一種基于opm的無線定位系統(tǒng)的制作方法
【專利摘要】本發(fā)明涉及無線通信領域，具體涉及一種基于OPM的無線定位系統(tǒng)。本發(fā)明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現(xiàn)的：一種基于OPM的無線定位系統(tǒng)，多個定位卡、多個定位基站和定位控制終端，所述定位卡包含卡體、設在所述卡體上的操作裝置和設在所述卡體內部且與所述操作裝置連接的定位卡OPM裝置。本發(fā)明的目的是提供一種基于OPM的無線定位系統(tǒng)，一方面利用OPM無線通信裝置動態(tài)地建立無線網絡，布網便利，拓展靈活，不需要眾多的物理網線連接，實現(xiàn)人員定位，并通過反饋警告信號警示用戶，另一方面本無線網絡系統(tǒng)中使用的定位卡和基站本身具備良好的防潮和防塵處理，能在礦井等較為潮濕和多塵的環(huán)境下使用。
【專利說明】—種基于OPM的無線定位系統(tǒng)
【技術領域】
[0001]本發(fā)明涉及無線通信領域，具體涉及一種基于OPM的無線定位系統(tǒng)。
【背景技術】
[0002]現(xiàn)實生活中，很多場合需要對人員位置進行定位和實時監(jiān)控，譬如礦井井下、養(yǎng)老公寓、災害搜救現(xiàn)場或大型倉庫(包括冷庫)，在現(xiàn)有技術中對人員定位往往有兩種方式，一種是建立視頻監(jiān)控網絡，但是這種方式硬件成本投入過大，且布局麻煩，在光線不好的地方也無法獲得較好的視野；另一種是采用網絡定位，在人員身上設置信號發(fā)射器，通過服務終端查看信號的地點來完成監(jiān)控，網絡采用GPS、手機信號、RFID、WIFI等技術手段，但普遍存在環(huán)境要求高、服務商資費高、無法實時定位或需要網線布線等缺陷，也有諸如專利號為CN201320142165.3的專利文獻所公開的一種基于zigbee技術的定位系統(tǒng)，但一方面該系統(tǒng)存在無線覆蓋范圍小、無法做到實時跟蹤定位和產品基站需要物理布網線，發(fā)生緊急情況斷網不能工作的技術缺陷，另一方面基站和定位卡缺少防塵防潮防干擾等專項設計，使得設備在多塵、潮濕、陰暗的環(huán)境中諸如礦井中，使用壽命不長。

【發(fā)明內容】

[0003]本發(fā)明的目的是提供一種基于OPM的無線定位系統(tǒng)，一方面利用OPM無線通信裝置動態(tài)地建立無線網絡，布網便利，拓展靈活，不需要眾多的物理網線連接，實現(xiàn)人員定位，并通過反饋警告信號警示用戶，另一方面本無線網絡系統(tǒng)中使用的定位卡和基站本身具備良好的防潮和防塵處理，能在礦井等較為潮濕和多塵的環(huán)境下使用。
[0004]本發(fā)明的上述技術目的是通過以下技術方案得以實現(xiàn)的:一種基于OPM的無線定位系統(tǒng)，多個定位卡、多個定位基站和定位控制終端，所述定位卡包含卡體、設在所述卡體上的操作裝置和設在所述卡體內部且與所述操作裝置連接的定位卡OPM裝置，所述操作裝置包含外凸與所述卡體外表面上的報警按鈕和報警燈，所述定位基站包含殼體、設在殼體上的天線和設在所述殼體內腔的定位基站OPM裝置，所述定位控制終端與至少一個所述定位基站通過網線物理連接，所述定位控制終端包含服務器、GIS系統(tǒng)和人員管理軟件。
[0005]所述定位卡可以通過所述定位卡OPM裝置發(fā)射信號，信號可以被所述定位基站里的所述定位基站OPM裝置捕獲，根據(jù)場強大小轉換成位置數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)可以在OPM網絡中在多個所述定位基站之間互相傳播，也可以通過以太網傳輸?shù)竭B接在以太網內的所述定位控制終端中，數(shù)據(jù)在所述定位控制終端中通過GIS系統(tǒng)和人員管理軟件最終被管理人員觀察，以查看佩戴所述定位卡的用戶的位置信息，用戶還可以通過所述報警按鈕發(fā)送求救信號，第一時間被管理人員發(fā)現(xiàn)，另一方面，管理人員也可以發(fā)送警告信號，通過上述的OPM網絡的傳輸方式被所述定位卡捕獲，通過所述定位卡OPM裝置控制所述報警燈亮，提示用戶注意警示。
