CN113446061A - 高精度人员定位的方法 - Google Patents

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张丹立
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    • E21F17/18—Special adaptations of signalling or alarm devices
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Abstract

本发明公开了高精度人员定位的方法，包括设置基站，在定位区域预先设置间隔固定的无线接入节点，并测量得到所有无线接入节点的位置信息，人员携带定位标签、卡片、手环或无线终端。本发明通过多种定位方式同时进行定位信息的确定，通过定位标签、卡片、手环或无线终端上传三个接入节点无线信号强度变化趋势判断，可同时进行多个人员的定位，降低了在高速条件下定位人员漏检率，且能够及时发现人员定位问题，进行解决，通过对接入节点、坐标轴设置以及解方程式计算的方法，大大提高了定位精度，同时具有实现简单、位置分析算法简便、定位代价小、成本低的优势，并且其定位精度高，适用于各种环境和人员。

Description

高精度人员定位的方法
技术领域
本发明涉及人员定位领域，特别涉及高精度人员定位的方法。
背景技术
目前，人员定位系统最常应用的领域是矿井和监狱。在矿井领域中主要是对井下作业的人员进行实时跟踪定位，当事故发生时，求援人员可以根据系统所提供的数据、图形等实时掌握事故地点的人员信息和设备信息，快速准确的确定人员位置及数量，及时采取相应的救援措施，提高应急救援工作的效率。在监狱中的应用主要是针对监狱管理中工作人员和服刑人员进行实时的定位管理，当有异常情况发生时及时报警，有效增强监狱安防能力，减小监狱管理难。
目前人员的定位系统均采用摄像机对经过制定区域的人员进行拍照，然后对图像中的人脸进行识别，然而，当经过摄像机摄像范围内的人员众多时，造成识别与统计的工作量较大，效率较低。
发明内容
本发明要解决的技术问题是克服现有技术的缺陷，提供高精度人员定位的方法。
为了解决上述技术问题，本发明提供了如下的技术方案：
本发明高精度人员定位的方法，具体包括如下步骤：
a.设置基站，在定位区域预先设置间隔固定的无线接入节点，并测量得到所有无线接入节点的位置信息，配备定位标签、卡片、手环或无线终端；
b.人员携带定位标签、卡片、手环或无线终端，采集三个或多个相邻接入节点的无线信号强度，作为定位的基站；
c.当检测到某接入节点的信号接入点变化，判断该接入节点旁有限范围内，并接收基准位置，当采集到基准点的信号强度开始变小时，计算定位标签、卡片、手环或无线终端携带人的行走的距离，计算出定位标签、卡片、手环或无线终端相对与基准点的距离，当采集到的基准点无变化时，触发报警系统，携带人进行沟通；
d.根据三个或多个无线接入节点的位置信息以及与定位标签、卡片、手环或无线终端与三个无线接入节点中另外两个节点之间的信号强度的变化量计算当前位置相对于外两个节点的距离，计算出位置。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤c中基准点无变化进行报警，具体为携带人在某一个位置保持不动时间超过额定的时间，则向基站进行报警，且通过基站向携带人发送确认信号，若无回复，则进行紧急处理。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤a中无线终端接入网络的接入方式可为以下方式中的一种或多种：Wi-Fi、蓝牙、红外线、射频识别、Zigbee和RFID。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤a中无线接入节点可设置在室内、地面或地下。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤a中手环和无线终端包括角度传感器，通过角度传感器计算携带人是否转向。
作为本发明的一种优选技术方案，所述步骤c和d中携带人的位置计算也可通过以下方式进行计算，无线接入节点的位置是已知的固定不变的，定位标签、卡片、手环或无线终端的位置是未知的变动的，通过定位标签、卡片、手环或无线终端和基站的通信，以定位标签、卡片、手环或无线终端位置为原点，设置三点坐标轴，通过原点与无线接入节点的距离和角度信息，就可以得到携带人的精准坐标位置，也可通过解方程的形式由已知的坐标算出未知的坐标。
与现有技术相比，本发明的有益效果如下：
1：本发明通过多种定位方式同时进行定位信息的确定，通过定位标签、卡片、手环或无线终端上传三个接入节点无线信号强度变化趋势判断，并通过角度传感器进行转向确认，可同时进行多个人员的定位，降低了在高速条件下定位人员漏检率，且能够及时发现人员定位问题，进行解决，通过对接入节点、坐标轴设置以及解方程式计算的方法，大大提高了定位精度，同时具有实现简单、位置分析算法简便、定位代价小、成本低的优势，并且其定位精度高，适用于各种环境和人员。
具体实施方式
