一种基于人体刚性指标的室内设备找寻系统的制作方法

本实用新型涉及室内设备运检领域，具体涉及一种基于人体刚性指标的室内设备找寻系统。

背景技术：

随着科技的发展和技术的进步，室外定位和室外导航可以依靠GPS定位导航系统、GLONASS定位导航系统、北斗定位导航系统等准确实现，但是，由于各定位导航系统在室内时的定位信号、导航信号较弱，通常不能准确实现在室内的定位和导航。目前有采用室内定位天线技术来完成室内定位和轨迹导航目的的，但在所有室内都部署定位天线的投资巨大，且不可实现。目前，在室内设备的维护领域中，因施工维护人员更迭频繁，后补的施工维护人员因不清楚室内设备的位置，找寻室内设备位置的时间通常会占据整个维护工作时间的50％以上，导致维护工作效率低下，不利于提高室内设备的维护效率。

技术实现要素：

为了解决上述现有技术中存在的缺点和不足，本实用新型提供了一种能有效缩短查找时间的基于人体刚性指标的室内设备找寻系统。

为了实现上述技术目的，本实用新型提供的基于人体刚性指标的室内设备找寻系统，包括电源模块、通信模块、导航模块、CPU、存储模块、内存模块、建筑物室内图纸分析模块、动作分析模块、室内方向实时分析展示模块、室内轨迹实时显示模块和室内轨迹实时记录模块；电源模块为系统提供电源；通信模块提供室内设备所在建筑物楼层的定位基于地面站的修正功能；导航模块提供到达室内设备所处建筑物楼层的定位、导航功能；CPU在找寻室内设备时进行计算；存储模块用于事先保存从建筑物楼层的入口处到达室内设备所在位置的轨迹；内存模块为存储模块中保存的轨迹提供显示缓存功能；建筑物室内图纸分析模块用于矢量化室内图纸使室内的长度、宽度与室内图纸相匹配；动作分析模块用于在初次找寻室内设备和记录轨迹时对人行走、跑、跳的动作进行分析，并根据分析结果修正身高与步幅之间的计算指数；室内方向实时分析展示模块在初次找寻室内设备和记录轨迹时判断、记录、指导和显示行走方向；室内轨迹实时显示模块在初次找寻室内设备和记录轨迹时实时显示行走轨迹；室内轨迹实时记录模块在初次找寻室内设备和记录轨迹时实时记录行走轨迹。

优选的，所述电源模块包括电源管理单元和电力存储单元。

优选的，所述导航模块包括定位单元和地图单元。

优选的，所述定位单元为GPS定位单元或GLONASS定位单元或北斗定位单元。

优选的，所述室内设备找寻系统还包括拍摄模块，在不存在现有的建筑物楼层室内图纸时，通过拍摄模块获得建筑物楼层的室内图纸。

优选的，所述室内设备找寻系统还包括外壳，电源模块、通信模块、导航模块、CPU、存储模块、内存模块、建筑物室内图纸分析模块、动作分析模块、室内方向实时分析展示模块、室内轨迹实时显示模块和室内轨迹实时记录模块均设于外壳内，外壳上设有信号连接于CPU的显示界面。

优选的，所述显示界面采用电容触摸显示屏。

采用本实用新型提供的室内设备找寻系统时，可以通过CPU、存储模块、内存模块、建筑物室内图纸分析模块、动作分析模块、室内方向实时分析展示模块、室内轨迹实时显示模块和室内轨迹实时记录模块的结合事先采集并保存从楼层的入口处到达设备所在位置处的轨迹，以便为后续在室内找寻设备时提供准确的指引，大大缩短工作人员查找室内设备时所需的时间，有利于提高工作效率。另外，通过导航模块可以在工作人员赶往室内设备所处建筑物时提供室外导航信号，便于工作人员依据该室外导航信号准确、及时的到达建筑物，有利于进一步缩短工作人员查找室内设备所需的时间。

