一种基于opm的无线定位系统的制作方法
【专利摘要】本发明涉及无线通信领域，具体涉及一种基于OPM的无线定位系统。本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的：一种基于OPM的无线定位系统，多个定位卡、多个定位基站和定位控制终端，所述定位卡包含卡体、设在所述卡体上的操作装置和设在所述卡体内部且与所述操作装置连接的定位卡OPM装置。本发明的目的是提供一种基于OPM的无线定位系统，一方面利用OPM无线通信装置动态地建立无线网络，布网便利，拓展灵活，不需要众多的物理网线连接，实现人员定位，并通过反馈警告信号警示用户，另一方面本无线网络系统中使用的定位卡和基站本身具备良好的防潮和防尘处理，能在矿井等较为潮湿和多尘的环境下使用。
【专利说明】—种基于OPM的无线定位系统
【技术领域】
[0001]本发明涉及无线通信领域，具体涉及一种基于OPM的无线定位系统。
【背景技术】
[0002]现实生活中，很多场合需要对人员位置进行定位和实时监控，譬如矿井井下、养老公寓、灾害搜救现场或大型仓库(包括冷库)，在现有技术中对人员定位往往有两种方式，一种是建立视频监控网络，但是这种方式硬件成本投入过大，且布局麻烦，在光线不好的地方也无法获得较好的视野；另一种是采用网络定位，在人员身上设置信号发射器，通过服务终端查看信号的地点来完成监控，网络采用GPS、手机信号、RFID、WIFI等技术手段，但普遍存在环境要求高、服务商资费高、无法实时定位或需要网线布线等缺陷，也有诸如专利号为CN201320142165.3的专利文献所公开的一种基于zigbee技术的定位系统，但一方面该系统存在无线覆盖范围小、无法做到实时跟踪定位和产品基站需要物理布网线，发生紧急情况断网不能工作的技术缺陷，另一方面基站和定位卡缺少防尘防潮防干扰等专项设计，使得设备在多尘、潮湿、阴暗的环境中诸如矿井中，使用寿命不长。
【发明内容】
[0003]本发明的目的是提供一种基于OPM的无线定位系统，一方面利用OPM无线通信装置动态地建立无线网络，布网便利，拓展灵活，不需要众多的物理网线连接，实现人员定位，并通过反馈警告信号警示用户，另一方面本无线网络系统中使用的定位卡和基站本身具备良好的防潮和防尘处理，能在矿井等较为潮湿和多尘的环境下使用。
[0004]本发明的上述技术目的是通过以下技术方案得以实现的:一种基于OPM的无线定位系统，多个定位卡、多个定位基站和定位控制终端，所述定位卡包含卡体、设在所述卡体上的操作装置和设在所述卡体内部且与所述操作装置连接的定位卡OPM装置，所述操作装置包含外凸与所述卡体外表面上的报警按钮和报警灯，所述定位基站包含壳体、设在壳体上的天线和设在所述壳体内腔的定位基站OPM装置，所述定位控制终端与至少一个所述定位基站通过网线物理连接，所述定位控制终端包含服务器、GIS系统和人员管理软件。
[0005]所述定位卡可以通过所述定位卡OPM装置发射信号，信号可以被所述定位基站里的所述定位基站OPM装置捕获，根据场强大小转换成位置数据，此数据可以在OPM网络中在多个所述定位基站之间互相传播，也可以通过以太网传输到连接在以太网内的所述定位控制终端中，数据在所述定位控制终端中通过GIS系统和人员管理软件最终被管理人员观察，以查看佩戴所述定位卡的用户的位置信息，用户还可以通过所述报警按钮发送求救信号，第一时间被管理人员发现，另一方面，管理人员也可以发送警告信号，通过上述的OPM网络的传输方式被所述定位卡捕获，通过所述定位卡OPM装置控制所述报警灯亮，提示用户注意警示。
[0006]作为本发明的优选,所述定位卡的卡体上位于定位卡OPM装置的对应位置设有防屏蔽区，所述防屏蔽区包含多条两侧侧壁成对称锯齿形的防屏蔽槽，所述防屏蔽槽之中还设有封闭的防尘网。
[0007]所述防屏蔽槽两侧侧壁成对称锯齿形，经过实验发现，信号发射效果较好，利于信号的收集和接收，若是在矿井等条件不佳的环境下作业，所述防尘网能遮挡灰尘，提升设备的使用寿命。
[0008]作为本发明的优选，所述定位卡内腔中设有装有干燥剂的防潮块。
[0009]所述防潮块中装有干燥剂，在封闭潮湿的环境下保持内部电子元件干燥，提升电子设备运作过程中的稳定性。
