地下管廊人員定位系統

　　地下管廊人員定位系統

　　設計說明

　　1.系統功能

　　城市綜合管廊又稱共同溝，它是實施統一規劃、設計、施工和維護，建于城市地下用于敷設市政公用管線的市政公用設施，是指在城市地下用于集中敷設電力、通信、廣播電視、給水、排水、熱力、燃氣等市政管線的公共隧道，設有專門的檢修口、吊裝口和監測系統，是保障城市運行的重要基礎設施和“生命線”。

　　城市綜合管廊避免了由于敷設和維修地下管線頻繁挖掘道路而對交通和居民出行造成影響和干擾，綜合管廊自動化控制系統是城市基礎設施建設發展的新方向，是城市地下空間開發的重要形式之一。它作為一種集約化、可持續性的管線敷設方式，通過合理利用城市用地，綜合確定城市工程管線在城市地上、地下空間位置，避免工程管線之間及其相關建筑物相互干擾，為各管線工程的規劃管理提供了依據，保持路容完整和美觀，便于各種管線的敷設、增減、維修和日常管理，提高了城市管理效率，減少了人力、財力、物力的巨大浪費，促進城市不斷向著現代化、智能化方向發展。

　　地下管廊應用后，會安排人員定期去管廊內部巡查及檢修，但是地下管廊情況復雜，人員下到井下可能會有危險，基于對管廊檢修人員的安全方面考慮，研發出了一套完整的人員定位系統，避免了人員在管廊里出現危險而上面的管理人員不能及時知曉的情況。

　　2.系統說明

　　本系統是一套完善的人員定位管理系統，針對地下管廊巡檢人員的實際情況設計了多個功能，很大程度上避免了人員在下到地下管廊發生危險后無人知曉的情況，提高了工作效率。

　　3.軟件功能設計

　　l 人員實時定位：在軟件中顯示管廊內工人的實時位置，位置信息在平面圖用圓點表示;

　　l 人員信息查看：在軟件中，人員所在位置用圓點表示，當鼠標移動至圓點時會顯示此圓點對應人員的信息，包括：人員姓名、聯系方式、脈搏信息(腕帶測試)、血氧信息(腕帶測試)、人員移動軌跡。

　　l 人員快速查找：在軟件人員查找項目中，輸入人員的姓名，聯系方式可以進行人員查找，可以快速對人員進行實時定位。

　　l 人員一鍵報警：人員佩戴的腕帶具有報警功能，當發生危險時按下腕帶側面的按鍵，即可向系統發出報警信號。

　　l 人員生命體征監測(腕帶可測)：可以檢測佩戴人員的脈搏及血氧。

　　l 人員停留時間過長報警：人員下到管廊檢修時，設定每個地點停靠的時間。當查出預設時間，人員還是沒有移動，系統會發出報警。

　　l 人員進出時間記錄：設置在井上和井下的125K激活器及定向讀卡器記錄人員的進出時間。

　　l 軌跡追蹤：輸入要查詢人員的姓名及時間段，系統會顯示出該人員的移動軌跡。

　　l 工作人員點名：管理員進入實時點名模塊可以查看當前時間有多少人員在什么位置進行什么工作。

　　l 消失報警：標簽消失有多種因素(如電池沒電或被破壞、標簽越過信號覆蓋區域等)，可以設置指定標簽的消失報警條件和報警級別，如該標簽消失了，將會觸發相應的報警;

　　l 電量低報警：可以在系統中設置電量最低界限，一旦標簽電量低于這個界限將會發出報警信息;

　　l 報警語音提示：報警觸發時，會自動發出語音提示，提醒監控人員及時處理。

　　l 報警畫面：當報警發出時，監控畫面會自動彈出報警畫面，畫面信息包括人員的名字、照片、報警所在的詳細的地圖信息等。

　　l 視頻聯動：當發出報警時，可以與報警地點相對應的攝像機聯動，方便查看現場情況;

　　4.系統拓撲圖

　　設備部分采用的是2.4GHz RFID組網技術，整個系統拓撲圖如下圖系統拓撲圖所示。

　　系統拓撲圖

　　5.設備點位布置

　　5.1檢修井部分

　　5.1.1在檢修井入口出安裝一臺125K激活器和定向讀卡器，在井下方同樣安裝125K激活器和定向讀卡器，用于對人員的進出進行記錄。

　　5.1.2在檢修口下方安裝數據采集器，用于接收檢修口以及管廊內的定向讀卡器、物聯網路由節點和125K激活器的信息，并實時上傳到交換機。

　　5.2管廊部分

　　5.2.1在地下管廊的每個方倉內沿途安裝物聯網路由節點，來采集人員的數據。以管廊的37+15到39+15段、37+35到39+35段為例，因為數據采集器在地下管廊內的識別距離大概為0-30米，37+15到39+15段、37+35到39+35段的距離為200米。所以在地下管廊的每個方倉內沿途布置10個無線路由節點，每個節點距離對應的數據采集器距離為70米。

