智能巡檢系統(tǒng)及智能巡檢方法
【專利摘要】本發(fā)明一種智能巡檢系統(tǒng)及智能巡檢方法，系統(tǒng)包括智能巡檢終端、巡檢服務(wù)端和巡檢管理中心，所述智能巡檢終端和巡檢服務(wù)端通過無線網(wǎng)絡(luò)連接，巡檢服務(wù)端和巡檢管理中心通過TCP/IP連接，所述智能巡檢終端為GPS巡檢終端，包括殼體、設(shè)置在殼體正面的顯示器、殼體內(nèi)部的定位模塊、音/視頻模塊、GIS地圖模塊、應(yīng)急預(yù)案管理模塊、電源模塊、錄入模塊以及傳輸模塊，所述的定位模塊、GIS地圖模塊、應(yīng)急預(yù)案管理模塊、音/視頻模塊均與顯示器、傳輸模塊和電源模塊連接，顯示器、傳輸模塊和電源模塊相互連接。本發(fā)明智能巡檢系統(tǒng)，采用WIFI和GPS融合定位，彌補了GPS在半封閉或室內(nèi)環(huán)境信號變?nèi)酰瑹o法獲取巡檢人員位置信息的缺陷，實現(xiàn)了對巡檢人員精確定位；巡檢信息和圖片實時上傳，實現(xiàn)巡檢過程的可溯性，提高了巡檢過程的管理效率。
【專利說明】智能巡檢系統(tǒng)及智能巡檢方法

【技術(shù)領(lǐng)域】
[0001] 本發(fā)明涉及石化領(lǐng)域巡檢，更具體地說，涉及一種智能巡檢系統(tǒng)及智能巡檢方法。

【背景技術(shù)】
[0002] 石油化工行業(yè)是高溫高壓、易燃易爆有毒的危險行業(yè)，生產(chǎn)工藝復(fù)雜，裝置大型 化，隨著當今社會的進步與現(xiàn)代企業(yè)管理技術(shù)的發(fā)展，人們對石化企業(yè)的安全生產(chǎn)與巡檢 工作也提出了更高的要求，石化企業(yè)對其管理工作的要求也越來越規(guī)范化，對定期進行巡 檢、維護，檢測人員的責任心要求也越來越高。
[0003] 目前的巡檢模式主要有三種，一為傳統(tǒng)人工巡檢，二為PDA巡檢，三為手持智能終 端清單記錄巡檢模式。
[0004] 傳統(tǒng)的人工巡檢采取的定時現(xiàn)場巡檢，并使用紙質(zhì)記錄巡檢結(jié)果，這種形式使得 管理人員無法核實巡檢人員是否按時、按標準對設(shè)施、設(shè)備或系統(tǒng)的進行巡檢；并且管理人 員需要對上報的紙質(zhì)巡檢報告進行查閱、整理和分析，導(dǎo)致難以迅速、全面了解設(shè)施、設(shè)備 或系統(tǒng)的狀況從而及時處理問題；管理人員對巡檢人員的工作無法進行客觀標準的量化考 核；巡檢人員面對眾多的設(shè)備，極可能造成誤檢、漏檢的情況，甚至造成甚至不檢而直接記 錄的現(xiàn)象，發(fā)生運維巡檢效率和質(zhì)量都受到極大影響。
[0005] PDA和智能終端清單記錄巡檢模式一般直接采用巡檢清單文字化列表的模式實現(xiàn) 巡檢，無法給巡檢人員直觀性、有效的提示，容易造成錯巡、誤巡現(xiàn)象發(fā)生，巡檢質(zhì)量和效率 也相對低下，尤其對新來的巡檢人員無法起到指導(dǎo)作用。另外，這些巡檢模式涉及的定位 多是采用GPS定位技術(shù)，然而，對于在半封閉環(huán)境或室內(nèi)環(huán)境的石化設(shè)備、巡檢人員定位來 講，GPS信號會明顯變?nèi)?，?dǎo)致傳統(tǒng)的GPS定位精確度大幅降低。
[0006] 此外，關(guān)于巡檢人員手持智能終端在巡檢過程中臨時巡檢任務(wù)執(zhí)行、異常情況處 理的報道還比較少。


【發(fā)明內(nèi)容】

[0007] 本發(fā)明的目的就是針對現(xiàn)有技術(shù)存在的上述缺陷，提供一種智能巡檢系統(tǒng)及智能 巡檢方法，能夠?qū)ρ矙z人員精確定位，實時監(jiān)控，實現(xiàn)巡檢過程的可溯性；能夠圖形化指引 巡檢員現(xiàn)場工作；具備靈活的調(diào)度機制；巡檢數(shù)據(jù)即時傳送。同時，巡檢人員遇到異常情況 可以啟動應(yīng)急預(yù)案，也可以與管理中心或其他巡檢人員進行視頻通話。