[0010]作为本发明的优选，所述定位卡OPM装置包含主控装置、与所述主控装置连接的OPM通信装置、与所述主控装置连接的接口装置和与所述主控装置、OPM通信装置和所述接口装置连接的电源装置。
[0011 ] 所述电源装置给所述主控装置和OPM通信装置提供运行所需要的电量，在整个定位卡处于正常运作过程中，所述OPM通信装置会持续发出通信信号，若是在矿井等地方使用，附近有地方坍塌，需要提醒工人注意时，所述OPM通信装置接收到警告信号回馈给所述主控装置，所述主控装置控制所述报警灯亮；当带有本定位卡的工人遇到危险需要求救时，按动所述报警按钮，报警信号通过所述主控装置传递给所述OPM通信装置，从而连同地点发射给外置的基站，基站管理者可以及时组织营救。
[0012]作为本发明的优选，所述操作装置还包含运行灯和低压警示灯，所述主控装置包含主控处理器、与所述主控处理器连接的报警发射器和与所述主控处理器连接的报警接收器，所述主控制器与所述运行灯、报警灯和低压警示灯相连，所述报警发射器与所述报警按钮相连。
[0013]所述主控处理器可采用microchip公司的型号为PIC24f JGA102芯片，用户按下所述报警按钮时，与之相连的所述报警发射器会产生信号回馈给PIC24FJGA102芯片，从而该芯片会传递信号给所述OPM通信装置，外置的基站中可以收到求救信号；若该芯片接收到所述OPM通信装置发来的警告信号时，一方面控制所述报警灯亮起，另一方面则会发送信号给所述报警接收器，所述报警接收器包含有蜂鸣器，提醒用户注意警报。
[0014]作为本发明的优选，所述壳体包含盒体和盖在所述盒体上的盒盖，所述盒体和所述盒盖之间的接触部分设有封闭装置，所述封闭装置包含中端抵触在所述盒体外侧壁的抵触部和两端向所述盒盖延伸的封闭部。
[0015]所述封闭装置的横截面成U形，中部抵触在所述盒体外侧壁上，当一侧由于外力发生形变，这一侧的所述封闭部会被外力压向靠近所述盒体外侧壁，此时就会推动另一侧的所述封闭部更靠近所述盒盖，起到更好的隔尘封闭作用，避免基站收到矿井内落石的影响从而基站外壳发生形变，所述封闭装置与所述基站盒和所述盒盖发生脱离，尘土进入基站盒盒体内。
[0016]作为本发明的优选，所述壳体内腔中设有内含有干燥剂的防潮盒。
[0017]所述防潮盒内装有干燥剂，提升基站在潮湿环境下作业的运行情况。
[0018]作为本发明的优选，所述定位基站OPM装置包含基站主控装置、与所述基站主控装置连接的基站通信装置、基站接口装置和与所述基站主控装置、所述基站通信装置和所述基站接口装置连接的基站电源装置，所述基站接口装置包含与所述基站主控装置连接的以太网接口和与所述基站电源装置连接的电源接口。[0019]所述定位基站OPM装置安装在所述基站盒壳体内，所述基站通信装置通过外接的所述天线收到用户佩戴在身上的定位卡发出的信号，信号被所述基站通信装置处理，通过场强大小分析出位置数据，位置数据被传输到所述基站主控装置内，再通过所述基站主控装置通过所述以太网接口传给以太网里的控制终端，用户在控制终端上就可以读取到人员的位置信息，所述基站通信装置采用OPM芯片，不仅可以收集到定位卡发射过来的信息，把信息传给以太网里的终端，也可以将信息通过OPM网络传输给另一个基站，所以整个OPM网络中只要有一台基站连接以太网，信号就可以顺利传出。
[0020]作为本发明的优选，所述基站主控装置包含起运算控制作用的主控器、与所述主控器连接的且给所述主控器提供时钟信号的时钟器、与所述主控器连接的且给所述主控器提供数据存储功能的FLASH存储器和一端与所述主控器连接，另一端与所述以太网接口连接，且能将电路信号在SPI信号和以太网网络信号之间转换的转换器。
[0021]所述主控器选用MICROCHIP公司的型号为DSPIC33FJ256GP710的芯片，能采集到从所述通信装置处传输来的信号，所述时钟器采用型号为PCF8383的芯片，给所述主控器提供时钟信号，所述FLASH存储器采用型号为SST25VF016B的芯片，为所述主控器提供存储空间，信号从所述主控器传输到所述以太网接口，由于所述主控器中的传输信号和以太网里传输的信号格式不同，需要所述转换器转换，所述转换器选用型号为ENC28J60的芯片。
