定位标签、定位基站和实时定位系统的制作方法

本发明涉及工业安防领域，具体涉及定位标签、定位基站和实时定位系统。

背景技术：

在实时定位系统中，定位标签用于标定位置，定位标签佩戴于需要定位的人员身上，或者安装于需要定位的设备上。定位基站安装于现场环境中，主要完成对定位标签位置的检测和计算，并把位置信息和其他标签信息发送到上级网络。

发明人发现在使用过程中，寻常的定位标签会因为失电而导致通信中断无法工作，使得远端监控系统监测不到定位标签信号。寻常的定位基站也会因为电量耗尽，而导致失去对所在区域的监控能力。因此，开发新的定位标签、定位基站和实时定位系统解决以上问题是很有必要的。

技术实现要素：

本发明的目的在于解决上述问题，提供定位标签、定位基站和实时定位系统，它采用标签供电模块、标签监控模块、标签电量显示模块和标签传输模块；以及基站探测模块、基站供电模块、基站监控模块、基站电量显示模块和基站传输模块；使服务端随时了解到定位标签和定位基站的电量情况，让使用者及时对定位标签和定位基站的断电或者电量不足等情况做进一步处理。

为实现上述目的，本发明采取了以下技术方案。

定位标签包括标签供电模块、标签监控模块、标签电量显示模块和标签传输模块，所述标签供电模块为所述定位标签供电；所述标签监控模块与所述标签供电模块连接，并监控所述标签供电模块形成第一数据；所述标签电量显示模块与所述标签监控模块连接，并将所述第一数据显示在所述定位标签上；所述标签传输模块将所述第一数据传输给定位基站。

进一步，所述标签供电模块包括标签外接电源和或标签内置电池。

进一步，所述标签外接电路断开时，所述标签监控模块形成标签断开信息，并将标签断开信息汇入所述第一数据。

进一步，所述定位标签内设置一标签阈值，在所述标签内置电池电量低于所述标签阈值时，所述标签监控模块形成标签超阈信息，并将所述标签超阈信息汇入所述第一数据。

定位基站包括基站探测模块、基站供电模块、基站监控模块、基站电量显示模块和基站传输模块，所述基站探测模块探测范围内的所述定位标签的位置并形成第二数据；所述基站供电模块为所述定位基站供电；所述基站监控模块监控与所述基站供电模块连接，并监控所述基站供电模块形成第三数据；所述基站电量显示模块与所述基站监控模块连接，并将所述第三数据显示在所述定位基站上；所述基站传输模块接收所述第一数据，并将所述第一数据、所述第二数据和所述第三数据传输给服务器。

进一步，所述基站供电模块包括基站外接电源和或基站内置电池。

进一步，所述基站外接电路断开时，所述基站监控模块形成基站断开信息，并将基站断开信息汇入所述第三数据。

进一步，所述基站标签内设置一基站阈值，在所述基站内置电池电量低于所述基站阈值时，所述基站监控模块形成基站超阈信息，并将所述基站超阈信息汇入所述第三数据。

实时定位系统包括所述定位标签或所述定位基站。

本发明定位标签、定位基站和实时定位系统的积极效果是：

(1)本发明采用标签供电模块、标签监控模块、标签电量显示模块和标签传输模块；以及基站探测模块、基站供电模块、基站监控模块、基站电量显示模块和基站传输模块；使服务端随时了解到定位标签和定位基站的电量情况，让使用者及时对定位标签和定位基站的断电或者电量不足等情况做进一步处理。

(2)本发明对于外接电源并以内置电池后备方式的定位标签和定位基站，实时监控自身供电来源，如果监控到外接电源断开(失去)，则通过有线或者无线通信方式，将外接电源断开报警和当前位置信息发送出去。

(3)本发明对于只有内置电池的定位标签和定位基站，实时监控电池电量，当电量低于一定阈值的时候，通过有线或者无线通信方式，将电量低报警和当前位置信息发送出去。

(4)采用本发明可以有效减少定期对定位标签的检查以及对定位基站电源的巡检的频率，本发明特别适合一些难以做到定期巡检的场所。

附图说明

图1是本发明实施例提供的关于定位标签和定位基站的示意图。

图中的标号分别为：

1、定位标签；11、标签供电模块；12、标签监控模块；13、标签电量显示模块；14、标签传输模块；15、第一数据；2、定位基站；21、基站探测模块；22、基站供电模块；23、基站监控模块；24、基站电量显示模块；25、基站传输模块；26、第二数据；27、第三数据。

