CN205193271U - 地下洞室群人员定位系统 - Google Patents
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Abstract
本实用新型涉及一种抽水蓄能电站地下洞室群人员定位系统，包括：服务器，定位基站，定位卡；所述服务器与所述定位基站连接；所述定位基站与所述定位卡连接；所述定位基站根据地下洞室的形状布置。所述抽水蓄能电站地下洞室群人员定位系统通过在地下洞室内布置定位基站，并由洞内人员随身携带定位卡，可通过定位卡记录洞内人员的确切位置，将所述位置发送给定位基站，并通过定位基站发送给服务器，从而能够实时获取到洞内人员的数量和位置。
Description
技术领域
本实用新型涉及自动识别和定位技术领域，特别是涉及一种抽水蓄能电站地下洞室群人员定位系统。
背景技术
抽水蓄能电站利用电力负荷低谷时的电能抽水至上水库，在电力负荷高峰期再放水至下水库发电的水电站，它可将电网负荷低时的多余电能，转变为电网高峰时期的高价值电能，还适于调频、调相，稳定电力系统的周波和电压，且宜为事故备用，还可提高系统中火电站和核电站的效率。抽水蓄能电站一般由上水库、高压引水系统、主厂房、低压尾水系统和下水库组成。抽水蓄能电站有上、下两个水库。上水库的进出水口，发电时为进水口，抽水时为出水口；下水库的进出水口，发电时为出水口，抽水时为进水口。常规水电站一般仅有一个水库，仅有一个发电进水口和一个出水口。抽水蓄能电站引水管及主厂房、尾水管等均建筑在自然山体内，存在大规模的地下洞室群。电站工作人员绝大部分活动在地下洞室群内。
目前，地下洞室及地下洞室工程施工逐步迈向信息化时代，同时，岩土工程安全监控手段的硬件和软件发展迅速，监控范围不断扩大，监测自动化系统、信息处理和资料分析系统、安全预报系统也在不断推出和完善，目前在大坝、地下洞室、基坑、边坡工程中已经涌现出一些针对性的监控系统。目前地下洞室应用较广泛的监控系统是在洞口设置门禁卡，但这种方式只能了解洞内人员数量，无法确定洞内人员的具体位置。
实用新型内容
基于此，有必要针对现有技术无法确定洞内人员具体位置的问题，提供一种抽水蓄能电站地下洞室群人员定位系统。
一种抽水蓄能电站地下洞室群人员定位系统，包括：
服务器，定位基站，定位卡；
所述服务器与所述定位基站连接；
所述定位基站与所述定位卡连接；
所述定位基站根据地下洞室的形状布置。
所述抽水蓄能电站地下洞室群人员定位系统通过在地下洞室内布置定位基站，并由洞内人员随身携带定位卡，可通过定位卡记录洞内人员的确切位置，将所述位置发送给定位基站，并通过定位基站发送给服务器，从而能够实时获取到洞内人员的数量和位置。
附图说明
图1是地下洞室为隧道时抽水蓄能电站地下洞室群人员定位系统的结构示意图；
图2是地下洞室为厂房时抽水蓄能电站地下洞室群人员定位系统的结构示意图；
图3是定位基站间隔布置时抽水蓄能电站地下洞室群人员定位系统的结构示意图；
图4是本实用新型的定位卡的结构示意图；
图5是本实用新型的定位基站的结构示意图。
具体实施方式
下面结合附图对本实用新型的实施例进行描述。
本实用新型的抽水蓄能电站地下洞室群人员定位系统可包括：
服务器10，定位基站20，定位卡30；
所述服务器10与所述定位基站20连接；
所述定位基站20与所述定位卡30连接；
所述定位基站20根据地下洞室的形状布置。
其中定位卡与定位基站使用低功耗、自组网IEEE802.15.4协议。服务器实现定位引擎算法，所述引擎算法可采用现有算法。例如，可通过功率强度或定位信号到达时间差计算定位卡到定位基站的距离，同时接收定位基站上传的定位卡的定位信息，并对其接收到的定位信息进行分析并显示分析结果，同时将信息储存在数据库中。所述定位基站可安装在地下洞室的进出口、交叉道口、工作面或地面出入口。
抽水蓄能电站主要由隧道、厂房及小间隔组成。地下洞室为隧道、厂房及小间隔时的抽水蓄能电站地下洞室群人员定位系统的结构示意图分别如图1、图2和图3所示。
在隧道内，采用线性定位方法，在隧道通道内部署一维的基站，定位卡发送信标，基站根据定位卡信标的功率和时间信息计算定位卡到各定位基站的距离，从而确定定位卡在隧道内的位置。
在厂房内，部署二维基站，定位卡发送信标，基站根据定位卡信标的功率和时间信息计算定位卡到各定位基站的距离，从而确定定位卡在厂房内的详细二维位置。
在间隔内，部署单点基站，定位卡发送信标，基站获取定位卡信标，从而确定定位卡是否在间隔内。