[0022]综上所述，本发明具有如下有益效果:
1、本无线定位系统采用OPM网络技术,信号在定位卡一定位基站一定位控制终端中传输，最少只需要一台定位基站盒定位控制终端利用网线连接，其他设备之间均采用无线连接，布网便利，拓展灵活。
[0023]2、本无线定位系统中的定位卡和定位基站都有防潮和防尘设计，提升本系统在诸如矿井下等恶劣环境下作业的运行效果。
[0024]3、本无线定位系统不仅可以收到用户的位置信息，同时设置了报警按钮供用户提供紧急报警信号，另一方面本系统也可以通过定位控制终端传输警告信号到用户的定位卡上，提升本系统的安全性和实用性。
【专利附图】
【附图说明】
[0025]图1是实施例1的示意图；
图2是定位卡的示意图；
图3是定位卡中防屏蔽区的示意图；
图4是定位卡OPM装置的示意图；
图5是定位基站的不意图；
图6是图5A处的放大图；
图7是定位基站OPM装置的不意图 图中:
1、定位卡，11、卡体，12、操作装置，121、报警按钮，122、运行灯，123、报警灯，124、低压警示灯，13、定位卡OPM装置，131、主控装置，1311、主控处理器，1312、报警发射器，1313、报警接收器，132、电源装置，133、OPM通信装置，134、接口装置，14、防屏蔽区，141、防屏蔽槽，142、防尘网，2、定位基站，21、壳体，211、盒体，212、盒盖，22、天线，23、定位基站OPM装置，231、基站主控装置，2311、主控器，2312、时钟器，2313、FLASH存储器，2314、转换器，232、基站电源装置，233、基站通信装置，234、基站接口装置，2341、以太网接口，2343、电源接口，25、封闭装置，251、抵触部，252、封闭部，26、防潮盒，3、定位控制终端。
【具体实施方式】
[0026]以下结合附图对本发明作进一步详细说明。
[0027]本具体实施例仅仅是对本发明的解释，其并不是对本发明的限制，本领域技术人员在阅读完本说明书后可以根据需要对本实施例做出没有创造性贡献的修改，但只要在本发明的权利要求范围内都受到专利法的保护。
[0028]实施例1，如图1一图7所示:一种基于OPM的无线定位系统，包含多个定位卡1、多个定位基站2和定位控制终端3，其特征在于:定位卡包含卡体11、设在卡体11上的操作装置12和设在卡体11内部且与操作装置12连接的定位卡OPM装置13，操作装置12包含外凸与卡体11外表面上的报警按钮121和报警灯123，定位基站2包含壳体21、设在壳体21上的天线22和设在壳体21内腔的定位基站OPM装置23，定位控制终端3与至少一个定位基站2通过网线物理连接，定位控制终端3包含服务器、GIS系统和人员管理软件。
[0029]定位卡I可以通过定位卡OPM装置13发射信号,信号可以被定位基站2里的定位基站OPM装置23捕获，根据场强大小转换成位置数据，此数据可以在OPM网络中在多个定位基站2之间互相传播，也可以通过以太网传输到连接在以太网内的定位控制终端3中，数据在定位控制终端3中通过GIS系统和人员管理软件最终被管理人员观察，以查看佩戴定位卡I的用户的位置信息，用户还可以通过报警按钮发送求救信号，第一时间被管理人员发现，另一方面，管理人员也可以发送警告信号，通过上述的OPM网络的传输方式被定位卡I捕获，通过定位卡OPM装置23控制报警灯123亮，提示用户注意警示。
[0030]定位卡I的卡体11上位于定位卡OPM装置13的对应位置设有防屏蔽区14,防屏蔽区14包含多条两侧侧壁成对称锯齿形的防屏蔽槽141，防屏蔽槽141之中还设有封闭的防尘网142。定位卡I内腔中设有装有干燥剂的防潮块。防屏蔽槽141两侧侧壁成对称锯齿形，经过实验发现，信号发射效果较好，利于信号的收集和接收，若是在矿井等条件不佳的环境下作业，防尘网142能遮挡灰尘，提升设备的使用寿命。防潮块中装有干燥剂，在封闭潮湿的环境下保持内部电子元件干燥，提升电子设备运作过程中的稳定性。