[0006]作為本發(fā)明的優(yōu)選,所述定位卡的卡體上位于定位卡OPM裝置的對應位置設有防屏蔽區(qū)，所述防屏蔽區(qū)包含多條兩側側壁成對稱鋸齒形的防屏蔽槽，所述防屏蔽槽之中還設有封閉的防塵網。
[0007]所述防屏蔽槽兩側側壁成對稱鋸齒形，經過實驗發(fā)現(xiàn)，信號發(fā)射效果較好，利于信號的收集和接收，若是在礦井等條件不佳的環(huán)境下作業(yè)，所述防塵網能遮擋灰塵，提升設備的使用壽命。
[0008]作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述定位卡內腔中設有裝有干燥劑的防潮塊。
[0009]所述防潮塊中裝有干燥劑，在封閉潮濕的環(huán)境下保持內部電子元件干燥，提升電子設備運作過程中的穩(wěn)定性。
[0010]作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述定位卡OPM裝置包含主控裝置、與所述主控裝置連接的OPM通信裝置、與所述主控裝置連接的接口裝置和與所述主控裝置、OPM通信裝置和所述接口裝置連接的電源裝置。
[0011 ] 所述電源裝置給所述主控裝置和OPM通信裝置提供運行所需要的電量，在整個定位卡處于正常運作過程中，所述OPM通信裝置會持續(xù)發(fā)出通信信號，若是在礦井等地方使用，附近有地方坍塌，需要提醒工人注意時，所述OPM通信裝置接收到警告信號回饋給所述主控裝置，所述主控裝置控制所述報警燈亮；當帶有本定位卡的工人遇到危險需要求救時，按動所述報警按鈕，報警信號通過所述主控裝置傳遞給所述OPM通信裝置，從而連同地點發(fā)射給外置的基站，基站管理者可以及時組織營救。
[0012]作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述操作裝置還包含運行燈和低壓警示燈，所述主控裝置包含主控處理器、與所述主控處理器連接的報警發(fā)射器和與所述主控處理器連接的報警接收器，所述主控制器與所述運行燈、報警燈和低壓警示燈相連，所述報警發(fā)射器與所述報警按鈕相連。
[0013]所述主控處理器可采用microchip公司的型號為PIC24f JGA102芯片，用戶按下所述報警按鈕時，與之相連的所述報警發(fā)射器會產生信號回饋給PIC24FJGA102芯片，從而該芯片會傳遞信號給所述OPM通信裝置，外置的基站中可以收到求救信號；若該芯片接收到所述OPM通信裝置發(fā)來的警告信號時，一方面控制所述報警燈亮起，另一方面則會發(fā)送信號給所述報警接收器，所述報警接收器包含有蜂鳴器，提醒用戶注意警報。
[0014]作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述殼體包含盒體和蓋在所述盒體上的盒蓋，所述盒體和所述盒蓋之間的接觸部分設有封閉裝置，所述封閉裝置包含中端抵觸在所述盒體外側壁的抵觸部和兩端向所述盒蓋延伸的封閉部。
[0015]所述封閉裝置的橫截面成U形，中部抵觸在所述盒體外側壁上，當一側由于外力發(fā)生形變，這一側的所述封閉部會被外力壓向靠近所述盒體外側壁，此時就會推動另一側的所述封閉部更靠近所述盒蓋，起到更好的隔塵封閉作用，避免基站收到礦井內落石的影響從而基站外殼發(fā)生形變，所述封閉裝置與所述基站盒和所述盒蓋發(fā)生脫離，塵土進入基站盒盒體內。