[0008] 為了達到上述第一目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0009] 一種智能巡檢系統(tǒng)，包括智能巡檢終端、巡檢服務(wù)端和巡檢管理中心，所述智能巡 檢終端采用Μ/s結(jié)構(gòu)，用于采集巡檢人員位置信息、接受巡檢任務(wù)、上報巡檢結(jié)果和請求遠 程協(xié)助；所述巡檢服務(wù)端由WebService和巡檢業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫構(gòu)成，用于巡檢管理中心和智能 巡檢終端數(shù)據(jù)交互；所述巡檢管理中心采用C/S結(jié)構(gòu)，用于系統(tǒng)用戶權(quán)限管理、巡檢任務(wù)管 理、巡檢員調(diào)度、考核管理和報表統(tǒng)計；所述智能巡檢終端和巡檢服務(wù)端通過無線網(wǎng)絡(luò)連 接，所述巡檢服務(wù)端和巡檢管理中心通過TCP/IP連接，所述智能巡檢終端為GPS巡檢終端， 包括殼體、設(shè)置在殼體正面的顯示器、殼體內(nèi)部的定位模塊、音/視頻模塊、GIS地圖模塊、 應(yīng)急預(yù)案管理模塊、電源模塊、錄入模塊以及傳輸模塊，所述的定位模塊、GIS地圖模塊、應(yīng) 急預(yù)案管理模塊、音/視頻模塊均與顯示器、傳輸模塊和電源模塊連接，顯示器、傳輸模塊 和電源模塊相互連接。
[0010] 優(yōu)選的，所述定位模塊，用于精確定位巡檢員的位置信息；所述音/視頻模塊，用 于采集圖片及音/視頻信息；
[0011] 所述傳輸模塊，用于實時傳輸位置信息和巡檢信息；
[0012] 所述GIS地圖模塊，用于圖形化指引巡檢員現(xiàn)場工作；
[0013] 所述應(yīng)急預(yù)案管理模塊，可下載或?qū)霊?yīng)急預(yù)案，用于指導(dǎo)巡檢員處理緊急事 件；
[0014] 所述電源模塊，用于給手持智能巡檢終端供電；
[0015] 所述錄入模塊，用于記錄巡檢信息和其他現(xiàn)場信息。
[0016] 優(yōu)選的，所述智能巡檢終端和管理中心通過GPRS、3G或WIFI無線網(wǎng)絡(luò)連接。
[0017] 優(yōu)選的，定位模塊是采用GPS定位和WIFI定位的平滑切換技術(shù)，將GPS定位與 WIFI定位相融合的定位模塊，所述GPS定位與WIFI定位相融合的方法為根據(jù)接收信號強 度，選擇定位模式：
[0018] 全封閉環(huán)境沒有GPS信號時，自動快速切換到WIFI定位，采用WIFI指紋比對的方 法進行定位，具體通過以下操作來實現(xiàn)：
[0019] 指紋采集過程：
[0020] 1. 1)確定參考點的相對坐標并存入數(shù)據(jù)庫；
[0021] 1. 2)記錄各個AP的MAC地址和RSSI值，每個參考點采集50次、100次或150次；
[0022] 1. 3)對采集到RSSI值采用濾波算法進行處理，可采用先高斯分布后均值、最小二 乘法或卡爾曼濾波算法對RSSI值進行濾波處理；
[0023] 1. 4)處理后的結(jié)果，按照MAC地址的ASCII碼排序，結(jié)合參考點的實際位置，生成 一條指紋記錄，存入指紋庫；
[0024] 指紋比對過程：
[0025] 2. 1)將當前的MAC列表按照MAC地址的ASCII碼排序，然后從指紋庫中檢索出指 紋集合；
[0026] 2. 2)將當前的RSSI也做對應(yīng)步驟2. 1)的排序；
[0027] 2. 3)以當前RSSI與步驟2. 1)中指紋集合中的RSSI值做均方差計算，提取均方差 值最小的三個點，然后取這三個點的幾何中心作為被定位點的當前坐標；如果指紋集合中 只有兩個點，則取兩個點的中點作為被定位點的當前坐標；
[0028] 在半封閉環(huán)境下，GPS信號變?nèi)?，同時存在GPS信號和WIFI信號，終端接收兩種定 位模式的位置數(shù)據(jù)，采用卡爾曼濾波框架和逆反向累計概率函數(shù)將GPS和WIFI定位數(shù)據(jù)進 行融合，獲取最優(yōu)估計值；
[0029] 在開放環(huán)境下，沒有WIFI信號時，采用GPS定位；有WIFI信號時，采用WIFI輔助 GPS定位，終端接收位置數(shù)據(jù)，采用卡爾曼濾波、最小二乘法或聯(lián)邦卡爾曼濾波處理數(shù)據(jù)，獲 取最優(yōu)位置。
[0030] 為了達到上述第二目的，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：
[0031] 基于上述智能巡檢系統(tǒng)的智能巡檢方法，包括下述步驟：
[0032] (1)管理中心制定巡檢任務(wù)，下傳巡檢服務(wù)端；
