地下管廊人员定位系统

　　地下管廊人员定位系统

　　设计说明

　　1.系统功能

　　城市综合管廊又称共同沟，它是实施统一规划、设计、施工和维护，建于城市地下用于敷设市政公用管线的市政公用设施，是指在城市地下用于集中敷设电力、通信、广播电视、给水、排水、热力、燃气等市政管线的公共隧道，设有专门的检修口、吊装口和监测系统，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。

　　城市综合管廊避免了由于敷设和维修地下管线频繁挖掘道路而对交通和居民出行造成影响和干扰，综合管廊自动化控制系统是城市基础设施建设发展的新方向，是城市地下空间开发的重要形式之一。它作为一种集约化、可持续性的管线敷设方式，通过合理利用城市用地，综合确定城市工程管线在城市地上、地下空间位置，避免工程管线之间及其相关建筑物相互干扰，为各管线工程的规划管理提供了依据，保持路容完整和美观，便于各种管线的敷设、增减、维修和日常管理，提高了城市管理效率，减少了人力、财力、物力的巨大浪费，促进城市不断向着现代化、智能化方向发展。

　　地下管廊应用后，会安排人员定期去管廊内部巡查及检修，但是地下管廊情况复杂，人员下到井下可能会有危险，基于对管廊检修人员的安全方面考虑，研发出了一套完整的人员定位系统，避免了人员在管廊里出现危险而上面的管理人员不能及时知晓的情况。

　　2.系统说明

　　本系统是一套完善的人员定位管理系统，针对地下管廊巡检人员的实际情况设计了多个功能，很大程度上避免了人员在下到地下管廊发生危险后无人知晓的情况，提高了工作效率。

　　3.软件功能设计

　　l 人员实时定位：在软件中显示管廊内工人的实时位置，位置信息在平面图用圆点表示;

　　l 人员信息查看：在软件中，人员所在位置用圆点表示，当鼠标移动至圆点时会显示此圆点对应人员的信息，包括：人员姓名、联系方式、脉搏信息(腕带测试)、血氧信息(腕带测试)、人员移动轨迹。

　　l 人员快速查找：在软件人员查找项目中，输入人员的姓名，联系方式可以进行人员查找，可以快速对人员进行实时定位。

　　l 人员一键报警：人员佩戴的腕带具有报警功能，当发生危险时按下腕带侧面的按键，即可向系统发出报警信号。

　　l 人员生命体征监测(腕带可测)：可以检测佩戴人员的脉搏及血氧。

　　l 人员停留时间过长报警：人员下到管廊检修时，设定每个地点停靠的时间。当查出预设时间，人员还是没有移动，系统会发出报警。

　　l 人员进出时间记录：设置在井上和井下的125K激活器及定向读卡器记录人员的进出时间。

　　l 轨迹追踪：输入要查询人员的姓名及时间段，系统会显示出该人员的移动轨迹。

　　l 工作人员点名：管理员进入实时点名模块可以查看当前时间有多少人员在什么位置进行什么工作。

　　l 消失报警：标签消失有多种因素(如电池没电或被破坏、标签越过信号覆盖区域等)，可以设置指定标签的消失报警条件和报警级别，如该标签消失了，将会触发相应的报警;

　　l 电量低报警：可以在系统中设置电量最低界限，一旦标签电量低于这个界限将会发出报警信息;

　　l 报警语音提示：报警触发时，会自动发出语音提示，提醒监控人员及时处理。

　　l 报警画面：当报警发出时，监控画面会自动弹出报警画面，画面信息包括人员的名字、照片、报警所在的详细的地图信息等。

　　l 视频联动：当发出报警时，可以与报警地点相对应的摄像机联动，方便查看现场情况;

　　4.系统拓扑图

　　设备部分采用的是2.4GHz RFID组网技术，整个系统拓扑图如下图系统拓扑图所示。

　　系统拓扑图

　　5.设备点位布置

　　5.1检修井部分

　　5.1.1在检修井入口出安装一台125K激活器和定向读卡器，在井下方同样安装125K激活器和定向读卡器，用于对人员的进出进行记录。

　　5.1.2在检修口下方安装数据采集器，用于接收检修口以及管廊内的定向读卡器、物联网路由节点和125K激活器的信息，并实时上传到交换机。

　　5.2管廊部分

　　5.2.1在地下管廊的每个方仓内沿途安装物联网路由节点，来采集人员的数据。以管廊的37+15到39+15段、37+35到39+35段为例，因为数据采集器在地下管廊内的识别距离大概为0-30米，37+15到39+15段、37+35到39+35段的距离为200米。所以在地下管廊的每个方仓内沿途布置10个无线路由节点，每个节点距离对应的数据采集器距离为70米。