通过加设的拍摄模块能在没有现成的室内图纸的情况下通过拍摄获得楼层的室内图纸，以便根据室内图纸顺利采集从入口处至设备所在位置的路径信息。

显示界面采用电容触摸显示屏，不仅可以显示室内图纸和到达设备所在位置的路径，还能通过触屏方式直接选择需要检修的室内设备，有利于降低装置整体的操作难度。

附图说明

图1为本实用新型实施例一室内设备找寻系统的整体示意图；

图2为本实用新型实施例一中利用室内设备找寻系统初次记录找寻轨迹时的流程图；

图3为本实用新型实施例一中利用室内设备找寻系统再次找寻室内设备时的流程图。

图中，1-电源模块，2-通信模块，3-导航模块，4-CPU，5-存储模块，6-内存模块，7-建筑物室内图纸分析模块，8-动作分析模块，9-室内方向实时分析展示模块，10-室内轨迹实时显示模块，11-室内轨迹实时记录模块，12-拍摄模块。

具体实施方式

下面结合附图和具体实施例对本实用新型作进一步说明。需要理解的是，下述的“上”、“下”、“左”、“右”、“纵向”、“横向”、“内”、“外”、“竖直”、“水平”、“顶”、“底”等指示方位或位置关系的词语仅基于附图所示的方位或位置关系，仅为了便于描述本实用新型和简化描述，而不是指示或暗示所指的装置/元件必须具有特定的方位或以特定的方位构造和操作，因此不能理解为对本实用新型的限制。

实施例一

如图1所示，本实用新型实施例一提供的一种基于人体刚性指标的室内设备找寻系统，包括电源模块1、通信模块2、导航模块3、CPU4、存储模块5、内存模块6、建筑物室内图纸分析模块7、动作分析模块8、室内方向实时分析展示模块9、室内轨迹实时显示模块10和室内轨迹实时记录模块11。

电源模块1为系统的各电子元器件提供电源，从而保证系统整体能正常运行。通信模块2提供室内设备所在建筑物楼层的定位基于地面站的修正功能，以便提高系统整体的通用性和在使用过程中的准确性。导航模块3提供到达室内设备所处建筑物楼层的定位、导航功能，当检修的工作人员不在室内设备所处建筑物的附近时，可以借助导航模块3的导航信号及时、准确的到达室内设备所处的建筑物。CPU4在系统工作时进行计算，使系统整体能在工作人员找寻室内设备时提供正确的引导。存储模块5用于事先保存从建筑物楼层的入口处到达室内设备所在位置的轨迹，以便再次找寻室内设备时进行调用。内存模块6为存储模块5中保存的轨迹提供显示缓存功能，便于将轨迹加载至显示界面上。建筑物室内图纸分析模块7用于矢量化室内图纸，使室内的长度、宽度与室内图纸相匹配，提高初次采集轨迹时的准确性。动作分析模块8用于在初次找寻室内设备和记录轨迹时对人行走、跑、跳的动作进行分析，并根据分析结果修正身高与步幅之间的计算指数，提高初次采集轨迹和找寻室内设备的准确性。室内方向实时分析展示模块9在初次找寻室内设备和记录轨迹时判断、记录、指导和显示行走方向，室内轨迹实时显示模块10在初次找寻室内设备和记录轨迹时实时显示行走轨迹，室内轨迹实时记录模块11在初次找寻室内设备和记录轨迹时实时记录行走轨迹。

本实施例中，电源模块1包括电源管理单元和电力存储单元，电力存储单元用于存储电能，电源管理单元用于管理电源模块的输出电流值、输出电压值等参数，使电源模块的输出电流能更好的满足系统中各电子元器件的用电要求。

本实施例中，为了通过导航模块3实现导航功能，导航模块包括定位单元和地图单元，其中，定位单元采用GPS定位单元。定位单元用于确定工作人员在室外时的具体位置，地图单元根据工作人员所处的具体位置提供到达室内设备所处建筑物的导航信号，从而实现为工作人员在室外到达目标室内设备所处建筑物时提供导航功能。

本实施例中，为了在没有现成的建筑物楼层室内图纸的情况下获得建筑物楼层的室内图纸，室内设备找寻系统还包括拍摄模块12，通过拍摄模块进行拍摄获得建筑物楼层的室内图纸，以便在初次采集完找寻室内设备的轨迹后能将轨迹顺利映射至室内图纸上。

