一种厂区工作人员移动轨迹的监控管理系统及方法与流程

本发明涉及安全管理技术领域，具体涉及一种厂区工作人员移动轨迹的监控管理系统及方法。

背景技术：

室外定位一般采取gps(globalpositioningsystem，全球卫星定位技术)技术，而目前可以应用的室内定位技术主要由以下几种：

目前，已有的室内外导航定位技术按照其定位机制的不同主要分为：基于全球定位系统的定位技术、基于zigbee的定位技术、基于射频标签的定位技术、基于无线局域网络的定位技术、基于惯性导航系统的定位技术等。

其中，射频识别(radiofrequencyidentification,rfid)技术，又称无线射频识别，可通过无线电讯号识别特定目标并读写相关数据，无需识别系统与特识别目标之间建立机械或光学接触，可以在室内达到1-3米的定位精确度。随着社会经济的发展，rfid技术被广泛应用于自动收费和生产制造、物流、门禁系统、图书管理、供应链、动物和车辆识别等领域。rfid技术可识别高速运动物体并可同时识别多个标签，操作快捷方便。rfid是一种简单的无线系统，只有两个基本器件：rfid标签和阅读器。基本工作原理并不复杂：标签进入磁场后，阅读器读取标签信息并解码后，发送至信息系统进行有关数据处理。。

惯性导航系统(inertialnavigationsystem,ins)也称作惯性参考系统，是一种不依赖于外部信息、也不向外部辐射能量的自主式导航系统。惯性导航的基本工作原理是以牛顿力学定律为基础，通过测量载体在惯性参考系的加速度，将它对时间进行积分，且把它变换到导航坐标系中，就能够得到在导航坐标系中的速度、偏航角和位置等信息。

现有厂区特别是化工厂、炼钢厂等危险系数较高的场所，而且一旦发生事故常常伤亡惨重。因此，对于这些厂区内工作人员的监控管理极为重要。但现有技术中对厂区内工作人员的监控还不够完善，监控人员对工作人员的行动监控不够准确。

技术实现要素：

本发明目的在于提供一种厂区工作人员移动轨迹的监控管理系统与方法，通过对人员位置及行径轨迹的实时监控，预先分析监控人员可能进入的区域并实现实时自动监测和警告提醒，达到对工作人员的监控管理。

为了实现以上目的，本发明采用的技术方案为：

一种厂区工作人员移动轨迹的监控管理系统，包括总控服务器、定位系统，所述总控服务器包括显示模块、数据处理模块、信息存储模块以及通信模块；所述显示模块用于显示每个工作人员在厂区地图中的实时位置；所述数据处理模块用于接收所述定位系统输出的人员位置以及行径轨迹信息；所述信息存储模块用于接收与储存人员的定位信息数据；

所述定位系统包括rfid阅读器模块、ins定位模块以及定位终端；通过该所述rfid阅读器模块和ins定位模块用于实现定位终端人员的实时定位，并对人员的行径路线进行规划导航，并将相应信息发送至所述总控服务器；所述定位终端包括射频标签模块、提示模块、健康监测模块以及数据分析模块。

进一步地，所述rfid阅读器模块用于捕获所述射频标签模块的标签信息，所述rfid阅读器模块与所述总控服务器通信连接。

进一步地，所述ins定位模块包括电子罗盘、陀螺仪、加速度计及气压计。

进一步地，所述定位终端可以是佩戴式手环、头盔或手机。

本发明还提供了一种厂区工作人员移动轨迹的监控管理方法，具体步骤如下：

s1、获取厂区地图、建筑结构图以及厂区内各设备、标志物的分布场景信息，并将上述信息导入到厂区地图内，并将建立的厂区地图信息输入到总控服务器中，并在显示模块上显示；

s2、在整个厂区内分布设置rfid阅读器，建立定位系统，利用定位系统对厂区内不同工作区域进行权限划分形成禁区区域，并在进入相应禁区区域的入口处重点设置所述rfid阅读器，同时对不同权限工作人员在不同禁区区域的停留时间进行权限设定；

s3、通过所述rfid阅读器捕获人员佩戴的定位终端的射频标签信息，并将获取的标签信息传送到所述总控服务器，获取人员的实时位置信息；

再通过所述ins定位模块获取人员的加速度、角加速度信息并进行分析计算，获得人员的步频及航向信息，精确定位人员的实时位置，并对人员的行径路线进行规划导航，并将相应信息输出至所述总控服务器，同时在显示模块上显示；

s4、所述总控服务器中的数据处理模块对定位系统规划的当前人员的路径方向进行分析，结合人员身份标记信息，进行rfid身份权限识别分析，判断当前人员的路径是否会进入禁区区域；