　　6.基站系統設計

　　由于定位基站采用定位傳輸的技術，定位原理是基于信號衰減值算法。定位基站的覆蓋距離室外50-120米，室內10-80米(這是在無遮擋空曠地帶的值，如果有遮擋物，范圍降低)。因此無論是在室內還是室外，只要在定位信號覆蓋區域內，標簽被物聯網路由節點基站覆蓋，即可實現定位。

　　定位基站部署原則

　　n 基站主要用于接收定位標簽廣播出來的數據，并將數據傳給定位引擎。

　　n 基站可以部署在任何需要進行定位覆蓋的區域，空曠區域內基站與標簽的最大通訊距離是100米左右。

　　n 對于定位系統的基站部署時，原則是每個方倉每隔20-30米安裝一個物聯網節點。

　　n 可在重要的檢修點設備125K激活器，可以準確知道工人在此檢修點的工作時間。

　　7.軟件部分基礎功能

　　7.1系統登陸

　　用戶選擇自己的用戶名，輸入密碼后可登錄到該系統的主頁面，在此登錄界面為了安全和數據保密起見，并沒有“注冊”功能，如果有新用戶進來，必須通過超級管理員的錄入才可以。只有有相應權限的用戶才可以在用戶管理里添加新用戶。

　　7.2系統首界面

　　l 登陸成功后進入系統的首界面，首界面分為功能菜單、系統菜單、操作區三部分。

　　l 功能菜單有“首頁”、“點名”、“人員報警”、“解除報警”、“打開報警”、“幫助”。

　　l 系統菜單有“系統管理”、“基礎管理”、“查詢管理”。

　　l 操作區有“人員選擇”、“實時監控”、“視頻追蹤”、“歷史軌跡”。

　   功能菜單

　　l 人員報警

　　點擊功能菜單“人員報警”按鈕，查看當天未處理的報警信息，當系統中有當天未處理的報警時，該按鈕變成紅色。點擊進入報警信息界面

　　在此界面我們可以根據查詢條件查詢相應的報警信息、選擇某條報警信息進行刪除、刷新、查看詳情、解除報警操作，可以查詢條件包括區域查詢、人員信息查詢。

　　人員信息查詢，根據人員編號、人員姓名，在左側欄輸入相應的信息進行報警信息查詢。

　　刪除報警，選中某條報警信息將報警信息進行永久性的刪除，刪除時系統會給出操作提示

　　確定刪除點擊“確定”按鈕，取消刪除則點擊“取消”按鈕

　　點擊“刷新”按鈕，重新加載報警界面。

　　查看詳情，選中某條報警信息查看該報警人員的詳細信息。

　　解除報警，選中某條報警信息，對該報警信息進行處理操作，解除時根據系統提示進行操作。

　　l 接觸報警

　　點擊功能菜單“解除報警”按鈕，關閉系統中所有的報警，操作成功后，系統會給出提示。

　　l 打開報警

　　點擊系統的左側的“首頁”按鈕，進入人員、設備、視頻監控界面。

　　l 實時監控

　　點擊首界面中操作區的“實時監控”，可對人員進行定位跟蹤。

　　點擊“選擇人員”按鈕，在人員界面中選取需要進行定位的人員。

　　l 視頻追蹤

　　選擇配有電子標簽的人員進行視頻追蹤，點擊“視頻追蹤”按鈕，電子標簽標簽結合RFID設備進行定位，將定位所在的視頻畫面顯示出來。

　　l 地圖

　　進入系統首頁可以看到地圖顯示部分，我們可以對地圖進行拖拽、放到縮小，單擊某樓可以進入該樓內的地圖顯示部分，可以查看該樓內的樓層以及監區。

　　l 系統管理

　　如上圖所示:輸入數據庫備份文件的名稱，點擊保存即可將數據庫信息保存在服務器上

　　l 數據還原

　　數據還原，點擊“是”，則數據會還原到所選擇的數據備份文件內容，取消備份點擊“否”。

　　l 數據庫配置

　　數據庫配置包括客戶端數據庫地址的配置，以及數據庫備份的配置。

　　客戶端數據庫配置輸入服務器的地址(IP地址)，數據庫登陸用戶名以及密碼，連接的數據庫名稱。

　　數據庫備份設置，設置自動備份的天數以及自動備份的文件路徑。

　　8.設備介紹

　　8.1物聯網路由節點

　　主要用于室內房間、走廊、樓梯、電梯等區域的人員定位，可對房間或室內大區域的人員標簽進行實時監控，根據各個物聯網路由節點掃描到標簽的衰減值，可判斷人員處于的實時位置。物聯網路由節點讀取到標簽信息后，會通過485串口線將數據傳輸給數據采集器，實現射頻通訊。