[0033] (2)巡檢員登錄智能巡檢終端，從巡檢服務(wù)端接受管理中心下達的巡檢任務(wù)；
[0034] (3)巡檢員開始巡檢，智能巡檢終端將位置信息和巡檢結(jié)果通過Socket連接按 照JS0N數(shù)據(jù)交互格式上傳到巡檢服務(wù)端WebService，借助于ibatis存儲到巡檢業(yè)務(wù)數(shù)據(jù) 庫；
[0035] (4)巡檢服務(wù)端通過Socket連接按照JS0N數(shù)據(jù)交互格式上傳巡檢管理中心，巡檢 管理中心對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，考核管理和報表制作。
[0036] 優(yōu)選的，步驟（1)中，所述的巡檢任務(wù)包括常規(guī)巡檢任務(wù)和臨時巡檢任務(wù)，涉及巡 檢人員、巡檢路線、巡檢點、巡檢設(shè)備、巡檢起始時間、巡檢結(jié)束時間。
[0037] 優(yōu)選的，步驟（2)中，巡檢人員登錄信息以加密形式發(fā)送到巡檢管理中心比對，根 據(jù)不同權(quán)限加載不同用戶頁面，巡檢管理中心認可后登錄系統(tǒng)接受巡檢任務(wù)，任務(wù)變更時， 智能巡檢終端以振動、聲音的方式給出提示。
[0038] 優(yōu)選的，步驟（3)中，巡檢人員接受巡檢任務(wù)后，在地圖上加載巡檢路線，巡檢點， 根據(jù)地圖提示，開展巡檢工作，錄入巡檢結(jié)果；
[0039] 所述智能巡檢終端通過GPS定位和WIFI定位相互融合精確定位巡檢人員位置信 息；所述的巡檢信息，包括巡檢軌跡、巡檢結(jié)果、設(shè)備故障信息、現(xiàn)場照片、設(shè)備故障處理結(jié) 果；
[0040] 巡檢人員遇到緊急事件，通過巡檢終端內(nèi)置應(yīng)急預(yù)案進行處理，也可通過遠程對 講或視頻向管理中心或其他巡檢同事尋求幫助。
[0041] 優(yōu)選的，GPS定位和WIFI定位相互融合精確定位的具體方法為：
[0042] 所述GPS定位與WIFI定位相融合的方法為根據(jù)接收信號強度，選擇定位模式：
[0043] 全封閉環(huán)境沒有GPS信號時，自動快速切換到WIFI定位，采用WIFI指紋比對的方 法進行定位，具體通過以下操作來實現(xiàn)：
[0044] 指紋采集過程：
[0045] 1. 1)確定參考點的相對坐標并存入數(shù)據(jù)庫；
[0046] 1. 2)記錄各個AP的MAC地址和RSSI值，每個參考點采集50次、100次或150次；
[0047] 1. 3)對采集到RSSI值采用濾波算法進行處理，可采用先高斯分布后均值、最小二 乘法或卡爾曼濾波算法對RSSI值進行濾波處理；
[0048] 1. 4)處理后的結(jié)果，按照MAC地址的ASCII碼排序，結(jié)合參考點的實際位置，生成 一條指紋記錄，存入指紋庫；
[0049] 指紋比對過程：
[0050] 2. 1)將當前的MAC列表按照MAC地址的ASCII碼排序，然后從指紋庫中檢索出指 紋集合；
[0051] 2. 2)將當前的RSSI也做對應(yīng)步驟2. 1)的排序；
[0052] 2. 3)以當前RSSI與步驟2. 1)中指紋集合中的RSSI值做均方差計算，提取均方差 值最小的三個點，然后取這三個點的幾何中心作為被定位點的當前坐標；如果指紋集合中 只有兩個點，則取兩個點的中點作為被定位點的當前坐標；
[0053] 在半封閉環(huán)境下，GPS信號變?nèi)?，同時存在GPS信號和WIFI信號，終端接收兩種定 位模式的位置數(shù)據(jù)，采用卡爾曼濾波框架和逆反向累計概率函數(shù)將GPS和WIFI定位數(shù)據(jù)進 行融合，獲取最優(yōu)估計值；
[0054] 在開放環(huán)境下，沒有WIFI信號時，采用GPS定位；有WIFI信號時，采用WIFI輔助 GPS定位，終端接收位置數(shù)據(jù)，采用卡爾曼濾波、最小二乘法或聯(lián)邦卡爾曼濾波處理數(shù)據(jù)，獲 取最優(yōu)位置。
[0055] 優(yōu)選的，步驟（4)中，巡檢管理中心對巡檢人員、巡檢軌跡、巡檢結(jié)果、現(xiàn)場照片、 設(shè)備故障、設(shè)備故障處理結(jié)果統(tǒng)計、分析、制作報表，支持巡檢結(jié)果查詢、設(shè)備信息查詢、設(shè) 備故障查詢、巡檢軌跡查詢、報表導(dǎo)出；