[0016]作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述殼體內腔中設有內含有干燥劑的防潮盒。
[0017]所述防潮盒內裝有干燥劑，提升基站在潮濕環(huán)境下作業(yè)的運行情況。
[0018]作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述定位基站OPM裝置包含基站主控裝置、與所述基站主控裝置連接的基站通信裝置、基站接口裝置和與所述基站主控裝置、所述基站通信裝置和所述基站接口裝置連接的基站電源裝置，所述基站接口裝置包含與所述基站主控裝置連接的以太網接口和與所述基站電源裝置連接的電源接口。[0019]所述定位基站OPM裝置安裝在所述基站盒殼體內，所述基站通信裝置通過外接的所述天線收到用戶佩戴在身上的定位卡發(fā)出的信號，信號被所述基站通信裝置處理，通過場強大小分析出位置數(shù)據(jù)，位置數(shù)據(jù)被傳輸?shù)剿龌局骺匮b置內，再通過所述基站主控裝置通過所述以太網接口傳給以太網里的控制終端，用戶在控制終端上就可以讀取到人員的位置信息，所述基站通信裝置采用OPM芯片，不僅可以收集到定位卡發(fā)射過來的信息，把信息傳給以太網里的終端，也可以將信息通過OPM網絡傳輸給另一個基站，所以整個OPM網絡中只要有一臺基站連接以太網，信號就可以順利傳出。
[0020]作為本發(fā)明的優(yōu)選，所述基站主控裝置包含起運算控制作用的主控器、與所述主控器連接的且給所述主控器提供時鐘信號的時鐘器、與所述主控器連接的且給所述主控器提供數(shù)據(jù)存儲功能的FLASH存儲器和一端與所述主控器連接，另一端與所述以太網接口連接，且能將電路信號在SPI信號和以太網網絡信號之間轉換的轉換器。
[0021]所述主控器選用MICROCHIP公司的型號為DSPIC33FJ256GP710的芯片，能采集到從所述通信裝置處傳輸來的信號，所述時鐘器采用型號為PCF8383的芯片，給所述主控器提供時鐘信號，所述FLASH存儲器采用型號為SST25VF016B的芯片，為所述主控器提供存儲空間，信號從所述主控器傳輸?shù)剿鲆蕴W接口，由于所述主控器中的傳輸信號和以太網里傳輸?shù)男盘柛袷讲煌?，需要所述轉換器轉換，所述轉換器選用型號為ENC28J60的芯片。
[0022]綜上所述，本發(fā)明具有如下有益效果:
1、本無線定位系統(tǒng)采用OPM網絡技術,信號在定位卡一定位基站一定位控制終端中傳輸，最少只需要一臺定位基站盒定位控制終端利用網線連接，其他設備之間均采用無線連接，布網便利，拓展靈活。
[0023]2、本無線定位系統(tǒng)中的定位卡和定位基站都有防潮和防塵設計，提升本系統(tǒng)在諸如礦井下等惡劣環(huán)境下作業(yè)的運行效果。
[0024]3、本無線定位系統(tǒng)不僅可以收到用戶的位置信息，同時設置了報警按鈕供用戶提供緊急報警信號，另一方面本系統(tǒng)也可以通過定位控制終端傳輸警告信號到用戶的定位卡上，提升本系統(tǒng)的安全性和實用性。
【專利附圖】

【附圖說明】
[0025]圖1是實施例1的示意圖；
圖2是定位卡的示意圖；
圖3是定位卡中防屏蔽區(qū)的示意圖；
圖4是定位卡OPM裝置的示意圖；
圖5是定位基站的不意圖；
圖6是圖5A處的放大圖；
圖7是定位基站OPM裝置的不意圖 圖中:
1、定位卡，11、卡體，12、操作裝置，121、報警按鈕，122、運行燈，123、報警燈，124、低壓警示燈，13、定位卡OPM裝置，131、主控裝置，1311、主控處理器，1312、報警發(fā)射器，1313、報警接收器，132、電源裝置，133、OPM通信裝置，134、接口裝置，14、防屏蔽區(qū)，141、防屏蔽槽，142、防塵網，2、定位基站，21、殼體，211、盒體，212、盒蓋，22、天線，23、定位基站OPM裝置，231、基站主控裝置，2311、主控器，2312、時鐘器，2313、FLASH存儲器，2314、轉換器，232、基站電源裝置，233、基站通信裝置，234、基站接口裝置，2341、以太網接口，2343、電源接口，25、封閉裝置，251、抵觸部，252、封閉部，26、防潮盒，3、定位控制終端。
