隧道人員定位裝置的信息采集結構的制作方法
【技術領域】
[0001] 本實用新型設及一種隧道人員定位裝置，具體為一種隧道人員定位裝置的信息采 集結構。
【背景技術】
[0002] 隧道環(huán)境一般比較復雜，隧道施工人員位置的判斷和確定一直是解決隧道安全管 理問題的首要環(huán)節(jié)，傳統(tǒng)的隧道施工安全生產監(jiān)管模式，不能準確得知施工人員在隧道內 的實時位置，既無法滿足高效的生產調度，并且在遇到隧道突發(fā)事故之后，對隧道施工人員 的搶救缺乏可靠的位置信息，不能準確地制定救援方案，嚴重影響了外部對施工人員的救 護效率。
[0003] 現(xiàn)有存在一種定位技術，參考圖1所示，運種定位技術的具體內容如下：假 設一共有A、B、CS個點，A點和B點的位置信息已知，C點的位置信息待求，設定A點 的位置坐標為狂。，Y。)、B點的位置坐標為狂b，Yb)、C點的位置坐標為狂。，Y。)，則根據(jù)
得出C點的位置坐標為狂。，Y。)，其中，A為常數(shù)，n為衰減指數(shù)、 取經驗值，Q為定位裝置的信號發(fā)射功率，N為環(huán)境噪聲，RSSI(a)為由C點發(fā)至A點的信號 強度，RSSI(b)為由C點發(fā)至B點的信號強度，隨著計算機和微處理器技術的發(fā)展，通過計 算機或微處理器完成上述定位技術的具體技術實現(xiàn)已是現(xiàn)有技術。

【發(fā)明內容】

[0004] 本實用新型針對W上問題的提出，而研制一種隧道人員定位裝置的信息采集結 構。 陽0化]本實用新型的技術方案是：
[0006] 一種隧道人員定位裝置的信息采集結構，所述信息采集結構與計算機相連接；所 述信息采集結構包括：
[0007] 多個分別由各隧道人員持有的移動標簽；不同的移動標簽具有不同的ID信息；
[0008] 多個安裝在隧道內的位置標簽；所述位置標簽攜帶自身的位置坐標信息；
[0009] 安裝于隧道內的讀寫器，該讀寫器具有RS485接口；所述讀寫器、移動標簽和位置 標簽之間無線通信；
[0010] 與所述讀寫器的RS485接口相連接的串口轉W太網模塊； W11] 連接所述串口轉W太網模塊和第二無線網橋的第一無線網橋；
[0012] 連接所述第一無線網橋和計算機的第二無線網橋；
[0013] 進一步地，所述位置標簽固定在隧道內壁、掌子面臺車上、防水臺車上和/或襯擱 臺車上；
[0014] 進一步地，在隧道入口段和出口段所述位置標簽均安裝有2個，在隧道中間段，各 位置標簽之間的距離小于等于100m;
[0015] 進一步地，所述串口轉W太網模塊型號為USR-TCP-232-24 ;
[0016] 進一步地，所述第一無線網橋和第二無線網橋型號為CY54N點對點無線網橋。
[0017] 由于采用了上述技術方案，本實用新型提供的隧道人員定位裝置的信息采集結 構，能夠通過一種簡單方便的結構完成隧道人員定位裝置所需信息的采集，利于隧道施工 人員位置的判斷和確定，便于隨時掌握每個施工人員在隧道內的當前位置、活動軌跡和位 置分布情況，從而實現(xiàn)對隧道內施工人員的自動跟蹤定位，利于滿足高效的生產調度，并且 在遇到隧道突發(fā)事故之后，可靠的位置信息便于準確地制定救援方案，提高外部對施工人 員的救護效率。
【附圖說明】
[0018] 圖1是現(xiàn)有定位技術的示意圖；
[0019] 圖2是本實用新型的結構框圖；
[0020] 圖3是本實用新型的結構示意圖；
