基于地磁的人员定位方法和装置制造方法及图纸

本发明专利技术实施例提供一种基于地磁的人员定位方法和装置，属于信息技术领域。该方法包括：采集所述人员行进过程中多个位置的地磁信息；根据数据矩阵模型以及所采集的多个位置的地磁信息，确定所述人员的位置信息，其中所述数据矩阵模型包括地磁信息与位置信息的对应关系。该基于地磁的人员定位方法和装置的定位方便、精确且成本低。

Personnel Location Method and Device Based on Geomagnetism

【技术实现步骤摘要】
基于地磁的人员定位方法和装置
本专利技术涉及信息技术，具体地涉及基于地磁的人员定位方法和装置。
技术介绍
巡检工作是电力生产的核心工作之一，用于保障生产现场的安全运行与设备隐患的及时发现。为了保障电力生产巡检的有效进行，进一步提高巡检效率，保证巡检质量，发展电力行业智能巡检方案可采用定位方案主要有以下四种：方案一：近邻定位法。认为接收机大致处于信号源所在位置进行粗放式定位，技术类型有Wifi、蓝牙、Zigbee、RFID等。方案二：到达时间(TOA)，到达时间差(TDOA)定位法。该方案通过多个信号源发出信号到接收机的时间，计算信号源到接收机的距离，或者根据多个信号源发出信号到接收机时间差对应的多条双曲线焦点来估计接收机的位置，通过建立数学模型，计算与人员所佩戴的终端之间的信号距离关系推导人员实际位置。代表技术为超宽带(UWB)，以及小基站定位技术。方案三：指纹法定位。通过将接收到的信号特征与预先收集的不同位置接收信号特征做对比，代表技术有Wifi定位、磁场定位、视觉定位、激光定位等。方案四：积分法。通过陀螺仪、加速度计积分算前进距离和方向。该方案以惯导技术为代表。但是，邻近法定位精度低，覆盖范围小，部署维护成本高；而到达时间法由于硬件设备昂贵，易损坏，其制作成本高，维护成本高，需要额外在现场布置大量的电缆；指纹法精度高且对接收设备要求低，但是需要预先采集特征点并经常性更新指纹；积分法无需接收机，但是相对定位、误差会随着时间累积。
技术实现思路
本专利技术实施例的目的是提供一种基于地磁的人员定位方法和装置，该基于地磁的人员定位方法和装置的定位方便、精确且成本低。为了实现上述目的，本专利技术实施例提供一种基于地磁的人员定位方法，该方法包括：采集所述人员行进过程中多个位置的地磁信息；根据数据矩阵模型以及所采集的多个位置的地磁信息，确定所述人员的位置信息，其中所述数据矩阵模型包括地磁信息与位置信息的对应关系。优选地，所述数据矩阵模型通过以下方式得到：采集定位区域内各位置的地磁信息；将所述定位区域内各位置的地磁信息与所述定位区域的各位置的位置信息对应，得到所述数据矩阵模型。优选地，该方法还包括：检测所述人员行进过程中的转向角信息和位移信息；在采集所述人员行进过程中多个位置的地磁信息和检测所述人员行进过程中的转向角信息和位移信息之后，根据所述数据矩阵模型、所检测的转向角信息和位移信息以及所采集的多个位置的地磁信息，确定所述人员的位置信息。优选地，该方法还包括：检测所述人员行进过程中的起始位置信息；在采集所述人员行进过程中多个位置的地磁信息、检测所述人员行进过程中的转向角信息和位移信息以及检测所述人员行进过程中的起始位置信息之后，根据所述数据矩阵模型、所述起始位置信息、所检测的转向角信息和位移信息以及所采集的多个位置的地磁信息，确定所述人员的位置信息。优选地，所述人员的位置信息通过蒙特卡洛粒子滤波算法进行计算。本专利技术还提供一种基于地磁的人员定位装置，该装置包括：采集单元以及处理单元，其中，所述采集单元用于采集所述人员行进过程中多个位置的地磁信息；所述处理单元用于根据数据矩阵模型以及所采集的多个位置的地磁信息，确定所述人员的位置信息，其中所述数据矩阵模型包括地磁信息与位置信息的对应关系。优选地，所述数据矩阵模型通过以下方式得到：采集定位区域内各位置的地磁信息；将所述定位区域内各位置的地磁信息与所述定位区域的各位置的位置信息对应，得到所述数据矩阵模型。优选地，所述采集单元还用于检测所述人员行进过程中的转向角信息和位移信息；所述处理单元还用于在采集所述人员行进过程中多个位置的地磁信息和检测所述人员行进过程中的转向角信息和位移信息之后，根据所述数据矩阵模型、所检测的转向角信息和位移信息以及所采集的多个位置的地磁信息，确定所述人员的位置信息。优选地，所述采集单元还用于检测所述人员行进过程中的起始位置信息；所述处理单元还用于在采集所述人员行进过程中多个位置的地磁信息、检测所述人员行进过程中的转向角信息和位移信息以及检测所述人员行进过程中的起始位置信息之后，根据所述数据矩阵模型、所述起始位置信息、所检测的转向角信息和位移信息以及所采集的多个位置的地磁信息，确定所述人员的位置信息。优选地，所述人员的位置信息通过蒙特卡洛粒子滤波算法进行计算。通过上述技术方案，采集所述人员行进过程中多个位置的地磁信息，然后根据数据矩阵模型以及所采集的多个位置的地磁信息，确定所述人员的位置信息。该基于地磁的人员定位方法和装置的定位方便、精确且成本低。本专利技术实施例的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。附图说明附图是用来提供对本专利技术实施例的进一步理解，并且构成说明书的一部分，与下面的具体实施方式一起用于解释本专利技术实施例，但并不构成对本专利技术实施例的限制。在附图中：图1是本专利技术一实施例提供的基于地磁的人员定位方法的流程图；图2是本专利技术一实施例提供的数据矩阵模型的确定方法的流程图；图3是本专利技术另一实施例提供的基于地磁的人员定位方法的流程图；图4是本专利技术另一实施例提供的基于地磁的人员定位方法的流程图；图5是本专利技术提供的基于地磁的人员定位装置的结构示意图。附图标记说明1采集单元2处理单元。具体实施方式以下结合附图对本专利技术实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本专利技术实施例，并不用于限制本专利技术实施例。图1是本专利技术一实施例提供的基于地磁的人员定位方法的流程图。如图1所示，该方法包括：步骤S11，采集所述人员行进过程中多个位置的地磁信息；步骤S12，根据数据矩阵模型以及所采集的多个位置的地磁信息，确定所述人员的位置信息，其中所述数据矩阵模型包括地磁信息与位置信息的对应关系。佩戴地磁读取器终端的人员采集所在位置的地磁信息，该地磁信息在一定范围内具备唯一性，但是由于定位区域(例如电厂、化工车间以及矿井等)可能较大，有可能会出现相似的地磁信息点，因此想要精确确定该位置在哪个范围，可以在人员行进过程中采集多个位置的地磁信息，这样一连串连续的地磁信息是唯一的，从而可以通过收敛算法推算出人员的位置信息，还可以确认人员的行进轨迹。如果定位区域是电力生产现场，则分布着各式各样的转动电机，电机在转动时产生的电磁波会对现场磁场分布造成影响。因此本专利技术实施例还可以通过转动电机的磁场频率与地球磁场的频率不同的原理，在采集地磁信息时，或者使用地磁信息时，以过滤算法将电机的磁场干扰摘除，然后再确定人员的位置信息。图2是本专利技术一实施例提供的数据矩阵模型的确定方法的流程图。如图2所示，所述数据矩阵模型通过以下方式得到：步骤S21，采集定位区域内各位置的地磁信息；步骤S22，将所述定位区域内各位置的地磁信息与所述定位区域的各位置的位置信息对应，得到所述数据矩阵模型。本专利技术实施例利用了地球磁场在复杂工业环境中分布不均匀且稳定的特性。通过地磁采集器与红外绘图仪可以在绘制定位区域实际地图模型的同时，精确采集位于每一个点的地磁信息，并与地图匹配，建立数据矩阵模型。图3是本专利技术另一实施例提供的基于地磁的人员定位方法的流程图。如图3所示，该方法包括：步骤S31，采集所述人员行进过程中多个位置的地磁信息；步骤S32，检测所述人员行进过程中的转向角信息和位本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于地磁的人员定位方法，其特征在于，该方法包括：采集所述人员行进过程中多个位置的地磁信息；根据数据矩阵模型以及所采集的多个位置的地磁信息，确定所述人员的位置信息，其中所述数据矩阵模型包括地磁信息与位置信息的对应关系。