具体实施方式

以下结合附图给出对本发明定位标签、定位基站和实时定位系统的详细解释，但是需要指出：所述具体实施方式并不用于限定本发明的具体实施。凡是采用本发明的相似结构及其相似变化均应列入本发明的保护范围。以下实施例的说明是参考附加的图式，用以例示本发明可用以实施的特定实施例。实施例中所提到的方向用语，例如「上」、「下」、「前」、「后」、「左」、「右」、「顶」、「底」等，仅是参考附加图式的方向。因此，使用的方向用语是用以说明及理解本发明，而非用以限制本发明。

参见图1。在多种室内实时定位系统中，定位标签1用于标定位置，定位标签1佩戴于需要定位的人员身上，或者安装于需要定位的设备上。在人员或者无可用电源设备的应用场合，定位标签1的电量供应采用内置电池方式。在有可用电源设备的应用场合，一般采用外接可用电源并以内置电池后备方式，外接电源断开时，自动切换到后备电池。只有内置电池的定位标签1，主要采用定期充电方式。有外接电源并以内置电池后备的定位标签1，只能人工定期去现场检测是否发生了外接电源断开的故障，也无法监测后备电池的电量。上述两种情况，如果不能及时现场检测，则当电量完全失去时，定位标签1失电导致通信中断无法工作，远端监控系统监测不到定位标签1信号，发出报警。目前的各类定位标签1存在巡检成本高、可能发生标签失去电量导致无法监控定位这两种情况。

定位标签1，包括腕带式、卡片式、镶嵌式或规定模块式等，应用在手环、安全帽、卡片、服饰、汽车、工程车或作业工具内。定位标签1包括标签供电模块11、标签监控模块12、标签电量显示模块13和标签传输模块14，所述标签供电模块11为所述定位标签1供电；所述标签监控模块12与所述标签供电模块11连接，并监控所述标签供电模块11形成第一数据15；所述标签电量显示模块13与所述标签监控模块12连接，并将所述第一数据15显示在所述定位标签1上；所述标签传输模块14将所述第一数据15传输给定位基站2。所述标签供电模块11包括标签外接电源和或标签内置电池。所述标签外接电路断开时，所述标签监控模块12形成标签断开信息，并将标签断开信息汇入所述第一数据15。所述定位标签1内设置一标签阈值，在所述标签内置电池电量低于所述标签阈值时，所述标签监控模块12形成标签超阈信息，并将所述标签超阈信息汇入所述第一数据15。本实施例，所述标签阈值为20％，即标签内置电池电量低于20％时，标签监控模块12形成标签超阈信息。标签供电模块11的标签外接电源采用5伏特直流电。定位标签1内置电池采用2伏特-10伏特直流电源模块，优选的，定位标签1内置电池采用3.3伏特直流电源模块。标签电量显示模块13包括一液晶显示屏用于显示。定位标签1还包括灯带(未图示)、蜂鸣器(未图示)，在所述标签内置电池电量低于所述标签阈值时，所述标签监控模块12形成标签超阈信息后，灯带进行闪烁提升，蜂鸣器进行预警。灯带采用led灯、液晶屏幕或可以起到照明效果的其他装置。蜂鸣器采用贴片式蜂鸣器。

定位标签1采用超宽带(uwb)、蓝牙(bluetooth)、射频识别(rfid)、无线wifi通信等定位和通信协议。上述协议应用层报文格式，使其预留电量和供电方式报警字段。同时，在定位标签1中设计标签监控模块12实时监测定位标签1的供电方式和电池电量，并进行逻辑判断。当发生逻辑变化时，将此逻辑判断信息加入到通信报文的报警字段中。在下一个发送周期，定位标签1通过通信方式将报文发送到定位基站2，定位基站2对报文进行分析后，再将电量报警信息和位置信息一起发送到服务器。服务器分析接收到的报文，获得电量的报警信息，将信息通过适当的人机交互方式呈现给远程管理者。本发明可以有效预防定位标签1在使用过程中，由于电量耗尽而出现失去监控目标的故障。同时可以大幅度减少巡视维护工作量。

