CN209881808U - 一种应用于建筑施工领域的定位系统 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种应用于建筑施工领域的定位系统，包括定位标签、定位网关、定位基站、云端服务器和监控系统；定位标签和定位网关采用低功耗蓝牙并内置电池，定位网关接收到并整理蓝牙信号，经Lora技术发送到定位基站，定位基站再把定位数据发送到云端服务器，云端服务器对接收到的定位数据进行处理；监控系统接收云端服务器处理的定位信息，进行实时监控。本实用新型的优点在于，采用Lora通讯技术，在地下室、超高层等网络较差环境中也能有效通信，确保施工现场人员位置信息能及时传输；并且定位标签和定位网关采用了低功耗蓝牙技术并内置电池，能够不依赖电网供电并实现长时间运作，节约了定位系统的部署和维护成本。

Description

一种应用于建筑施工领域的定位系统

技术领域

本实用新型涉及蓝牙定位技术领域，特别是一种应用于建筑施工领域的定位系统。

背景技术

处于施工阶段的建筑工程、市政地下工程具有环境复杂、用电不便、网络差、遮挡严重、人员复杂等问题。现有的定位产品因工作原理的原因，部署设备数量较多，要求部署环境有电源、有网络，这对于处于施工阶段的建筑工程领域来说大大增加了设备部署难度和成本，且工地环境复杂，地下室、高楼层网络信号较差或无网络，设备电源、网络线路极易遭到破坏，现场维护困难且成本较高，导致现有技术在部署完成后定位功能经常中断、维护不及时等情况频发。

现有技术中，蓝牙、ZigBee、UWB等技术容易被墙体遮挡、距离短，且成本、功耗较高，维护困难；使用GPRS或NB-iot技术的对公网依赖较大，在地下室、超高层、较封闭的房间等位置常常没信号，且需要大量流量卡、功耗较高，部署、维护、成本都是问题；基于Lora传输数据的相关技术，也存在功耗、部署难易、维护成本、定位精度、实用性等方面的问题。

实用新型内容

本实用新型要解决的技术问题是针对上述现有技术的不足，提供了一种应用于建筑施工领域的定位系统。

为解决上述技术问题，本实用新型所采取的技术方案是：一种应用于建筑施工领域的定位系统，包括若干定位标签、若干定位网关、定位基站、云端服务器和监控系统；定位标签内置低功耗蓝牙模块和电池；定位网关内置低功耗蓝牙控制模块和电池，定位网关分布在定位区域内，定位标签配置在人或物上并发出信号，定位网关接收到信号并将信号整理成定位数据发送到定位基站，定位基站再把定位数据发送到云端服务器，云端服务器对接收到的定位数据进行处理；监控系统接收云端服务器处理的定位信息，从而进行实时监控。

技术方案中，定位网关还包括Lora通讯模块、LDO电源、充电模块、电池保护模块和RTC实时时钟模块。

技术方案中，定位基站内置主控制器，主控制器包括电源模块、4G通讯模块、Lorawan模块、TF储存模块、网络通讯模块。

技术方案中，定位网关与定位基站采用Lora传输技术进行数据传输。

技术方案中，单个定位基站对应连接20~80个定位网关。

技术方案中，定位网关分布在定位区域内，并且每隔30~100米布置1个。

技术方案中，云端服务器内置定位模块、储存器、解析器、数据库、数据模型和数据补偿模块。

技术方案中，云端服务器与定位基站之间、云端服务器与监控系统之间，采用以太网或4G网络进行数据传输。

技术方案中，定位标签置于安全帽、反光背心、工牌或钥匙扣内。

本实用新型的有益效果是：本定位系统采用Lora技术，能够在施工现场实现有效的定位数据传输，在地下室、超高层等网络较差环境中也能有效通信，确保施工现场人员位置信息能有效传输；并且定位标签和定位网关采用了低功耗蓝牙技术并内置电池，能够不依赖电网供电并实现长时间运作，节约了定位系统的部署和维护成本。

附图说明

图1是本实用新型的整体的组成示意框图。

图2是本实用新型的定位网关的组成示意框图。

图3是本实用新型的定位基站的组成示意框图。

图4是本实用新型的云端服务器的组成示意框图。

具体实施方式

下面结合附图对本实用新型作进一步详细的说明。

如图1-4所示， 一种应用于建筑施工领域的定位系统，包括若干定位标签、若干定位网关、定位基站、云端服务器和监控系统。定位标签广播蓝牙定位信号，蓝牙定位信号被布置在附近的定位网关接收，经过数据处理后发送至定位基站，定位基站对若干个定位网关的定位数据整理打包，再发送给云端服务器，云端服务器对定位数据进行处理，以转换成监控人员需要的数据，并发送到监控系统，从而进行实时定位。

定位标签主要是配置在人或物上，定位标签内置低功耗蓝牙模块和电池，通过低功耗蓝牙模块对外进行信号广播，发送定位信号。定位标签可以设计在安全帽、反光背心、工牌、钥匙扣等形式的佩戴件中，便于人们随身携带；应用在物品上时，可以附在物品上进行标记。

