CN210807662U - 一种uwb定位装置 - Google Patents

Abstract

本实用新型公开了一种UWB定位装置，包括UWB定位标签、矿灯以及矿灯电源，所述UWB定位标签可设置于所述矿灯上，所述矿灯电源用于为所述UWB定位标签和所述矿灯供电。本实用新型的目的是提供一种UWB定位装置，将UWB定位标签与矿灯进行结合，通过矿灯电源为定位标签供电，既通过UWB定位标签实现了高精度的定位，也解决了定位标签需要不断充电的问题，同时也减少了现场需要佩戴多个设备的麻烦。另外，由于UWB标签与矿灯结合，减少了无线信号的衰减，增加了信号的覆盖距离。

Description

一种UWB定位装置

技术领域

本实用新型涉及UWB定位技术领域，主要涉及一种UWB定位装置。

背景技术

在煤矿、隧道建设以及管廊建设等封闭的作业环境中，管理人员与工作人员不能及时的进行通信，也不能实时掌握人员的分布及作业情况，管理人员难以对工作人员进行定位，从而不便于安全管控。

传统的通信方式使用的是连续波信号，而超宽带(Ultra-Wideband，UWB)技术，不需要产生连续的高频载波，仅仅需要产生一个时间间隔极短的脉冲，便可以通过天线进行发送。由于UWB信号时间间隔极短，因此可以在通信的过程中非常准确的获得UWB信号传播的时间，利用高精度的时间就可以得到空间中的距离关系，利用多个参考点，即可实现对目标的定位。

从当前市面上的UWB定位装置来看，普遍的定位续航能力都在1-3个月，对于定位人员比较多的场景，意味着每天都会有很多定位设备需要进行充电，以3000人为例，续航能力为1个月，每天都意味着有100个定位标签需要进行充电管理。而在煤矿等封闭作业环境，通常还有其他的充电设备，如矿灯、瓦斯传感器等都需要进行充电，若再增加定位装置进行充电，将增加管理人员的作业量，另外，由于工作人员同时需要佩戴多个设备，也是非常不方便。

此外，由于UWB信号为时间极短的无线脉冲，通常的应用中都不方便佩戴在胸前或腰部，因为在胸前或腰部都会极大的造成信号的衰减，减少了UWB信号的覆盖距离，增加了UWB系统的部署成本。

实用新型内容

本实用新型的目的是提供一种UWB定位装置，将UWB定位标签与矿灯进行结合，通过矿灯电源为定位标签供电，既通过UWB定位标签实现了高精度的定位，也解决了定位标签需要不断充电的问题，同时也减少了现场需要佩戴多个设备的麻烦。另外，由于UWB定位标签与矿灯结合，减少了无线信号的衰减，增加了信号的覆盖距离。

本实用新型通过下述技术方案实现：

一种UWB定位装置，包括UWB定位标签、矿灯以及矿灯电源，所述UWB定位标签设置于所述矿灯上，所述矿灯电源用于为所述UWB定位标签和所述矿灯供电。

通过矿灯电源为定位标签供电，既通过UWB定位标签实现了高精度的定位，也解决了定位标签需要不断充电的问题，也减少了现场需要佩戴多个设备的麻烦。

进一步地，所述UWB定位标签和所述矿灯并联后与所述矿灯电源串联。UWB定位标签和矿灯采用并联的连接方式，使得二者的电压相等，不会对矿灯的亮度造成影响。

进一步地，所述UWB定位装置还包括电源开关A，所述电源开关A设置于所述矿灯电源上，所述电源开关A用于控制所述矿灯电源是否对外供电。当需要使用矿灯时，打开所述电源开关A，使得所述矿灯电源对所述矿灯和UWB定位标签供电，当不需要使用矿灯时，则关闭电源开关A。随用随开，不仅使用起来非常方便，还可节约用电量。