在多种室内实时定位系统中，都需要定位基站2，定位基站2安装于现场环境中，主要完成对定位标签1位置的检测和计算，并把位置信息和其他标签信息发送到上级网络。亚米级高精度室内定位基站2进行定位监测采用的通信协议是超宽带(uwb)协议，1米至5米级精度的室内定位基站2进行定位监测一般采用蓝牙、射频(rfid)等协议。与上级网络连接的通信协议一般采用通用的tcp/ip网络。定位基站2安装区域分散，而且安装位置一般较高，就地巡检困难，特别是在复杂工厂环境或者人群聚集度比较高的大型建筑内，就地检查更加困难。定位基站2的电量供应主要有外接电源、内置电池、外接电源并以内置电池后备等三种方式。只有内置电池的定位基站2，目前电量管理的办法是定期更换电池，由于定位基站2的功耗可能变化、电池使用寿命不一等方面的原因，可能出现更换前电量已经耗尽的情况，或者电池还有较多余量就更换了的情况。有外接电源并以内置电池后备的定位基站2，目前只能依靠定期巡检的方式判断外接电源是否断开，在一些场合，甚至难以做到定期巡检，这样会出现外接电源断开后，备用电池电量也耗尽的情况。定位基站2电量耗尽，就会失去对所在区域的监控能力。

定位基站2，其特征在于，包括基站探测模块21、基站供电模块22、基站监控模块23、基站电量显示模块24和基站传输模块25，所述基站探测模块21探测范围内的所述定位标签1的位置并形成第二数据26；所述基站供电模块22为所述定位基站2供电；所述基站监控模块23监控与所述基站供电模块22连接，并监控所述基站供电模块22形成第三数据27；所述基站电量显示模块24与所述基站监控模块23连接，并将所述第三数据27显示在所述定位基站2上；所述基站传输模块25接收所述第一数据15，并将所述第一数据15、所述第二数据26和所述第三数据27传输给服务器。所述基站供电模块22包括基站外接电源和或基站内置电池。所述基站外接电路断开时，所述基站监控模块23形成基站断开信息，并将基站断开信息汇入所述第三数据27。所述基站标签内设置一基站阈值，在所述基站内置电池电量低于所述基站阈值时，所述基站监控模块23形成基站超阈信息，并将所述基站超阈信息汇入所述第三数据27。本实施例，所述基站阈值为20％，即基站内置电池电量低于20％时，基站监控模块23形成基站超阈信息。定位基站2外接电源采用220伏特交流电或者24伏特直流电或者poe(poweroverethernet)供电。定位基站2内置电池采用2伏特-10伏特直流电源模块，优选的，定位基站2内置电池采用3.3伏特直流电源模块。基站电量显示模块24包括一液晶显示屏用于显示。定位基站2还包括灯带(未图示)，在所述基站内置电池电量低于所述基站阈值时，所述基站监控模块23形成基站超阈信息后，灯带进行闪烁提升。灯带采用led灯或可以起到照明效果的其他装置。

本发明的定位基站2采用超宽带(uwb)、蓝牙(bluetooth)、射频识别(rfid)、无线wifi通信等定位和通信协议。本发明的定位基站2在具有高精度定位功能基础上，专门设计连接上层网络的应用层报文格式，预留电量和供电方式报警字段。同时，在定位基站2中设计基站监控模块23实时监测供电方式和电池电量，并进行逻辑判断。当发生逻辑变化时，将此信息加入到通信报文的报警字段中。在下一个发送周期，定位基站2通过通信方式将报文发送到服务器。服务器分析接收到的报文，获得电量的报警信息，将信息通过适当的人机交互方式呈现给远程管理者。本发明可以有效预防定位基站2在使用过程中，由于电量耗尽而出现失去监控目标的故障。同时可以大幅度减少巡视维护工作量。定位标签1和定位基站2以及服务器组成实时定位系统，并可以通过增加其他部件实现更多的功能。