[0056] 巡檢管理中心實時定位巡檢人員，對巡檢人員是否漏檢，遲檢，巡檢路線偏離，巡 檢循序錯誤等工作情況記錄統(tǒng)計；
[0057] 巡檢管理中心根據(jù)設(shè)備故障信息統(tǒng)計，新增、修改應(yīng)急預(yù)案，應(yīng)急預(yù)案可以是文 字、圖片、音/視頻，供智能巡檢終端下載。
[0058] 本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，具有如下優(yōu)點和有益效果：
[0059] 1、本發(fā)明智能巡檢系統(tǒng)，采用WIFI和GPS融合定位，彌補了 GPS在半封閉或室內(nèi) 環(huán)境信號變?nèi)?，定位精度降低的缺陷，實現(xiàn)了對巡檢人員精確定位；巡檢信息和圖片實時上 傳，實現(xiàn)巡檢過程的可溯性，提高了巡檢過程的管理效率。
[0060] 2、本發(fā)明采用室內(nèi)GIS地圖，圖形化的指引巡檢員現(xiàn)場工作，實時跟蹤顯示巡檢 人員的路線，實現(xiàn)對巡檢人員工作狀態(tài)和現(xiàn)場突發(fā)情況的有效管理；即時的巡檢任務(wù)下達、 任務(wù)變更提醒，提高了巡檢過程的靈活性，巡檢終端內(nèi)置應(yīng)急預(yù)案，指導(dǎo)巡檢人員處理異 常、緊急情況。

【專利附圖】

【附圖說明】
[0061] 圖1是本發(fā)明智能巡檢系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖。
[0062] 圖2是本發(fā)明智能巡檢系統(tǒng)組成圖。
[0063] 圖3是本發(fā)明智能巡檢方法流程框圖。

【具體實施方式】
[0064] 下面結(jié)合實施例及附圖對本發(fā)明作進一步詳細的描述，但本發(fā)明的實施方式不限 于此。
[0065] 實施例
[0066] 如圖1所示，智能巡檢系統(tǒng)由管理中心、巡檢終端和其他必要網(wǎng)絡(luò)設(shè)備構(gòu)成。巡檢 終端和管理中心通過GPRS/3G/WIFI無線網(wǎng)絡(luò)連接；管理中心包括數(shù)據(jù)服務(wù)器、WEB服務(wù)器 和管理終端，主要負責服務(wù)系統(tǒng)的管理和信息發(fā)布；巡檢終端由GPS巡檢終端構(gòu)成，負責采 集巡檢人員的位置信息，接受巡檢任務(wù)，上報巡檢結(jié)果等。
[0067] 本實施例的智能巡檢系統(tǒng)，包括智能巡檢終端、巡檢服務(wù)端和巡檢管理中心，所述 智能巡檢終端采用Μ/S結(jié)構(gòu)，用于采集巡檢人員位置信息、接受巡檢任務(wù)、上報巡檢結(jié)果和 請求遠程協(xié)助；所述巡檢服務(wù)端由WebService和巡檢業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫構(gòu)成，用于巡檢管理中心 和智能巡檢終端數(shù)據(jù)交互；所述巡檢管理中心采用C/S結(jié)構(gòu)，用于系統(tǒng)用戶權(quán)限管理、巡檢 任務(wù)管理、巡檢員調(diào)度、考核管理和報表統(tǒng)計；所述智能巡檢終端和巡檢服務(wù)端通過無線網(wǎng) 絡(luò)連接，所述巡檢服務(wù)端和巡檢管理中心通過TCP/IP連接，所述智能巡檢終端為GPS巡檢 終端。
[0068] 如圖2所示，所述包括殼體、設(shè)置在殼體正面的顯示器、殼體內(nèi)部的定位模塊、音/ 視頻模塊、GIS地圖模塊、應(yīng)急預(yù)案管理模塊、電源模塊、錄入模塊以及傳輸模塊，所述的定 位模塊、GIS地圖模塊、應(yīng)急預(yù)案管理模塊、音/視頻模塊均與顯示器、傳輸模塊和電源模塊 連接，顯示器、傳輸模塊和電源模塊相互連接。
[0069] 所述智能巡檢終端中，所述定位模塊，用于精確定位巡檢員的位置信息；所述音/ 視頻模塊，用于采集圖片及音/視頻信息；
[0070] 所述傳輸模塊，用于實時傳輸位置信息和巡檢信息；
[0071] 所述GIS地圖模塊，用于圖形化指引巡檢員現(xiàn)場工作；
[0072] 所述應(yīng)急預(yù)案管理模塊，可下載或?qū)霊?yīng)急預(yù)案，用于指導(dǎo)巡檢員處理緊急事 件；
