隧道人員定位裝置的信息采集結(jié)構(gòu)的制作方法
【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本實(shí)用新型設(shè)及一種隧道人員定位裝置，具體為一種隧道人員定位裝置的信息采 集結(jié)構(gòu)。
【背景技術(shù)】
[0002] 隧道環(huán)境一般比較復(fù)雜，隧道施工人員位置的判斷和確定一直是解決隧道安全管 理問題的首要環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的隧道施工安全生產(chǎn)監(jiān)管模式，不能準(zhǔn)確得知施工人員在隧道內(nèi) 的實(shí)時位置，既無法滿足高效的生產(chǎn)調(diào)度，并且在遇到隧道突發(fā)事故之后，對隧道施工人員 的搶救缺乏可靠的位置信息，不能準(zhǔn)確地制定救援方案，嚴(yán)重影響了外部對施工人員的救 護(hù)效率。
[0003] 現(xiàn)有存在一種定位技術(shù)，參考圖1所示，運(yùn)種定位技術(shù)的具體內(nèi)容如下：假 設(shè)一共有A、B、CS個點(diǎn)，A點(diǎn)和B點(diǎn)的位置信息已知，C點(diǎn)的位置信息待求，設(shè)定A點(diǎn) 的位置坐標(biāo)為狂。，Y。)、B點(diǎn)的位置坐標(biāo)為狂b，Yb)、C點(diǎn)的位置坐標(biāo)為狂。，Y。)，則根據(jù)
得出C點(diǎn)的位置坐標(biāo)為狂。，Y。)，其中，A為常數(shù)，n為衰減指數(shù)、 取經(jīng)驗(yàn)值，Q為定位裝置的信號發(fā)射功率，N為環(huán)境噪聲，RSSI(a)為由C點(diǎn)發(fā)至A點(diǎn)的信號 強(qiáng)度，RSSI(b)為由C點(diǎn)發(fā)至B點(diǎn)的信號強(qiáng)度，隨著計(jì)算機(jī)和微處理器技術(shù)的發(fā)展，通過計(jì) 算機(jī)或微處理器完成上述定位技術(shù)的具體技術(shù)實(shí)現(xiàn)已是現(xiàn)有技術(shù)。

【發(fā)明內(nèi)容】

[0004] 本實(shí)用新型針對W上問題的提出，而研制一種隧道人員定位裝置的信息采集結(jié) 構(gòu)。 陽0化]本實(shí)用新型的技術(shù)方案是：
[0006] 一種隧道人員定位裝置的信息采集結(jié)構(gòu)，所述信息采集結(jié)構(gòu)與計(jì)算機(jī)相連接；所 述信息采集結(jié)構(gòu)包括：
[0007] 多個分別由各隧道人員持有的移動標(biāo)簽；不同的移動標(biāo)簽具有不同的ID信息；
[0008] 多個安裝在隧道內(nèi)的位置標(biāo)簽；所述位置標(biāo)簽攜帶自身的位置坐標(biāo)信息；
[0009] 安裝于隧道內(nèi)的讀寫器，該讀寫器具有RS485接口；所述讀寫器、移動標(biāo)簽和位置 標(biāo)簽之間無線通信；
[0010] 與所述讀寫器的RS485接口相連接的串口轉(zhuǎn)W太網(wǎng)模塊； W11] 連接所述串口轉(zhuǎn)W太網(wǎng)模塊和第二無線網(wǎng)橋的第一無線網(wǎng)橋；
[0012] 連接所述第一無線網(wǎng)橋和計(jì)算機(jī)的第二無線網(wǎng)橋；
[0013] 進(jìn)一步地，所述位置標(biāo)簽固定在隧道內(nèi)壁、掌子面臺車上、防水臺車上和/或襯擱 臺車上；
[0014] 進(jìn)一步地，在隧道入口段和出口段所述位置標(biāo)簽均安裝有2個，在隧道中間段，各 位置標(biāo)簽之間的距離小于等于100m;
[0015] 進(jìn)一步地，所述串口轉(zhuǎn)W太網(wǎng)模塊型號為USR-TCP-232-24 ;