　　6.基站系统设计

　　由于定位基站采用定位传输的技术，定位原理是基于信号衰减值算法。定位基站的覆盖距离室外50-120米，室内10-80米(这是在无遮挡空旷地带的值，如果有遮挡物，范围降低)。因此无论是在室内还是室外，只要在定位信号覆盖区域内，标签被物联网路由节点基站覆盖，即可实现定位。

　　定位基站部署原则

　　n 基站主要用于接收定位标签广播出来的数据，并将数据传给定位引擎。

　　n 基站可以部署在任何需要进行定位覆盖的区域，空旷区域内基站与标签的最大通讯距离是100米左右。

　　n 对于定位系统的基站部署时，原则是每个方仓每隔20-30米安装一个物联网节点。

　　n 可在重要的检修点设备125K激活器，可以准确知道工人在此检修点的工作时间。

　　7.软件部分基础功能

　　7.1系统登陆

　　用户选择自己的用户名，输入密码后可登录到该系统的主页面，在此登录界面为了安全和数据保密起见，并没有“注册”功能，如果有新用户进来，必须通过超级管理员的录入才可以。只有有相应权限的用户才可以在用户管理里添加新用户。

　　7.2系统首界面

　　l 登陆成功后进入系统的首界面，首界面分为功能菜单、系统菜单、操作区三部分。

　　l 功能菜单有“首页”、“点名”、“人员报警”、“解除报警”、“打开报警”、“帮助”。

　　l 系统菜单有“系统管理”、“基础管理”、“查询管理”。

　　l 操作区有“人员选择”、“实时监控”、“视频追踪”、“历史轨迹”。

　   功能菜单

　　l 人员报警

　　点击功能菜单“人员报警”按钮，查看当天未处理的报警信息，当系统中有当天未处理的报警时，该按钮变成红色。点击进入报警信息界面

　　在此界面我们可以根据查询条件查询相应的报警信息、选择某条报警信息进行删除、刷新、查看详情、解除报警操作，可以查询条件包括区域查询、人员信息查询。

　　人员信息查询，根据人员编号、人员姓名，在左侧栏输入相应的信息进行报警信息查询。

　　删除报警，选中某条报警信息将报警信息进行永久性的删除，删除时系统会给出操作提示

　　确定删除点击“确定”按钮，取消删除则点击“取消”按钮

　　点击“刷新”按钮，重新加载报警界面。

　　查看详情，选中某条报警信息查看该报警人员的详细信息。

　　解除报警，选中某条报警信息，对该报警信息进行处理操作，解除时根据系统提示进行操作。

　　l 接触报警

　　点击功能菜单“解除报警”按钮，关闭系统中所有的报警，操作成功后，系统会给出提示。

　　l 打开报警

　　点击系统的左侧的“首页”按钮，进入人员、设备、视频监控界面。

　　l 实时监控

　　点击首界面中操作区的“实时监控”，可对人员进行定位跟踪。

　　点击“选择人员”按钮，在人员界面中选取需要进行定位的人员。

　　l 视频追踪

　　选择配有电子标签的人员进行视频追踪，点击“视频追踪”按钮，电子标签标签结合RFID设备进行定位，将定位所在的视频画面显示出来。

　　l 地图

　　进入系统首页可以看到地图显示部分，我们可以对地图进行拖拽、放到缩小，单击某楼可以进入该楼内的地图显示部分，可以查看该楼内的楼层以及监区。

　　l 系统管理

　　如上图所示:输入数据库备份文件的名称，点击保存即可将数据库信息保存在服务器上

　　l 数据还原

　　数据还原，点击“是”，则数据会还原到所选择的数据备份文件内容，取消备份点击“否”。

　　l 数据库配置

　　数据库配置包括客户端数据库地址的配置，以及数据库备份的配置。

　　客户端数据库配置输入服务器的地址(IP地址)，数据库登陆用户名以及密码，连接的数据库名称。

　　数据库备份设置，设置自动备份的天数以及自动备份的文件路径。

　　8.设备介绍

　　8.1物联网路由节点

　　主要用于室内房间、走廊、楼梯、电梯等区域的人员定位，可对房间或室内大区域的人员标签进行实时监控，根据各个物联网路由节点扫描到标签的衰减值，可判断人员处于的实时位置。物联网路由节点读取到标签信息后，会通过485串口线将数据传输给数据采集器，实现射频通讯。