本实施例中，电源模块1电连接于CPU4，通信模块2、导航模块3、存储模块5、内存模块6、建筑物室内图纸分析模块7和动作分析模块8均信号连接于CPU4，室内方向实时分析展示模块9、室内轨迹实时显示模块10和室内轨迹实时记录模块11均信号连接于内存模块。另外，本系统还设置信号连接于CPU4的显示界面，为了同时满足显示和选择的目的，显示界面可以采用电容触摸显示屏。

为了安装各模块，本实施例的系统还包括外壳，电源模块、通信模块、导航模块、CPU、存储模块、内存模块、建筑物室内图纸分析模块、动作分析模块、室内方向实时分析展示模块、室内轨迹实时显示模块和室内轨迹实时记录模块均设于外壳内，显示界面嵌装于外壳上。

本实施例还提供了一种基于人体刚性指标的室内设备找寻方法，包括以下步骤：

(1)基于人体刚性指标计算人行走、跳、跑时的步幅；

(2)通过一种基于人体刚性指标的室内设备找寻系统利用步骤(1)中的步幅实时记录从建筑物楼层的入口处到达室内设备所在位置的轨迹，将记录的轨迹映射并保存到建筑物楼层的室内图纸上；

(3)下一次找寻设备时，沿步骤(2)中保存的轨迹快速找到室内设备所在位置。

人体刚性指标包括身高，步骤(1)中基于人体刚性指标计算人行走、跳、跑时的步幅的公式为，步幅＝R*身高，其中,R表示计算指数。为了使步幅与身高能够匹配，本实施例中，R的取值为0.45。

上述步骤(2)中，同时记录从建筑物楼层的入口处到达室内设备所在位置的行走距离和行走方向，以此实现记录轨迹的目的。

上述步骤(2)中，若建筑物楼层的室内图纸现有，则将室内图纸直接导入基于人体刚性指标的室内设备找寻系统。若不存在现有的建筑物楼层室内图纸，先通过拍摄获得建筑物楼层的室内图纸并导入基于人体刚性指标的室内设备找寻系统，然后再记录从建筑物楼层的入口处到达室内设备所在位置的轨迹。

如图2所示，利用上述记载的室内设备找寻系统事先采集找寻室内设备的轨迹时，包括以下步骤：

(A)开始：启动上述记载的基于人体刚性指标的室内设备找寻系统，并输入记录人员的身高；

(B)GIS选取位置：根据室内设备的经度和纬度选取具体位置；

(C)判断步骤(B)中选取的位置处是否有建筑物；若有建筑物，进行步骤(E)；若没有建筑物，进行步骤(D)；

(D)搭建建筑物：在步骤(B)中选取的位置处搭建楼宇、楼栋和单元；

(E)选择楼层：根据室内设备所在位置选取楼层；

(F)判断是否存有步骤(E)中选取楼层的室内图纸；若有室内图纸，进行步骤(G)；若没有室内图纸，进行步骤(F1)或步骤(F2)；

(F1)若建筑物楼层的室内图纸现有，直接将室内图纸导入系统中，然后进行步骤(G)；

(F2)若不存在现有的建筑物楼层室内图纸，通过拍摄模块12进行拍摄形成楼层室内图纸，并将形成的室内图纸导入系统中，然后进行步骤(G)；

(G)加载图纸：将建筑物楼层的室内图纸通过内存模块6加载至系统的显示界面上；

(H)添加/选择设备：根据步骤(G)中室内图纸上的设备位置标识添加或选择需要找寻的设备；

(I)选择入口：根据步骤(G)中室内图纸选择找寻步骤(H)中设备时楼层的入口处；

(J)开始行走，记录轨迹：记录人员从步骤(I)中选择的入口处正常行走至设备所在位置处，系统实时采集记录人员行走时的步幅数据和转向数据，系统显示并保存记录人员行走的轨迹；