[0016] 進(jìn)一步地，所述第一無線網(wǎng)橋和第二無線網(wǎng)橋型號為CY54N點(diǎn)對點(diǎn)無線網(wǎng)橋。
[0017] 由于采用了上述技術(shù)方案，本實(shí)用新型提供的隧道人員定位裝置的信息采集結(jié) 構(gòu)，能夠通過一種簡單方便的結(jié)構(gòu)完成隧道人員定位裝置所需信息的采集，利于隧道施工 人員位置的判斷和確定，便于隨時掌握每個施工人員在隧道內(nèi)的當(dāng)前位置、活動軌跡和位 置分布情況，從而實(shí)現(xiàn)對隧道內(nèi)施工人員的自動跟蹤定位，利于滿足高效的生產(chǎn)調(diào)度，并且 在遇到隧道突發(fā)事故之后，可靠的位置信息便于準(zhǔn)確地制定救援方案，提高外部對施工人 員的救護(hù)效率。
【附圖說明】
[0018] 圖1是現(xiàn)有定位技術(shù)的示意圖；
[0019] 圖2是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)框圖；
[0020] 圖3是本實(shí)用新型的結(jié)構(gòu)示意圖；
[0021] 圖4是本實(shí)用新型隧道口的側(cè)視圖；
[0022] 圖5是本實(shí)用新型讀寫器、串口轉(zhuǎn)W太網(wǎng)模塊、第一無線網(wǎng)橋、第二無線網(wǎng)橋、計(jì) 算機(jī)之間的連接關(guān)系示意圖。
[002引圖中：1、移動標(biāo)簽，2、位置標(biāo)簽，3、讀寫器，4、串日轉(zhuǎn)W太網(wǎng)模塊，5、第一無線網(wǎng) 橋，6、第二無線網(wǎng)橋，7、計(jì)算機(jī)，8、隧道，9、掌子面，10、掌子面臺車，11、仰拱，12、防水臺車， 13、襯擱臺車，14、視頻監(jiān)控?cái)z像頭，15、口衛(wèi)室，16、LED屏幕。
【具體實(shí)施方式】
[0024]如圖2、圖3、圖4和圖5所示的一種隧道人員定位裝置的信息采集結(jié)構(gòu)，所述信息 采集結(jié)構(gòu)與計(jì)算機(jī)7相連接；所述信息采集結(jié)構(gòu)包括：多個分別由各隧道人員持有的移動 標(biāo)簽1 ;不同的移動標(biāo)簽1具有不同的ID信息；多個安裝在隧道8內(nèi)的位置標(biāo)簽2 ;所述位 置標(biāo)簽2攜帶自身的位置坐標(biāo)信息；安裝于隧道8內(nèi)的讀寫器3,該讀寫器3具有RS485接 口；所述讀寫器3、移動標(biāo)簽1和位置標(biāo)簽2之間無線通信；與所述讀寫器3的RS485接口 相連接的串口轉(zhuǎn)W太網(wǎng)模塊4 ;連接所述串口轉(zhuǎn)W太網(wǎng)模塊4和第二無線網(wǎng)橋6的第一無 線網(wǎng)橋5 ;連接所述第一無線網(wǎng)橋5和計(jì)算機(jī)7的第二無線網(wǎng)橋6 ;進(jìn)一步地，所述位置標(biāo)簽 2固定在隧道8內(nèi)壁、掌子面臺車10上、防水臺車12上和/或襯擱臺車13上；進(jìn)一步地， 在隧道8入口段和出口段所述位置標(biāo)簽2均安裝有2個，在隧道8中間段，各位置標(biāo)簽2之 間的距離小于等于100m;進(jìn)一步地，所述串口轉(zhuǎn)W太網(wǎng)模塊4型號為USR-TCP-232-24 ;進(jìn) 一步地，所述第一無線網(wǎng)橋5和第二無線網(wǎng)橋6型號為CY54N點(diǎn)對點(diǎn)無線網(wǎng)橋；所述位置標(biāo) 簽2和移動標(biāo)簽1為電子標(biāo)簽或射頻卡片；隧道8入口段還設(shè)置有視頻監(jiān)控?cái)z像頭14 ;所 述計(jì)算機(jī)7可W安放在口衛(wèi)室15中，并與L邸屏幕16相連接，W便清楚顯示隧道人員位置 信息；圖3還示出了隧道8的掌子面9和仰拱11。
