CN207965136U - 一种基于超宽带脉冲技术的电力沟道位置服务系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型涉及一种基于超宽带脉冲技术的电力沟道位置服务系统，包括多组超宽带脉冲无线基站和超宽带脉冲定位终端，多组超宽带脉冲无线基站间隔设置于电力沟道的顶壁上；超宽带脉冲定位终端包括壳体，在壳体内设置有终端中央处理器和与终端中央处理器连接的惯性测量装置模块、蓝牙低能耗模块、终端超宽带脉冲定位收发模块、呼叫装置模块和显示模块；终端超宽带脉冲定位收发模块外接终端天线模块；在壳体外设置有与分别与呼叫装置模块和显示模块连接的紧急呼叫按钮和显示器。本实用新型可以解决电力沟道或隧道内检修巡查人员无法进行位置定位的问题。

Description

一种基于超宽带脉冲技术的电力沟道位置服务系统

技术领域

本实用新型涉及电力输送技术领域，尤其是提供了一种基于超宽带脉冲技术的电力沟道位置服务系统。

背景技术

现代电力传输中，电力电缆一般都敷设于电力沟道或隧道环境中，电力沟道或隧道中环境复杂、无照明系统、无可靠网络、空气环境不明，工作环境十分恶劣；但是沟道内部的线缆需要定期巡查检修，当遇到突发事故时，需要检修团队处理故障，因此，检修巡查人员在地下沟道巡查是常规而又危险的工作。

检修人员在检修巡查人员时需要沿沟道长时间行走，因为沟道下网络遮挡，检修巡查人员没有可靠的定位装置，检修巡查人员在行走一段时间后，常常会失去自己行进的距离感和目前的位置感，尤其当遇到危险时，无法定位距离自己最近的逃生点，外部主站人员对沟道内部检修巡查人员的位置信息也不了解，这就使得沟道内的检修巡查人员自救和营救充满困难。

发明内容

本实用新型的目的是提供一种基于超宽带脉冲技术的电力沟道位置服务系统，解决电力沟道或隧道内检修巡查人员无法进行位置定位的问题。

为了达到上述目的，本实用新型的技术方案为：

一种基于超宽带脉冲技术的电力沟道位置服务系统，包括多组超宽带脉冲无线基站1和超宽带脉冲定位终端，所述多组超宽带脉冲无线基站1间隔设置于电力沟道的顶壁上；所述超宽带脉冲无线基站包括基站中央处理器和与基站中央处理器连接的动态存储器、Flash存储器、外部接口单元和基站超宽带脉冲定位收发模块，所述基站超宽带脉冲定位收发模块外接基站天线模块；

所述超宽带脉冲定位终端包括壳体，在所述壳体内设置有终端中央处理器和与终端中央处理器连接的惯性测量装置模块、蓝牙低能耗模块、终端超宽带脉冲定位收发模块、呼叫装置模块和显示模块；所述终端超宽带脉冲定位收发模块外接终端天线模块；在所述壳体外设置有与分别与呼叫装置模块和显示模块连接的紧急呼叫按钮和显示器。

进一步的，所述外部接口单元包括CON接口单元和/或RJ45接口单元。

进一步的，所述基站超宽带脉冲定位收发模块和终端超宽带脉冲定位收发模块均包括UWB收发器DW1000定位单元。

本实用新型的有益效果：

本实用新型的定位精度高，定位可以精确到50厘米，稳定性高。抗多径效应，抗电磁干扰能力强，不易受常见无线电信号影响，对其它无线电信号的干扰也小；可以实现本地端与远端同时实时定位显示，实用性强。本实用新型定位终端具备紧急呼叫按钮，在紧急状况下，发出求救信号，地面监测人员可以快速确定隧道人员位置。

附图说明

图1为本实用新型的整体结构示意图；

图2为本实用新型UWB无线基站的结构示意框图；

图3为本实用新型UWB定位终端的结构示意框图；

图中，1-超宽带脉冲无线基站，2-超宽带脉冲定位终端，3-光纤。

具体实施方式

下面通过具体实施方式结合附图对本实用新型作进一步详细说明。其中不同实施方式中类似元件采用了相关联的类似的元件标号。在以下的实施方式中，很多细节描述是为了使得本申请能被更好的理解。然而，本领域技术人员可以毫不费力的认识到，其中部分特征在不同情况下是可以省略的，或者可以由其他元件、材料、方法所替代。在某些情况下，本申请相关的一些操作并没有在说明书中显示或者描述，这是为了避免本申请的核心部分被过多的描述所淹没，而对于本领域技术人员而言，详细描述这些相关操作并不是必要的，他们根据说明书中的描述以及本领域的一般技术知识即可完整了解相关操作。

