[實用新型]一種快速部署的室內定位系統

有效

• 申請號: 201720090476.8
• 申請日: 2017-01-23
• 公開（公告）號: CN206505182U
• 公開（公告）日: 2017-09-19
• 發明（設計）人: 王海英;王少平;朱必全;安馬龍
• 申請（專利權）人: 長安大學
• 主分類號: G01S19/47
• 分類號: G01S19/47
• 代理公司: 西安通大專利代理有限責任公司61200
• 代理人: 徐文權

技術領域

本實用新型涉及一種定位系統，具體涉及一種快速部署的室內定位系統。

背景技術

全球定位系統(GPS)的成功應用使人們對定位服務的需求日益增多，然而在室內環境下，由于衛星信號傳播受到建筑物嚴重干擾，造成GPS定位的精度不能滿足應用要求。于是人們開始尋找替代方案以滿足室內環境下無線定位的需求，其中，紅外、超聲波、藍牙、無線射頻識別、超寬帶、ZigBee等是室內環境下幾種常用的無線定位技術，傳統技術中，幾乎所有的室內定位系統都需要提前在室內布置大量的定位設備并進行信息采集。

然而很多場景下，室內定位的需求是臨時的、突發的，這就要求必須嚴格控制整套系統的部署時間，這種情況下，難以大規模、密集地部署無線信號源，或者花費大量的時間精力去采集信息。與普通室內定位最大的區別在于，火場定位，不能在室內部署設備，當火警發生時，人力、時間及空間都無法滿足在一棟著火的大樓內部進行無線信號發射設備的安裝與部署。此外，火災是隨機發生的，無法要求著火的大樓內部有完備的無線信號設備。除了火場定位外，其他各種緊急情況或臨時的室內定位系統也需要快速部署，如大型會展等。

實用新型內容

本實用新型的目的在于針對上述現有技術中的問題，提供一種快速部署的室內定位系統，能夠實現室外部署與室內定位，部署過程省時，操作方便，能夠滿足緊急情況需要。

為了實現上述目的，本實用新型采用的技術方案為：包括架設在建筑物外部四周的信號基站，信號基站由一個主機站以及多個從基站組成，主機站與從基站之間無線互聯且各自位置坐標已經確定，組建起現場的二維坐標系；所述的主機站與從基站均包括微處理器模塊，所述的微處理器模塊連接無線測距模塊、慣性模塊和天線；信號基站連接現場PC監控管理中心，現場PC監控管理中心包括數據處理服務器、數據庫服務器和顯示器，所述無線測距模塊采集到的信號通過主機站的串口通信模塊發送至數據處理服務器，慣性模塊采集到的信號通過無線通信模塊發送至數據處理服務器，無線測距模塊連接天線。

信號基站包括設置在建筑物外部四個角上的一個主機站和三個從基站，主機站與從基站自身位置坐標通過GPS確定。

無線測距模塊采用能夠發現進入定位區域救援人員所攜帶電子標簽的CSS射頻模塊。

慣性模塊包括加速度計、陀螺儀、電子羅盤及模數轉換模塊，慣性模塊經通用接口連接微處理器模塊。

所述的微處理器模塊包括微控制器以及用于記錄數據的存儲器。

所述的無線通信模塊包括與微處理器模塊相連的第一GPRS無線網絡通信模塊以及與數據處理服務器相連的第二GPRS無線網絡通信模塊。

與現有技術相比，本實用新型具有如下的有益效果：在需要進行室內定位的建筑物外部架設信號基站，組建起現場的二維坐標系，數據處理服務器向主基站發起定位請求，主基站接收到定位請求后，首先對電子標簽節點進行測距，并依次告知其他從基站進行測距，主基站將所有測距數據整理并發回數據處理服務器。慣性模塊實時測量人員的步頻、步幅、運動方向等信息，數據處理服務器將慣性模塊的數據分解為不同樓層水平平面的距離和沿樓層高度的距離，同時結合無線測距模塊的數據，即能實現室內人員的三維定位。本實用新型部署簡單方便，特別適合臨時性、突發性的室內緊急救援的情況，能實時進行救援人員精確定位，并將實時數據傳輸到現場PC管理監控中心，提高救援效率與現場信息化管理程度。本實用新型的實現成本低，使用壽命長，結合了行人軌跡推算和線性調頻擴頻技術，實用性強，不僅能夠用于火災等緊急救援的情況，還能夠用于大型展會以及傳統室內定位。

附圖說明

圖1本實用新型的現場布置示意圖；

圖2本實用新型的結構原理框圖；

圖3本實用新型標簽節點的結構框圖。

附圖中：1-微處理器模塊；2-無線測距模塊；3-慣性模塊；4-天線；5-現場PC監控管理中心；5-1.數據處理服務器；5-2.數據庫服務器；5-3.顯示器；6-電源模塊；7-無線通信模塊；7-1.第一GPRS無線網絡通信模塊；7-2.第二GPRS無線網絡通信模塊。

具體實施方式

下面結合附圖對本實用新型做進一步的詳細說明。