[發明專利]一種室內空間協同作業安全保障方法及系統

在審

• 申請號: 202210133875.3
• 申請日: 2022-02-14
• 公開（公告）號: CN114518114A
• 公開（公告）日: 2022-05-20
• 發明（設計）人: 師泰龍;陳滌非;陶彥男
• 申請（專利權）人: 上海埃威航空電子有限公司
• 主分類號: G01C21/20
• 分類號: G01C21/20;G01S5/02
• 代理公司: 上海科律專利代理事務所(特殊普通合伙) 31290
• 代理人: 金碎平

1.一種室內空間協同作業安全保障方法，其特征在于，包括如下步驟：

S1：在室內空間部署定位基站，部署定位告警標簽和參考標簽；每個所述定位告警標簽和參考標簽具有唯一的標簽編號；所述定位告警標簽和參考標簽均內置有氣壓計；所述定位告警標簽部署在對協同工作具有安全隱患的物體上；

S2：定位基站從定位告警標簽獲取標簽編號及其氣壓測量值和定位數據包，定位基站根據定位數據包計算得到二維定位結果；定位基站從參考標簽獲取標簽編號及其氣壓測量值；

S3：三維位置解算設備根據參考標簽的氣壓測量值與其高度的對應關系計算得到定位告警標簽的高度值，結合定位告警標簽的二維定位結果得到三維定位結果，并發送給安全檢測設備；

S4：安全檢測設備從安全規則配置設備獲取對協同工作具有安全隱患的物體的三維安全模型，并獲取定位告警標簽在三維安全模型的三維立體幾何體中的位置；

S5：安全檢測設備根據定位告警標簽的三維定位結果以及步驟S5中獲取的三維安全模型信息計算三維模型之間的最近距離；

S6：若最近距離小于等于零，則說明三維模型之間有碰撞的可能，安全檢測設備發出報警。

2.如權利要求1所述的室內空間協同作業安全保障方法，其特征在于，所述定位基站為藍牙定位基站，所述定位告警標簽為雙向藍牙告警標簽；所述參考標簽為藍牙參考標簽，所述參考標簽部署在固定位置，所述參考標簽為多個，多個所述參考標簽的高度均為不同的已知安裝高度。

3.如權利要求1所述的室內空間協同作業安全保障方法，其特征在于，所述步驟S2包括：

S21：定位基站在室內組網后，發送秒同步消息；

S22：定位告警標簽接收定位基站發送的秒同步消息后，根據標簽編號，每個定位告警標簽延遲不同的時間后，發送無線電信號到定位基站，無線電信號傳輸的內容包括定位告警標簽的標簽編號、氣壓測量值和用于AOA定位的數據包；

S23：定位基站根據AOA定位的數據包通過AOA定位方法計算定位告警標簽的二維位置；

S24：參考標簽接收定位基站發送的秒同步消息后，根據標簽編號，每個參考標簽延遲不同的時間后，發送無線電信號到定位基站，無線電信號傳輸內容包括參考標簽的標簽編號和氣壓測量值。

4.如權利要求3所述的室內空間協同作業安全保障方法，其特征在于，所述步驟S3包括：

S31：定位基站將定位告警標簽的標簽編號、二維定位結果、氣壓測量值和時間戳發送給三維位置解算設備；

S32：定位基站將參考標簽的標簽編號、氣壓測量值和時間戳發送到三維位置解算設備；

S33：三維位置解算設備根據存儲的參考標簽的安裝高度，采用擴展卡爾曼濾波算法，根據氣壓測量值計算定位告警標簽的高度值，結合定位告警標簽的二維定位結果得到三維定位結果，并發送給安全檢測設備；發送內容包括定位告警標簽的標簽編號、三維定位結果和時間戳。

5.如權利要求1所述的室內空間協同作業安全保障方法，其特征在于，所述步驟S5包括：

S51：安全檢測設備根據定位告警標簽的三維定位結果、三維安全模型和定位告警標簽在三維安全模型的三維立體幾何體中的位置，計算三維立體幾何體的當前位置；

S52：安全檢測設備采用GJK算法根據三維立體幾何體的當前位置計算三維安全模型的最近距離。

6.如權利要求1所述的室內空間協同作業安全保障方法，其特征在于，所述安全規則配置設備編輯和存儲對協同工作具有安全隱患的物體的三維安全模型，對協同工作具有安全隱患的物體包括作業人員、設備和設施；所述三維安全模型是協同工作空間安全邊界的三維模型，具有簡單的三維立體幾何形狀；所述三維安全模型與設備以及設施的工作狀態有關，根據設備以及設施的工作狀態設置有停機三維安全模型、待機三維安全模型和工作三維安全模型；根據設備以及設施的工作狀態調用對應狀態的三維安全模型；所述安全規則配置設備編輯和存儲作業人員、設備和設施上部署的定位告警標簽在三維安全模型中的位置。