一种基于GPRS移动端的人员定位组网结构的制作方法

本发明属于定位技术领域，涉及一种基于GPRS移动端的人员定位组网结构。

背景技术：

电力已经成为我国最主要能源，与人民的生产、生活息息相关。输配电系统是电网的一个重要环节。

输配电设备的维护和检修是电网正常运行的重要保障，其特点是必须定点准确、检修及时。因此，为了设备的维护和故障监测，大型电网系统往往组建有独立的电力通信内网。

目前，大型电网的维护和检修模式通常是，监控中心对网内故障进行检测和定位，然后联系工作人员前往维护或检修。然而，由于工作人员往往随机分散于电网区域内的各处，监控中心需要分别与各工作人员进行通信联络，确定距故障点最近的工作人员位置，以期在最短时间内进行维护或检修。

无疑，目前的人员定位方式十分原始，基本不能满足对设备或电网进行维护和检修的需要。

因此急需开发一种电力系统检修人员的定位和联络系统，以解决上述问题。

技术实现要素：

本发明的目的正是本发明的目的正是为了对电力系统检修人员进行准确定位，利用电力内网和GPRS公网相结合的模式，开发了一种成本低廉又便于携带的定位装置，能够方便电力监控中心准确定位工作人员，及时安排解除电力系统故障。

本发明提供了一种基于GPRS移动端的人员定位组网结构，主要包括若干站端、电力内网、调度中心、若干防火墙、若干服务器、GPRS公网；其中，

每一个站端分别连接电力内网和GPRS公网；

每一个服务器均连接GPRS公网，并通过防火墙连接调度中心；

调度中心与电力内网相连；

每一个站端均包括与GPRS公网相连的若干移动端，和与电力内网相连的三维监控平台；

基站为RTK差分基站，主要包括：RTK差分定位模块、MCU1、WiFi模块、GPRS模块1、MEMS惯导模块1、以太网口模块和电源模块；其中，RTK差分定位模块、WiFi模块、GPRS模块1、MEMS惯导模块1、以太网口模块、电源模块分别与MCU1连接；RTK差分定位模块与GPRS模块1连接；

移动端为GPRS移动端，主要包括：GPS定位模块、MCU2、GPRS模块2、MEMS惯导模块2和锂电池供电模块；其中，GPS定位模块、GPRS模块2、MEMS惯导模块2、锂电池供电模块分别与MCU2连接；GPS定位模块与GPRS模块2连接；

上述RTK差分定位模块主要包括GNSS模块和GNSS天线；

上述GPRS模块1主要包括GPRS芯片、SIM卡和GPRS天线；

上述MCU1主要包括CPU芯片、时钟模块和复位模块；

上述MEMS惯导模块1主要包括加速度计和陀螺、执行器、信号处理和控制电路、接口电路；

上述电源模块主要包括聚合物锂电池、充电管理电路和电源管理电路。

所示隔离装置为防火墙。

所述RTK差分基站还包括与其连接的指示灯。

本发明借助GPRS公网为媒介，电力内网和人员定位装置通信的数据均经过具有固定IP的服务器作为中转，解决了电力内网服务器和人员定位装置之间的通信问题。采用本发明能够准确定位电力操作人员的位置，方便电力内网监控中心能够及时与故障就近人员进行沟通，使系统维护、维修快速及时。

附图说明

图1是本发明定位组网结构拓扑图；

图2是本发明RTK差分基站结构框图；

图3是本发明GPRS移动端结构框图。

具体实施方式

下面将结合实施例对本发明作进一步详细描述：

如图1所示，本发明的一种基于GPRS移动端的人员定位组网结构，主要包括若干站端、电力内网、调度中心、若干防火墙、若干服务器、GPRS公网；每一个站端分别连接电力内网和GPRS公网；每一个服务器均连接GPRS公网，并通过防火墙连接调度中心；调度中心与电力内网相连；每一个站端均包括与GPRS公网相连的若干移动端，和与电力内网相连的三维监控平台。

本发明中，基站为RTK(Real-time kinematic)差分基站，移动端为GPRS(General Packet Radio Service)移动端，隔离装置为防火墙。

如图2所示，RTK差分基站主要包括：RTK差分定位模块、MCU1、WiFi模块、GPRS模块1、MEMS惯导模块1、以太网口模块和电源模块；其中，RTK差分定位模块、WiFi模块、GPRS模块1、MEMS(Micro-Electro Mechanical System)惯导模块1、以太网口模块、电源模块分别与MCU1连接；RTK差分定位模块与GPRS模块1连接。MCU1可以是8位或32位。