【具體實施方式】
[0026]以下結合附圖對本發(fā)明作進一步詳細說明。
[0027]本具體實施例僅僅是對本發(fā)明的解釋，其并不是對本發(fā)明的限制，本領域技術人員在閱讀完本說明書后可以根據(jù)需要對本實施例做出沒有創(chuàng)造性貢獻的修改，但只要在本發(fā)明的權利要求范圍內都受到專利法的保護。
[0028]實施例1，如圖1一圖7所示:一種基于OPM的無線定位系統(tǒng)，包含多個定位卡1、多個定位基站2和定位控制終端3，其特征在于:定位卡包含卡體11、設在卡體11上的操作裝置12和設在卡體11內部且與操作裝置12連接的定位卡OPM裝置13，操作裝置12包含外凸與卡體11外表面上的報警按鈕121和報警燈123，定位基站2包含殼體21、設在殼體21上的天線22和設在殼體21內腔的定位基站OPM裝置23，定位控制終端3與至少一個定位基站2通過網線物理連接，定位控制終端3包含服務器、GIS系統(tǒng)和人員管理軟件。
[0029]定位卡I可以通過定位卡OPM裝置13發(fā)射信號,信號可以被定位基站2里的定位基站OPM裝置23捕獲，根據(jù)場強大小轉換成位置數(shù)據(jù)，此數(shù)據(jù)可以在OPM網絡中在多個定位基站2之間互相傳播，也可以通過以太網傳輸?shù)竭B接在以太網內的定位控制終端3中，數(shù)據(jù)在定位控制終端3中通過GIS系統(tǒng)和人員管理軟件最終被管理人員觀察，以查看佩戴定位卡I的用戶的位置信息，用戶還可以通過報警按鈕發(fā)送求救信號，第一時間被管理人員發(fā)現(xiàn)，另一方面，管理人員也可以發(fā)送警告信號，通過上述的OPM網絡的傳輸方式被定位卡I捕獲，通過定位卡OPM裝置23控制報警燈123亮，提示用戶注意警示。
[0030]定位卡I的卡體11上位于定位卡OPM裝置13的對應位置設有防屏蔽區(qū)14,防屏蔽區(qū)14包含多條兩側側壁成對稱鋸齒形的防屏蔽槽141，防屏蔽槽141之中還設有封閉的防塵網142。定位卡I內腔中設有裝有干燥劑的防潮塊。防屏蔽槽141兩側側壁成對稱鋸齒形，經過實驗發(fā)現(xiàn)，信號發(fā)射效果較好，利于信號的收集和接收，若是在礦井等條件不佳的環(huán)境下作業(yè)，防塵網142能遮擋灰塵，提升設備的使用壽命。防潮塊中裝有干燥劑，在封閉潮濕的環(huán)境下保持內部電子元件干燥，提升電子設備運作過程中的穩(wěn)定性。
[0031]定位卡OPM裝置13包含主控裝置131、與主控裝置131連接的OPM通信裝置133、與主控裝置131連接的接口裝置134和與主控裝置131、0PM通信裝置133和接口裝置134連接的電源裝置132。操作裝置12還包含運行燈122和低壓警示燈124，主控裝置131包含主控處理器1311、與主控處理器1311連接的報警發(fā)射器1312和與主控處理器1311連接的報警接收器1313，主控制器1311與運行燈122、報警燈123和低壓警示燈124相連，報警發(fā)射器1312與報警按鈕121相連。電源裝置132給主控裝置131和OPM通信裝置133提供運行所需要的電量，在整個定位卡處于正常運作過程中，OPM通信裝置133會持續(xù)發(fā)出通信信號，若是在礦井等地方使用，附近有地方坍塌，需要提醒工人注意時，OPM通信裝置133接收到警告信號回饋給主控裝置131，主控裝置131控制報警燈123亮；當帶有本定位卡I的工人遇到危險需要求救時，按動報警按鈕121，報警信號通過主控裝置131傳遞給OPM通信裝置133，從而連同地點發(fā)射給外置的基站.主控處理器1311可采用microchip公司的型號為PIC24fJGA102芯片，用戶按下報警按鈕121時，與之相連的報警發(fā)射器1312會產生信號回饋給PIC24FJGA102芯片，從而該芯片會傳遞信號給OPM通信裝置133，外置的基站中可以收到求救信號；若該芯片接收到OPM通信裝置133發(fā)來的警告信號時，一方面控制報警燈123亮起，另一方面則會發(fā)送信號給報警接收器1313，報警接收器包含有蜂鳴器，提醒用戶注意警報。
