数量为多个，所述蓝牙基站2包括与所述蓝牙定位模块323相匹配的第一蓝牙数据传输模块21，所述第一蓝牙数据传输模块21连接有控制模块22。
在本发明的一个具体实施例中，所述蓝牙基站2与所述监控平台4之间连接有主基站5，所述主基站5包括与所述第一蓝牙数据传输模块21相匹配的第二蓝牙数据传输模块51，所述第二蓝牙数据传输模块51连接有定位数据处理模块52。
在本发明的一个具体实施例中，所述监控平台4内设置有与所述第二蓝牙数据传输模块51相匹配的室内数据接收模块45，所述室内数据接收模块45与所述第二控制器41连接。
在本发明的一个具体实施例中，所述北斗定位模块322包括Lora通讯模块3221，所述北斗定位模块322通过Lora通讯模块3221与所述Lora基站1连接。
在本发明的一个具体实施例中，所述监控平台4内设置有与所述Lora基站1通讯连接的室外数据接收模块46。
一种室内外切换的定位系统的定位方法，包括以下步骤：
S1：根据定位终端所在的位置区域，建立BIM模型，BIM模型划分为室外区域和室内区域，并在该区域分别设定工作区和禁区，将BIM模型设置于存储模块中；
S2：当场景为室外区域时，切换模块选择开启北斗定位模块，而关闭蓝牙定位模块，当场景为室内区域时，切换模块选择开启蓝牙定位模块，而关闭北斗定位模块；
S3：当开启北斗定位模块时，北斗定位模块接受北斗卫星发出的位置数据，并计算出定位终端所在的经纬度位置数据，然后通过Lora基站将该数据发送至监控平台；
S4：监控平台提取存储模块中的BIM模型与Lora基站发送的数据进行比对分析确定定位终端的所在位置；
S5：当开启蓝牙定位模块，蓝牙基站扫描该蓝牙基站所管辖区域内的所有蓝牙定位模块，获取一个或多个蓝牙定位模块的ID号，以及获取蓝牙基站与各该蓝牙定位模块间通讯的无线信号电场强度值RSSI,并将该数据传送到主基站；
S6：主基站将离各蓝牙定位模块最近的一个蓝牙基站的数据传送到监控平台；
S7：监控平台提取存储模块中的BIM模型与主基站发送的数据进行比对分析确定定位终端的所在位置；
S8：S4和S7所述的定位终端在禁区时，第二控制器控制报警模块报警。
为了方便理解本发明的上述技术方案，以下通过具体使用方式上对本发明的上述技术方案进行详细说明。
在具体使用时，根据本发明的一种室内外切换的定位系统及方法，根据定位终端3所在的位置区域，建立BIM模型，BIM模型划分为室外区域和室内区域，并在该区域分别设定工作区和禁区，将BIM模型设置于存储模块42中，当场景为室外区域时，切换模块321选择开启北斗定位模块322，而关闭蓝牙定位模块323，当场景为室内区域时，切换模块选择开启蓝牙定位模块323，而关闭北斗定位模块322，当开启北斗定位模块322时，北斗定位模块322接受北斗卫星发出的位置数据，并计算出定位终端3所在的经纬度位置数据，然后通过Lora通讯模块3221将该数据发送到Lora基站1，再由Lora基站1将该数据发送至室外数据接收模块46，最后由第二控制器41提取存储模块42中的BIM模型与Lora基站1发送的数据进行比对分析，确定定位终端3的所在位置；当开启蓝牙定位模块323时，蓝牙基站2扫描该蓝牙基站2所管辖区域内的所有蓝牙定位模块323，获取一个或多个蓝牙定位模块323的ID号，以及获取蓝牙基站2与各该蓝牙定位模块323间通讯的无线信号电场强度值RSSI,并通过第一蓝牙数据传输模块21将该数据传送到第二蓝牙数据传输模块51，由定位数据处理模块52将该数据进行筛选，并通过第二蓝牙数据传输模块51将筛选后的数据传送到室内数据接收模块45，最后由第二控制器41提取存储模块42中的BIM模型与主基站发送的数据进行比对分析确定定位终端的所在位置，如果定位终端3在禁区时，第二控制器41控制报警模块43报警，第二无线通讯模块44与第一无线通讯模块33连接，可以满足监控平台4与定位终端3的语音通话，加强了对施工人员的沟通。