　　產品介紹：

　　物聯網路由點讀卡穩定、開發方便、通訊優化、計算編程簡單、系統安裝靈活、有完善的開發板和技術支持、性價比高。該產品具備的優越抗干擾、防水、防爆、防雷設計，完全適應工業環境要求，完全滿足客戶對RFID產品需求。

　　產品參數：

　　工作頻率 ： 2.4GHz―2.5GHz ISM 微波

　　識別距離 ： 有效識別距離0M—100M，可根據需要調整

　　識別速度 ： 最高識別速度可達200公里/小時

　　識別能力 ： 先進防沖突算法，同時識別 200 張標簽

　　識別方式 ： 全方向識別

　　環境溫度 ： 在-40℃—85℃

　　濕 度 ： 5%RH—95%RH(無凝露)

　　使用壽命 ： 30年

　　抗干擾性 ： 使用頻道隔離技術，多個設備互不干擾

　　安全性能 ： 防雷、防爆、防沖擊，滿足工業環境要求

　　防爆等級 : EXDⅡ CT6

　　通信接口 ： 支持ZIGBEE無線傳輸、485串口、 GPRS等

　　電 源 ： 9V/12V—3A DC電源

　　天線極化 ： 垂直

　　數據速率 ： 最高10M bit/s

　　外殼材料 ： 金屬材質

　　產品顏色 ： 銀灰色

　　安裝方式 ： 粘貼、側掛或者吊頂

　　8.2數據采集器

　　用來收集定向讀卡器、125K激活器和物聯網路由節點的數據，然后通過有線或無線傳輸給系統終端。通常4-6臺的定向讀卡器和物聯網路由節點用一臺數據采集器。同時，數據采集器還提供485/232/網口/GPRS/WIFI等多種接口，方便用戶選擇。

　　產品介紹：

　　該產品讀卡穩定、開發方便、通訊優化、計算編程簡單、系統安裝靈活、有完善的開發板和技術支持、性價比高。該產品具備的優越抗干擾和防水、防雷設計，完全適應工業環境要求，可以很輕松的對多種電子標簽進行“讀寫”操作，數據采集器性能穩定、工作可靠、信號傳輸能力強，使用壽命長達30年，它的領先的技術、全工業設計以及出眾的性價比，使其在RFID領域內也具有優秀的競爭優勢。數據采集器的組成主要包括：無線接收單元、數據處理模塊、直流穩壓電源、天線。該產品的主要功能優勢是防水、防雷、防沖擊，滿足工業環境要求。

　　產品參數：

　　識別距離 ： 有效識別距離0M — 600M，可根據需要調整

　　識別速度 ： 最高識別速度可達200公里/小時

　　環境溫度 ： 在-40℃-85℃

　　濕 度 ： 5%RH—95%RH(無凝露)

　　使用壽命 ： 30年

　　抗干擾性 ： 使用頻道隔離技術，多個設備互不干擾

　　安全性能 ： 防雷、防爆、防沖擊，滿足工業環境要求

　　通信接口 ： 支持RS232/485、CAN總線、以太網、WIFI、GPRS等

　　電 源 ： 9V/12V-3A DC電源

　　天線極化 ： 垂直

　　數據速率 ： 最高10M bit/s

　　外殼材料 ： 金屬材質

　　產品顏色 ： 銀灰色

　　安裝方式 ： 粘貼或者側掛

　　8.3定向讀卡器

　　產品介紹：

　　定向讀卡器是輔助讀寫器。定向讀卡器主要分為進出門管理模組、全程監控定位器、報警定位器(可選)、重點監區定位器(可選)。

　　每個模塊主要功能依次是： 準確區分進出門、對特殊人員進行全程監控、觸發靠近關鍵區域時的報警、實現重點房間準確識別查詢等功能。

　　產品參數：

　　工作頻率 ： 2.4GHz―2.5GHz ISM 微波段

　　識別精度 ： 5M-10M

　　識別能力 ： 同時識別 200 張標簽

　　識別方式 ： 定向識別

　　環境溫度 ： 在-40℃-85℃

　　使用壽命 ： 30年

　　抗干擾性 ： 使用頻道隔離技術，多個設備互不干擾

　　安全性能 ： 防水、防雷、防爆、防沖擊，滿足工業環境要求

　　防爆等級 ： EXDⅡ CT6

　　通信接口 ： RS232/RS485/RJ45

　　電 源 ： 9V/12V-3A DC電源

　　天線極化 ： 垂直

　　數據速率 ： 最高10M bit/s