[發明專利]基于UWB的受限空間人員狀況監測系統及方法

在審

• 申請號: 202010900318.0
• 申請日: 2020-08-31
• 公開（公告）號: CN112135251A
• 公開（公告）日: 2020-12-25
• 發明（設計）人: 汪文元;何滔;熊璽;盧玉龍;汪廣明;李理想;王明濤;鄭建民;葉亞林
• 申請（專利權）人: 國電大渡河沙坪水電建設有限公司;國電大渡河流域水電開發有限公司;成都大匯智聯科技有限公司
• 主分類號: H04W4/021
• 分類號: H04W4/021;H04W4/029;H04L12/10;G08B21/04;G08B21/22;G08B25/10;A61B5/021
• 代理公司: 成都頂峰專利事務所(普通合伙) 51224
• 代理人: 楊國瑞

本發明涉及作業人員監測技術領域，具體涉及基于UWB的受限空間人員狀況監測系統及方法。包括定位終端、網絡子系統和監控終端，所述定位終端用于與網絡子系統建立UWB信號連接，向網絡子系統發送UWB定位信號，并采集監測區域內被監測人員的生理狀況信息發送至網絡子系統，所述網絡子系統布設于監測區域內，用于接收定位終端發射的UWB定位信號來生成定位信息，并將定位信息和被監測人員的生理狀況信息傳輸至監控終端，所述監控終端用于解析定位信息和生理狀況信息，并保存和/或展示解析結果。本發明可以對進入監測區域內的作業人員進行空間內的定位跟蹤，并實時采集作業人員的生理狀況信息，便于高效、及時地發現作業人員出現的人身安全意外。

技術領域

本發明涉及作業人員監測技術領域，具體涉及基于UWB的受限空間人員狀況監測系統及方法。

背景技術

由于電力行業水電站功能特性，水電站廠房主要分布著機電設備，建筑物主要以機坑為界出現不規則劃分，所以電站廠房室內主要為多維度復雜受限空間，電站值守人員或者維護作業人員長期在復雜受限空間內值班和措施檢修、運行、維護作業。

廠房受限空間間隔和單元數量較多，檢修和維護作業人員經常在不同時間段分散在不同區域。作業環境復雜，作業過程存在觸電、高處墜落、機械擠壓、滑落、摔倒等安全風險。廠房內雖安裝有工業監視器，但工業監視器主要是為了監視主設備的正常運行，不能隨時跟蹤拍攝作業人員作業過程，而且大多是作業環境屬于工業監視器監視盲區。一旦出現人身安全意外，自身無法求救、外人無法知曉和及時展開救援。

因此，總的來看，現有的水電站作業人員監控管理方式還存在以下不足：

1、電站管理方未考慮實時監測廠房作業人員身體健康和其作業動態狀況，一旦發生意外事故，主要是依靠臺賬記錄、通話記錄、歷史監控等進行事后追溯。

2、通過監控攝像頭記錄值班人員或者作業人員活動情況在受限空間區域還是會存在監控盲區、無法對意外狀況進行識別和預警、無法記錄聲音和反饋作業人員生理變化數據等，也就無法提示作業人員自救、退場、或者讓界外人員展開及時救援。

發明內容

針對現有技術存在的不足，本發明提供了基于UWB的受限空間人員狀況監測系統及方法，其應用時，可以對進入監測區域內的作業人員進行空間內的定位跟蹤，并實時采集作業人員的生理狀況信息，便于高效、及時地發現作業人員出現的人身安全意外。

本發明所采用的技術方案為：

基于UWB的受限空間人員狀況監測系統，包括定位終端、網絡子系統和監控終端，所述定位終端用于與網絡子系統建立UWB信號連接，向網絡子系統發送UWB定位信號，并采集監測區域內被監測人員的生理狀況信息發送至網絡子系統，所述網絡子系統布設于監測區域內，用于接收定位終端發射的UWB定位信號來生成定位信息，并將定位信息和被監測人員的生理狀況信息傳輸至監控終端，所述監控終端用于解析定位信息和生理狀況信息，并保存和/或展示解析結果。

其應用時，可在監測區域內布設好網絡子系統，被監測人員可攜帶定位終端進入監測區域進行檢修作業，當定位終端進入監測區域后，與網絡子系統建立相應的UWB信號連接，定位終端采集監測區域內被監測人員的生理狀況信息發送至網絡子系統，同時定位終端向網絡子系統發送UWB定位信號，由網絡子系統根據UWB定位信號確定定位終端在監測區域內的定位信息，然后網絡子系統將定位信息和被監測人員的生理狀況信息傳輸至監控終端，由監控終端對定位信息和生理狀況信息進行解析，并獲得解析結果進行保存和/或展示，以便后臺監控人員通過監控終端實時定位跟蹤被監測人員在監測區域內的位置，以及判斷被監測人員的實時生理狀況，一旦被監測人員出現人身安全意外可以及時發現，并展開相應的援救。

在一個可能的設計中，所述網絡子系統包括定位引擎服務器、網絡交換機和若干UWB基站，所有UWB基站均接入網絡交換機，并通過網絡交換機與定位引擎服務器建立通信連接，所述定位引擎服務器與監控終端建立通信連接。