CN216960201U

CN216960201U - 一种基于卫星通信的人员管控系统

Info

Publication number: CN216960201U
Application number: CN202123367799.2U
Authority: CN
Inventors: 肖益珊; 温振山
Original assignee: Yitong Century Internet Of Things Research Institute Guangzhou Co ltd
Current assignee: Guangdong Yitong Lianyun Intelligent Information Co.,Ltd.
Priority date: 2021-12-29
Filing date: 2021-12-29
Publication date: 2022-07-12
Anticipated expiration: 2031-12-29

Abstract

本实用新型公开了一种基于卫星通信的人员管控系统，包括：RFID读写器，用于读取RFID标签上的标签信息，所述RFID标签佩戴在人员身上，将读取获得的标签信息发送至网关；网关，用于接收所述标签信息，将接收到的所述标签信息进行打包处理，获得符合北斗短报文通信格式的通信数据；监控平台，用于接收由北斗卫星转发的所述通信数据，根据所述通信数据获取人员的信息。本实用新型采用RFID技术采集人员的信息，并通过网关通过对采集到的信息进行处理后，由北斗卫星转发至监控平台，有效地解决网络“盲区”的问题，提高人员信息管控的质量。本实用新型可广泛应用于现场施工人员的管理领域。

Description

一种基于卫星通信的人员管控系统

技术领域

本实用新型涉及现场施工人员的管理领域，尤其涉及一种基于卫星通信的人员管控系统。

背景技术

目前现场施工人员的管理技术有固定点打卡(如指纹打卡)、GPS定位(如钉钉)、视频监控等手段，这些管理方法均需要将打卡设备联网，并将打卡或人员信息实时上传服务器。但是在一些工作场景相对比较偏僻落后(比如开发工地、灾难现场)，这些工作场景通常无线网络的基站覆盖程度较低，以致于网络设备出现“盲区”，导致人员信息等数据无法正常上传，或导致无法及时传达各工作区域的信息准确性、时效性的问题。

实用新型内容

为了解决上述技术问题，本实用新型的目的是提出一种基于卫星通信的人员管控系统。

本实用新型所采用的技术方案是：

一种基于卫星通信的人员管控系统，包括：

RFID读写器，用于读取RFID标签上的标签信息，所述RFID标签佩戴在人员身上，将读取获得的标签信息发送至网关；

网关，用于接收所述标签信息，将接收到的所述标签信息进行打包处理，获得符合北斗短报文通信格式的通信数据；

监控平台，用于接收由北斗卫星转发的所述通信数据，根据所述通信数据获取人员的信息。

进一步，所述网关采用ARM Cortex-A7架构进行设计。

进一步，所述网关包括H3-Core主控模块、电源管理模块、RTC模块、网络通信模块和接口模块；

所述H3-Core主控模块均与所述电源管理模块、所述RTC模块、所述网络通信模块和所述接口模块连接，所述RTC模块用于提供硬件时钟。

进一步，所述网络通信模块包括以太网模块和北斗通信模块；

所述以太网模块采用PM44-11BP芯片制成；

所述北斗通信模块包括射频变频芯片、北斗基带芯片和射频变频芯片，用于实现北斗卫星短报文的发送。

进一步，所述接口模块包括USB接口模块、RS232接口模块和RS485接口模块；

所述RS232接口模块采用MAX3232芯片制成；

所述RS485接口模块采用SP3485芯片制成。

进一步，所述网关还包括指示灯模块。

进一步，所述网关还包括SD卡槽接口模块。

进一步，所述网关还包括北斗定位模块。

进一步，所述RFID标签安装在人员佩戴的安全帽上。

本实用新型的有益效果是：本实用新型采用RFID技术采集人员的信息，并通过网关通过对采集到的信息进行处理后，由北斗卫星转发至监控平台，有效地解决网络“盲区”的问题，提高人员信息管控的质量。

附图说明

本实用新型的上述和/或附加的方面和优点从结合下面附图对实施例的描述中将变得明显和容易理解，其中：

图1是本实用新型实施例中一种基于卫星通信的人员管控系统的结构框图；

图2是本实用新型实施例中网关的结构框图；

图3是本实用新型实施例中RFID标签的安装示意图。

具体实施方式

本部分将详细描述本实用新型的具体实施例，本实用新型之较佳实施例在附图中示出，附图的作用在于用图形补充说明书文字部分的描述，使人能够直观地、形象地理解本实用新型的每个技术特征和整体技术方案，但其不能理解为对本实用新型保护范围的限制。

在本实用新型的描述中，需要理解的是，涉及到方位描述，例如上、下、前、后、左、右等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置或元件必须具有特定的方位、以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

在本实用新型的描述中，若干的含义是一个或者多个，多个的含义是两个以上，大于、小于、超过等理解为不包括本数，以上、以下、以内等理解为包括本数。如果有描述到第一、第二只是用于区分技术特征为目的，而不能理解为指示或暗示相对重要性或者隐含指明所指示的技术特征的数量或者隐含指明所指示的技术特征的先后关系。