定位标签广播的定位信号被定位网关接收，定位网关把定位信号整理成定位数据包发送到定位基站。定位网关包括低功耗蓝牙控制模块和电池。内置电源的定位网关不依赖市电，能够减轻网关布置的成本，并且低功耗蓝牙控制模块能够降低定位网关的能耗，延长工作时长。定位网关还包括Lora通讯模块、LDO电源、充电模块、电池保护模块和RTC实时时钟模块。Lora通讯模块主要用于定位网关与定位基站之间数据信号的接收和发送功能；LDO电源是一种低压差线性稳压器；充电模块和电池保护模块主要为了定位网关电池的充电和电池保护；RTC实时时钟为不同时间段的数据信号提供精确的实时时间。定位网关需要根据建筑施工现场的实际情况进行布置，一般情况下，定位网关可以布置在建筑施工现场的大门、通道、施工电梯、楼层过道、作业面、地下室等位置，为保证能全面覆盖建筑施工现场的定位信号收集，每间隔30米~100米的距离，就需要部署1个定位网关。定位网关的布置数量根据建筑施工的定位区域大小而定。

定位基站主要用于接收定位网关发送的定位数据包并整理发送到云端服务器。定位基站内置主控制器，所述主控制器包括电源模块、4G通讯模块、Lorawan模块、TF储存模块、网络通讯模块。定位基站与定位网关之间通过Lora通讯技术进行数据传输，定位基站集成了MQTT协议，具有8个数据通道，可实现一个定位基站对应20~80个定位网关，降低部署成本。基站采用以太网、4G等公网进行数据传输，传输距离达到2-3km。

云端服务器对接收到的定位数据进行处理，以实现对人员的定位、考勤、滞留提醒、历史轨迹查看、人员热力图分析及三维模型可视等功能。云端服务器包含定位模块、储存器、解析器、数据库、数据模型和数据补偿模块。云端服务器的定位模块接收基站传输的数据包，把每个完整的数据包发至解析器进行数据解析。解析器解析完后，使用数据模型对新的数据包进行筛选，筛选出系统的每个定位标签的minor、RSSI、上报的定位网关设备序列号，并把筛选的数据暂存入存储器中；经过一定“数据包获取时间”（时间设置根据实际项目进行设置），从存储器查询出第一次存储时间小于当前时间减去数据包获取时间的iBeacon标签数据组，根据RSSI最大值得出每个iBeacon标签所对应的定位网关设备序列号，并使用数据模型存储入数据库中，这时标明定位成功。另外，数据补偿模块是数据模型操作数据库失败的补偿机制，用于发起重新进行数据库操作的指令。云端服务器与定位基站之间、云端服务器与监控系统之间，采用以太网、4G网络或WIFI进行数据传输。监控系统可包含若干台监控电脑或监控手机，云端服务器整理后的数据，可在监控系统中可进一步处理，得到使用者比较容易直观理解的定位信息。

以上的实施例只是在于说明而不是限制本实用新型，故凡依本实用新型专利申请范围所述的方法所做的等效变化或修饰，均包括于本实用新型专利申请范围内。

Claims (9)

1.一种应用于建筑施工领域的定位系统，其特征在于：包括若干定位标签、若干定位网关、定位基站、云端服务器和监控系统；所述定位标签内置低功耗蓝牙模块和电池；所述定位网关内置低功耗蓝牙控制模块和电池，定位网关分布在定位区域内，定位标签配置在人或物上并发出信号，定位网关接收到信号并将信号整理成定位数据发送到定位基站，定位基站再把定位数据发送到云端服务器，云端服务器对接收到的定位数据进行处理；所述监控系统接收云端服务器处理的定位信息，从而进行实时监控。

2.根据权利要求1所述的一种应用于建筑施工领域的定位系统，其特征在于：所述定位网关还包括Lora通讯模块、LDO电源、充电模块、电池保护模块和RTC实时时钟模块。

3.根据权利要求1所述的一种应用于建筑施工领域的定位系统，其特征在于：所述定位基站内置主控制器，所述主控制器包括电源模块、4G通讯模块、Lorawan模块、TF储存模块、网络通讯模块。

4.根据权利要求1所述的一种应用于建筑施工领域的定位系统，其特征在于：所述定位网关与所述定位基站采用Lora传输技术进行数据传输。

5.根据权利要求1所述的一种应用于建筑施工领域的定位系统，其特征在于：所述单个定位基站对应连接20~80个定位网关。

6.根据权利要求1所述的一种应用于建筑施工领域的定位系统，其特征在于：所述定位网关分布在定位区域内，并且每隔30~100米布置1个。

7.根据权利要求1所述的一种应用于建筑施工领域的定位系统，其特征在于：所述云端服务器内置定位模块、储存器、解析器、数据库、数据模型和数据补偿模块。

8.根据权利要求1所述的一种应用于建筑施工领域的定位系统，其特征在于：所述云端服务器与所述定位基站之间、所述云端服务器与所述监控系统之间，采用以太网或4G网络进行数据传输。

9.根据权利要求1所述的一种应用于建筑施工领域的定位系统，其特征在于：所述定位标签置于安全帽、反光背心、工牌或钥匙扣内。