一种密闭作业场所内作业人员定位管理系统

1.本实用新型涉及人员管理领域，尤其涉及一种密闭作业场所内作业人员定位管理系统。


背景技术：

2.密闭作业场所内的作业本身就具有隐蔽性、复杂性和不确定性等特点，如地铁、隧道、矿井等场所内的作业。
3.随着社会的进步，密闭作业场所内的作业需求规模日益庞大、发展愈发迅速，但其技术和管理力量却难以保证，在这种情况下，作业安全风险加大，再加上对风险的认识不客观、风险管理的体系不科学等因素，导致地铁施工重大安全事故屡屡发生，产生了恶劣的社会影响并导致了重大的经济损失。
4.现有的作业人员管理系统大多局限于基于人员的定位监测，忽略了作业设施设备的定位监测，因此其功能较为简单，监测数据类型也较少，无法准确的根据作业人员与设施设备的位置关系判断作业情况，无法对作业过程做出合理安排与考勤，也就不能做到精确的区域安全管理。


技术实现要素：

5.为了解决以上问题，本实用新型的目的是提供一种同时监测作业人员和作业设施设备位置的管理系统，可以根据作业人员和作业设施设备的位置关系判断其作业情况，并根据预设的作业区域信息和设施设备位置信息对相关作业人员的考勤范围作出精确划分和管理。
6.为了实现以上目的，本实用新型采用的技术方案：
7.一种密闭作业场所内作业人员定位管理系统，包括：
8.终端，包括由作业人员佩戴的第一终端、安装在作业设备上的第二终端；
9.所述终端收集作业人员和作业设备的定位信息，通过无线信号传输给在密闭作业场所内分区域设置的基站；
10.所述基站将所述定位信息处理为定位数据，发送给带有互联网通信功能的工控设备；
11.所述工控设备将所述定位数据发送给设置在云端的服务器；
12.所述服务器缓存并处理定位数据，形成可视化实时定位图像；
13.管理端向所述服务器发出通信申请，通过后下载所述可视化实时定位图像，并显示在显示设备上。
14.在一些较优的实施例中，所述基站为超宽带无线载波通信基站。
15.在一些较优的实施例中，所述基站在所述密闭作业场所内分布有三个。
16.在一些较优的实施例中，所述基站在所述密闭作业场所内的分布规则为：
17.以第一基站为二维平面坐标系原点，将第二基站设置在y轴正半轴，将第三基站设
置在第一象限，并保持第二基站与第三基站的连线与x轴平行。
18.在一些较优的实施例中，所述终端按照预设频率自动收集并发送定位信息。
19.在一些较优的实施例中，所述服务器包括web服务器和通信服务器；
20.所述web服务器用于响应所述通信服务器发送的请求，接收、处理并缓存所述定位数据；所述通信服务器用于与所述工控设备和\或管理端通信。
21.在一些较优的实施例中，还包括运行在服务器上的考勤管理单元；所述考勤管理单元根据所述管理端设置的考勤时间和考勤范围，抓取所述第一终端进入和\或离开考勤范围的时间戳完成自动考勤。
22.本实用新型的有益效果：
23.本实用新型能够应用于地铁、隧道、矿井等密闭作业场所内，实现对作业人员以及作业设施设备准确定位，并且根据所述定位信息得到两者间的位置关系，从而准确的判断作业情况，以方便管理人员对作业过程做出合理安排与考勤，做到精确的区域安全管理。
附图说明
24.图1为本实用新型的一种较优实施例的结构示意图；
25.图2为本实用新型的另一种较优实施例中的基站分布规则示意图；
26.图3为本实用新型的另一种较优实施例的结构示意图；
27.图4为本实用新型的另一种较优实施例的结构示意图；
28.图中：1、终端；2、基站；3、工控设备；4、服务器；5、管理端；101、第一终端；102、第二终端；201、第一基站；202、第二基站；203、第三基站；401、web服务器；402、通信服务器；403、考勤管理单元。
具体实施方式
29.为了使本实用新型的目的、技术方案和优点更加清楚，下面结合附图对本实用新型作进一步阐述。在本实用新型的描述中，需要理解的是，术语“上”、“下”、“前”、“后”、“左”、“右”、“顶”、“底”、“内”、“外”等指示的方位或位置关系为基于附图所示的方位或位置关系，仅是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或元件必须具有特定的方位、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。
30.如图1所示，本实用新型提供了一种密闭作业场所内作业人员定位管理系统，包括：
31.终端1，包括由作业人员佩戴的第一终端1011、安装在作业设备上的第二终端1021。在本实施例中的所述终端1可以是基于uwb(超宽带，ultra wide band)技术的无线定位标签。其能够不断地、自动地发送无线定位信号。在一些较优的实施例中，所述终端1为用stm32 单片机为主控芯片的uwb标签。