本实用新型的描述中，除非另有明确的限定，设置、安装、连接等词语应做广义理解，所属技术领域技术人员可以结合技术方案的具体内容合理确定上述词语在本实用新型中的具体含义。

如图1所示，本实施例提供一种基于卫星通信的人员管控系统，包括：

RFID读写器，用于读取RFID标签上的标签信息，RFID标签佩戴在人员身上，将读取获得的标签信息发送至网关；

网关，用于接收标签信息，将接收到的标签信息进行打包处理，获得符合北斗短报文通信格式的通信数据；

监控平台，用于接收由北斗卫星转发的通信数据，根据通信数据获取人员的信息。

本实施例结合北斗卫星的短报文通信技术，提供一种通过短报文进行数据传输的北斗通信的系统。其中，系统中该网关起到数据中转与处理的作用，北斗通信网关通过开放物理接口(如：RS485、以太网、RS232等)与底层设备(RFID读写器)进行通信。RFID读写器利用RFID技术与感应到每个施工人员身上携带的RFID标签，从而获取到施工过程中施工人员的相关信息；其中，人员的信息可以为人员的编号信息，或者人员的身份信息等。物联网网关(即网关)通过与RFID读写器通信并获取该RFID读写器的数据，对获取到的数据进行标准化处理，打包形成符合北斗短报文通信的数据格式。最后再利用物联网网关上的北斗短报文通信模块将处理好的数据传输至北斗卫星，北斗卫星在中转到系统后台(即监控平台)。

针对现场施工场景安全管理需求，解决基础建设现场的各工作区域的信息准确性，实现高精度定位。并通过短报文的有效数据传输，经过北斗通信网关对数据的存储、分析、处理及联动控制。解决无网络覆盖基建现场的监测设备数据安全可靠上传，再后台通过人工智能算法实现施工现场的人员考勤、位置信息实时监测、应急报警等功能。

其中，上述的网关可采用ARM Cortex-A7架构方式研发设计，主频高达1.2G，使用Linux操作系统，为用户二次开发提供便捷方式。向下对各种接终端设备，可通过串口、以太网接口物联，及工控行业多种标准协议，如多个厂家的PLC(MITSUBISHI FX系列、SIEMENSS7系列、和FX3u系列、常用的其他PLC设备)、Modbus RTU/TCP/A以及电力行业标准设备(包括DLT645-1997协议、DLT645-2007协议、IEC-60870-103协议、IEC-60870-101协议、IEC-61850协议和IEC-60870-104协议，以及其他多种协议)的设备，网关采集解析，向上对接平台协议，采用网关主设备、终端设备为子设备的方式，并且可用简单配置方式即可采集和控制大量的终端设备，极大力度的减少了平台的对接工作、以及减轻平台的负荷量。

网关可通过常用电网供电，同时也可备有补充充电电池，网关通过以太网或者串口方式采集和控制RFID读卡器模块，再通过北斗通信模块，将处理后的信息发出了，以及接收远端物联网平台发来的配置和控制信息。

参见图2，作为一种可选的实施方式，该网关包括：H3-Core主控模块1、电源管理模块2、北斗定位模块3、RTC模块4、指示灯模块5、USB接口模块6、RS232接口模块7、RS485接口模块8、以太网模块10、北斗通信模块11以及SD卡槽接口模块14。

其中，H3-Core主控模块1，是基于全志H3芯片设计的高性价比嵌入式核心模块板，四核心的ARM Cortex-A7架构，主频高达1.2G，具有低功耗出色表现，集成有512的内存，4G的EMMC，且同时集成四路USB2.0高速接口，并且有以太网控制器、四路串口UART、一路的HDMI显示接口、音频Codec、12个GPIO，H3-Core采用82pin邮票孔封装形式，六层高速PCB设计，体积非常小，仅为40x32 mm，运行嵌入式Linux操作系统，适用于控制类、数据采集类、轻量级服务器类、视频图像传输类产品。高集成度，简化外围电路设计，节省产品开发周期，可扩展性强。

电源管理模块2提供该主控模块电源的电源管理模块采用MP1482芯片，管理电压的降压稳压，让边缘网关采集系统能稳定可靠长期运行。

北斗定位模块3，北斗定位模块安装在网关设备内部，用于对网关进行定位，配带RFID标签的人员靠近边缘网关时，由安装在边缘网关上的RFID识读电路读出标签信息，从而实现利用RFID和北斗系统双定位的功能。

RTC模块4，采用PCF8563芯片制成，为系统提供稳定的硬件时钟。

指示灯模块5的最上方为电源指示灯模块，接下来时北斗通信模块的状态灯，下方两个为用户自定灯，该系统下分别设置为RFID采集状态灯、以及与平台通信指示灯。

USB接口模块6，包括上下层均为USB2.0，可采用外接串口转换器的方式来扩展采集接口，如使用USB转RS232接口或USB转RS485接口。

RS232接口模块7的电路采用了MAX3232芯片，将TTL电平转成RS232电平，为采集设备提供接口。

RS485接口模块8的电路采用了SP3485芯片，将TTL电平转成RS485电平，为采集设备提供接口

以太网模块10采用了PM44-11BP芯片，是RJ45接口的百兆网卡，可用于采集终端设备或与数据平台通信.