　　产品介绍：

　　物联网路由点读卡稳定、开发方便、通讯优化、计算编程简单、系统安装灵活、有完善的开发板和技术支持、性价比高。该产品具备的优越抗干扰、防水、防爆、防雷设计，完全适应工业环境要求，完全满足客户对RFID产品需求。

　　产品参数：

　　工作频率 ： 2.4GHz―2.5GHz ISM 微波

　　识别距离 ： 有效识别距离0M—100M，可根据需要调整

　　识别速度 ： 最高识别速度可达200公里/小时

　　识别能力 ： 先进防冲突算法，同时识别 200 张标签

　　识别方式 ： 全方向识别

　　环境温度 ： 在-40℃—85℃

　　湿 度 ： 5%RH—95%RH(无凝露)

　　使用寿命 ： 30年

　　抗干扰性 ： 使用频道隔离技术，多个设备互不干扰

　　安全性能 ： 防雷、防爆、防冲击，满足工业环境要求

　　防爆等级 : EXDⅡ CT6

　　通信接口 ： 支持ZIGBEE无线传输、485串口、 GPRS等

　　电 源 ： 9V/12V—3A DC电源

　　天线极化 ： 垂直

　　数据速率 ： 最高10M bit/s

　　外壳材料 ： 金属材质

　　产品颜色 ： 银灰色

　　安装方式 ： 粘贴、侧挂或者吊顶

　　8.2数据采集器

　　用来收集定向读卡器、125K激活器和物联网路由节点的数据，然后通过有线或无线传输给系统终端。通常4-6台的定向读卡器和物联网路由节点用一台数据采集器。同时，数据采集器还提供485/232/网口/GPRS/WIFI等多种接口，方便用户选择。

　　产品介绍：

　　该产品读卡稳定、开发方便、通讯优化、计算编程简单、系统安装灵活、有完善的开发板和技术支持、性价比高。该产品具备的优越抗干扰和防水、防雷设计，完全适应工业环境要求，可以很轻松的对多种电子标签进行“读写”操作，数据采集器性能稳定、工作可靠、信号传输能力强，使用寿命长达30年，它的领先的技术、全工业设计以及出众的性价比，使其在RFID领域内也具有优秀的竞争优势。数据采集器的组成主要包括：无线接收单元、数据处理模块、直流稳压电源、天线。该产品的主要功能优势是防水、防雷、防冲击，满足工业环境要求。

　　产品参数：

　　识别距离 ： 有效识别距离0M — 600M，可根据需要调整

　　识别速度 ： 最高识别速度可达200公里/小时

　　环境温度 ： 在-40℃-85℃

　　湿 度 ： 5%RH—95%RH(无凝露)

　　使用寿命 ： 30年

　　抗干扰性 ： 使用频道隔离技术，多个设备互不干扰

　　安全性能 ： 防雷、防爆、防冲击，满足工业环境要求

　　通信接口 ： 支持RS232/485、CAN总线、以太网、WIFI、GPRS等

　　电 源 ： 9V/12V-3A DC电源

　　天线极化 ： 垂直

　　数据速率 ： 最高10M bit/s

　　外壳材料 ： 金属材质

　　产品颜色 ： 银灰色

　　安装方式 ： 粘贴或者侧挂

　　8.3定向读卡器

　　产品介绍：

　　定向读卡器是辅助读写器。定向读卡器主要分为进出门管理模组、全程监控定位器、报警定位器(可选)、重点监区定位器(可选)。

　　每个模块主要功能依次是： 准确区分进出门、对特殊人员进行全程监控、触发靠近关键区域时的报警、实现重点房间准确识别查询等功能。

　　产品参数：

　　工作频率 ： 2.4GHz―2.5GHz ISM 微波段

　　识别精度 ： 5M-10M

　　识别能力 ： 同时识别 200 张标签

　　识别方式 ： 定向识别

　　环境温度 ： 在-40℃-85℃

　　使用寿命 ： 30年

　　抗干扰性 ： 使用频道隔离技术，多个设备互不干扰

　　安全性能 ： 防水、防雷、防爆、防冲击，满足工业环境要求

　　防爆等级 ： EXDⅡ CT6

　　通信接口 ： RS232/RS485/RJ45

　　电 源 ： 9V/12V-3A DC电源

　　天线极化 ： 垂直

　　数据速率 ： 最高10M bit/s