(K)结束行走，映射轨迹：记录人员根据步骤(J)到达设备所在位置后，轨迹采集结束，系统将采集的轨迹映射至室内图纸上，获得能快速查找室内设备的轨迹信息；

(L)保存轨迹：系统将步骤(K)中获得的轨迹信息保存至存储模块5中，以便下一次找寻室内设备时调用。

为了提高系统整体的通用性，可以将找寻不同建筑物、不同楼栋、不同楼层内不同室内设备的轨迹通过上述采集步骤进行采集，然后将采集的轨迹全部存入存储模块中，便于下一次找寻时调用。

上述步骤(J)中，动作分析模块8对记录人员移动时行走、跳、跑的动作进行分析，并根据分析结果及时对身高和步幅之间的计算指数R进行修正，有效提高初次采集轨迹时的准确度。

如图3所示，利用本实施例基于人体刚性指标的室内设备找寻系统采集完找寻设备的路径后，后续使用时可以根据以下步骤快速到达需要检修的室内设备：

(a)开始；启动室内设备找寻系统，并输入检修人员的身高；

(b)搜索/选择设备：根据检修目的搜索或选择目标设备；

(c)判断：室内设备找寻系统判断检修人员是否在目标设备所处楼宇的附近，若在附近，进行步骤(d)；若不在附近，进行步骤(c1)；

(c1)导航：室内设备找寻系统进入导航模式，通过导航模块3提供自检修人员所在位置处至目标设备所处楼宇的导航信号，检修人员根据导航信号实现步骤(d)；

(d)到达目标设备所处的楼宇；

(e)到达入口：检修人员根据显示的室内图纸到达目标设备所处楼层的入口处；

(f)显示入口至目标设备所在位置处的路径：系统根据步骤(e)中到达的入口加载并显示自入口处到达目标设备所在位置处的路径；

(g)沿路径行走：检修人员沿步骤(f)中显示的路径直行，系统整体实时采集检修人员的步幅数据，并根据采集的步幅数据实时显示检修人员的行走轨迹；

(h)节点1：当检修人员沿显示的路径行走至需要转向的第1个节点时，系统采集检修人员行走的方向并根据显示的路径指导检修人员正确转向；

(i)转向后直行：检修人员根据步骤(h)中的指导进行转向后沿直线行走，系统整体实时采集检修人员的步幅数据，并根据步幅数据实时显示检修人员的行走轨迹；

(j)节点2：当检修人员通过步骤(i)沿显示的路径行走至需要转向的第2个节点时，系统采集检修人员行走的方向并根据显示的路径指导检修人员正确转向；

(k)重复步骤(i)，当检修人员沿显示的路径行走至需要转向的下一个节点时，重复步骤(j)，根据显示的路径重复步骤(i)和步骤(j)直至实现步骤(m)；

(m)到达路径终点：检修人员根据显示的路径重复行走、转向后到达路径终点，实现步骤(n)；

(n)到达目标位置：检修人员到达目标设备所在的具体位置，通过系统完成找寻室内设备的工作。

检修人员通过上述步骤到达目标设备所在的具体位置后，对目标设备进行检验、维修，实现检修目的。

上述步骤(c)中，系统可以根据定位单元的定位信号和目标设备的位置信息判断检修人员是否在目标设备所处楼宇的附近。

本实施例利用室内设备找寻系统事先采集并保存从楼层的入口处到达设备所在位置处的轨迹，以便为后续在室内找寻设备时提供准确的指引，大大缩短工作人员查找室内设备时所需的时间，有利于提高工作效率。

本实施例中的电源模块1可以采用蓄电池。

本实施例中的存储模块5可以采用SD卡。

本实施例中的动作分析模块8采用九轴传感器，采集移动时变化的X值、Y值和Z值，并根据傅里叶算法实时修正计算指数R的值。

本实施例中导航模块3的定位单元也可以采用GLONASS定位单元或北斗定位单元。

本实施例中的通信模块2可以采用GPRS无线通信模块或WiFi无线通信模块或4G无线通信模块等合理的结构。

本实施例中的室内方向实时分析展示模块9可以采用高精度抗干扰的方位传感器。

除上述优选实施例外，本实用新型还有其他的实施方式，本领域技术人员可以根据本实用新型作出各种改变和变形，只要不脱离本实用新型的精神，均应属于本实用新型权利要求书中所定义的范围。