具体实现方式如下：
定位卡由进入厂房及工作区域人员携带，可固定于洞内人员身上或嵌在头盔内，每个定位卡有不同的编号，人员定位信息卡中的无线通信模块(IEEE802.15.4协议)每隔几秒向外发送一次数据(无线信号)，可以跟踪人员在洞内的运动轨迹，记录人员经过的监测点和在各监测点的停留时间。这些数据被周围的定位基站接收，定位基站经过数据处理后可确定其周围有哪些定位卡。由于定位卡和人员一一对应，从而可以知道在基站附近有哪些人员。还可自动统计出各区域的人数，根据不同的情况采用两种区域统计方法。对于有狭长入口的区域(例如，隧道)，可以采用入口统计法，即统计经过入口的人员的数量；对于没有狭长入口的区域，可以采用基站和统计法，即将各基站检测到的人数相加得到该区域的总人数。同时，各定位基站根据基站接收到的定位卡发送的无线信号的信号强度RSSI、信号质量LQI及信号到达时间差，可以得出携带该定位卡的人员离基站大概有多远，地下洞室区域内，两个基站可定位人员在地下洞室的具体位置，厂房内4个基站可定位工作人员在厂房的详细位置，间隔内1各基站可定位工作人员是否在该间隔内。定位卡在发送数据的间歇内会自动进入休眠状态，从而达到省电的目的。
例如定位基站将接收到的定位卡对应的相关人员的身份等信息读出并传送回服务器，定位信息经过服务器处理后生成人员分布图和人员分布表，从而在管理信息系统中就可以直观地看到地下洞室内人员的分布情况，由于服务器对该些信息的处理为常规的数据处理，在此不予赘述。服务器可包括存储器，与定位基站相连接，用于从定位基站接收信息，并存储接收到的信息以便随时查看。例如，可将考勤定位信息存入存储器，并随时可以方便地查询到考勤定位历史信息。
如图4所示，定位卡可30包括第一无线通信模块301及第一中央处理器302，第一中央处理器定时将携带定位卡ID信息的指令发送给无线通信模块，无线通信模块将指令信息打包后通过无线通道发送出去，由定位基站接收。所述第一无线通信模块可包括带LCD(LiquidCrystalDisplay，液晶显示屏)的识别卡，洞内人员可通过该识别卡向服务器发送信号。另外，洞外人员也可以通过服务器向第一无线通信模块发送信号，从而与洞内人员进行通信。
在一个实施例中，定位卡还可包括计时器，所述计时器与第一无线通信模块相连接。所述计时器可记录人员的进洞时间、出洞时间以及在洞内停留的时间，第一无线通信模块将计时器记录的进洞时间、出洞时间以及在洞内停留的时间上报给服务器。服务器可根据上述时间信息自动统计生成每日考勤、每月考勤报表等，为地下洞室施工提供考勤管理基础信息。如果洞内人员在洞内停留的时间超过预设的允许值，可通过服务器向第一无线通信模块发出报警信号。
图5为本实用新型的抽水蓄能电站地下洞室群人员定位系统的定位基站结构示意图。
如图5所示，定位基站20包括第二无线通信模块201、第二中央处理器202和组网接口203，第二无线通信模块接收对应基站覆盖范围内的定位卡发送的无线信号，并将第二中央处理器处理后的定位信息经组网接口发送至服务器。组网接口可以是无线接口，也可以是有线接口。
具体地说，定位卡中的无线通信模块每隔几秒向外发送一次数据(无线信号)，这些数据被周围的定位基站接收，中央处理器经过数据处理后可确定其周围有哪些定位卡。由于定位卡和人员一一对应，从而可以知道在基站附近有哪些人员，同时，中央处理器根据接收到的人员定位信息卡发送的无线信号的信号强度RSSI(ReceivedSignalStrengthIndication，接收信号强度指示)和时间到达差，可以得出携带该定位卡的人员离基站大概有多远。由于上述基站端的数据处理单元对定位信息的处理为现有技术，在此不予赘述。
本实用新型的地下洞室施工人员定位管理系统可实现以下功能：
地下洞室人员定位：在地下洞室的进出口、交叉道口、工作面、地面主要出入口等位置安装基站。当携带有人员定位信息卡的人员进入基站检测范围时，基站可以将相关人员的身份等信息读出并传送回服务器。定位信息经过服务器处理后生成人员分布图和人员分布表，从而在洞外就可以直观地看到地下洞室内人员的分布情况。
路径跟踪：本实用新型可以跟踪人员在洞内的运动轨迹，记录他们经过的监测点和他们在各监测点的停留时间。
通信：洞外管理人员可以通过服务器向洞内人员发送信号，洞内人员可以通过第一无线通信模块中的识别卡向洞外服务器发送信号。
考勤统计：本实用新型可自动记录人员的进洞、出洞时间，并自动统计生成每日考勤、每月考勤报表等，为地下洞室施工提供考勤管理基础信息。