[0021] 圖4是本實用新型隧道口的側視圖；
[0022] 圖5是本實用新型讀寫器、串口轉W太網模塊、第一無線網橋、第二無線網橋、計 算機之間的連接關系示意圖。
[002引圖中：1、移動標簽，2、位置標簽，3、讀寫器，4、串日轉W太網模塊，5、第一無線網 橋，6、第二無線網橋，7、計算機，8、隧道，9、掌子面，10、掌子面臺車，11、仰拱，12、防水臺車， 13、襯擱臺車，14、視頻監(jiān)控攝像頭，15、口衛(wèi)室，16、LED屏幕。
【具體實施方式】
[0024]如圖2、圖3、圖4和圖5所示的一種隧道人員定位裝置的信息采集結構，所述信息 采集結構與計算機7相連接；所述信息采集結構包括：多個分別由各隧道人員持有的移動 標簽1 ;不同的移動標簽1具有不同的ID信息；多個安裝在隧道8內的位置標簽2 ;所述位 置標簽2攜帶自身的位置坐標信息；安裝于隧道8內的讀寫器3,該讀寫器3具有RS485接 口；所述讀寫器3、移動標簽1和位置標簽2之間無線通信；與所述讀寫器3的RS485接口 相連接的串口轉W太網模塊4 ;連接所述串口轉W太網模塊4和第二無線網橋6的第一無 線網橋5 ;連接所述第一無線網橋5和計算機7的第二無線網橋6 ;進一步地，所述位置標簽 2固定在隧道8內壁、掌子面臺車10上、防水臺車12上和/或襯擱臺車13上；進一步地， 在隧道8入口段和出口段所述位置標簽2均安裝有2個，在隧道8中間段，各位置標簽2之 間的距離小于等于100m;進一步地，所述串口轉W太網模塊4型號為USR-TCP-232-24 ;進 一步地，所述第一無線網橋5和第二無線網橋6型號為CY54N點對點無線網橋；所述位置標 簽2和移動標簽1為電子標簽或射頻卡片；隧道8入口段還設置有視頻監(jiān)控攝像頭14 ;所 述計算機7可W安放在口衛(wèi)室15中，并與L邸屏幕16相連接，W便清楚顯示隧道人員位置 信息；圖3還示出了隧道8的掌子面9和仰拱11。
[00巧]本實用新型通過第一無線網橋5和第二無線網橋6連接讀寫器3和計算機7,避免 了采用有線信號線連接讀寫器3,在隧道內安裝和維護上的不便；讀寫器3的RS485接口通 過RS485總線連接串口轉W太網模塊4,通過串口轉W太網模塊4將串口信號數(shù)據(jù)轉換為網 絡信號數(shù)據(jù)后經由網橋傳輸給計算機7。
[00%] 本實用新型所述隧道人員定位裝置的信息采集結構工作時，讀寫器3向所述移動 標簽1發(fā)射信息讀取信號，移動標簽1接收到所述信息讀取信號后發(fā)送自身ID信息給位置 標簽2,同時，位置標簽2向移動標簽1發(fā)射信號，并采集移動標簽1返回來的信號，由于不 同位置標簽2與某一移動標簽1之間的距離不同，因此由該移動標簽1返回至不同位置標 簽2的信號強度也不同，在位置標簽2采集到由移動標簽1返回回來的信號后，位置標簽2 將自身攜帶的位置坐標信息、移動標簽ID信息、W及由移動標簽1返回回來的信號傳輸至 讀寫器3,之后通過串口轉W太網模塊4、第一無線網橋5、第二無線網橋6傳輸給計算機7， 實現(xiàn)了隧道人員定位裝置所需信息的采集和輸出；所述隧道人員定位裝置包括上述信息采 集結構和與所述信息采集結構相連接的計算機7 ;針對同一移動標簽ID，計算機7根據(jù)來自 兩個位置標簽2的信息，利用【背景技術】中的定位技術，根據(jù)
