[发明专利]一种基于UWB的建筑工地施工人员场内定位系统

说明书

本发明公开了一种基于UWB的建筑工地施工人员场内定位系统，包括应用层、解算层、传输层和设备层：应用层通过解算层获取定位标签位置；解算层通过定位标签与其所在区域的定位基站之间进行无线信号传播；传输层向下将应用层相关指令传输给定位基站，向上将定位标签与定位基站之间的无线信号传播数据传输给解算层；设备层包括通过UWB无线信道传输的多个定位基站和定位标签，采用下行定位方式进行定位，定位基站分布在建筑施工的各楼层，根据接收到的应用层下发的指令，完成相关的设置。本发明采用UWB技术，对施工人员进行精准位置定位和状态监管，极大的提高了工作效率，改善了监管模式并降低了现场管理成本。

技术领域

本发明涉及建筑安全技术领域，具体涉及一种基于UWB的建筑工地施工人员场内定位系统。

背景技术

目前，随着工业化、城市化进程的加快，建筑物的建设施工已成常态。人们在关注建设的规模和速度的同时也更加关注建筑物的质量和施工的安全。然而，实际情况却并不尽如人意。正如人们所知，在某些建筑工程中，由于技术、管理等的不到位，导致建筑质量差，安全隐患多且事故频发。在建筑施工的管理上，由于许多建筑施工的地点分散和不固定，且工地数量多，增加了安全施工、文明施工的管理难度以及人员、设备的监管难度。还由于缺乏必要的实时监控手段，使得当独处某位置施工的工人遇突发事件时，未能及时发现和处置，而导致延误施救时间。

此外，由于缺乏必要的监控手段，建筑行业还存在劳务费用结算纠纷多，工人与管理方的人身安全纠纷多，在解决此类纠纷时调查取证难，导致纠纷难以妥善解决等问题。建筑施工环境艰苦恶劣，工种危险系数高，工作人员人数多，使线路建筑施工企业面临巨大的管理困难，迫切需求一种高效、准确的人员管理和安全管理系统。

发明内容

本发明旨在解决上述问题，而提供一种可对在建筑工地施工的人员进行实时位置定位，以确定是否为准入人员以及有效应对和处置突发事件，保护施工人员生命安全的建筑工地施工人员场内定位系统。

为了解决上述技术问题，本发明所采用的技术方案是提供一种基于UWB的建筑工地施工人员场内定位系统，包括应用层、解算层、传输层和设备层：

所述应用层通过解算层获取定位标签位置；

所述解算层通过定位标签与其所在区域的定位基站之间进行无线信号传播；

所述传输层向下将应用层相关指令传输给定位基站，向上将定位标签与定位基站之间的无线信号传播数据传输给解算层；

所述设备层包括通过UWB无线信道传输的多个定位基站和定位标签，采用下行定位方式进行定位，定位基站分布在建筑施工的各楼层，根据接收到的应用层下发的指令，完成相关的设置。

优选地，所述应用层提供websocket接口和http接口，通过websocket接口获取定位标签的实时位置数据，以一维或二维地图的形式实时显示；通过http接口获取系统其它相关数据。

优选地，所述应用层还包括电子围栏设置模块，对监控区域出入口设置电子围栏，定位标签超出电子围栏范围时发出报警信号，并发送报警信号至管理人员。

优选地，所述应用层还包括紧急呼叫模块，当某区域发生异常紧急情况时，管理人员通过系统向该区域的施工人员发送撤离命令，施工人员通过携带的定位标签收到撤离命令后，通过声光报警提示人员撤离；当某区域发生异常紧急情况时，施工人员长按定位标签中的“呼救”按键，发送求救请求，系统根据接收到的求救信号提示管理人员及时进行处理。

优选地，所述解算层采用到达时间差定位法TDOA进行定位和跟踪，到达时间差定位法TDOA的原始数据通过以太网接口传送；所述解算层采用位置解算算法计算各定位标签的具体位置信息。