若当前人员的身份标记不满足即将进入的禁区区域的权限要求，通过通信模块将分析结果输出至所述定位终端，并通过所述定位终端的提示模块提醒当前人员即将进入禁区；

若当前人员的身份标记满足当前禁区区域的权限要求，将人员进入禁区的时间输入至信息存储模块，并记录人员在当前禁区的停留时间，当设定的权限即将到时，发出提醒信号，并通过通信模块将提醒信号输出至所述定位终端，并通过所述提示模块提醒当前人员；

s5、在工作人员在禁区区域内时或在工作人员停留在某一固定位置不变时，通过工作人员佩戴的所述定位终端上的健康监测模块采集人员的心率、体温、血压信息，并通过所述数据分析模块分析当前人员的生命健康情况，判断人员在当前区域是否具有危险，若当前人员生命体征出现异常，将分析结果分别输出至所述提示模块与所述总控服务器，发出预警信息。

与现有技术相比，本发明具有以下优点：

本发明中结合rfid技术与ins技术，实现对工厂内人员的精准定位，同时对工作人员的行径路线进行规划导航，预先分析监控人员可能进入的区域并实现实时自动监测和警告提醒，达到对工作人员行为的有效监管规范，同时对工作人员的生命体征进行实时监测，保证厂区内人员的安全。

附图说明

图1为本发明中厂区工作人员移动轨迹监控管理系统的流程结构示意图；

图2为本发明中总控服务器的系统结构框图；

图3为本发明中定位系统的系统结构框图。

具体实施方式

以下对本发明的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本发明，并不用于限制本发明。

实施例1

一种厂区工作人员移动轨迹的监控管理系统，包括总控服务器、定位系统，所述总控服务器包括显示模块、数据处理模块、信息存储模块以及通信模块；所述显示模块用于显示每个工作人员在厂区地图中的实时位置；所述数据处理模块用于接收所述定位系统输出的人员位置以及行径轨迹信息；所述信息存储模块用于接收与储存人员的定位信息数据；

所述定位系统包括rfid阅读器模块、ins定位模块以及定位终端；通过该所述rfid阅读器模块和ins定位模块用于实现定位终端人员的实时定位，并对人员的行径路线进行规划导航，并将相应信息发送至所述总控服务器；所述定位终端包括射频标签模块、提示模块、健康监测模块以及数据分析模块。

进一步地，所述rfid阅读器模块用于捕获所述射频标签模块的标签信息，所述rfid阅读器模块与所述总控服务器通信连接。

进一步地，所述ins定位模块包括电子罗盘、陀螺仪、加速度计及气压计。

进一步地，所述定位终端可以是佩戴式手环、头盔或手机。

实施例2

一种厂区工作人员移动轨迹的监控管理方法，具体步骤如下：

s1、获取厂区地图、建筑结构图以及厂区内各设备、标志物的分布场景信息，并将上述信息导入到厂区地图内，并将建立的厂区地图信息输入到总控服务器中，并在显示模块上显示；

s2、在整个厂区内分布设置rfid阅读器，建立定位系统，利用定位系统对厂区内不同工作区域进行权限划分形成禁区区域，并在进入相应禁区区域的入口处重点设置所述rfid阅读器，同时对不同权限工作人员在不同禁区区域的停留时间进行权限设定；

其中，所述禁区区域可以根据不同厂区进行划分，比如在化工厂内设置危险物品禁区，在炼钢厂区内设置高温禁区等，设置进入禁区的人员权限。

s3、通过所述rfid阅读器捕获人员佩戴的定位终端的射频标签信息，并将获取的标签信息传送到所述总控服务器，获取人员的实时位置信息；

再通过所述ins定位模块获取人员的加速度、角加速度信息并进行分析计算，获得人员的步频及航向信息，精确定位人员的实时位置，并对人员的行径路线进行规划导航，并将相应信息输出至所述总控服务器，同时在显示模块上显示；

s4、所述总控服务器中的数据处理模块对定位系统规划的当前人员的路径方向进行分析，结合人员身份标记信息，进行rfid身份权限识别分析，判断当前人员的路径是否会进入禁区区域；

若当前人员的身份标记不满足即将进入的禁区区域的权限要求，通过通信模块将分析结果输出至所述定位终端，并通过所述定位终端的提示模块提醒当前人员即将进入禁区；

若当前人员的身份标记满足当前禁区区域的权限要求，将人员进入禁区的时间输入至信息存储模块，并记录人员在当前禁区的停留时间，当设定的权限即将到时，发出提醒信号，并通过通信模块将提醒信号输出至所述定位终端，并通过所述提示模块提醒当前人员；

其中，针对禁区区域内，可以根据不同职位的管理人员设置相应的进入权限以及停留时间。

s5、在工作人员在禁区区域内时或在工作人员停留在某一固定位置不变时，通过工作人员佩戴的所述定位终端上的健康监测模块采集人员的心率、体温、血压信息，并通过所述数据分析模块分析当前人员的生命健康情况，判断人员在当前区域是否具有危险，若当前人员生命体征出现异常，将分析结果分别输出至所述提示模块与所述总控服务器，发出预警信息。

以上显示和描述了本发明的基本原理、主要特征和本发明的优点。本行业的技术人员应该了解，本发明不受上述实施例的限制，上述实施例和说明书中描述的只是本发明的原理，在不脱离本发明精神和范围的前提下本发明还会有各种变化和改进，这些变化和改进都落入要求保护的本发明的范围内。本发明要求的保护范围由所附的权利要求书及其等同物界定。