[發明專利]一種在位識別告警系統及方法

在審

• 申請號: 201710979122.3
• 申請日: 2017-10-19
• 公開（公告）號: CN107957577A
• 公開（公告）日: 2018-04-24
• 發明（設計）人: 陶林;田越;袁赫;孫琳琳;蘇成鑫;辛樹奇;張笑傲;胡士杰;李康峰;王丹寧
• 申請（專利權）人: 奧維飛越通信有限公司
• 主分類號: G01S11/02
• 分類號: G01S11/02;G05B19/042
• 代理公司: 沈陽科苑專利商標代理有限公司21002
• 代理人: 李巨智

技術領域

本發明涉及通信控制領域，具體地說是一種在位識別告警系統及方法。

背景技術

隨著局域定位技術的迅猛發展，在位識別系統得到了廣泛的應用。

由于局域定位技術應用環境復雜多變，比如工廠、礦場、學校、部隊等這種環境中，有可能會存在樹木、汽車、人類等各種障礙物遮擋，所以測距的有效實施就變得極為重要。

對于社會上大多的測距設備都是采用RFID、Zigbee或者UWB等測距方式，這些通信方式都各有各的優缺點。

RFID定位是根據讀寫器與標簽的通信狀態(如通信時間或信號強度)和讀寫器的物理位置等來確定標簽的位置，定位算法可以分為距離估計法、場景分析法和鄰近法。一般情況下，需要多個讀寫器的配合通過三角定位來實現，理想條件下可覆蓋100米的范圍。但實際應用中由于RFID工作在高頻段，且讀寫器與標簽的通信距離較近，因此很難精確地計算出兩者的距離值實現定位。

ZigBee(又稱紫蜂)是遵循IEEE802.15.4標準的低功耗局域網協議，是一種短距離、低功耗的無線通信技術。其特點是近距離、低復雜度、自組織、低功耗、低數據速率。主要適合用于自動控制和遠程控制領域，可以嵌入各種設備。簡而言之，ZigBee是一種低速短距離傳輸的無線網絡協議。

UWB(Ultra Wideband)是一種不用載波，而采用時間間隔小于1ns的脈沖進行通信的方式，頻帶從3.1GHz～10.6GHz，帶寬大于500MHz，信號的發射功率限制在-41dBm以下。UWB通過在較寬的頻譜上傳送極低功率的信號，能在10米左右的范圍內實現數百Mbit/s至數Gbit/s的數據傳輸速率，抗干擾性能強、傳輸速率高、發射功率非常小，因而大大延長系統工作時間。但由于其工作頻率太高，所以有遮擋的時候，往往會接收不到信號，無法完成測距。

市面上的聲光報警器基本上都是不帶控制方式的，上電即馬上發生聲光報警。這種聲光報警器不夠智能，我們不能派個人去看著目標是否超出了設定的閾值范圍。

發明內容

針對現有技術的不足，本發明提供一種在位識別告警系統及方法,結合了高頻無線電通訊、中頻無線電通訊和低頻無線電通訊三種測距方式，并通過有線通訊以太網連接上位機對標簽和基站進行統一的調度和管理，構成覆蓋區域廣泛，無死角的測距系統，同時降低通訊的能源消耗和通訊成本。

本發明為實現上述目的所采用的技術方案是：

一種在位識別告警系統，包括：在空間內布置標簽系統和基站測距系統；

所述基站測距系統與標簽系統無線連接，通過與標簽系統之間的無線通信獲取當前標簽系統與基站測距系統的距離信息。

所述標簽系統包括若干個標簽，其中每一個標簽包括第一中央處理器，連接第一FPGA驅動電路，作為串行接口，用于1分3擴展硬盤接口；第一FPGA驅動電路連接第一無線通信單元；

第一中央處理器通過I²C接口連接運動傳感器，用于判斷目標的運動狀態，做為第一無線通信單元是否開啟的依據；

第一無線通信單元電源控制電路連接第一中央處理器，用于接收第一中央處理器的電源開關控制信號，控制第一無線通信單元開啟或關閉；

電源模塊連接第一中央處理器，為標簽供電。

所述第一無線通信單元包括第一通信控制單元和第一天線，其中第一通信控制單元包括UWB通信控制單元、zigbee通信控制單元和433Mhz通信控制單元；第一天線包括3.5～6GHZ天線、2.4GHZ天線和433Mhz天線；其中UWB通信控制單元連接3.5～6GHZ天線，zigbee通信控制單元連接2.4GHZ天線，433Mhz通信控制單元連接433Mhz天線。

所述電源模塊包括鋰電池組、電池電量檢測電路和電源適配器，鋰電池組連接中央處理器，為中央處理器供電；電池電量檢測電路一端連接鋰電池組，另一端連接中央處理器，檢測鋰電池組的電量情況并發送到中央處理器；電源適配器輸出電源連接到鋰電池組和中央處理器，用于為標簽供電以及為鋰電池充電，當電池電量充滿時，自動切斷充電電源，防止過充。

還包括EEPROM連接中央處理器，用于標簽掉電情況下不丟失信息存儲；

看門狗連接中央處理器，實時接收中央處理器的狀態信息，用于防止異常情況發生；

防拆電路連接中央處理器，用于檢測當前目標的拆除狀態。

所述基站測距系統通過以太網連接上位機，用于將數據信息上報上位機系統。