一种建筑工地人员定位系统和方法与流程

本发明涉及建筑工地智能监测领域，具体地说，特别涉及到一种建筑工地人员定位系统和方法。

背景技术：

建筑工地面积一般都比较大，人员也比较多。建筑人员工作起来基本上都比较繁忙，在工作中也有很多情况要在建筑工地上不同的地方走动。鉴于建筑工地的特点，管理人员难于对建筑人员实时的监管，例如人员是否在建筑工地，人员在建筑工地中的具体位置等。

技术实现要素：

本发明的目的在于针对现有技术中的不足，提供一种建筑工地人员定位系统和方法，以解决现有技术中存在的问题。

本发明所解决的技术问题可以采用以下技术方案来实现：

一种建筑工地人员定位系统，包括

RFID标签，所述RFID标签设置在安全帽上，进入建筑工地的人员均佩戴需设有RFID标签的安全帽；

无线基站，若干所述无线基站设置在建筑工地内，其构成的物联网感应区域覆盖整个所述建筑工地，用于检测建筑工地内的RFID标签内存储的信息；

主基站，所述主基站通过无线网络与无线基站通讯连接，其用于读取无线基站检测到的RFID标签的信息数据，所述信息数据包括RFID标签ID号、贞序号、告警信息、高度信息和RFID标签的信号强度；

光纤交换机，所述光纤交换机的数据输入端与主基站连接，光纤交换机的数据输出端与服务器连接；

服务器，所述服务器用于接收主基站的信息数据，服务器安装有主站软件，主站软件用于调试、数据通信、数据存储、数据统计、数据计算、数据上报和数据显示。

进一步的，所述RFID标签包括具有无线通信功能的CPU模块、以及用于为所述CPU模块的电源，所述电源为纽扣电池。

进一步的，所述无线基站包括第一无线接收模块、第一无线发送模块、第一电源管理模块、聚合物锂电池和第一太阳能电池板；所述第一无线接模块和第一无线发送模块都采用CC2530无线CPU，电源管理模块采用CN3761锂电池充电芯片、TPS54331DCDC芯片和SPX3819LDO芯片。

进一步的，所述主基站包括CPU主控模块、第二无线收发模块、第二无线接收模块、光纤通信模块、第二电源管理模块、铅酸电池和第二太阳能电池板；所述CPU主控模块采用ST公司的STM32F207MCU，第二无线收发模块和第二无线接收模块采用CC2530无线CPU；光纤通信模块采用KSZ8041FTL PHY芯片和AFBR5803AZ光电模块；第二电源管理模块采用CN3717铅酸电池充电芯片、TPS54331DCDC芯片和SPX1117LDO芯片。

进一步的，所述光纤交换机为支持8口、16口和或32口的光纤交换机。

进一步的，所述所述主基站通过光纤连接到所述光纤交换机，所述光纤交换机通过网线连接到所述本地服务器。

一种建筑工地人员定位方法，包括如下步骤：

1)所述RFID标签每隔3到5秒通过无线通道发送一贞包含RFID标签ID号、贞序号告警信息和高度信息的信息给无线基站；

2)所述无线基站接收RFID标签发送过来的信息后，读取此信息的信号强度RSSI，然后把RFID标签ID号、贞序号告警信息和高度信息和信号强度RSSI做为一数据包存储起来；

