隧道人员定位装置的信息采集结构的制作方法
【技术领域】
[0001] 本实用新型设及一种隧道人员定位装置，具体为一种隧道人员定位装置的信息采 集结构。
【背景技术】
[0002] 隧道环境一般比较复杂，隧道施工人员位置的判断和确定一直是解决隧道安全管 理问题的首要环节，传统的隧道施工安全生产监管模式，不能准确得知施工人员在隧道内 的实时位置，既无法满足高效的生产调度，并且在遇到隧道突发事故之后，对隧道施工人员 的抢救缺乏可靠的位置信息，不能准确地制定救援方案，严重影响了外部对施工人员的救 护效率。
[0003] 现有存在一种定位技术，参考图1所示，运种定位技术的具体内容如下：假 设一共有A、B、CS个点，A点和B点的位置信息已知，C点的位置信息待求，设定A点 的位置坐标为狂。，Y。)、B点的位置坐标为狂b，Yb)、C点的位置坐标为狂。，Y。)，则根据
得出C点的位置坐标为狂。，Y。)，其中，A为常数，n为衰减指数、 取经验值，Q为定位装置的信号发射功率，N为环境噪声，RSSI(a)为由C点发至A点的信号 强度，RSSI(b)为由C点发至B点的信号强度，随着计算机和微处理器技术的发展，通过计 算机或微处理器完成上述定位技术的具体技术实现已是现有技术。
【发明内容】
[0004] 本实用新型针对W上问题的提出，而研制一种隧道人员定位装置的信息采集结 构。 阳0化]本实用新型的技术方案是：
[0006] 一种隧道人员定位装置的信息采集结构，所述信息采集结构与计算机相连接；所 述信息采集结构包括：
[0007] 多个分别由各隧道人员持有的移动标签；不同的移动标签具有不同的ID信息；
[0008] 多个安装在隧道内的位置标签；所述位置标签携带自身的位置坐标信息；
[0009] 安装于隧道内的读写器，该读写器具有RS485接口；所述读写器、移动标签和位置 标签之间无线通信；
[0010] 与所述读写器的RS485接口相连接的串口转W太网模块； W11] 连接所述串口转W太网模块和第二无线网桥的第一无线网桥；
[0012] 连接所述第一无线网桥和计算机的第二无线网桥；
[0013] 进一步地，所述位置标签固定在隧道内壁、掌子面台车上、防水台车上和/或衬搁 台车上；
[0014] 进一步地，在隧道入口段和出口段所述位置标签均安装有2个，在隧道中间段，各 位置标签之间的距离小于等于100m;
[0015] 进一步地，所述串口转W太网模块型号为USR-TCP-232-24 ;
[0016] 进一步地，所述第一无线网桥和第二无线网桥型号为CY54N点对点无线网桥。
[0017] 由于采用了上述技术方案，本实用新型提供的隧道人员定位装置的信息采集结 构，能够通过一种简单方便的结构完成隧道人员定位装置所需信息的采集，利于隧道施工 人员位置的判断和确定，便于随时掌握每个施工人员在隧道内的当前位置、活动轨迹和位 置分布情况，从而实现对隧道内施工人员的自动跟踪定位，利于满足高效的生产调度，并且 在遇到隧道突发事故之后，可靠的位置信息便于准确地制定救援方案，提高外部对施工人 员的救护效率。
【附图说明】
[0018] 图1是现有定位技术的示意图；
[0019] 图2是本实用新型的结构框图；
[0020] 图3是本实用新型的结构示意图；
[0021] 图4是本实用新型隧道口的侧视图；
[0022] 图5是本实用新型读写器、串口转W太网模块、第一无线网桥、第二无线网桥、计 算机之间的连接关系示意图。
[002引图中：1、移动标签，2、位置标签，3、读写器，4、串日转W太网模块，5、第一无线网 桥，6、第二无线网桥，7、计算机，8、隧道，9、掌子面，10、掌子面台车，11、仰拱，12、防水台车， 13、衬搁台车，14、视频监控摄像头，15、口卫室，16、LED屏幕。
【具体实施方式】
[0024]如图2、图3、图4和图5所示的一种隧道人员定位装置的信息采集结构，所述信息 采集结构与计算机7相连接；所述信息采集结构包括：多个分别由各隧道人员持有的移动 标签1 ;不同的移动标签1具有不同的ID信息；多个安装在隧道8内的位置标签2 ;所述位 置标签2携带自身的位置坐标信息；安装于隧道8内的读写器3,该读写器3具有RS485接 口；所述读写器3、移动标签1和位置标签2之间无线通信；与所述读写器3的RS485接口 相连接的串口转W太网模块4 ;连接所述串口转W太网模块4和第二无线网桥6的第一无 线网桥5 ;连接所述第一无线网桥5和计算机7的第二无线网桥6 ;进一步地，所述位置标签 2固定在隧道8内壁、掌子面台车10上、防水台车12上和/或衬搁台车13上；进一步地， 在隧道8入口段和出口段所述位置标签2均安装有2个，在隧道8中间段，各位置标签2之 间的距离小于等于100m;进一步地，所述串口转W太网模块4型号为USR-TCP-232-24 ;进 一步地，所述第一无线网桥5和第二无线网桥6型号为CY54N点对点无线网桥；所述位置标 签2和移动标签1为电子标签或射频卡片；隧道8入口段还设置有视频监控摄像头14 ;所 述计算机7可W安放在口卫室15中，并与L邸屏幕16相连接，W便清楚显示隧道人员位置 信息；图3还示出了隧道8的掌子面9和仰拱11。