以下本发明的优选实施例进行说明，应当理解，此处所描述的优选实施例仅用于说明和解释本发明，并不用于限定本发明。
实施例1
本发明提供高精度人员定位的方法，具体包括如下步骤：
a.设置基站，在定位区域预先设置间隔固定的无线接入节点，并测量得到所有无线接入节点的位置信息，配备定位标签；
b.人员携带定位标签，采集三个相邻接入节点的无线信号强度，作为定位的基站；
c.当检测到某接入节点的信号接入点变化，判断该接入节点旁有限范围内，并接收基准位置，当采集到基准点的信号强度开始变小时，计算定位标签携带人的行走的距离，计算出定位标签相对与基准点的距离，携带人在某一个位置保持不动时间超过额定的时间，则向基站进行报警，且通过基站向携带人发送确认信号，若无回复，则进行紧急处理；
d.根据三个或多个无线接入节点的位置信息以及与定位标签与三个无线接入节点中另外两个节点之间的信号强度的变化量计算当前位置相对于外两个节点的距离，计算出位置。
实施例2
本发明提供高精度人员定位的方法，具体包括如下步骤：
a.设置基站，在定位区域预先设置间隔固定的无线接入节点，并测量得到所有无线接入节点的位置信息，配备卡片；
b.人员携带卡片，采集多个相邻接入节点的无线信号强度，作为定位的基站；
c.当检测到某接入节点的信号接入点变化，判断该接入节点旁有限范围内，并接收基准位置，当采集到基准点的信号强度开始变小时，计算卡片携带人的行走的距离，计算出卡片相对与基准点的距离，携带人在某一个位置保持不动时间超过额定的时间，则向基站进行报警，且通过基站向携带人发送确认信号，若无回复，则进行紧急处理；
d.根据多个无线接入节点的位置信息以及与卡片与三个无线接入节点中另外两个节点之间的信号强度的变化量计算当前位置相对于外两个节点的距离，计算出位置。
实施例3
本发明提供高精度人员定位的方法，具体包括如下步骤：
a.设置基站，在定位区域预先设置间隔固定的无线接入节点，并测量得到所有无线接入节点的位置信息，配备手环；
b.人员携带手环，采集三个相邻接入节点的无线信号强度，作为定位的基站；
c.无线接入节点的位置是已知的固定不变的，手环的位置是未知的变动的，通过手环和基站的通信，以手环位置为原点，设置三点坐标轴，通过原点与无线接入节点的距离和角度信息，就可以得到携带人的精准坐标位置；
d.携带人在某一个位置保持不动时间超过额定的时间，则向基站进行报警，且通过基站向携带人发送确认信号，若无回复，则进行紧急处理。
实施例4
本发明提供高精度人员定位的方法，具体包括如下步骤：
a.设置基站，在定位区域预先设置间隔固定的无线接入节点，并测量得到所有无线接入节点的位置信息，配备无线终端；
b.人员携带无线终端，采集多个相邻接入节点的无线信号强度，作为定位的基站；
c.无线接入节点的位置是已知的固定不变的，无线终端的位置是未知的变动的，通过无线终端和基站的通信，通过解方程的形式由已知的坐标算出未知的坐标；
d.携带人在某一个位置保持不动时间超过额定的时间，则向基站进行报警，且通过基站向携带人发送确认信号，若无回复，则进行紧急处理。
实施例5
本发明提供高精度人员定位的方法，具体包括如下步骤：
a.设置基站，在定位区域预先设置间隔固定的无线接入节点，并测量得到所有无线接入节点的位置信息，配备定位标签；
b.人员携带定位标签，采集三个相邻接入节点的无线信号强度，作为定位的基站；
c.无线接入节点的位置是已知的固定不变的，定位标签的位置是未知的变动的，通过定位标签和基站的通信，以定位标签位置为原点，设置三点坐标轴，通过原点与无线接入节点的距离和角度信息，就可以得到携带人的精准坐标位置；
d.携带人在某一个位置保持不动时间超过额定的时间，则向基站进行报警，且通过基站向携带人发送确认信号，若无回复，则进行紧急处理。
实施例6
本发明提供高精度人员定位的方法，具体包括如下步骤：
a.设置基站，在定位区域预先设置间隔固定的无线接入节点，并测量得到所有无线接入节点的位置信息，配备卡片；
b.人员携带卡片，采集三个相邻接入节点的无线信号强度，作为定位的基站；
c.无线接入节点的位置是已知的固定不变的，卡片的位置是未知的变动的，通过卡片和基站的通信，以卡片位置为原点，设置三点坐标轴，通过原点与无线接入节点的距离和角度信息，就可以得到携带人的精准坐标位置；
d.携带人在某一个位置保持不动时间超过额定的时间，则向基站进行报警，且通过基站向携带人发送确认信号，若无回复，则进行紧急处理。
本发明通过多种定位方式同时进行定位信息的确定，通过定位标签、卡片、手环或无线终端上传三个接入节点无线信号强度变化趋势判断，并通过角度传感器进行转向确认，可同时进行多个人员的定位，降低了在高速条件下定位人员漏检率，且能够及时发现人员定位问题，进行解决，通过对接入节点、坐标轴设置以及解方程式计算的方法，大大提高了定位精度，同时具有实现简单、位置分析算法简便、定位代价小、成本低的优势，并且其定位精度高，适用于各种环境和人员。
最后应说明的是：以上所述仅为本发明的优选实施例而已，并不用于限制本发明，尽管参照前述实施例对本发明进行了详细的说明，对于本领域的技术人员来说，其依然可以对前述各实施例所记载的技术方案进行修改，或者对其中部分技术特征进行等同替换。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 (6)