爵 出移動標簽1的位置坐標為狂。，Y。)，其中，A為常數(shù)，n為衰減指數(shù)、取經驗值，Q為讀寫器 3的信息讀取信號發(fā)射功率，N為環(huán)境噪聲，RSSI(a)為由移動標簽返回至位置標簽A的信 號強度，RSSI(b)為由移動標簽返回至位置標簽B的信號強度，狂。，Y。）為位置標簽A的位 置坐標、狂b，Yb)為位置標簽B的位置坐標。
[0027] 本實用新型提供的隧道人員定位裝置的信息采集結構，能夠通過一種簡單方便的 結構完成隧道人員定位裝置所需信息的采集，利于隧道施工人員位置的判斷和確定，便于 隨時掌握每個施工人員在隧道內的當前位置、活動軌跡和位置分布情況，從而實現(xiàn)對隧道 內施工人員的自動跟蹤定位，利于滿足高效的生產調度，并且在遇到隧道突發(fā)事故之后，可 靠的位置信息便于準確地制定救援方案，提高外部對施工人員的救護效率。
[0028] W上所述，僅為本實用新型較佳的【具體實施方式】，但本實用新型的保護范圍并不 局限于此，任何熟悉本技術領域的技術人員在本實用新型掲露的技術范圍內，根據(jù)本實用 新型的技術方案及其發(fā)明構思加W等同替換或改變，都應涵蓋在本實用新型的保護范圍之 內。
【主權項】
1. 一種隧道人員定位裝置的信息采集結構，所述信息采集結構與計算機相連接；其特 征在于所述信息采集結構包括： 多個分別由各隧道人員持有的移動標簽；不同的移動標簽具有不同的ID信息； 多個安裝在隧道內的位置標簽；所述位置標簽攜帶自身的位置坐標信息； 安裝于隧道內的讀寫器，該讀寫器具有RS485接口；所述讀寫器、移動標簽和位置標簽 之間無線通信； 與所述讀寫器的RS485接口相連接的串口轉以太網模塊； 連接所述串口轉以太網模塊和第二無線網橋的第一無線網橋； 連接所述第一無線網橋和計算機的第二無線網橋。2. 根據(jù)權利要求1所述的隧道人員定位裝置的信息采集結構，其特征在于所述位置標 簽固定在隧道內壁、掌子面臺車上、防水臺車上和/或襯砌臺車上。3. 根據(jù)權利要求1所述的隧道人員定位裝置的信息采集結構，其特征在于，在隧道入 口段和出口段所述位置標簽均安裝有2個，在隧道中間段，各位置標簽之間的距離小于等 于 100m。4. 根據(jù)權利要求1所述的隧道人員定位裝置的信息采集結構，其特征在于所述串口轉 以太網模塊型號為USR-TCP-232-24。5. 根據(jù)權利要求1所述的隧道人員定位裝置的信息采集結構，其特征在于所述第一無 線網橋和第二無線網橋型號為CY54N點對點無線網橋。
【專利摘要】本實用新型公開了一種隧道人員定位裝置的信息采集結構，所述信息采集結構與計算機相連接；所述信息采集結構包括：多個分別由各隧道人員持有的移動標簽；不同的移動標簽具有不同的ID信息；多個安裝在隧道內的位置標簽；所述位置標簽攜帶自身的位置坐標信息；安裝于隧道內的讀寫器，該讀寫器具有RS485接口；所述讀寫器、移動標簽和位置標簽之間無線通信；與所述讀寫器的RS485接口相連接的串口轉以太網模塊；連接所述串口轉以太網模塊和第二無線網橋的第一無線網橋；連接所述第一無線網橋和計算機的第二無線網橋；本實用新型便于隨時掌握每個施工人員在隧道內的當前位置、活動軌跡和位置分布情況。
【IPC分類】G01S5/06, G01S13/82
【公開號】CN204945367
【申請?zhí)枴緾N201520764410
【發(fā)明人】張濤, 姜諳男, 劉訓房, 塔拉, 王國順, 劉士猛
【申請人】大連海事大學, 中鐵津橋工程檢測有限公司
【公開日】2016年1月6日
【申請日】2015年9月29日