人数统计：本实用新型可自动统计出各区域的人数。
数据存储：本实用新型具有长期保存数据的能力，将考勤定位信息存入存储器，并随时可以方便地查询到考勤定位历史信息。
异常提示：本实用新型可以自动检测出人员在洞内的时间，并及时报警。
以上所述实施例的各技术特征可以进行任意的组合，为使描述简洁，未对上述实施例中的各个技术特征所有可能的组合都进行描述，然而，只要这些技术特征的组合不存在矛盾，都应当认为是本说明书记载的范围。
以上所述实施例仅表达了本实用新型的几种实施方式，其描述较为具体和详细，但并不能因此而理解为对实用新型专利范围的限制。应当指出的是，对于本领域的普通技术人员来说，在不脱离本实用新型构思的前提下，还可以做出若干变形和改进，这些都属于本实用新型的保护范围。因此，本实用新型专利的保护范围应以所附权利要求为准。
Claims (10)
1.一种抽水蓄能电站地下洞室群人员定位系统，其特征在于，包括：
服务器，定位基站，定位卡；
所述服务器与所述定位基站连接；
所述定位基站与所述定位卡连接；
所述定位基站根据地下洞室的形状布置。
2.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站地下洞室群人员定位系统，其特征在于，所述定位基站的数量为一个或一个以上。
3.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站地下洞室群人员定位系统，其特征在于，所述定位基站安装在地下洞室的进出口、交叉道口、工作面或地面出入口。
4.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站地下洞室群人员定位系统，其特征在于，所述地下洞室为隧道或厂房，
当所述地下洞室为隧道时，所述定位基站沿着隧道线性布置；
当所述地下洞室为厂房时，所述定位基站布置在厂房四角。
5.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站地下洞室群人员定位系统，其特征在于，所述服务器包括存储器，与定位基站相连接。
6.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站地下洞室群人员定位系统，其特征在于，每隔预设间隔布置一个基站。
7.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站地下洞室群人员定位系统，其特征在于，所述定位卡包括：
第一无线通信模块，第一中央处理器；
所述第一无线通信模块与第一中央处理器相连接。
8.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站地下洞室群人员定位系统，其特征在于，所述定位基站包括：
第二无线通信模块，第二中央处理器，组网接口；
所述第二无线通信模块与第二中央处理器相连接；
所述第二中央处理器与上述组网接口相连接。
9.根据权利要求1所述的抽水蓄能电站地下洞室群人员定位系统，其特征在于，所述定位卡固定于用户的头盔内。
10.根据权利要求7所述的抽水蓄能电站地下洞室群人员定位系统，其特征在于，所述定位卡还包括：
计时器；
所述计时器与所述第一无线通信模块相连接。
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Cited By (2)
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|---|---|---|---|---|
| CN111654812A (zh) * | 2020-04-15 | 2020-09-11 | 上海市保安服务(集团)有限公司 | 室内人员定位系统 |
| CN112098931A (zh) * | 2020-08-12 | 2020-12-18 | 深圳市虹鹏能源科技有限责任公司 | 基于灯带的隧道定位系统及测距方法 |
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2015
- 2015-10-21 CN CN201520830459.4U patent/CN205193271U/zh not_active Expired - Fee Related
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