进一步地，所述UWB定位装置还包括开关B，所述开关B串接于所述矿灯与所述矿灯电源之间。通过开关B可以对矿灯的工作状态进行控制。当不需要使用矿灯时，通过开关B关闭矿灯电源，而不影响UWB定位标签的工作状态，可以对矿灯进行定位，在矿灯比较多的管理场景下，可以非常方便的用于找寻矿灯，同时还可以节省用电量。

进一步地，所述UWB定位装置还包括电源开关C，所述电源开关C设置于所述矿灯上，所述电源开关C用于控制所述矿灯电源是否对外供电。将电源开关C设置于所述矿灯上，便于即时断电处理。

进一步地，所述UWB定位标签为自带电源的UWB定位标签，当所述矿灯电源关闭时，所述UWB定位标签的自带电源为所述UWB定位标签供电。当矿灯电源关闭或没电时，可以通过UWB定位标签自身的电源为UWB定位标签持续供电，便于管理人员及时发现工作人员的位置。另外，在矿灯比较多的管理场景下，还可以非常方便的用于找寻矿灯，也可以通过高精度的定位系统防止矿灯丢失。

进一步地，所述UWB定位标签的自带电源为可充电电源，所述矿灯电源为所述UWB定位标签供电的同时对所述UWB定位标签的自带电源进行充电。当矿灯电源关闭或没电时，可以使用UWB定位标签的自带电源为所述UWB定位标签供电，实现UWB定位标签的高精度定位。

本实用新型与现有技术相比，具有如下的优点和有益效果：

(1)将UWB定位标签与矿灯进行结合，通过矿灯电源为UWB定位标签供电，既通过UWB定位标签实现了高精度的定位，也解决了定位标签需要不断充电的问题；

(2)UWB标签与矿灯结合，使得UWB标签位于人体的头部，减少了无线信号的衰减，增加了信号的覆盖距离；

(3)UWB标签与矿灯结合，通过佩戴矿灯使得UWB标签位于人体的头部，减少了现场需要佩戴多个设备的麻烦。

附图说明

此处所说明的附图用来提供对本实用新型实施例的进一步理解，构成本申请的一部分，并不构成对本实用新型实施例的限定。在附图中：

图1为本实用新型包含电源开关A的一种具体实施方式的电路连接示意图；

图2为本实用新型包含开关B的一种具体实施方式的电路连接示意图；

图3为本实用新型包含电源开关C的一种具体实施方式的电路连接示意图；

图4为本实用新型电源开关A位于所述电源上的一种具体实施方式结构示意图；

图5为本实用新型电源开关C位于所述矿灯上的一种具体实施方式结构示意图；

图6为本实用新型一种具体实施方式的整体结构示意图；

图7为本实用新型UWB定位标签的一种具体实施方式的连接结构示意图；

附图说明：1、UWB定位标签；2、矿灯；3、矿灯电源；4、电源开关A；5、电源开关C；6、开关B；101、数据通信模块；102、微处理器；103、UWB定位模块；104、外部输入模块；105、显示模块；106、运动检测模块；107、电源管理模块；108、UWB天线；109、电池。

具体实施方式

为使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚明白，下面结合实施例和附图，对本实用新型作进一步的详细说明，本实用新型的示意性实施方式及其说明仅用于解释本实用新型，并不作为对本实用新型的限定。

实施例

如图1-6所示，

一种UWB定位装置，包括UWB定位标签1、矿灯2以及矿灯电源3，所述矿灯电源3用于为所述UWB定位标签1和所述矿灯2供电，所述UWB定位标签1设置于所述矿灯2上，所述矿灯2可以通过夹子、卡扣、可调整头箍等方式固定到安全帽上，对于一些特定的应用场景下，矿灯也可以放到上衣兜、肩牌、腰带等部位。

