[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

本發明公開了一種室內空間協同作業安全保障方法及系統，包括如下步驟：在室內部署定位基站，部署定位告警標簽和參考標簽；定位基站獲取定位告警標簽氣壓測量值和定位數據包，根據定位數據包計算得到二維定位結果；定位基站獲取參考標簽氣壓測量值；三維位置解算設備根據參考標簽的氣壓測量值與其高度計算得到定位告警標簽的高度值，進而得到三維定位結果，并發送給安全檢測設備；安全檢測設備從安全規則配置設備獲取三維安全模型信息，并根據定位告警標簽的三維定位結果計算三維模型之間的最近距離；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。本發明提高室內空間作業人員、設備和設施協同工作的安全性。

技術領域

本發明涉及室內三維定位技術和人機協同技術領域，尤其涉及一種室內空間協同作業安全保障方法及系統。

背景技術

在飛機制造、飛機維修、大型裝備制造、大型裝備維修等大型車間中，常常需要在室內空間實施協同作業，包括作業人員在地面以及多種高度的作業平臺的操作，被測部件在一定空間的動作，行車吊裝物件的操作，AGV車輛在地面的自主活動，機器人在一定空間范圍的操作，以及電磁輻射設備的操作等等，這些復雜的操作，一旦發生沖突，就可能引發安全事故，所以室內空間協同作業的安全保障顯得尤為重要。

室內定位包括無線電定位、毫米波雷達、視頻檢測等技術手段，其中亞米級及以上的無線電定位技術包括藍牙、UWB(超寬帶)等。上述無線電定位技術，可以達到水平亞米級的定位精度。根據成章才的《基于藍牙與氣壓計融合的室內三維定位技術研究》，以及Ji Li等的《Improved Height Estimation Using Extended Kalman Filter on UWB-Barometer3D Indoor Positioning System》等文獻，可以通過引入氣壓傳感器來測量高度的變化，輔助藍牙和UWB等室內定位，可以達到亞米級的室內高程的測量，實現三維室內定位。

當前無線電室內定位技術不能完全滿足室內空間協同作業安全保障要求，主要不足體現在以下兩個方面：其一是室內定位結果是空間的點，而室內的作業人員、設備、設施具有一定的三維體積和安全空間范圍，單純獲得室內三維定位單點結果，不能保障三維物體的安全保障；其二是室內作業的人員、設備、設施具有固定或隨機的運動軌跡，單純考慮當前位置，也不足以實現協同工作的安全保障。因此，現有技術有待改進和提高。

發明內容

本發明要解決的技術問題是提供一種室內空間協同作業安全保障方法及系統，解決現有技術單純獲得室內三維定位單點結果，不能保障三維物體的安全，以及單純考慮當前位置，不足以實現協同工作的安全保障的問題。

本發明為解決上述技術問題而采用的技術方案是提供一種室內空間協同作業安全保障方法，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。

進一步地，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。