如图3所示，GPRS移动端主要包括：GPS定位模块、MCU2、GPRS模块2、MEMS惯导模块2和锂电池供电模块；GPS定位模块、GPRS模块2、MEMS惯导模块2、锂电池供电模块分别与MCU2连接；GPS定位模块与GPRS模块2连接。MCU2可以是8位。

本发明的RTK差分定位模块主要包括GNSS(Global Navigation Satellite System，全球导航卫星系统)模块和GNSS天线；主要提供GNSS定位，输入RTCM协议的数据计算和提供定位解。GPRS模块1主要包括GPRS芯片、SIM(Subscriber Identity Module客户识别模块)卡和GPRS天线；接受服务器发送来的RTCM协议的数据和发送定位数据和MEMS数据。

上述的GNSS泛指所有的卫星导航系统，包括全球的、区域的和增强的，如美国的GPS、俄罗斯的Glonass、欧洲的Galileo、中国的北斗等卫星导航系统，以及相关的增强系统。

MCU1主要包括CPU芯片、时钟模块和复位模块；是整个系统工作的核心，控制整个系统合理正确的工作。MCU1主要负责对RTCM协议的数据和定位数据进行转发。

MEMS惯导模块1主要包括加速度计和陀螺、执行器、信号处理和控制电路、接口电路。MEMS惯导模块1提供惯性测量数据。MEMS惯导模块2的构成和功能与MEMS惯导模块1相同。

电源模块主要包括聚合物锂电池、充电管理电路和电源管理电路。为整个系统提供能源。

RTK差分基站、GPRS移动端分别还包括与其连接的指示灯。

本发明的基于GPRS移动端的人员定位装置的工作原理简单描述如下。

根据基准站已知精密坐标，计算出基准站到卫星的距离改正数，并由基准站实时将这一数据发送出去。用户接收机在进行GPS观测的同时，也接收到基准站发出的改正数，并对其定位结果进行改正，从而提高定位精度。

具体地，RTK差分基站负责进行GPS+GLONASS+BeiDou的卫星信号接收，通过MCU1中存储的算法进行解算，输出RTCM格式的RTK差分信号。移动端负责进行GPS+GLONASS卫星信号的本地接收并同时接收基站输出的RTK差分信号，通过MCU2中存储的算法进行解算，最终在移动站解析出厘米级的高精度定位结果。

本发明的定位组网结构借助移动公网，通过GPRS移动公网云来进行数据传输和交互；每一个移动端上都装有一个流量SIM卡，以拨号的方式与服务器建立连接，基站上也有一张流量SIM卡，同样是以拨号的方式与服务器建立连接，而服务器也是必须与公网对接，并拥有一个固定的IP。

该定位组网结构里的所有设备都放置在同一变电站内。具体数据流程是：首先基站实时将高精度定位纠正数据通过移动公网送给服务器进行缓存，而移动端通过移动公网实时从同一服务器获取纠正数据，结合自身的定位算法计算出高精度定位结果，然后移动端将定位最终结果数据还是通过移动公网实时发回到同一服务器，最后服务器通过防火墙等隔离装置将定位结果数据送给电站内的三维监控平台，在三维平台上进行数据集中展示。

对于本领域技术人员而言，显然本发明不限于上述示范性实施例的细节，而且在不背离本发明的精神或基本特征的情况下，能够以其他的具体形式实现本发明。因此，无论从哪一点来看，均应将实施例看作是示范性的，而且是非限制性的，本发明的范围由所附权利要求而不是上述说明限定，因此旨在将落在权利要求的等同要件的含义和范围内的所有变化囊括在本发明内。不应将权利要求中的任何附图标记视为限制所涉及的权利要求。

此外，应当理解，虽然本说明书按照实施方式加以描述，但并非每个实施方式仅包含一个独立的技术方案，说明书的这种叙述方式仅仅是为清楚起见，本领域技术人员应当将说明书作为一个整体，各实施例中的技术方案也可以经适当组合，形成本领域技术人员可以理解的其他实施方式。

本发明不限于以上对实施例的描述，本领域技术人员根据本发明揭示的内容，在本发明基础上不必经过创造性劳动所进行的改进和修改，都应该在本发明的保护范围之内。