[00巧]本实用新型通过第一无线网桥5和第二无线网桥6连接读写器3和计算机7,避免 了采用有线信号线连接读写器3,在隧道内安装和维护上的不便；读写器3的RS485接口通 过RS485总线连接串口转W太网模块4,通过串口转W太网模块4将串口信号数据转换为网 络信号数据后经由网桥传输给计算机7。
[00%] 本实用新型所述隧道人员定位装置的信息采集结构工作时，读写器3向所述移动 标签1发射信息读取信号，移动标签1接收到所述信息读取信号后发送自身ID信息给位置 标签2,同时，位置标签2向移动标签1发射信号，并采集移动标签1返回来的信号，由于不 同位置标签2与某一移动标签1之间的距离不同，因此由该移动标签1返回至不同位置标 签2的信号强度也不同，在位置标签2采集到由移动标签1返回回来的信号后，位置标签2 将自身携带的位置坐标信息、移动标签ID信息、W及由移动标签1返回回来的信号传输至 读写器3,之后通过串口转W太网模块4、第一无线网桥5、第二无线网桥6传输给计算机7， 实现了隧道人员定位装置所需信息的采集和输出；所述隧道人员定位装置包括上述信息采 集结构和与所述信息采集结构相连接的计算机7 ;针对同一移动标签ID，计算机7根据来自 两个位置标签2的信息，利用【背景技术】中的定位技术，根据
爵 出移动标签1的位置坐标为狂。，Y。)，其中，A为常数，n为衰减指数、取经验值，Q为读写器 3的信息读取信号发射功率，N为环境噪声，RSSI(a)为由移动标签返回至位置标签A的信 号强度，RSSI(b)为由移动标签返回至位置标签B的信号强度，狂。，Y。）为位置标签A的位 置坐标、狂b，Yb)为位置标签B的位置坐标。
[0027] 本实用新型提供的隧道人员定位装置的信息采集结构，能够通过一种简单方便的 结构完成隧道人员定位装置所需信息的采集，利于隧道施工人员位置的判断和确定，便于 随时掌握每个施工人员在隧道内的当前位置、活动轨迹和位置分布情况，从而实现对隧道 内施工人员的自动跟踪定位，利于满足高效的生产调度，并且在遇到隧道突发事故之后，可 靠的位置信息便于准确地制定救援方案，提高外部对施工人员的救护效率。
[0028] W上所述，仅为本实用新型较佳的【具体实施方式】，但本实用新型的保护范围并不 局限于此，任何熟悉本技术领域的技术人员在本实用新型掲露的技术范围内，根据本实用 新型的技术方案及其发明构思加W等同替换或改变，都应涵盖在本实用新型的保护范围之 内。
【主权项】
1. 一种隧道人员定位装置的信息采集结构，所述信息采集结构与计算机相连接；其特 征在于所述信息采集结构包括： 多个分别由各隧道人员持有的移动标签；不同的移动标签具有不同的ID信息； 多个安装在隧道内的位置标签；所述位置标签携带自身的位置坐标信息； 安装于隧道内的读写器，该读写器具有RS485接口；所述读写器、移动标签和位置标签 之间无线通信； 与所述读写器的RS485接口相连接的串口转以太网模块； 连接所述串口转以太网模块和第二无线网桥的第一无线网桥； 连接所述第一无线网桥和计算机的第二无线网桥。2. 根据权利要求1所述的隧道人员定位装置的信息采集结构，其特征在于所述位置标 签固定在隧道内壁、掌子面台车上、防水台车上和/或衬砌台车上。3. 根据权利要求1所述的隧道人员定位装置的信息采集结构，其特征在于，在隧道入 口段和出口段所述位置标签均安装有2个，在隧道中间段，各位置标签之间的距离小于等 于 100m。4. 根据权利要求1所述的隧道人员定位装置的信息采集结构，其特征在于所述串口转 以太网模块型号为USR-TCP-232-24。5. 根据权利要求1所述的隧道人员定位装置的信息采集结构，其特征在于所述第一无 线网桥和第二无线网桥型号为CY54N点对点无线网桥。
【专利摘要】本实用新型公开了一种隧道人员定位装置的信息采集结构，所述信息采集结构与计算机相连接；所述信息采集结构包括：多个分别由各隧道人员持有的移动标签；不同的移动标签具有不同的ID信息；多个安装在隧道内的位置标签；所述位置标签携带自身的位置坐标信息；安装于隧道内的读写器，该读写器具有RS485接口；所述读写器、移动标签和位置标签之间无线通信；与所述读写器的RS485接口相连接的串口转以太网模块；连接所述串口转以太网模块和第二无线网桥的第一无线网桥；连接所述第一无线网桥和计算机的第二无线网桥；本实用新型便于随时掌握每个施工人员在隧道内的当前位置、活动轨迹和位置分布情况。
【IPC分类】G01S5/06, G01S13/82
【公开号】CN204945367
【申请号】CN201520764410
【发明人】张涛, 姜谙男, 刘训房, 塔拉, 王国顺, 刘士猛
【申请人】大连海事大学, 中铁津桥工程检测有限公司
【公开日】2016年1月6日
【申请日】2015年9月29日