[发明专利]一种工厂人员定位与安全预警系统

权利要求书

1.一种工厂人员定位与安全预警系统，其特征在于，包括定位信息采集模块、三维管理模块、信息计算模块、显示模块、报警管理模块和历史追踪模块；

所述定位信息采集模块用于对工厂人员进行高精度实时定位，获取实时位置坐标信息，并在工厂人员和系统之间建立双向通信，便于对工厂人员状态进行实时监控；

所述三维管理模块用于将所述定位信息采集模块获取的工厂人员、工厂设施的实时位置坐标信息，并对实时位置坐标信息进行降噪处理，通过传输协议将实时位置信息进行网络发布，系统根据网络发布的实时位置信息绘制成对应的三维图形，并更新三维图形在实际工厂内部场景中的位置坐标信息，映射到坐标系中；

所述信息计算模块对坐标系内的各工厂人员的三维图形进行位置坐标计算和行走路径计算，并将计算结果发送至显示模块；

所述显示模块用于显示所述信息计算模块的计算结果和各监控元素的实时位置信息，在接收到所述三维管理模块中发布的实时位置信息时，对各监控元素的位置和当前状态进行更新，并对计算结果进行危险判断，对于危险的计算结果实时向工厂人员发送报警；

所述报警管理模块在遇到危险信息时，通过震动、声音的形式提醒工厂人员注意安全，尽快撤离所在位置；

所述历史追踪模块用于记录所述信息计算模块每次的计算结果，根据计算结果追踪工厂人员的历史信息，在发生危险或故障时，通过所述定位信息采集模块和所述历史追踪模块快速定位实时位置信息，并通过视频联动，对位置信息进行跟踪。

2.根据权利要求1所述的一种工厂人员定位与安全预警系统，其特征在于，所述定位信息采集模块包括，定位基站、定位标签、信息获取单元和通信单元；

所述信息获取单元，通过所述定位基站和所述定位标签之间的通过无线定位技术连接，用于对工厂人员进行位置信息的获取；

所述通信单元，通过对各个定位标签、佩戴人员的基础信息配置，在工厂人员和系统之间进行双向通信，所述定位标签中设有一键报警按钮和蜂鸣器，当发生危险时，工厂人员通过一键报警按钮向系统发出报警，同样，系统通过控制蜂鸣器提醒工厂人员存在危险。

3.根据权利要求2所述的一种工厂人员定位与安全预警系统，其特征在于，所述三维管理模块包括图形绘制单元、映射单元、电子围栏感应单元和图形校准单元；

所述图形绘制单元用于将所述信息获取单元获取的位置信息和所有设施绘制成对应的三维图形；

所述映射单元将所述图形绘制单元绘制的三维图形，映射至空间坐标系中；

所述电子围栏感应单元在工厂危险区域设置电子围栏，当工厂人员靠近危险区域时，对工厂人员进行感应，并将人员信息发送至系统显示控制台；

所述图形校准单元用于对空间坐标系中的三维图形和工厂内部场景进行校准，判断三维图形是否与实际场景相符。

4.根据权利要求3所述的一种工厂人员定位与安全预警系统，其特征在于，所述图形绘制单元在绘制三维图形时，将工厂人员的位置信息坐标化，并将坐标化的工厂人员位置信息存储至矩阵R中，其中R为：

将工厂人员位置信息的存储矩阵R映射至空间坐标系中，对三维图形在空间坐标系内与工厂内部场景进行校准，所述工厂内部场景坐标为k_n＝(x_n′，y_n′，z_n′)，根据公式：

其中，为三维图形的坐标，n为采集到的位置信息的个数；

当等式成立时，三维图形与实际场景相符，当等式不成立时，对三维图形的坐标进行坐标变换，根据公式：

其中，为坐标变换后的三维图形坐标。