[實用新型]基于WSN的施工現場人員定位系統

有效

• 申請號: 201721661305.2
• 申請日: 2017-12-04
• 公開（公告）號: CN208780809U
• 公開（公告）日: 2019-04-23
• 發明（設計）人: 劉著國;殷利慶;王帥;霍寶玉;田廣鑫
• 申請（專利權）人: 中建八局第二建設有限公司
• 主分類號: G01S5/02
• 分類號: G01S5/02
• 代理公司: 濟南信達專利事務所有限公司 37100
• 代理人: 姜明

本實用新型公開了基于WSN的施工現場人員定位系統，屬于監控技術領域，包括監控服務器主機、客戶端電腦、錨節點、移動節點和GIS系統，以及定位軟件平臺系統和施工人員定位APP軟件系統。錨節點布置在施工現場，包括定位模塊和通信模塊，移動節點設備由施工人員隨身佩戴，移動節點內設置有個人基本信息；錨節點與移動節點雙向通信，定位模塊根據預設時間間隔搜集移動節點信息；監控服務器主機連接各個錨節點和移動節點，客戶端電腦用于基礎數據的錄入，對所采集回來的移動節點數據進行查詢并顯示。本實用新型利用WSN對施工人員實時定位，在電腦端和手機端都可以對施工現場的人員定位進行實時查看，管理效率大幅度提升。

技術領域

本實用新型涉及監控技術領域，具體地說是基于WSN的施工現場人員定位系統。

背景技術

在建筑施工現場，管理人員需要實時了解人員分布情況，以方便對施工現場的管理。傳統的人員管理模式，由于區域比較分散，需要多人對現場進行管理，無法實時知悉人員分布情況，不能確定人員的具體位置，很難知曉是否存在工作中擅自離開的情況；且當人員遇到危險情況時，不能及時有效確定人員的位置，無法查看人員的歷史軌跡信息等存在一系列問題。

傳統的人員管理模式不僅在管理效率方面較低，而且不能從根本上解決監管到每位人員的問題。目前的定位系統絕大多數是采用UWB或者是ZigBee網絡，雖然也能夠實現人員定位功能，但是存在的問題也比較突出：UWB的頻譜使用不靈活，頻譜利用效率不高，信息傳輸速率不高等缺點比較明顯；而ZigBee則是成本比較高，通信距離短，穿透性不好等問題也不容忽視。

發明內容

本實用新型的技術任務是針對以上不足之處，提供基于WSN的施工現場人員定位系統，利用WSN對施工人員實時定位，對施工現場人員進行全方位的檢測，為施工人員提供保障。

本實用新型解決其技術問題所采用的技術方案是：

基于WSN的施工現場人員定位系統，包括監控服務器主機、客戶端電腦、錨節點、移動節點和GIS系統，以及定位軟件平臺系統和施工人員定位APP軟件系統；

錨節點布置在施工現場，是用于轉發信息的中間站，根據施工現場的具體情況進行合理布局，安裝固定，錨節點包括定位模塊和通信模塊；移動節點設備由施工人員隨身佩戴，隨施工人員移動而移動，移動節點內設置有個人基本信息如姓名、性別、年齡、工種等；錨節點與移動節點雙向通信，定位模塊根據預設時間間隔搜集移動節點信息，通信模塊發出錨節點采集到的信息，轉發別人信息和對其他命令的響應；通過移動節點與錨節點的雙向通訊進行人員信息采集；

監控服務器主機連接各個錨節點和移動節點，用于對錨節點進行輪流巡查，保證錨節點的正常運行，并對移動節點的數據信息進行實時采集和控制；

客戶端電腦用于基礎數據的錄入，例如姓名、性別、年齡、工種等信息，并與GIS系統相連，GIS系統可以實時顯示施工現場中的施工人員數量、工種、具體位置，工地上的重要機械設備、設施等數據信息；客戶端電腦連接監控服務器主機，接收采集的移動節點數據信息，對所采集回來的移動節點數據進行查詢并顯示；

定位軟件平臺系統設置有顯示器，錨節點對移動節點信息接收整理后，以無線方式發送至協調器，協調器將數據經過交換機發送至總控，通過總控將數據信息發送至監控服務器主機，定位信息在顯示器上以地圖形式顯示；

在WSN傳感器網絡中，錨節點與施工人員佩戴的移動節點是雙向通訊的，在施工現場每個錨節點的位置是固定的，并且每個錨節點的編號是唯一的，每個錨節點都有各自的傳輸距離，當施工人員佩戴移動節點經過時，錨節點能夠讀取到移動節點中的信息，根據編寫且優化的RSSI（Received Signal Strength Indication定位算法）就可以定位人員的位置。每個錨節點都有自己的監測區域，利用一個錨節點監測施工人員位置會有誤差，而利用多個相鄰的錨節點同時對施工人員進行監測時，通過相鄰錨節點的交集情況就可以準確的定位人員的位置；