RU108184U1 - Система локального позиционирования персонала на крупных техногенных объектах - Google Patents

Abstract

Полезная модель относится к области обработки данных для специальных применений и может быть использована для создания систем локального позиционирования персонала на крупных техногенных объектов, в частности, при авариях и катастрофах. Система содержит устройство контроля, группу радиомаяков-идентификаторов, установленных на персонале, и, по крайней мере, три измерительных приемо-передающих устройства, соединенных по радиоканалу приема с группой радиомаяков-идентификаторов и измеряющих расстояние до соответствующих радиомаяков-идентификаторов по уровню принимаемого от них сигнала, а по каналу передачи - соединенных с устройством контроля, определяющим местоположение персонала на объекте, причем, по крайней мере, три измерительных приемо-передающих устройства разнесены по площади объекта. В системе достигается увеличение точности позиционирования персонала.

1 п.ф., 1 ил.

Description

Полезная модель относится к области обработки данных для специальных применений и может быть использована для создания систем локального позиционирования персонала на крупных техногенных объектов, в частности, при авариях и катастрофах.

Известно, что внутри крупных техногенных объектов, затруднительно применение спутниковых навигационных систем в качестве мобильных устройств позиционирования персонала. Это связано с трудностями прохождения спутникового сигнала через металлосодержащие конструкции подобных объектов. Существуют локальные системы позиционирования, основанные на сигналах мобильных сетей связи, но данные системы не удовлетворяют с точки зрения точности позиционирования, которая зависит во многом от плотности распределения сотовых станций в районе объекта. Системы локального позиционирования, основанные на беспроводных Интернет сетях, таких как WiFi, не удовлетворяют условиям быстрого развертывания.

Из конкретных технических решений, соответствующих уровню техники, известны следующие системы позиционирования.

Известна автоматизированная система обеспечения безопасности, содержащая модуль идентификации входных данных, информационный и синхронизирующий входы которого являются первыми информационным и синхронизирующими входами системы, первый информационный выход модуля идентификации входных данных соединен с первым информационным входом модуля выдачи данных и сигналов управления, второй информационный выход модуля идентификации входных данных подключен к информационному входу модуля формирования адресов записей базы данных, синхронизирующий выход модуля идентификации входных данных соединен с первым синхронизирующим входом модуля формирования адресов записей базы данных и с первым синхронизирующим входом блока выдачи данных и сигналов управления, первый адресный вход которого подключен к информационному выходу блока формирования адресов записей базы данных, модуль выборки и селекции контрольных данных, информационный вход которого соединен с третьим информационным выходом модуля идентификации входных данных, один синхронизирующий вход модуля выборки и селекции контрольных данных подключен к синхронизирующему выходу модуля идентификации входных данных, а установочный вход соединен с установочным выходом модуля формирования адресов записей базы данных, при этом информационный и синхронизирующий входы модуля выборки и селекции контрольных данных являются вторыми информационным и синхронизирующим входами системы, один выход модуля выборки и селекции контрольных данных соединен со счетным входом модуля формирования адресов записей базы данных и со вторым синхронизирующим входом модуля выдачи данных и сигналов управления, другой выход модуля выборки и селекции контрольных данных является первым сигнальным выходом системы и подключен к первому установочному входу модуля формирования адресов записей базы данных, установочный выход которого соединен с установочным входом модуля идентификации входных данных, второй информационный вход модуля выборки и селекции контрольных данных соединен с первым информационным выходом модуля идентификации входных данных, а третий выход модуля выборки и селекции контрольных данных соединен со вторым установочным входом модуля формирования адресов записей базы данных и с третьим синхронизирующим входом модуля выдачи данных и сигналов управления, адресный выход которого является адресным выходом системы, первый, второй и третий информационные выходы являются первым, вторым и третьим информационными выходами системы соответственно, первый и второй синхронизирующие выходы которого являются первым и вторым синхронизирующими выходами системы, а также модуль приема электронного образа билета, информационный и синхронизирующий входы которого являются третьими информационным и синхронизирующим входами системы, управляющий вход модуля приема электронного образа билета является управляющим входом системы, первый информационный выход модуля приема электронного образа билета соединен со вторым информационным входом модуля выдачи данных и сигналов управления, первый и второй управляющие входы которого подключены к первому и второму управляющим выходам модуля приема электронного образа билета, модуль селекции опорных адресов базы данных, информационные входы которого соединены со вторым и третьим информационными выходами модуля приема электронного образа билета, а первый и второй синхронизирующие входы модуля селекции опорных адресов базы данных подключены к первому и второму синхронизирующим выходам модуля приема электронного образа билета соответственно, при этом информационный выход модуля селекции опорных адресов базы данных соединен со вторым адресным входом модуля выдачи данных и сигналов управления, синхронизирующий выход модуля селекции опорных адресов базы данных подключен к четвертому синхронизирующему входу модуля выдачи данных и сигналов управления, установочный выход модуля селекции опорных адресов базы данных соединен с установочным входом первого модуля приема электронного образа билета и с первым установочным входом модуля выдачи данных и сигналов управления, второй и третий сигнальные выходы которого являются вторым и третьим сигнальными выходами системы, модуль идентификации документальных данных, информационный и синхронизирующий входы которого являются четвертыми информационным и синхронизирующим входами системы, при этом первый и второй управляющие выходы модуля идентификации документальных данных соединены с третьим и четвертым управляющими входами модуля выдачи данных и сигналов управления, а один сигнальный выход подключен к первому сигнальному входу модуля выдачи данных и сигналов управления, модуль идентификации базового адреса рейса транспортной перевозки, первый и второй информационные входы которого соединены с первым и вторым информационными выходами модуля идентификации документальных данных, а синхронизирующий вход модуля идентификации базового адреса рейса транспортной перевозки подключен к другому синхронизирующему выходу модуля идентификации документальных данных, при этом информационный выход модуля идентификации базового адреса рейса транспортной перевозки подключен к третьему адресному входу модуля выдачи данных и сигналов управления, а синхронизирующий выход модуля идентификации базового адреса рейса транспортной перевозки соединен с пятым синхронизирующим входом блока выдачи данных и сигналов управления, и модуль идентификации личности пассажиров, один информационный вход которого является пятым информационным входом системы, другой информационный вход соединен с третьим информационным выходом модуля идентификации документальных данных, синхронизирующий вход модуля идентификации личности пассажиров является пятым синхронизирующим входом системы, при этом один выход модуля идентификации личности пассажиров соединен со вторым сигнальным входом модуля выдачи данных и сигналов управления, другой выход модуля идентификации личности пассажиров является управляющим выходом системы, а второй синхронизирующий вход модуля идентификации документальных данных подключен к пятому синхронизирующему входу системы [RU 78967, U1 G06F 19/00, 10.12.2008].