[0032]殼體21包含盒體211和蓋在盒體211上的盒蓋212，盒體211和盒蓋212之間的接觸部分設有封閉裝置25，封閉裝置25包含中端抵觸在盒體211外側壁的抵觸部251和兩端向盒蓋212延伸的封閉部252。殼體21內腔中設有內含有干燥劑的防潮盒26。封閉裝置25的橫截面成U形，中部抵觸在盒體211外側壁上，當一側由于外力發(fā)生形變，這一側的封閉部252會被外力壓向靠近盒體211外側壁，此時就會推動另一側的封閉部232更靠近盒蓋212，起到更好的隔塵封閉作用，避免基站收到礦井內落石的影響從而基站2外殼發(fā)生形變，封閉裝置25與殼體21發(fā)生脫離，塵土進入基站盒盒體內。防潮盒26內裝有干燥劑，提升基站在潮濕環(huán)境下作業(yè)的運行情況。
[0033]定位基站OPM裝置23包含基站主控裝置231、與基站主控裝置231連接的基站通信裝置233、基站接口裝置234和與基站主控裝置231、基站通信裝置233和基站接口裝置234連接的基站電源裝置232，基站接口裝置234包含與基站主控裝置231連接的以太網接口 2341和與基站電源裝置232連接的電源接口 2343，基站主控裝置231包含起運算控制作用的主控器2311、與主控器2311連接的且給主控器2311提供時鐘信號的時鐘器2312、與主控器2311連接的且給主控器2311提供數(shù)據(jù)存儲功能的FLASH存儲器2313和一端與主控器2311連接，另一端與以太網接口 2341連接，且能將電路信號在SPI信號和以太網網絡信號之間轉換的轉換器2314。定位基站OPM裝置23安裝在基站2內，基站通信裝置233通過外接的天線22收到用戶佩戴在身上的定位卡I發(fā)出的信號，信號被基站通信裝置234處理，通過場強大小分析出位置數(shù)據(jù)，位置數(shù)據(jù)被傳輸?shù)交局骺匮b置231內，再通過基站主控裝置231通過以太網接口 2341傳給以太網里的控制終端3，用戶在控制終端3上就可以讀取到人員的位置信息，基站通信裝置233采用OPM芯片，不僅可以收集到定位卡I發(fā)射過來的信息，把信息傳給以太網里的終端，也可以將信息通過OPM網絡傳輸給另一個基站2，所以整個OPM網絡中只要有一臺基站2連接以太網，信號就可以順利傳出。主控器2311選用MICROCHIP公司的型號為DSPIC33FJ256GP710的芯片，能采集到從基站通信裝置233處傳輸來的信號，時鐘器2312采用型號為PCF8383的芯片，給主控器2311提供時鐘信號，F(xiàn)LASH存儲器2313采用型號為SST25VF016B的芯片，為主控器2311提供存儲空間，信號從主控器2311傳輸?shù)揭蕴W接口 2341，由于主控器中2311的傳輸信號和以太網里傳輸?shù)男盘柛袷讲煌?，需要轉換器轉換，轉換器2314選用型號為ENC28J60的芯片。
【權利要求】
1.一種基于OPM的無線定位系統(tǒng),包含多個定位卡(I)、多個定位基站(2)和定位控制終端(3)，其特征在于:所述定位卡包含卡體(11)、設在所述卡體(11)上的操作裝置(12)和設在所述卡體(11)內部且與所述操作裝置(12)連接的定位卡OPM裝置(13)，所述操作裝置(12)包含外凸與所述卡體(11)外表面上的報警按鈕(121)和報警燈(123)，所述定位基站(2 )包含殼體(21)、設在殼體(21)上的天線(22 )和設在所述殼體(21)內腔的定位基站OPM裝置(23)，所述定位控制終端(3)與至少一個所述定位基站(2)通過網線物理連接，所述定位控制終端(3)包含服務器、GIS系統(tǒng)和人員管理軟件。