[00巧]本實(shí)用新型通過第一無線網(wǎng)橋5和第二無線網(wǎng)橋6連接讀寫器3和計(jì)算機(jī)7,避免 了采用有線信號線連接讀寫器3,在隧道內(nèi)安裝和維護(hù)上的不便；讀寫器3的RS485接口通 過RS485總線連接串口轉(zhuǎn)W太網(wǎng)模塊4,通過串口轉(zhuǎn)W太網(wǎng)模塊4將串口信號數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換為網(wǎng) 絡(luò)信號數(shù)據(jù)后經(jīng)由網(wǎng)橋傳輸給計(jì)算機(jī)7。
[00%] 本實(shí)用新型所述隧道人員定位裝置的信息采集結(jié)構(gòu)工作時，讀寫器3向所述移動 標(biāo)簽1發(fā)射信息讀取信號，移動標(biāo)簽1接收到所述信息讀取信號后發(fā)送自身ID信息給位置 標(biāo)簽2,同時，位置標(biāo)簽2向移動標(biāo)簽1發(fā)射信號，并采集移動標(biāo)簽1返回來的信號，由于不 同位置標(biāo)簽2與某一移動標(biāo)簽1之間的距離不同，因此由該移動標(biāo)簽1返回至不同位置標(biāo) 簽2的信號強(qiáng)度也不同，在位置標(biāo)簽2采集到由移動標(biāo)簽1返回回來的信號后，位置標(biāo)簽2 將自身攜帶的位置坐標(biāo)信息、移動標(biāo)簽ID信息、W及由移動標(biāo)簽1返回回來的信號傳輸至 讀寫器3,之后通過串口轉(zhuǎn)W太網(wǎng)模塊4、第一無線網(wǎng)橋5、第二無線網(wǎng)橋6傳輸給計(jì)算機(jī)7， 實(shí)現(xiàn)了隧道人員定位裝置所需信息的采集和輸出；所述隧道人員定位裝置包括上述信息采 集結(jié)構(gòu)和與所述信息采集結(jié)構(gòu)相連接的計(jì)算機(jī)7 ;針對同一移動標(biāo)簽ID，計(jì)算機(jī)7根據(jù)來自 兩個位置標(biāo)簽2的信息，利用【背景技術(shù)】中的定位技術(shù)，根據(jù)
爵 出移動標(biāo)簽1的位置坐標(biāo)為狂。，Y。)，其中，A為常數(shù)，n為衰減指數(shù)、取經(jīng)驗(yàn)值，Q為讀寫器 3的信息讀取信號發(fā)射功率，N為環(huán)境噪聲，RSSI(a)為由移動標(biāo)簽返回至位置標(biāo)簽A的信 號強(qiáng)度，RSSI(b)為由移動標(biāo)簽返回至位置標(biāo)簽B的信號強(qiáng)度，狂。，Y。）為位置標(biāo)簽A的位 置坐標(biāo)、狂b，Yb)為位置標(biāo)簽B的位置坐標(biāo)。
[0027] 本實(shí)用新型提供的隧道人員定位裝置的信息采集結(jié)構(gòu)，能夠通過一種簡單方便的 結(jié)構(gòu)完成隧道人員定位裝置所需信息的采集，利于隧道施工人員位置的判斷和確定，便于 隨時掌握每個施工人員在隧道內(nèi)的當(dāng)前位置、活動軌跡和位置分布情況，從而實(shí)現(xiàn)對隧道 內(nèi)施工人員的自動跟蹤定位，利于滿足高效的生產(chǎn)調(diào)度，并且在遇到隧道突發(fā)事故之后，可 靠的位置信息便于準(zhǔn)確地制定救援方案，提高外部對施工人員的救護(hù)效率。
[0028] W上所述，僅為本實(shí)用新型較佳的【具體實(shí)施方式】，但本實(shí)用新型的保護(hù)范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術(shù)領(lǐng)域的技術(shù)人員在本實(shí)用新型掲露的技術(shù)范圍內(nèi)，根據(jù)本實(shí)用 新型的技術(shù)方案及其發(fā)明構(gòu)思加W等同替換或改變，都應(yīng)涵蓋在本實(shí)用新型的保護(hù)范圍之 內(nèi)。
