[實用新型]基于UWB定位的分層立體監測系統

有效

• 申請號: 201920146627.6
• 申請日: 2019-01-28
• 公開（公告）號: CN209250894U
• 公開（公告）日: 2019-08-13
• 發明（設計）人: 王黎明;韋松郁;張卓;呂文青;張珂;趙家輝;張煊
• 申請（專利權）人: 東北大學秦皇島分校
• 主分類號: H04W4/02
• 分類號: H04W4/02;H04W4/33;H04W64/00
• 代理公司: 北京聯創佳為專利事務所(普通合伙) 11362
• 代理人: 秦溪

本實用新型公開了一種基于UWB定位的分層立體監測系統，包括：施工人員攜帶的UWB定位標簽、N個UWB定位基站和上位機，其中，N≥8，且N為整數；施工場地的三維空間劃分為至少兩個三維區域，每個三維區域均設置4個UWB定位基站，當UWB定位標簽位于任意一個三維區域內，UWB定位標簽與該三維區域內的4個UWB定位基站均進行通信；上位機包括中央處理器、存儲器和顯示器，中央處理器分別與存儲器和顯示器連接，中央處理器根據各UWB定位基站在可通信范圍內的測距信息和存儲器存儲的坐標解算算法計算UWB定位標簽的三維坐標，顯示器顯示三維定位圖像。與現有技術相比，本實用新型能對施工人員進行高精度、長距離定位。

技術領域

本實用新型涉及一種基于UWB定位的分層立體監測系統，屬于三維立體監測技術領域。

背景技術

在建筑施工場地，施工人員往往要在多層樓面上同時進行作業，由于環境的復雜性，安全問題往往不能被安全管理人員及時知曉。目前，一般是利用監控攝像頭來對于建筑工地的人員安全進行監測。但是，隨著施工的進展，監控區域的遮擋越來越大，監控攝像頭無法及時對施工人員的安全進行監測。另外，由于是在室內或者有樓宇遮擋的施工場地，衛星信號會被嚴重影響，從而導致無法通過GPS或者北斗對施工人員進行定位，因此，對人員位置的監控則需要利用室內定位技術來實現。常見的室內無線定位技術有Wi-Fi、藍牙、超寬帶(UWB)：Wi-Fi定位可以實現復雜的大范圍定位，但精度只能達到2米左右，無法做到精準定位；藍牙系統的穩定性較差，噪聲對信號干擾大；在進行三維空間定位時，常規的UWB定位技術雖然精度高，但定位基站之間以及定位基站與定位標簽之間的通信距離會受到很大的限制，不能進行長距離的定位，因此不適用于建筑施工場地的定位監測。

實用新型內容

本實用新型的目的在于，提供一種基于UWB定位的分層立體監測系統，可以至少解決上述技術問題之一。

為解決上述技術問題，本實用新型采用如下的技術方案：

一種基于UWB定位的分層立體監測系統，包括：施工人員攜帶的UWB定位標簽、N個UWB定位基站和上位機，其中，N≥8，且N為整數；施工場地的三維空間劃分為至少兩個三維區域，每個三維區域均設置4個兩兩之間可通信的UWB定位基站，當所述UWB定位標簽位于任意一個三維區域內，所述UWB定位標簽與該三維區域內的4個UWB定位基站均進行通信；施工場地中的各UWB定位基站在可通信范圍內的測距信息被實時上傳至所述上位機；所述上位機包括中央處理器、存儲器和顯示器，所述中央處理器分別與所述存儲器和所述顯示器連接，所述中央處理器根據各UWB定位基站在可通信范圍內的測距信息和所述存儲器存儲的坐標解算算法計算所述UWB定位標簽的三維坐標，所述顯示器顯示三維定位圖像。

前述的基于UWB定位的分層立體監測系統中，以預先設置的第一長度為最小劃分單位對施工場地三維空間的水平長距離方向進行劃分，以預先設置的第二長度為最小劃分單位對施工場地三維空間的水平寬距離方向進行劃分，以預先設置的第三長度為最小劃分單位對施工場地三維空間的豎直方向進行劃分，形成所述至少兩個三維區域；相鄰的三維區域形成的交界點處均設置一個UWB定位基站。

前述的基于UWB定位的分層立體監測系統中，所述N個UWB定位基站中的任意一個UWB定位基站作為系統原點基站，所述系統原點基站包括第一無線傳輸模塊，其余N-1個UWB定位基站將自身在可通信范圍內的測距信息直接發送或者中繼轉發到所述系統原點基站；所述上位機包括第二無線傳輸模塊，所述第二無線傳輸模塊與所述第一無線傳輸模塊進行無線通訊連接，所述上位機通過所述第二無線傳輸模塊接收所述系統原點基站統一上傳的各UWB定位基站在可通信范圍內的測距信息。

前述的基于UWB定位的分層立體監測系統中，所述第一無線傳輸模塊、所述第二無線傳輸模塊均為WIFI模塊或者藍牙模塊。