在本申请实施例中，通过矿灯电源3在为矿灯供电的同时也可以为所述UWB定位标签1供电，既通过UWB定位标签1实现了高精度的定位，也解决了UWB定位标签1需要不断充电的问题。同时，将UWB定位标签1设置于矿灯上，减少了现场需要佩戴多个设备的麻烦。在本实施例中，将所述矿灯2安装于安全帽上，可以减少无线信号的衰减，增加覆盖距离。

在一个实施例中，所述定位标签1、所述矿灯2和所述矿灯电源3的电路连接方式为：所述UWB定位标签1和所述矿灯2并联后与所述矿灯电源3串联。UWB定位标签1和矿灯2采用并联的连接方式，使得二者的电压相等，不会对矿灯2的亮度造成影响。

在另一个实施例中，所述UWB定位装置还包括电源开关A4，所述电源开关A4设置于所述矿灯电源3上，所述电源开关A4用于控制所述矿灯电源3是否对外供电。当需要使用矿灯2时，打开所述电源开关A4，使得矿灯电源3对所述矿灯2和UWB定位标签1供电，当不需要使用矿灯2时，则关闭电源开关A4。随用随开，不仅使用起来非常方便，还可节约用电量。

进一步的，在另一个实施例中，所述UWB定位装置还包括开关B6，所述开关B6串接于所述矿灯2与所述矿灯电源3之间。通过开关B6可以对矿灯2的工作状态进行控制。当不需要使用矿灯2时，通过开关B6关闭矿灯电源3，而不影响UWB定位标签1的工作状态，UWB定位标签1可以对矿灯2进行定位，在矿灯2比较多的管理场景下，可以非常方便的用于找寻矿灯2，同时还可以节省用电量。

在另一个实施例中，所述UWB定位装置还包括电源开关C5，所述电源开关C5设置于所述矿灯2上，所述电源开关C5用于控制所述矿灯电源3是否对外供电。将电源开关C5设置于所述矿灯2上，便于即时断电处理。

在一个实施例中，所述UWB定位标签1为自带电源的UWB定位标签1，当所述矿灯电源3关闭时，所述UWB定位标签1的自带电源为所述UWB定位标签1供电。当矿灯电源3关闭或没电时，可以通过UWB定位标签1自身的电源对UWB定位标签1持续供电，便于管理人员及时发现工作人员的位置。另外，在矿灯比较多的管理场景下，还可以非常方便的用于找寻矿灯，也可以通过高精度的定位系统防止矿灯丢失。

在另一个实施例中，所述UWB定位标签1的自带电源为可充电电源，所述矿灯电源3为所述UWB定位标签1供电的同时对所述UWB定位标签1的自带电源进行充电，直至充满。当矿灯电源3关闭或没电时，可以使用UWB定位标签1的自带电源为所述UWB定位标签1供电，实现UWB定位标签1的高精度定位。

如图7所示，其为本实用新型实施例提供的所述UWB定位标签1的连接结构示意图，图中箭头方向表示数据的流向，具体的，所述UWB定位标签1包括数据通信模块101、微处理器102、UWB定位模块103、外部输入模块104、显示模块105、运动检测模块106以及电源管理模块107，所述数据通信模块101、UWB定位模块103、外部输入模块104、显示模块105、运动检测模块106以及电源管理模块107均与所述微处理器102连接。

其中，UWB定位模块103还连接有UWB天线108，用于实现与定位基站之间的交互，从而实现对UWB定位标签1的高精度定位。

数据通信模块101，用于实现与定位服务器的交互，包括下发信息、呼叫、上传报警、求救等。

微处理器102，用于控制和管理数据通信模块101、UWB定位模块103、外部输入模块104、显示模块105、运动检测模块106以及电源管理模块107；处理定位功能、通信功能、外部输入以及电源管理等一系列管理工作。

运动检测模块106，用于检测UWB定位标签1的运动状态以及运动数据的统计；当运动检测模块106检测到UWB定位标签1的运动状态是静止，则降低UWB定位标签1的定位频率以节省功耗，增加续航。