Недостатком системы является относительно узкие функциональные возможности.

Известна также система, содержащая контроллер, модуль цифрового видеонаблюдения, подключенный с помощью первого канала передачи данных к контроллеру, блок информационных и исполнительных элементов, подключенный с помощью второго канала передачи данных к контроллеру, устройство контроля и управления, выполненное в виде рабочего места оператора, подключенное с помощью третьего канала передачи данных к контроллеру, и блок контроля действий оператора, а также блок памяти видеосюжетов, блок управления и блок анализа команд, первый выход блока управления подключен к входу блока памяти видеосюжетов, второй выход блока управления подключен к первому входу блока анализа команд, выход блока контроля действий оператора подключен ко второму входу блока анализа команд, блок анализа команд и блок памяти видеосюжетов с помощью четвертого канала передачи данных подключены к рабочему месту оператора [RU 86337, U1 G08B 13/00, 27.08.2009].

Недостатком системы является относительно узкие функциональные возможности, поскольку в системе отсутствует возможность оперативного контроля персонала в случае, когда он в соответствии со своим служебными обязанностями должен перемещаться по объекту или в случае аварий и катастроф.

Кроме того, известна система, содержащая блок информационных и исполнительных элементов, контроллер, модуль цифрового видеонаблюдения, вход-выход которого через первый канал передачи данных соединен с первым входом-выходом контроллера, устройство контроля и управления, вход-выход которого через второй канал передачи данных соединен со вторым входом-выходом контроллера, группу радиочастотных идентификаторов, первая группа входов-выходов которых соединена со второй группой входов-выходов блока информационных и исполнительных элементов, и группу радиочастотных считывателей, первый вход-выход которой соединен со второй группой входов-выходов группы радиочастотных идентификаторов, а вторая группа входов-выходов - соединена с третьей группой входов-выходов контроллера [RU 98836, U1 G08B 13/00, 27.10.2010].

Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно низкая точность позиционирования (определения местоположения) персонала, поскольку для этого используется информация только о положении самих радиочастотных считывателей, которые получили сигнал от радиочастотных идентификаторов. Следовательно точность позиционирования определяется суммарной областью чувствительности всех радиочастотных считывателей, которые получили сигнал от соответствующих радиочастотных идентификаторов.

Наиболее близкой по технической сущности к предлагаемой является система, состоящая, по крайней мере, из одного стационарного считывателя, расположенного, например, в начальной точке маршрута и выполняющего функции устройства контроля, мобильных устройств регистрации, размещенных на подвижных объектах, и радиомаяков точек отметки, выполняющих функции радиомаяков-идентификаторов, расположенных в характерных точках маршрута, при этом, стационарные считыватели и мобильные устройства регистрации оснащены приемопередатчиками радиосигналов ограниченного радиуса действия, а радиомаяки точек отметки - передатчиками ограниченного радиуса действия, периодически излучающими в эфир информацию, содержащую уникальный номер, идентифицирующий место установки радиомаяка точки отметки, причем, при появлении в контролируемых радиомаяками точек отметки зонах подвижного объекта, оснащенного мобильным устройством регистрации, последнее по мере движения принимает сигналы от соответствующих радиомаяков точек отметки, фиксируя их уникальные номера и время регистрации, полученные данные передаются мобильным устройством регистрации после приема кодовой комбинации запроса, периодически излучаемой приемопередатчиком стационарного считывателя, в зоне действия которого оказывается объект при дальнейшем движении [RU 93120, U1, E21F 17/18, 20.04.2010].