【技术特征摘要】
1.一种基于地磁的人员定位方法，其特征在于，该方法包括：采集所述人员行进过程中多个位置的地磁信息；根据数据矩阵模型以及所采集的多个位置的地磁信息，确定所述人员的位置信息，其中所述数据矩阵模型包括地磁信息与位置信息的对应关系。2.根据权利要求1所述的基于地磁的人员定位方法，其特征在于，所述数据矩阵模型通过以下方式得到：采集定位区域内各位置的地磁信息；将所述定位区域内各位置的地磁信息与所述定位区域的各位置的位置信息对应，得到所述数据矩阵模型。3.根据权利要求1所述的基于地磁的人员定位方法，其特征在于，该方法还包括：检测所述人员行进过程中的转向角信息和位移信息；在采集所述人员行进过程中多个位置的地磁信息和检测所述人员行进过程中的转向角信息和位移信息之后，根据所述数据矩阵模型、所检测的转向角信息和位移信息以及所采集的多个位置的地磁信息，确定所述人员的位置信息。4.根据权利要求3所述的基于地磁的人员定位方法，其特征在于，该方法还包括：检测所述人员行进过程中的起始位置信息；在采集所述人员行进过程中多个位置的地磁信息、检测所述人员行进过程中的转向角信息和位移信息以及检测所述人员行进过程中的起始位置信息之后，根据所述数据矩阵模型、所述起始位置信息、所检测的转向角信息和位移信息以及所采集的多个位置的地磁信息，确定所述人员的位置信息。5.根据权利要求4所述的基于地磁的人员定位方法，其特征在于，所述人员的位置信息通过蒙特卡洛粒子滤波算法进行计算。6.一种基于地磁的人员定位装置，其特征在于，该装置包...

【专利技术属性】
技术研发人员：王雨田，刘江，程伟，李金峰，张立杰，
申请(专利权)人：中国神华能源股份有限公司，北京国华电力有限责任公司，神华国华北京燃气热电有限公司，
类型：发明
国别省市：北京,11