[0031]定位卡OPM装置13包含主控装置131、与主控装置131连接的OPM通信装置133、与主控装置131连接的接口装置134和与主控装置131、0PM通信装置133和接口装置134连接的电源装置132。操作装置12还包含运行灯122和低压警示灯124，主控装置131包含主控处理器1311、与主控处理器1311连接的报警发射器1312和与主控处理器1311连接的报警接收器1313，主控制器1311与运行灯122、报警灯123和低压警示灯124相连，报警发射器1312与报警按钮121相连。电源装置132给主控装置131和OPM通信装置133提供运行所需要的电量，在整个定位卡处于正常运作过程中，OPM通信装置133会持续发出通信信号，若是在矿井等地方使用，附近有地方坍塌，需要提醒工人注意时，OPM通信装置133接收到警告信号回馈给主控装置131，主控装置131控制报警灯123亮；当带有本定位卡I的工人遇到危险需要求救时，按动报警按钮121，报警信号通过主控装置131传递给OPM通信装置133，从而连同地点发射给外置的基站.主控处理器1311可采用microchip公司的型号为PIC24fJGA102芯片，用户按下报警按钮121时，与之相连的报警发射器1312会产生信号回馈给PIC24FJGA102芯片，从而该芯片会传递信号给OPM通信装置133，外置的基站中可以收到求救信号；若该芯片接收到OPM通信装置133发来的警告信号时，一方面控制报警灯123亮起，另一方面则会发送信号给报警接收器1313，报警接收器包含有蜂鸣器，提醒用户注意警报。
[0032]壳体21包含盒体211和盖在盒体211上的盒盖212，盒体211和盒盖212之间的接触部分设有封闭装置25，封闭装置25包含中端抵触在盒体211外侧壁的抵触部251和两端向盒盖212延伸的封闭部252。壳体21内腔中设有内含有干燥剂的防潮盒26。封闭装置25的横截面成U形，中部抵触在盒体211外侧壁上，当一侧由于外力发生形变，这一侧的封闭部252会被外力压向靠近盒体211外侧壁，此时就会推动另一侧的封闭部232更靠近盒盖212，起到更好的隔尘封闭作用，避免基站收到矿井内落石的影响从而基站2外壳发生形变，封闭装置25与壳体21发生脱离，尘土进入基站盒盒体内。防潮盒26内装有干燥剂，提升基站在潮湿环境下作业的运行情况。
[0033]定位基站OPM装置23包含基站主控装置231、与基站主控装置231连接的基站通信装置233、基站接口装置234和与基站主控装置231、基站通信装置233和基站接口装置234连接的基站电源装置232，基站接口装置234包含与基站主控装置231连接的以太网接口 2341和与基站电源装置232连接的电源接口 2343，基站主控装置231包含起运算控制作用的主控器2311、与主控器2311连接的且给主控器2311提供时钟信号的时钟器2312、与主控器2311连接的且给主控器2311提供数据存储功能的FLASH存储器2313和一端与主控器2311连接，另一端与以太网接口 2341连接，且能将电路信号在SPI信号和以太网网络信号之间转换的转换器2314。定位基站OPM装置23安装在基站2内，基站通信装置233通过外接的天线22收到用户佩戴在身上的定位卡I发出的信号，信号被基站通信装置234处理，通过场强大小分析出位置数据，位置数据被传输到基站主控装置231内，再通过基站主控装置231通过以太网接口 2341传给以太网里的控制终端3，用户在控制终端3上就可以读取到人员的位置信息，基站通信装置233采用OPM芯片，不仅可以收集到定位卡I发射过来的信息，把信息传给以太网里的终端，也可以将信息通过OPM网络传输给另一个基站2，所以整个OPM网络中只要有一台基站2连接以太网，信号就可以顺利传出。主控器2311选用MICROCHIP公司的型号为DSPIC33FJ256GP710的芯片，能采集到从基站通信装置233处传输来的信号，时钟器2312采用型号为PCF8383的芯片，给主控器2311提供时钟信号，FLASH存储器2313采用型号为SST25VF016B的芯片，为主控器2311提供存储空间，信号从主控器2311传输到以太网接口 2341，由于主控器中2311的传输信号和以太网里传输的信号格式不同，需要转换器转换，转换器2314选用型号为ENC28J60的芯片。