外部输入模块104，用于实现外部信号的输入，进一步的，通过微处理器102实现外部按键、触摸按键等外部收入方式的检测，从而实现报警、求救、开关机等一系列操作。

显示模块105，用于显示当前UWB定位标签1的工作状态，在一个实施例中，显示模块105可以为LED显示屏或者显示器。

电源管理模块107，连接有供电单元，用于处理UWB定位标签1的供电情况。

在本实施例中，若UWB定位标签1不自带电池109，则电源管理模块107与所述矿灯电源3连接，当矿灯电源3供电时，电源管理模块107通过控制矿灯电源3为UWB定位标签1供电，实现UWB定位标签1的高精度定位。

若UWB定位标签1自带电池109，则矿灯电源3和UWB定位标签1的自带电池109均与电源管理模块107连接；

若UWB定位标签1的自带电池109为非充电电池，当矿灯电源3供电时，电源管理模块107通过控制矿灯电源3为UWB定位标签1供电，实现UWB定位标签1的高精度定位；当矿灯电源3关闭，则电源管理模块107通过控制UWB定位标签1的自带电池109为UWB定位标签1供电，实现UWB定位标签1的高精度定位；

若UWB定位标签1的自带电池109为可充电电池，当矿灯电源3供电时，电源管理模块107通过控制矿灯电源3为UWB定位标签1供电，实现UWB定位标签1的高精度定位；同时，电源管理模块107控制矿灯电源3为UWB定位标签1的自带电池109进行充电，直至充满；当矿灯电源3关闭后，则电源管理模块107通过控制UWB定位标签1的自带电池109为UWB定位标签1供电，实现UWB定位标签1的高精度定位。

另外，值得说明的是，电源管理模块107具备DC-DC稳压(直流调压)功能，根据矿灯电源3输出电压的不同，可以保证UWB定位标签1有合适的输入电压。

以上所述的具体实施方式，对本实用新型的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，所应理解的是，以上所述仅为本实用新型的具体实施方式而已，并不用于限定本实用新型的保护范围，凡在本实用新型的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本实用新型的保护范围之内。

Claims (7)

1.一种UWB定位装置，其特征在于，包括UWB定位标签(1)、矿灯(2)以及矿灯电源(3)，所述UWB定位标签(1)设置于所述矿灯(2)上，所述矿灯电源(3)用于为所述UWB定位标签(1)和所述矿灯(2)供电。

2.根据权利要求1所述的一种UWB定位装置，其特征在于，所述UWB定位标签(1)和所述矿灯(2)并联后与所述矿灯电源(3)串联。

3.根据权利要求2所述的一种UWB定位装置，其特征在于，所述UWB定位装置还包括电源开关A(4)，所述电源开关A(4)设置于所述矿灯电源(3)上，所述电源开关A(4)用于控制所述矿灯电源(3)是否对外供电。

4.根据权利要求2或3中任意一个所述的一种UWB定位装置，其特征在于，所述UWB定位装置还包括开关B(6)，所述开关B(6)串接于所述矿灯(2)与所述矿灯电源(3)之间。

5.根据权利要求2所述的一种UWB定位装置，其特征在于，所述UWB定位装置还包括电源开关C(5)，所述电源开关C(5)设置于所述矿灯(2)上，所述电源开关C(5)用于控制所述矿灯电源(3)是否对外供电。

6.根据权利要求1、2、3或5中任意一个所述的一种UWB定位装置，其特征在于，所述UWB定位标签(1)为自带电源的UWB定位标签(1)，当所述矿灯电源(3)关闭时，所述UWB定位标签(1)的自带电源为所述UWB定位标签(1)供电。

7.根据权利要求6所述的一种UWB定位装置，其特征在于，所述UWB定位标签(1)的自带电源为可充电电源，所述矿灯电源(3)为所述UWB定位标签(1)供电的同时对所述UWB定位标签(1)的自带电源进行充电。

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