Недостатком наиболее близкого технического решения является относительно низкая точность позиционирования подвижных объектов, в частности, персонала. Это вызвано тем, что, фактически, в системе определяются не координаты персонала, а координаты радиомаяков, расположенных в характерных точках маршрута. Кроме того, при отклонении персонала от маршрута с характерными точками, но продолжающим находится на объекте, его координаты вообще не могут быть определены.

Требуемый технический результат заключается в повышении точности позиционирования персонала.

Требуемый технический результат достигается в систему, содержащую устройство контроля и группу радиомаяков-идентификаторов, введены, по крайней мере, три измерительных приемо-передающих устройства, соединенных по радиоканалу приема с группой радиомаяков-идентификаторов и измеряющих расстояние до соответствующих радиомаяков-идентификаторов по уровню принимаемого от них сигнала, а по каналу передачи - соединенных с устройством контроля, определяющим местоположение персонала на объекте, причем, по крайней мере, три измерительных приемо-передающих устройства разнесены по площади объекта, а радиомаяки-идентификаторы установлены на персонале.

На чертеже представлена функциональная схема система локального позиционирования персонала на крупных техногенных объектах.

Система локального позиционирования персонала на крупных техногенных объектах содержит устройство 1 контроля, группу 2-1…2-к радиомаяков-идентификаторов, установленных на персонале, и, по крайней мере, три измерительных приемо-передающих устройства 3-1, 3-2 и 3-3, соединенных по радиоканалу приема с группой 2-1…2-к радиомаяков-идентификаторов и измеряющих расстояние до соответствующих радиомаяков-идентификаторов по уровню принимаемого от них сигнала, а по каналу передачи - соединенных с устройством 1 контроля, определяющим по принимаемым сигналам местоположение персонала на объекте.

Работает система локального позиционирования персонала на крупных техногенных объектах следующим образом.

Для крупных техногенных объектах предлагается система локального позиционирования на основе применения группы 2-1…2-к радиомаяков-идентификаторов (носимых персоналом модулей), которые периодически передают идентификационный сигнал, а быстроразвертываемая распределенная сеть, состоящая из, по крайней мере, трех измерительных приемо-передающих устройств 3-1, 3-2 и 3-3, измеряет расстояние до соответствующих радиомаяков-идентификаторов группы 2-1…2-к по уровню принимаемого от них сигнала, а по каналу передачи - передает информацию на устройство 1 контроля, в котором получаемые сигналы сравниваются и, в зависимости от мощности сигнала, полученного тем или иным носимым персоналом модулем, определяется его местоположение.

Радиомаяки-идентификаторы группы 2-1…2-к (носимые персоналом модули) могут быть выполнены в виде детали обмундирования персонала, либо браслета, либо брелока. В частности, в качестве носимых модулей могут быть использованы многорежимные радиочастотные идентификаторы, а также радиочастотные идентификаторы со встроенными сенсорами, подобных датчикам пульса, температуры, давления и пр.

Радиочастотная часть системы может быть основана на устройствах, работающих в СВЧ диапазоне частотой 840 мегагерц. Этот частотный диапазон выбран в результате анализа проникновения тех или иных радиоволн через типичные техногенные преграды, такие как железобетон, вода, кирпич и пр.

Таким образом, благодаря усовершенствованию известного технического решения достигается требуемый технический результат, заключающийся в повышении точности позиционирования персонала на крупных техногенных объектах, поскольку в предложенной системе определяются координаты именно персонала, а не координаты радиомаяков, расположенных в характерных точках маршрута и исключается неопределенность в местоположении персонала, продолжающего находится на объекте, но отклонившегося от характерных точек маршрута передвижения, что также повышает точность позиционирования персонала.

Claims (1)

1. Система локального позиционирования персонала на крупных техногенных объектах, содержащая устройство контроля и группу радиомаяков-идентификаторов, отличающаяся тем, что введены, по крайней мере, три измерительных приемопередающих устройства, соединенных по радиоканалу приема с группой радиомаяков-идентификаторов и измеряющих расстояние до соответствующих радиомаяков-идентификаторов по уровню принимаемого от них сигнала, а по каналу передачи - соединенных с устройством контроля, определяющим местоположение персонала на объекте, причем, по крайней мере, три измерительных приемопередающих устройства разнесены по площади объекта, а радиомаяки-идентификаторы установлены на персонале.