北斗通信模块11，集成了射频变频芯片、北斗基带芯片、射频变频芯片、电源电路、5W功放电路、内置着两路LNA，其中一路LNA为BD2B1/GPS L1频点，连接无源天线，另外一路是LAN的S频点，实现对RDSS卫星信号的滤波功能，实现北斗RDSS短报文发送功能，具有体积小、采用专用低功耗基带芯片具有功耗低等优点、非常适合低功耗的带电池设备、功能用于部署到野外的网关再接收到出去获取到工作的人员的芯片ip信息后，进行一系列的处理得出组数据，通过该北斗通信模块以北斗短报文通信方式(即时型强、适应各种恶劣环境、拥有诸多优越功能型和性能型特点)发送出去，后经卫星转发，接收端接收平台接收到该组数据后，可进行对应的业务处理。同时能接收卫星发过来的短报文，从而达到双向通信功能，使得在网关能采集芯片信息并发送出去同时也能接收远端发来的信息，致使远端平台可对网关进行配置修改等功能。

用户物联网监控平台13(即监控平台)，是对远端网关发送来的信息做处理监控等诸多业务，也能对远端的网关的做各种配置修改功能，且给操作者诸多便捷的功能体验。

SD卡槽接口模块14，用以网关的系统的烧录功能。同时也可以对网关的存储进行高达64G的存储空间的扩展，已达到记录巨量各种日志。

另外，图2中，RFID模块9(即RFID读写器)，该RFID模块为读卡模块，当携带有对应频段RFID卡芯片工作人员靠近该设备时，该RFID模块会读取出工作人员拿到携带的芯片的ID，通过接口(以太网网口或者串口方式)传输到网关中。其中，通过卫星转发北斗短报文方式发送通信数据，用于网关设备和物联网平台的互通的信息传递方式，该方式具备全域广覆盖、可靠性强、全天候等等特点。

参见图3，进一步作为可选的实施方式，RFID标签32安装在人员佩戴的安全帽31上。可选地，在安全帽31上设置底座，将RFID标签32安装在底座上，且RFID标签可拆卸，以方便更换RFID标签。

综上所述，本实施例提供的技术方案，相对于现有技术，具有如下有益效果：

(1)在本实施例中，使用北斗卫星的短报文通信技术为了数据传输手段。随着卫星通信技术的成熟，通过卫星网络做为物联网的网络提供数据传输服务成为了可能。本系统利用北斗通信卫星和安装在智能边缘网关内的北斗通信模块组成了整个系统架构的网络层，当网关硬件系统读取到施工人员的定位信息或者SOS呼救信号时，网关系统通过北斗通信模块，把这些信号发送往北斗卫星，再由卫星把信息输送到大数据物联网平台做处理显示，并执行相应的定位或者报警动作。

(2)在本实施例中，通信网关的接入为RFID标签及北斗定位模块，其中RFID配带在施工人员身上，北斗定位模块安装在网关设备内部，配带RFID标签的人员靠近边缘网关时，由安装在边缘网关上的RFID识读电路读出标签信息，从而实现利用RFID和北斗系统双定位的功能。

以上是对本实用新型的较佳实施进行了具体说明，但本实用新型并不限于所述实施例，熟悉本领域的技术人员在不违背本实用新型精神的前提下还可做出种种的等同变形或替换，这些等同的变形或替换均包含在本申请权利要求所限定的范围内。

Claims

1.一种基于卫星通信的人员管控系统，其特征在于，包括：

2.根据权利要求1所述的一种基于卫星通信的人员管控系统，其特征在于，所述网关采用ARM Cortex-A7架构进行设计。

3.根据权利要求1所述的一种基于卫星通信的人员管控系统，其特征在于，所述网关包括H3-Core主控模块、电源管理模块、RTC模块、网络通信模块和接口模块；

4.根据权利要求3所述的一种基于卫星通信的人员管控系统，其特征在于，所述网络通信模块包括以太网模块和北斗通信模块；

所述以太网模块采用PM44-11BP芯片制成；

5.根据权利要求3所述的一种基于卫星通信的人员管控系统，其特征在于，所述接口模块包括USB接口模块、RS232接口模块和RS485接口模块；

所述RS232接口模块采用MAX3232芯片制成；

所述RS485接口模块采用SP3485芯片制成。

6.根据权利要求3所述的一种基于卫星通信的人员管控系统，其特征在于，所述网关还包括指示灯模块。

7.根据权利要求3所述的一种基于卫星通信的人员管控系统，其特征在于，所述网关还包括SD卡槽接口模块。

8.根据权利要求3所述的一种基于卫星通信的人员管控系统，其特征在于，所述网关还包括北斗定位模块。

9.根据权利要求1所述的一种基于卫星通信的人员管控系统，其特征在于，所述RFID标签安装在人员佩戴的安全帽上。