32.所述终端1收集作业人员和作业设备的定位信息，通过无线信号传输给在密闭作业场所内分区域设置的基站2。在一些较优的实施例中，所述基站2为超宽带无线载波通信基站2。uwb(超宽带，ultra wide band)技术是一种使用1ghz以上频率带宽的无线载波通信技术。它不采用正弦载波，而是利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据，因此其所占的频谱范围很大，尽管使用无线通信，但其数据传输速率可以达到几百兆比特每秒以上。使用uwb
技术可在非常宽的带宽上传输信号。由于其具有数据传输速率高(达1gbit/s)、抗多径干扰能力强、功耗低、成本低、穿透能力强、截获率低、与现有其他无线通信系统共享频谱等特点，因此本实用新型考虑将其应用在密闭的作业场所内。在一些较优的实施例中，所述基站为采用 stm32f103t8u6单片机为主控芯片的uwb基站。
33.在另一些较优的实施例中，所述基站2在所述密闭作业场所内分布有三个。应当理解的是，在隧道、地铁等底下封闭作业场所内，设置三个基站就可以完成定位系统的组网，从而实现对终端的准确定位。其具体的设置方式可以由本领域的技术人员根据现场的实际情况设定。本技术给出一种较优的设置方式，如图2所示：
34.遵循二维分布原则，以第一基站201为二维平面坐标系原点，将第二基站202设置在y 轴正半轴，将第三基站203设置在第一象限，并保持第二基站202与第三基站203的连线与 x轴平行。较优的，第二基站202与x轴的距离为5
‑
6m时，其定位测量效果最好。但所有基站分布设置完成后，用红外测距仪测量好距离，将定位算法程序中的各个基站坐标数据配置好，此时开启终端上的标签，即可对终端进行定位。
35.所述基站2将所述定位信息处理为定位数据，发送给带有互联网通信功能的工控设备3。应当理解的是，在基于定位标签和基站2的定位系统中，所述定位信息根据其具体的定位方式不同而不同，需要将其转换为服务器4能够识别的定位数据。在本实施例中，所述工控设备3具有以太网tcp/ip互联网接入功能，可通过有线或无线的方式将所获得的定位数据发送出去。应当理解的是，定位数据的具体发送形式本实用新型不作进一步的要求，可以采用485 协议的无线通信，或5g技术，也可以使用光纤等有线通信方式。
36.所述工控设备3将所述定位数据发送给设置在云端的服务器4。如图3所示，在一些较优的实施例中，所述服务器4包括web服务器401和通信服务器402；其中，所述web服务器401用于响应所述通信服务器402发送的请求，接收、处理并缓存所述定位数据；所述通信服务器402用于与所述工控设备3和\或管理端5通信。应当理解的是，本实用新型的技术方案中，获得定位数据后的进一步处理过程中，即可以是在云端服务器4上进行处理，也可以是在本地管理端5上进行处理。
37.在另一些较优的实施例中，为了实现根据作业人员与设施设备的位置关系判断作业情况，对作业过程做出合理安排与考勤，做到精确的区域安全管理，考虑将所述终端1设置为按照预设频率自动收集并发送定位信息。其中，所述预设频率由本领域技术人员根据现场的具体管理规则进行设定，优选的，该频率设置为5
‑
10秒/次。
38.在另一些较优的实施例中，如图4所示，所述管理系统还包括运行在云端服务器4上的考勤管理单元403；所述考勤管理单元403根据所述管理端5设置的考勤时间和考勤范围，抓取所述第一终端1011进入和\或离开考勤范围的时间戳完成自动考勤。
39.应当理解的是，在地铁、隧道、矿井等场所内的施工作业，其施工区域与作业设施设备存在类别上的关联关系，因此可以根据施工区域的不同设置对应设施设备的定位区域。并且，在施工的过程中，对应设施设备的操作人员和辅助配套人员一般与设备间也存在对应关系，因此，管理端5可将对作业人员的考勤条件设置为与对应设备的定位距离不得超出阈值。更一步的是，管理端5还可以设置为当作业人员进入考勤范围时自动开始考勤，离开考勤范围时自动结束考勤。其中，进入和\或离开考勤范围的时间依据为定位数据附带的时间戳。更进一步的是，还可以根据作业设施设备在时间流上的位置变化信息，判断作业的
进展情况。
40.所述服务器4缓存并处理定位数据，形成可视化实时定位图像。在一些较优的实施例中，所述可视化实时定位图像为二维或三维图像。可以在服务器4中预先配置密闭作业场所的平面或空间示意图，然后根据所述定位数据将作业人员与作业设备的位置清楚的标注在图中，从而可以直观的了解人员及设备的位置信息。
41.管理端5向所述服务器4发出通信申请，通过后下载所述可视化实时定位图像，并显示在显示设备上。应当理解的是，本实用新型中所述的管理端5为具有无线或有限的网络通信功能，并且能够将所述可视化实时定位图像显示在显示设备上的设备，包括但不限于：手机、移动计算机、计算机等设备。
42.以上显示和描述了本实用新型的基本原理、主要特征和本实用新型的优点。本行业的技术人员应该了解，本实用新型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实用新型的原理，在不脱离本实用新型精神和范围的前提下，本实用新型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实用新型范围内。本实用新型要求保护范围由所附的权利要求书及其等效物界定。