1.高精度人员定位的方法，其特征在于，所述具体包括如下步骤：
a.设置基站，在定位区域预先设置间隔固定的无线接入节点，并测量得到所有无线接入节点的位置信息，配备定位标签、卡片、手环或无线终端；
b.人员携带定位标签、卡片、手环或无线终端，采集三个或多个相邻接入节点的无线信号强度，作为定位的基站；
c.当检测到某接入节点的信号接入点变化，判断该接入节点旁有限范围内，并接收基准位置，当采集到基准点的信号强度开始变小时，计算定位标签、卡片、手环或无线终端携带人的行走的距离，计算出定位标签、卡片、手环或无线终端相对与基准点的距离，当采集到的基准点无变化时，触发报警系统，携带人进行沟通；
d.根据三个或多个无线接入节点的位置信息以及与定位标签、卡片、手环或无线终端与三个无线接入节点中另外两个节点之间的信号强度的变化量计算当前位置相对于外两个节点的距离，计算出位置。
2.根据权利要求1所述的高精度人员定位的方法，其特征在于，所述步骤c中基准点无变化进行报警，具体为携带人在某一个位置保持不动时间超过额定的时间，则向基站进行报警，且通过基站向携带人发送确认信号，若无回复，则进行紧急处理。
3.根据权利要求1所述的高精度人员定位的方法，其特征在于，所述步骤a中无线终端接入网络的接入方式可为以下方式中的一种或多种：Wi-Fi、蓝牙、红外线、射频识别、Zigbee和RFID。
4.根据权利要求1所述的高精度人员定位的方法，其特征在于，所述步骤a中无线接入节点可设置在室内、地面或地下。
5.根据权利要求1所述的高精度人员定位的方法，其特征在于，所述步骤a中手环和无线终端包括角度传感器，通过角度传感器计算携带人是否转向。
6.根据权利要求1所述的高精度人员定位的方法，其特征在于，所述步骤c和d中携带人的位置计算也可通过以下方式进行计算，无线接入节点的位置是已知的固定不变的，定位标签、卡片、手环或无线终端的位置是未知的变动的，通过定位标签、卡片、手环或无线终端和基站的通信，以定位标签、卡片、手环或无线终端位置为原点，设置三点坐标轴，通过原点与无线接入节点的距离和角度信息，就可以得到携带人的精准坐标位置，也可通过解方程的形式由已知的坐标算出未知的坐标。
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