2.根據(jù)權利要求1所述的一種基于OPM的無線定位系統(tǒng)，其特征在于:所述定位卡(I)的卡體(11)上位于定位卡OPM裝置(13)的對應位置設有防屏蔽區(qū)(14)，所述防屏蔽區(qū)(14)包含多條兩側側壁成對稱鋸齒形的防屏蔽槽(141)，所述防屏蔽槽(141)之中還設有封閉的防塵網(142)。
3.根據(jù)權利要求1所述的一種基于OPM的無線定位系統(tǒng)，其特征在于:所述定位卡(I)內腔中設有裝有干燥劑的防潮塊。
4.根據(jù)權利要求1所述的一種基于OPM的無線定位系統(tǒng)，其特征在于:所述定位卡OPM裝置(13)包含主控裝置(131)、與所述主控裝置(131)連接的OPM通信裝置(133)、與所述主控裝置(131)連接的接口裝置(134)和與所述主控裝置(131)、OPM通信裝置(133)和所述接口裝置(134)連接的電源裝置(132)。
5.根據(jù)權利要求1所述的一種基于OPM的無線定位系統(tǒng)，其特征在于:所述操作裝置(12)還包含運行燈(122)和低壓警示燈(124)，所述主控裝置(131)包含主控處理器(1311)、與所述主控 處理器(1311)連接的報警發(fā)射器(1312)和與所述主控處理器(1311)連接的報警接收器(1313)，所述主控制器(1311)與所述運行燈(122)、報警燈(123)和低壓警示燈(124)相連，所述報警發(fā)射器(1312)與所述報警按鈕(121)相連。
6.根據(jù)權利要求1所述的一種基于OPM的無線定位系統(tǒng)，其特征在于:所述殼體(21)包含盒體(211)和蓋在所述盒體(211)上的盒蓋(212)，所述盒體(211)和所述盒蓋(212)之間的接觸部分設有封閉裝置(25)，所述封閉裝置(25)包含中端抵觸在所述盒體(211)外側壁的抵觸部(251)和兩端向所述盒蓋(212 )延伸的封閉部(252 )。
7.根據(jù)權利要求1所述的一種基于OPM的無線定位系統(tǒng)，其特征在于:所述殼體(21)內腔中設有內含有干燥劑的防潮盒(26 )。
8.根據(jù)權利要求1所述的一種基于OPM的無線定位系統(tǒng)，其特征在于:所述定位基站OPM裝置(23)包含基站主控裝置(231)、與所述基站主控裝置(231)連接的基站通信裝置(233)、基站接口裝置(234)和與所述基站主控裝置(231)、所述基站通信裝置(233)和所述基站接口裝置(234 )連接的基站電源裝置(232 )，所述基站接口裝置(234 )包含與所述基站主控裝置(231)連接的以太網接口(2341)和與所述基站電源裝置(232)連接的電源接口(2343)。
9.根據(jù)權利要求1所述的一種基于OPM的無線定位系統(tǒng)，其特征在于:所述基站主控裝置(231)包含起運算控制作用的主控器(2311)、與所述主控器(2311)連接的且給所述主控器(2311)提供時鐘信號的時鐘器(2312)、與所述主控器(2311)連接的且給所述主控器(2311)提供數(shù)據(jù)存儲功能的FLASH存儲器(2313)和一端與所述主控器(2311)連接，另一端與所述以太網接口(2341)連接，且能將電路信號在SPI信號和以太網網絡信號之間轉換的轉 換器(2314)。
【文檔編號】H04W64/00GK104010365SQ201410175044
【公開日】2014年8月27日 申請日期:2014年4月29日 優(yōu)先權日:2014年4月29日
【發(fā)明者】宋梁, 王宏佳, 俞偉良, 吳東雷 申請人:湖州歐麥斯通信科技有限公司