[0073] 所述電源模塊，用于給手持智能巡檢終端供電；
[0074] 所述錄入模塊，用于記錄巡檢信息和其他現(xiàn)場信息。
[0075] 所述智能巡檢終端和管理中心通過GPRS、3G或WIFI無線網(wǎng)絡(luò)連接。本實施例中 定位模塊是采用GPS定位和WIFI定位的平滑切換技術(shù)，將GPS定位與WIFI定位相融合的 定位模塊，所述GPS定位與WIFI定位相融合的方法為根據(jù)接收信號強度，選擇定位模式：
[0076] 全封閉環(huán)境沒有GPS信號時，自動快速切換到WIFI定位，采用WIFI指紋比對的方 法進行定位，具體通過以下操作來實現(xiàn)：
[0077] 指紋采集過程：
[0078] 1. 1)確定參考點的相對坐標并存入數(shù)據(jù)庫；
[0079] 1. 2)記錄各個AP的MAC地址和RSSI值，每個參考點采集50次、100次或150次； [0080] 1. 3)對采集到RSSI值采用濾波算法進行處理，可采用先高斯分布后均值、最小二 乘法或卡爾曼濾波算法對RSSI值進行濾波處理；
[0081] 1. 4)處理后的結(jié)果，按照MAC地址的ASCII碼排序，結(jié)合參考點的實際位置，生成 一條指紋記錄，存入指紋庫；
[0082] 指紋比對過程：
[0083] 2. 1)將當前的MAC列表按照MAC地址的ASCII碼排序，然后從指紋庫中檢索出指 紋集合；
[0084] 2. 2)將當前的RSSI也做對應(yīng)步驟2. 1)的排序；
[0085] 2. 3)以當前RSSI與步驟2. 1)中指紋集合中的RSSI值做均方差計算，提取均方差 值最小的三個點，然后取這三個點的幾何中心作為被定位點的當前坐標；如果指紋集合中 只有兩個點，則取兩個點的中點作為被定位點的當前坐標。
[0086] 在半封閉環(huán)境下，GPS信號變?nèi)?，同時存在GPS信號和WIFI信號，終端接收兩種定 位模式的位置數(shù)據(jù)，采用卡爾曼濾波框架和逆反向累計概率函數(shù)將GPS和WIFI定位數(shù)據(jù)進 行融合，獲取最優(yōu)估計值；
[0087] 在開放環(huán)境下，沒有WIFI信號時，采用GPS定位；有WIFI信號時，采用WIFI輔助 GPS定位，終端接收位置數(shù)據(jù)，采用卡爾曼濾波、最小二乘法或聯(lián)邦卡爾曼濾波處理數(shù)據(jù)，獲 取最優(yōu)位置。
[0088] 如圖3所示，本實施例的巡檢方法包括下述步驟：
[0089] 本實施例基于智能巡檢系統(tǒng)的智能巡檢方法，包括下述步驟：
[0090] (1)管理中心制定巡檢任務(wù)，下傳巡檢服務(wù)端；
[0091] (2)巡檢員登錄智能巡檢終端，從巡檢服務(wù)端接受管理中心下達的巡檢任務(wù)；
[0092] (3)巡檢員開始巡檢，智能巡檢終端將位置信息和巡檢結(jié)果通過Socket連接按 照JS0N數(shù)據(jù)交互格式上傳到巡檢服務(wù)端WebService，借助于ibatis存儲到巡檢業(yè)務(wù)數(shù)據(jù) 庫；
[0093] (4)巡檢服務(wù)端通過Socket連接按照JS0N數(shù)據(jù)交互格式上傳巡檢管理中心，巡檢 管理中心對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，考核管理和報表制作。
[0094] 上述步驟（1)中，所述的巡檢任務(wù)包括常規(guī)巡檢任務(wù)和臨時巡檢任務(wù)，涉及巡檢 人員、巡檢路線、巡檢點、巡檢設(shè)備、巡檢起始時間、巡檢結(jié)束時間。
[0095] 上述步驟（2)中，巡檢人員登錄信息以加密形式發(fā)送到巡檢管理中心比對，根據(jù) 不同權(quán)限加載不同用戶頁面，巡檢管理中心認可后登錄系統(tǒng)接受巡檢任務(wù)，任務(wù)變更時，智 能巡檢終端以振動、聲音的方式給出提示。
[0096] 上述步驟（3)中，巡檢人員接受巡檢任務(wù)后，在地圖上加載巡檢路線，巡檢點，根 據(jù)地圖提示，開展巡檢工作，錄入巡檢結(jié)果；
[0097] 所述智能巡檢終端通過GPS定位和WIFI定位相互融合精確定位巡檢人員位置信 息；所述的巡檢信息，包括巡檢軌跡、巡檢結(jié)果、設(shè)備故障信息、現(xiàn)場照片、設(shè)備故障處理結(jié) 果；