【主權(quán)項(xiàng)】
1. 一種隧道人員定位裝置的信息采集結(jié)構(gòu)，所述信息采集結(jié)構(gòu)與計(jì)算機(jī)相連接；其特 征在于所述信息采集結(jié)構(gòu)包括： 多個分別由各隧道人員持有的移動標(biāo)簽；不同的移動標(biāo)簽具有不同的ID信息； 多個安裝在隧道內(nèi)的位置標(biāo)簽；所述位置標(biāo)簽攜帶自身的位置坐標(biāo)信息； 安裝于隧道內(nèi)的讀寫器，該讀寫器具有RS485接口；所述讀寫器、移動標(biāo)簽和位置標(biāo)簽 之間無線通信； 與所述讀寫器的RS485接口相連接的串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊； 連接所述串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊和第二無線網(wǎng)橋的第一無線網(wǎng)橋； 連接所述第一無線網(wǎng)橋和計(jì)算機(jī)的第二無線網(wǎng)橋。2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道人員定位裝置的信息采集結(jié)構(gòu)，其特征在于所述位置標(biāo) 簽固定在隧道內(nèi)壁、掌子面臺車上、防水臺車上和/或襯砌臺車上。3. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道人員定位裝置的信息采集結(jié)構(gòu)，其特征在于，在隧道入 口段和出口段所述位置標(biāo)簽均安裝有2個，在隧道中間段，各位置標(biāo)簽之間的距離小于等 于 100m。4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道人員定位裝置的信息采集結(jié)構(gòu)，其特征在于所述串口轉(zhuǎn) 以太網(wǎng)模塊型號為USR-TCP-232-24。5. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的隧道人員定位裝置的信息采集結(jié)構(gòu)，其特征在于所述第一無 線網(wǎng)橋和第二無線網(wǎng)橋型號為CY54N點(diǎn)對點(diǎn)無線網(wǎng)橋。
【專利摘要】本實(shí)用新型公開了一種隧道人員定位裝置的信息采集結(jié)構(gòu)，所述信息采集結(jié)構(gòu)與計(jì)算機(jī)相連接；所述信息采集結(jié)構(gòu)包括：多個分別由各隧道人員持有的移動標(biāo)簽；不同的移動標(biāo)簽具有不同的ID信息；多個安裝在隧道內(nèi)的位置標(biāo)簽；所述位置標(biāo)簽攜帶自身的位置坐標(biāo)信息；安裝于隧道內(nèi)的讀寫器，該讀寫器具有RS485接口；所述讀寫器、移動標(biāo)簽和位置標(biāo)簽之間無線通信；與所述讀寫器的RS485接口相連接的串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊；連接所述串口轉(zhuǎn)以太網(wǎng)模塊和第二無線網(wǎng)橋的第一無線網(wǎng)橋；連接所述第一無線網(wǎng)橋和計(jì)算機(jī)的第二無線網(wǎng)橋；本實(shí)用新型便于隨時掌握每個施工人員在隧道內(nèi)的當(dāng)前位置、活動軌跡和位置分布情況。
【IPC分類】G01S5/06, G01S13/82
【公開號】CN204945367
【申請?zhí)枴緾N201520764410
【發(fā)明人】張濤, 姜諳男, 劉訓(xùn)房, 塔拉, 王國順, 劉士猛
【申請人】大連海事大學(xué), 中鐵津橋工程檢測有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年9月29日