[发明专利]一种基于物联网的防碰撞系统

权利要求书

1.一种基于物联网的防碰撞系统，其特征在于，管廊内设有若干定位基站和定位标签，

所述定位标签包括控制模块，与控制模块连接的UWB测距模块，

所述定位基站包括信号处理模块，与信号处理模块连接的UWB测距模块，

定位基站与定位标签之间以UWB通讯方式获取定位数据，包括定位标签IP、定位基站IP、间距和方位；

信号处理模块以任一定位标签为中心，将一定范围内的其他定位标签的定位数据，反馈给该定位标签的控制模块；

所述定位标签内置与控制模块连接的LORA模块，通过LORA扩频通信方式与管廊外的网关基站进行定位数据的传输；

该网关基站内置控制装置，及与控制装置连接的LORA模块；

所述定位基站的信号处理模块与管廊外的网关基站的控制装置连接，传输定位标签的定位数据；

还包括服务器，所述服务器包括主控芯片和以太网络芯片，

主控芯片通过以太网接收网关基站传输的定位标签的定位数据，经分析后，生成警报信息，并经网关基站向定位标签反向传输；

还包括可视装置，将主控芯片通过以太网反馈的数据可视化，包括定位标签的定位数据及警报信息；

可视装置的数据可视化的方法包括以下步骤：

C1、服务器将从网关基站中接收到的每个十六进制的串，解析成十进制的一个数来表示定位标签到定位基站的位置；

C2、服务器获取到一个定位标签到四个定位基站的位置后，依次做三点定位计算，多次求得一个平均值；

C3、服务器将该平均值作为一个具体位置通过TCP/IP协议实时发送至可视装置的显示程序进行显示操作；

C4、可视装置将获取到的具体位置根据对应函数关系计算出显示位置并显示于可视装置，从而实现可视装置的环境实时动态显示。

2.根据权利要求1所述的一种基于物联网的防碰撞系统，其特征在于，所述定位标签的固定点包括：人员、工具和车辆。

3.根据权利要求2所述的一种基于物联网的防碰撞系统，其特征在于，所述车辆设有雷达装置，包括雷达传感器模块、碰撞风险计算模块和预警模块；

所述雷达传感器模块，设置在车辆的前端，用于实时获取车辆与前方障碍物的相对距离；

所述碰撞风险计算模块，通过CAN接口获取车身轮速，结合雷达传感器模块反馈的相对距离，计算预计碰撞时间并根据不同的预计碰撞时间输出不同等级的告警指令；

所述预警模块，接收碰撞风险计算模块输出的不同等级的告警指令，发出不同等级的声光告警信号。

4.根据权利要求1所述的一种基于物联网的防碰撞系统，其特征在于，定位标签和定位基站的定位方法包括以下步骤：

A1、建立管廊内三维空间定位的坐标体系，在隧道内每隔一定距离安装定位基站，各定位基站分别设有ID；

A2、定位基站通过内置天线以一定工作频率发送射频信号，对工作区域的进行范围扫描，以确定其工作区域内是否存在定位标签；如果存在，则接收到该定位标签的配对信息，定位基站与定位标签建立无线射频通讯链路，进行方位信息的传输交流；

A3、 定位基站与定位标签间通过UWB通信方式进行测距，计算出标签与已配对的各定位基站间的相对距离。

5.根据权利要求1所述的一种基于物联网的防碰撞系统，其特征在于，服务器生成警报信息的方法包括以下步骤：

B1、服务器根据各定位标签的定位数据，进行定位标签间的相对位置的对比计算；

B2、定位标签间的相对位置低于不同的预设值时，服务器生成不同等级的报警命令；

B3、服务器将报警指令通过以太网传输至网关基站，再通过LORA扩频传输方式回传至管廊内的定位标签；

B4、定位标签根据接收到的不同等级的报警指令，由控制模块输出不同等级的报警信息。