[0098] 巡檢人員遇到緊急事件，通過巡檢終端內(nèi)置應(yīng)急預(yù)案進行處理，也可通過遠程對 講或視頻向管理中心或其他巡檢同事尋求幫助。
[0099] 本實施例中，GPS定位和WIFI定位相互融合精確定位的具體方法為：
[0100] 所述GPS定位與WIFI定位相融合的方法為根據(jù)接收信號強度，選擇定位模式： [0101] 全封閉環(huán)境沒有GPS信號時，自動快速切換到WIFI定位，采用WIFI指紋比對的方 法進行定位，具體通過以下操作來實現(xiàn)：
[0102] 指紋采集過程：
[0103] 1. 1)確定參考點的相對坐標并存入數(shù)據(jù)庫；
[0104] 1. 2)記錄各個AP的MAC地址和RSSI值，每個參考點采集50次、100次或150次；
[0105] 1. 3)對采集到RSSI值采用濾波算法進行處理，可采用先高斯分布后均值、最小二 乘法或卡爾曼濾波算法對RSSI值進行濾波處理；
[0106] 1. 4)處理后的結(jié)果，按照MAC地址的ASCII碼排序，結(jié)合參考點的實際位置，生成 一條指紋記錄，存入指紋庫；
[0107] 指紋比對過程：
[0108] 2. 1)將當前的MAC列表按照MAC地址的ASCII碼排序，然后從指紋庫中檢索出指 紋集合；
[0109] 2. 2)將當前的RSSI也做對應(yīng)步驟2. 1)的排序；
[0110] 2. 3)以當前RSSI與步驟2. 1)中指紋集合中的RSSI值做均方差計算，提取均方差 值最小的三個點，然后取這三個點的幾何中心作為被定位點的當前坐標；如果指紋集合中 只有兩個點，則取兩個點的中點作為被定位點的當前坐標。
[0111] 在半封閉環(huán)境下，GPS信號變?nèi)酰瑫r存在GPS信號和WIFI信號，終端接收兩種定 位模式的位置數(shù)據(jù)，采用卡爾曼濾波框架和逆反向累計概率函數(shù)將GPS和WIFI定位數(shù)據(jù)進 行融合，獲取最優(yōu)估計值；
[0112] 在開放環(huán)境下，沒有WIFI信號時，采用GPS定位；有WIFI信號時，采用WIFI輔助 GPS定位，終端接收位置數(shù)據(jù)，采用卡爾曼濾波、最小二乘法或聯(lián)邦卡爾曼濾波處理數(shù)據(jù)，獲 取最優(yōu)位置。
[0113] 步驟（4)中，巡檢管理中心對巡檢人員、巡檢軌跡、巡檢結(jié)果、現(xiàn)場照片、設(shè)備故 障、設(shè)備故障處理結(jié)果統(tǒng)計、分析、制作報表，支持巡檢結(jié)果查詢、設(shè)備信息查詢、設(shè)備故障 查詢、巡檢軌跡查詢、報表導(dǎo)出；
[0114] 巡檢管理中心實時定位巡檢人員，對巡檢人員是否漏檢，遲檢，巡檢路線偏離，巡 檢循序錯誤等工作情況記錄統(tǒng)計；
[0115] 巡檢管理中心根據(jù)設(shè)備故障信息統(tǒng)計，新增、修改應(yīng)急預(yù)案，應(yīng)急預(yù)案可以是文 字、圖片、音/視頻，供智能巡檢終端下載。
[0116] 上述實施例為本發(fā)明較佳的實施方式，但本發(fā)明的實施方式并不受上述實施例的 限制，其他的任何未背離本發(fā)明的精神實質(zhì)與原理下所作的改變、修飾、替代、組合、簡化， 均應(yīng)為等效的置換方式，都包含在本發(fā)明的保護范圍之內(nèi)。
【權(quán)利要求】
1. 一種智能巡檢系統(tǒng)，其特征在于，包括智能巡檢終端、巡檢服務(wù)端和巡檢管理中心， 所述智能巡檢終端采用Μ/s結(jié)構(gòu)，用于采集巡檢人員位置信息、接受巡檢任務(wù)、上報巡檢結(jié) 果和請求遠程協(xié)助；所述巡檢服務(wù)端由WebService和巡檢業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫構(gòu)成，用于巡檢管理 中心和智能巡檢終端數(shù)據(jù)交互；所述巡檢管理中心采用C/S結(jié)構(gòu)，用于系統(tǒng)用戶權(quán)限管理、 巡檢任務(wù)管理、巡檢員調(diào)度、考核管理和報表統(tǒng)計；所述智能巡檢終端和巡檢服務(wù)端通過無 線網(wǎng)絡(luò)連接，所述巡檢服務(wù)端和巡檢管理中心通過TCP/IP連接，所述智能巡檢終端為GPS 巡檢終端，包括殼體、設(shè)置在殼體正面的顯示器、殼體內(nèi)部的定位模塊、音/視頻模塊、GIS 地圖模塊、應(yīng)急預(yù)案管理模塊、電源模塊、錄入模塊以及傳輸模塊，所述的定位模塊、GIS地 圖模塊、應(yīng)急預(yù)案管理模塊、音/視頻模塊均與顯示器、傳輸模塊和電源模塊連接，顯示器、 傳輸模塊和電源模塊相互連接。
2. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能巡檢系統(tǒng)，其特征在于，所述智能巡檢終端中，所述定 位模塊，用于精確定位巡檢員的位置信息；所述音/視頻模塊，用于采集圖片及音/視頻信 息； 所述傳輸模塊，用于實時傳輸位置信息和巡檢信息； 所述GIS地圖模塊，用于圖形化指引巡檢員現(xiàn)場工作； 所述應(yīng)急預(yù)案管理模塊，可下載或?qū)霊?yīng)急預(yù)案，用于指導(dǎo)巡檢員處理緊急事件； 所述電源模塊，用于給手持智能巡檢終端供電； 所述錄入模塊，用于記錄巡檢信息和其他現(xiàn)場信息。
3. 根據(jù)利要求1所述的智能巡檢系統(tǒng)，其特征在于，所述智能巡檢終端和管理中心通 過GPRS、3G或WIFI無線網(wǎng)絡(luò)連接。
4. 根據(jù)權(quán)利要求1所述的智能巡檢系統(tǒng)，其特征在于，定位模塊是采用GPS定位和 WIFI定位的平滑切換技術(shù)，將GPS定位與WIFI定位相融合的定位模塊，所述GPS定位與 WIFI定位相融合的方法為根據(jù)接收信號強度，選擇定位模式： 全封閉環(huán)境沒有GPS信號時，自動快速切換到WIFI定位，采用WIFI指紋比對的方法進 行定位，具體通過以下操作來實現(xiàn)： 指紋采集過程： 1. 1)確定參考點的相對坐標并存入數(shù)據(jù)庫； 1. 2)記錄各個AP的MAC地址和RSSI值，每個參考點采集50次、100次或150次； 1. 3)對采集到RSSI值采用濾波算法進行處理，可采用先高斯分布后均值、最小二乘法 或卡爾曼濾波算法對RSSI值進行濾波處理； 1. 4)處理后的結(jié)果，按照MAC地址的ASCII碼排序，結(jié)合參考點的實際位置，生成一條 指紋記錄，存入指紋庫； 指紋比對過程： 2. 1)將當前的MAC列表按照MAC地址的ASCII碼排序，然后從指紋庫中檢索出指紋集 合； 2. 2)將當前的RSSI也做對應(yīng)步驟2. 1)的排序； 2. 3)以當前RSSI與步驟2.1)中指紋集合中的RSSI值做均方差計算，提取均方差值最 小的三個點，然后取這三個點的幾何中心作為被定位點的當前坐標；如果指紋集合中只有 兩個點，則取兩個點的中點作為被定位點的當前坐標； 在半封閉環(huán)境下，GPS信號變?nèi)酰瑫r存在GPS信號和WIFI信號，終端接收兩種定位模 式的位置數(shù)據(jù)，采用卡爾曼濾波框架和逆反向累計概率函數(shù)將GPS和WIFI定位數(shù)據(jù)進行融 合，獲取最優(yōu)估計值； 在開放環(huán)境下，沒有WIFI信號時，采用GPS定位；有WIFI信號時，采用WIFI輔助GPS 定位，終端接收位置數(shù)據(jù)，采用卡爾曼濾波、最小二乘法或聯(lián)邦卡爾曼濾波處理數(shù)據(jù)，獲取 最優(yōu)位置。
5. 根據(jù)權(quán)利要求1-4中任一項所述的智能巡檢系統(tǒng)的智能巡檢方法，其特征在于，包 括下述步驟： (1) 管理中心制定巡檢任務(wù)，下傳巡檢服務(wù)端； (2) 巡檢員登錄智能巡檢終端，從巡檢服務(wù)端接受管理中心下達的巡檢任務(wù)； (3) 巡檢員開始巡檢，智能巡檢終端將位置信息和巡檢結(jié)果通過Socket連接按照JSON 數(shù)據(jù)交互格式上傳到巡檢服務(wù)端WebService，借助于ibatis存儲到巡檢業(yè)務(wù)數(shù)據(jù)庫； (4) 巡檢服務(wù)端通過Socket連接按照JS0N數(shù)據(jù)交互格式上傳巡檢管理中心，巡檢管理 中心對數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，考核管理和報表制作。
6. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能巡檢方法，其特征在于，步驟（1)中，所述的巡檢任務(wù)包 括常規(guī)巡檢任務(wù)和臨時巡檢任務(wù)，涉及巡檢人員、巡檢路線、巡檢點、巡檢設(shè)備、巡檢起始時 間、巡檢結(jié)束時間。
7. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能巡檢方法，其特征在于，步驟（2)中，巡檢人員登錄信息 以加密形式發(fā)送到巡檢管理中心比對，根據(jù)不同權(quán)限加載不同用戶頁面，巡檢管理中心認 可后登錄系統(tǒng)接受巡檢任務(wù)，任務(wù)變更時，智能巡檢終端以振動、聲音的方式給出提示。
8. 根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能巡檢方法，其特征在于，步驟（3)中，巡檢人員接受巡檢 任務(wù)后，在地圖上加載巡檢路線，巡檢點，根據(jù)地圖提示，開展巡檢工作，錄入巡檢結(jié)果； 所述智能巡檢終端通過GPS定位和WIFI定位相互融合精確定位巡檢人員位置信息；所 述的巡檢信息，包括巡檢軌跡、巡檢結(jié)果、設(shè)備故障信息、現(xiàn)場照片、設(shè)備故障處理結(jié)果； 巡檢人員遇到緊急事件，通過巡檢終端內(nèi)置應(yīng)急預(yù)案進行處理，也可通過遠程對講或 視頻向管理中心或其他巡檢同事尋求幫助。
9. 根據(jù)權(quán)利要求8所述的智能巡檢方法，其特征在于，GPS定位和WIFI定位相互融合 精確定位的具體方法為： 所述GPS定位與WIFI定位相融合的方法為根據(jù)接收信號強度，選擇定位模式： 全封閉環(huán)境沒有GPS信號時，自動快速切換到WIFI定位，采用WIFI指紋比對的方法進 行定位，具體通過以下操作來實現(xiàn)： 指紋采集過程： 1. 1)確定參考點的相對坐標并存入數(shù)據(jù)庫； 1. 2)記錄各個AP的MAC地址和RSSI值，每個參考點采集50次、100次或150次； 1. 3)對采集到RSSI值采用濾波算法進行處理，可采用先高斯分布后均值、最小二乘法 或卡爾曼濾波算法對RSSI值進行濾波處理； 1. 4)處理后的結(jié)果，按照MAC地址的ASCII碼排序，結(jié)合參考點的實際位置，生成一條 指紋記錄，存入指紋庫； 指紋比對過程： 2. 1)將當前的MAC列表按照MAC地址的ASCII碼排序，然后從指紋庫中檢索出指紋集 合； 2. 2)將當前的RSSI也做對應(yīng)步驟2. 1)的排序； 2. 3)以當前RSSI與步驟2.1)中指紋集合中的RSSI值做均方差計算，提取均方差值最 小的三個點，然后取這三個點的幾何中心作為被定位點的當前坐標；如果指紋集合中只有 兩個點，則取兩個點的中點作為被定位點的當前坐標； 在半封閉環(huán)境下，GPS信號變?nèi)酰瑫r存在GPS信號和WIFI信號，終端接收兩種定位模 式的位置數(shù)據(jù)，采用卡爾曼濾波框架和逆反向累計概率函數(shù)將GPS和WIFI定位數(shù)據(jù)進行融 合，獲取最優(yōu)估計值； 在開放環(huán)境下，沒有WIFI信號時，采用GPS定位；有WIFI信號時，采用WIFI輔助GPS 定位，終端接收位置數(shù)據(jù)，采用卡爾曼濾波、最小二乘法或聯(lián)邦卡爾曼濾波處理數(shù)據(jù)，獲取 最優(yōu)位置。
10.根據(jù)權(quán)利要求5所述的智能巡檢方法，其特征在于，步驟⑷中，巡檢管理中心對 巡檢人員、巡檢軌跡、巡檢結(jié)果、現(xiàn)場照片、設(shè)備故障、設(shè)備故障處理結(jié)果統(tǒng)計、分析、制作報 表，支持巡檢結(jié)果查詢、設(shè)備信息查詢、設(shè)備故障查詢、巡檢軌跡查詢、報表導(dǎo)出； 巡檢管理中心實時定位巡檢人員，對巡檢人員是否漏檢，遲檢，巡檢路線偏離，巡檢循 序錯誤等工作情況記錄統(tǒng)計； 巡檢管理中心根據(jù)設(shè)備故障信息統(tǒng)計，新增、修改應(yīng)急預(yù)案，應(yīng)急預(yù)案可以是文字、圖 片、音/視頻，供智能巡檢終端下載。
【文檔編號】G06Q50/02GK104157021SQ201410395137
【公開日】2014年11月19日 申請日期:2014年8月12日 優(yōu)先權(quán)日:2014年8月12日
【發(fā)明者】肖金超, 程海梅, 劉繼海, 何杰, 曾鵬 申請人:廣州中國科學(xué)院沈陽自動化研究所分所, 中國科學(xué)院沈陽自動化研究所