一种基于UWB技术的安全防控系统的制作方法

文档序号:20204762发布日期:2020-03-27 21:08阅读:来源:国知局

技术特征:

1.一种基于uwb技术的安全防控系统,其特征在于,包括微基站、微网关基站、电子标签、后台服务器和显示器;所述电子标签、微基站和微网关基站使用uwb信号构成uwb局域网;电子标签、微基站和微网关基站通过uwb局域两两相连;

所述微基站包括收发天线、uwb信号处理单元、中央控制单元、电源管理模块和指示灯;所述uwb信号处理单元一端与收发天线相连接,另一端与中央控制单元相连接;电源管理模块用于为微基站提供电能;指示灯用于显示微基站的工作状态;

微网关基站包括微基站、wifi模块和以太网口;wifi模块和以太网口用于将所述uwb局域网内部数据上传到外部网络,以及将外部网络数据下发到所述uwb局域网内部;

电子标签包括收发天线、uwb信号处理单元、中央处理单元、电源管理模块、六轴传感器模块、语音指示模块、电压检测模块和生理指标检测模块;其中,uwb信号处理单元一端与收发天线相连接,另一端与中央控制单元相连接;六轴传感器模块、语音指示模块、电压检测模块和生理指标检测模块分别与中央控制单元相连接;电源管理模块用于为电子标签提供电能;六轴传感器模块用于检测人员的加速度矢量参数和姿态角;语音指示模块使用语音合成模块,用于向人员输出警告语音和指示语音;电压检测模块可选用电场测量模块或近点感应模块,用于测量佩戴人员周围电力环境的电压值;生理指标检测模块选用心率测量模块,用于检测佩戴人员的健康状态是否正常;

所述电子标签、微基站和微网关基站使用uwb信号基于自组网算法构成uwb局域网;电子标签、微基站和微网关基站通过uwb局域两两相连;微网关基站通过无线wifi或有线以太网与后台服务器的通信收发端口相连接;

后台服务器用于存储微网关基站上传的数据,为相关监管人员分发对应作业环境的监管数据,并且负责转发监管人员下发的指令到指定作业环境的微网关基站,再由微网关基站通过uwb局域网发送到相关微基站或电子标签;

显示器用于通过访问后台服务器获取指定作业环境的管控数据和下发指令,或者通过直接访问微网关基站获取当前作业环境的管控数据和下发指令。

2.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,微基站和微网关基站布置在电力作业监管环境中;电子标签由电力人员携带,用于对人员进行实时定位和安全指标参数的检测。

3.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述收发天线为全向天线,用于接收和发送uwb无线信号;收发天线为内置天线。

4.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述微基站中的电源管理模块包括锂电池、充电模块和交流转直流模块;交流转直流模块用于将市电转换为直流电,为电源管理器模块提供电能;当微基站接入市电时,由市电为微基站提供电能,同时对锂电池进行充电;当微基站未接入市电时,由锂电池为微基站提供电能。

5.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述电子标签中的电源管理模块包括锂电池、充电模块和usb接口;充电模块一端与锂电池连接,另一端与usb接口连接;当usb接口接入外部电源时,由外部电源为电子标签提供电能,同时为锂电池充电;当usb没有接入外部电源时,由锂电池为电子标签提供电能。

6.根据权利要求1所述的系统,其特征在于,所述安全防控系统工作过程为:

微基站和微网关基站开机工作,并自动组建uwb局域网;微网关基站借助wifi或以太网口从服务器端下载作业环境的数据信息,并通过uwb局域网分发给局域网中的各个微基站和微网关基站;然后微基站和微网关基站处于待机状态,等待电子标签的数据请求或者下发服务器的相关数据信息到指定电子标签;

电子标签工作时先扫描一次uwb局域网,检查电子标签内部存储器保存的数据版本是否与当前作业环境的信息相一致;若版本不一致,则从微网关基站处下载最新的作业环境信息,并保存在存储器中;电子标签实时监测人员周围环境的电压值、自身生理指标参数,通过扫描uwb局域网得到周围所有微基站和微网关基站的运行状态信息,然后选择周边1~4个微基站发送定位请求信息,根据被选择微基站的应答信息,计算出电子标签与所选择1~4个微基站的物理距离,然后基于最小误差准则计算出电子标签的位置坐标,结合所述电压值、生理指标参数和作业环境信息评估自身安全指标,若评估得到的安全指标低于指定阈值,语音指示模块则会报警,并根据作业环境信息指示作业人员撤离路径;此外电子标签通过uwb局域网,将前面检测到的电压值、生理指标参数、坐标参数、安全指标和身份信息打包发送到微网关基站,再由微网关基站发送到服务器,监管人员使用显示器从服务器处获取数据即可实时监控现场作业情况;并且监管人员可以通过显示器下发指令到服务器,再由服务器发给微网关基站,最后由微网关基站根据指令类型通过uwb局域网下发到指定的设备,再由指定设备执行具体指令。

7.根据权利要求6所述的系统,其特征在于,所述uwb局域网的组建方法基于严格的投票策略,即一个未加入uwb局域网的设备,只有在获得周围所有已加入uwb局域网的微基站和微网关基站的许可后才能接入uwb局域网。

当前第2页1 2 3 
网友询问留言 已有0条留言
  • 还没有人留言评论。精彩留言会获得点赞!
1