超宽带又名UWB(Ultra Wideband)是一种无载波通信技术，利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。不同于传统的无线射频信号有固定频率的载波（如蓝牙2.4G），UWB在不发送数据时是完全静态的，要发送数据时才发送宽度很窄（如1ns）的脉冲信号。因该窄脉冲在频域上是很宽的，所以叫超宽带。因为UWB时域信号脉冲较窄，所以在时间、空间上有较大分辨力，比较容易抵抗室内信号传输常见的多径效应（信号因为反射造成的多路径传播）的影响。本实用新型的基本思路是，通过UWB技术对沟道内施工及巡检人员实时定位，并实现上/下行双向信号传递，沟道外后台系统可以实时监测人员位置变化情况，沟道内被定位人员可以通过超宽带脉冲定位终端查看自己实时位置变化情况。UWB定位通常是通过在固定的基站和待定位终端之间发送无线脉冲来测量飞行时间，进而测距，或通过终端到各基站之间的飞行时间差来测距，然后通过三边定位法定位。由于UWB特有的抗多径效应强的物理特性，测距和定位精度较高。

参见图1-图3所述的一种基于超宽带脉冲技术的电力沟道位置服务系统，包括多组超宽带脉冲无线基站1和超宽带脉冲定位终端2，所述多组超宽带脉冲无线基站1间隔设置于电力沟道的顶壁上；所述超宽带脉冲无线基站1包括基站中央处理器和与基站中央处理器连接的动态存储器、Flash存储器、外部接口单元和基站超宽带脉冲定位收发模块，所述基站超宽带脉冲定位收发模块外接基站天线模块；外部接口单元包括CON接口单元或RJ45接口单元，超宽带脉冲无线基站1可通过光纤3或无线信号连接后台系统。

超宽带脉冲定位终端2包括壳体，在所述壳体内设置有终端中央处理器和与终端中央处理器连接的惯性测量装置模块、蓝牙低能耗模块、终端超宽带脉冲定位收发模块、呼叫装置模块和显示模块；所述终端超宽带脉冲定位收发模块外接终端天线模块；在所述壳体外设置有与分别与呼叫装置模块和显示模块连接的紧急呼叫按钮和显示器。超宽带脉冲定位终端2通过其蓝牙低能耗模块与沟道巡检人员携带的其他手持设备通信。惯性测量装置模块可以实时监测佩戴超宽带脉冲定位终端2人员是否移动，当人员静止时，发信号给终端中央处理器，终端中央处理器收到信号后控制终端中央处理器进入休眠状态，以节省电能。

基站超宽带脉冲定位收发模块和终端超宽带脉冲定位收发模块均包括UWB收发器DW1000定位单元。UWB收发器DW1000定位单元负责接收信息，处理数据并将数据转化为位置信息发送至终端和后台系统。

本实用新型的工作过程如下：

沟道巡检人员配备超宽带脉冲定位终端2下沟道后，超宽带脉冲定位终端2与超宽带脉冲无线基站1建立无线连接，巡检人员通过超宽带脉冲定位终端2获取自己实时在线位置信息，超宽带脉冲无线基站1通过光纤3连接后台系统，后台系统获取实时巡检人员位置更新信息，在后台沟道一维平面图中定位出沟道巡检人员的实时位置以及移动轨迹。当沟道内发生危险时，沟道巡检人员按下紧急呼叫按钮，发出求救信号，地面监测人员可以快速确定隧道人员位置。

本实用新型的内容不限于实施例所列举，本领域普通技术人员通过阅读本实用新型说明书而对本实用新型技术方案采取的任何等效的变换，均为本实用新型的权利要求所涵盖。

Claims (3)

1.一种基于超宽带脉冲技术的电力沟道位置服务系统，其特征在于：包括多组超宽带脉冲无线基站（1）和超宽带脉冲定位终端（2），所述多组超宽带脉冲无线基站（1）间隔设置于电力沟道的顶壁上；所述超宽带脉冲无线基站（1）包括基站中央处理器和与基站中央处理器连接的动态存储器、Flash存储器、外部接口单元和基站超宽带脉冲定位收发模块，所述基站超宽带脉冲定位收发模块外接基站天线模块；

所述超宽带脉冲定位终端（2）包括壳体，在所述壳体内设置有终端中央处理器和与终端中央处理器连接的惯性测量装置模块、蓝牙低能耗模块、终端超宽带脉冲定位收发模块、呼叫装置模块和显示模块；所述终端超宽带脉冲定位收发模块外接终端天线模块；在所述壳体外设置有与分别与呼叫装置模块和显示模块连接的紧急呼叫按钮和显示器。

2.根据权利要求1所述的基于超宽带脉冲技术的电力沟道位置服务系统，其特征在于：所述外部接口单元包括CON接口单元和/或RJ45接口单元。

3.根据权利要求1或2所述的基于超宽带脉冲技术的电力沟道位置服务系统，其特征在于：所述基站超宽带脉冲定位收发模块和终端超宽带脉冲定位收发模块均包括UWB收发器DW1000定位单元。