以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。
Claims (8)
1.一种室内外切换的定位系统，其特征在于，包括Lora基站（1）、蓝牙基站（2）、定位终端（3）和监控平台（4），所述定位终端（3）内设置有电源模块（31）和与所述电源模块（31）连接的第一控制器（32），所述第一控制器（32）连接有第一无线通讯模块（33），所述第一控制器（32）包括切换模块（321），所述切换模块（321）分别连接有北斗定位模块（322）和蓝牙定位模块（323），所述北斗定位模块（322）与所述Lora基站（1）连接，所述蓝牙定位模块（323）与所述蓝牙基站（2）连接，所述蓝牙基站（2）和所述Lora基站（1）均与所述监控平台（4）连接，所述监控平台（4）内设置有第二控制器（41），所述第二控制器（41）分别连接有存储模块（42）、报警模块（43）和与所述第一无线通讯模块（33）相匹配的第二无线通讯模块（44）。
2.根据权利要求1所述的一种室内外切换的定位系统，其特征在于，所述蓝牙基站（2）的数量为多个，所述蓝牙基站（2）包括与所述蓝牙定位模块（323）相匹配的第一蓝牙数据传输模块（21），所述第一蓝牙数据传输模块（21）连接有控制模块（22）。
3.根据权利要求2所述的一种室内外切换的定位系统，其特征在于，所述蓝牙基站（2）与所述监控平台（4）之间连接有主基站（5），所述主基站（5）包括与所述第一蓝牙数据传输模块（21）相匹配的第二蓝牙数据传输模块（51），所述第二蓝牙数据传输模块（51）连接有定位数据处理模块（52）。
4.根据权利要求3所述的一种室内外切换的定位系统，其特征在于，所述监控平台（4）内设置有与所述第二蓝牙数据传输模块（51）相匹配的室内数据接收模块（45），所述室内数据接收模块（45）与所述第二控制器（41）连接。
5.根据权利要求1所述的一种室内外切换的定位系统，其特征在于，所述北斗定位模块（322）包括Lora通讯模块（3221），所述北斗定位模块（322）通过Lora通讯模块（3221）与所述Lora基站（1）连接。
6.根据权利要求1所述的一种室内外切换的定位系统，其特征在于，所述监控平台（4）内设置有与所述Lora基站（1）通讯连接的室外数据接收模块（46）。
7.一种如权利要求1-6任意一项所述的室内外切换的定位系统的定位方法，其特征在于，包括以下步骤：
S1：根据定位终端所在的位置区域，建立BIM模型，BIM模型划分为室外区域和室内区域，并在该区域分别设定工作区和禁区，将BIM模型设置于存储模块中；
S2：当场景为室外区域时，切换模块选择开启北斗定位模块，而关闭蓝牙定位模块，当场景为室内区域时，切换模块选择开启蓝牙定位模块，而关闭北斗定位模块；
S3：当开启北斗定位模块时，北斗定位模块接受北斗卫星发出的位置数据，并计算出定位终端所在的经纬度位置数据，然后通过Lora基站将该数据发送至监控平台；
S4：监控平台提取存储模块中的BIM模型与Lora基站发送的数据进行比对分析确定定位终端的所在位置；
S5：当开启蓝牙定位模块时，蓝牙基站扫描该蓝牙基站所管辖区域内的所有蓝牙定位模块，获取一个或多个蓝牙定位模块的ID号，以及获取蓝牙基站与各该蓝牙定位模块间通讯的无线信号电场强度值RSSI,并将该数据传送到主基站；
S6：主基站将离各蓝牙定位模块最近的一个蓝牙基站的数据传送到监控平台；
S7：监控平台提取存储模块中的BIM模型与主基站发送的数据进行比对分析确定定位终端的所在位置。
8.根据权利要求7所述的一种室内外切换的定位系统的定位方法，其特征在于，S4和S7所述的定位终端在禁区时，第二控制器控制报警模块报警。
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