【权利要求】
1.一种基于OPM的无线定位系统,包含多个定位卡(I)、多个定位基站(2)和定位控制终端(3)，其特征在于:所述定位卡包含卡体(11)、设在所述卡体(11)上的操作装置(12)和设在所述卡体(11)内部且与所述操作装置(12)连接的定位卡OPM装置(13)，所述操作装置(12)包含外凸与所述卡体(11)外表面上的报警按钮(121)和报警灯(123)，所述定位基站(2 )包含壳体(21)、设在壳体(21)上的天线(22 )和设在所述壳体(21)内腔的定位基站OPM装置(23)，所述定位控制终端(3)与至少一个所述定位基站(2)通过网线物理连接，所述定位控制终端(3)包含服务器、GIS系统和人员管理软件。
2.根据权利要求1所述的一种基于OPM的无线定位系统，其特征在于:所述定位卡(I)的卡体(11)上位于定位卡OPM装置(13)的对应位置设有防屏蔽区(14)，所述防屏蔽区(14)包含多条两侧侧壁成对称锯齿形的防屏蔽槽(141)，所述防屏蔽槽(141)之中还设有封闭的防尘网(142)。
3.根据权利要求1所述的一种基于OPM的无线定位系统，其特征在于:所述定位卡(I)内腔中设有装有干燥剂的防潮块。
4.根据权利要求1所述的一种基于OPM的无线定位系统，其特征在于:所述定位卡OPM装置(13)包含主控装置(131)、与所述主控装置(131)连接的OPM通信装置(133)、与所述主控装置(131)连接的接口装置(134)和与所述主控装置(131)、OPM通信装置(133)和所述接口装置(134)连接的电源装置(132)。
5.根据权利要求1所述的一种基于OPM的无线定位系统，其特征在于:所述操作装置(12)还包含运行灯(122)和低压警示灯(124)，所述主控装置(131)包含主控处理器(1311)、与所述主控 处理器(1311)连接的报警发射器(1312)和与所述主控处理器(1311)连接的报警接收器(1313)，所述主控制器(1311)与所述运行灯(122)、报警灯(123)和低压警示灯(124)相连，所述报警发射器(1312)与所述报警按钮(121)相连。
6.根据权利要求1所述的一种基于OPM的无线定位系统，其特征在于:所述壳体(21)包含盒体(211)和盖在所述盒体(211)上的盒盖(212)，所述盒体(211)和所述盒盖(212)之间的接触部分设有封闭装置(25)，所述封闭装置(25)包含中端抵触在所述盒体(211)外侧壁的抵触部(251)和两端向所述盒盖(212 )延伸的封闭部(252 )。
7.根据权利要求1所述的一种基于OPM的无线定位系统，其特征在于:所述壳体(21)内腔中设有内含有干燥剂的防潮盒(26 )。
8.根据权利要求1所述的一种基于OPM的无线定位系统，其特征在于:所述定位基站OPM装置(23)包含基站主控装置(231)、与所述基站主控装置(231)连接的基站通信装置(233)、基站接口装置(234)和与所述基站主控装置(231)、所述基站通信装置(233)和所述基站接口装置(234 )连接的基站电源装置(232 )，所述基站接口装置(234 )包含与所述基站主控装置(231)连接的以太网接口(2341)和与所述基站电源装置(232)连接的电源接口(2343)。
9.根据权利要求1所述的一种基于OPM的无线定位系统，其特征在于:所述基站主控装置(231)包含起运算控制作用的主控器(2311)、与所述主控器(2311)连接的且给所述主控器(2311)提供时钟信号的时钟器(2312)、与所述主控器(2311)连接的且给所述主控器(2311)提供数据存储功能的FLASH存储器(2313)和一端与所述主控器(2311)连接，另一端与所述以太网接口(2341)连接，且能将电路信号在SPI信号和以太网网络信号之间转换的转 换器(2314)。
【文档编号】H04W64/00GK104010365SQ201410175044
【公开日】2014年8月27日 申请日期:2014年4月29日 优先权日:2014年4月29日
【发明者】宋梁, 王宏佳, 俞伟良, 吴东雷 申请人:湖州欧麦斯通信科技有限公司