3)所述主基站每隔15秒读取与其无线通讯连接的无线基站的数据包；

4)所述主基站把读上来的无线基站的数据通过光纤上传到服务器；

5)所述服务器上的主站软件根据无线基站收到的RFID标签ID号、贞序号告警信息和高度信息、信号强度RSSI和无线基站的坐标，计算出所述RFID标签所在位置；

所述服务器上的主站软件存储RFID标签的位置，统计出RFID标签的行动轨迹，以及在建筑工地上的人员数量。

与现有技术相比，本发明的有益效果在于：

安装简便，功能强大，可以帮助管理人员实理了解建筑工地人员人数，人员所在位置，人员运动轨迹行等功能，可以更好的实现工地精细化管理。

附图说明

图1为本发明所述的建筑工地人员定位系统的结构框图。

图2为本发明所述的无线基站的分布示意图。

图3为本发明所述的无线基站的内部逻辑示意图。

图4为本发明所述的建筑工地人员定位方法的逻辑示意图。

图5为本发明所述的数据包的示意图。

具体实施方式

为使本发明实现的技术手段、创作特征、达成目的与功效易于明白了解，下面结合具体实施方式，进一步阐述本发明。

参见图1-图5，本发明所述的一种建筑工地人员定位系统，主要由RFID标签、无线基站、主基站、光纤交换机和本地服务器五部分组成。

所述RFID标签采TI公司的CC2530 2.4G无线CPU，RFID标签电源采用CR3032纽扣电池。

所述无线基站由2.4G无线接收模块、2.4G无线发送模块、电源管理模块、聚合物锂电池和太阳能电池板组成。2.4G无线接模块和2.4G发送模块都采用CC2530无线CPU。电源管理模块采用CN3761锂电池充电芯片、TPS54331DCDC芯片和SPX3819LDO芯片。

所述主基站由CPU主控模块、2.4G无线收发模块、2.4G无线接收模块、光纤通信模块、电源管理模块、铅酸电池和太阳能电池板组成。CPU主控模块采用ST公司的STM32F207MCU。2.4G无线收发模块和2.4G无线接收模块都采用CC2530无线CPU；光纤通信模块采用KSZ8041FTL PHY芯片和AFBR5803AZ光电模块；电源管理模块采用CN3717铅酸电池充电芯片、TPS54331DCDC芯片和SPX1117LDO芯片。

所述光纤交换机可根据建筑工地的大小选择8口、16口和32口的光纤交换机。

所述本地服务器安装有主站软件，可以实现调试，数据通信、数据存储、数据统计、数据计算、数据上报、和数据显示等功能。

所述主基站读取所述无线基站的所述RFID标签的数据格式如图5所示,包含数据包序号、告警信息和高度信息和无线基站接收到RFID标签高中低三个无线信息强度。

所述RFID标签贴在安全帽上。进入建筑工地的人员都要带上安全帽。

所述无线基站，当有阳光时太阳能电池板通过无线基站中的电源管理模块给无线基站供电并给锂电池充电，当没有阳光时，锂电池给无线基站供电。

所述主基站，当有阳光时太阳能电池板通过主基站中的电源管理模块给主基站供电并给铅酸电池充电，当没有阳光时，铅酸电池给主基站供电。

所述主基站通过光纤连接到所述光纤交换机；

所述光纤交换机通过网线连接到所述本地服务器；

所述无线基站和主基站安装位置如图1所示第隔50M安装一个无线基站；

所述主基站最多可以读取24个无线基站数据；

本发明所述的建筑工地人员定位系统的定位方法如下：

1)所述RFID标签每隔3到5秒通过无线通道发送一贞包含RFID标签ID号、贞序号告警信息和高度信息的信息给无线基站；

2)所述无线基站接收RFID标签发送过来的信息后，读取此信息的信号强度RSSI，然后把RFID标签ID号、贞序号告警信息和高度信息和信号强度RSSI做为一数据包存储起来；

3)所述主基站每隔15秒读取与其无线通讯连接的无线基站的数据包；

4)所述主基站把读上来的无线基站的数据通过光纤上传到服务器；

5)所述服务器上的主站软件根据无线基站收到的RFID标签ID号、贞序号告警信息和高度信息、信号强度RSSI和无线基站的坐标，计算出所述RFID标签所在位置；

所述服务器上的主站软件存储RFID标签的位置，统计出RFID标签的行动轨迹，以及在建筑工地上的人员数量。

以上显示和描述了本发明的基本原理和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说明本发明的原理，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范围内。本发明要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。