基于区块链和边缘计算的隧道定位方法、存储介质和终端技术

一种基于区块链和边缘计算的隧道定位方法、存储介质和终端，所述方法包括：块头节点按照周期采用融合定位算法计算得到对应分簇内的工人定位设备节点的定位数据；基于对应分簇内的工人定位设备节点的定位数据生成区块并通过蓝牙模块发送至其他块头节点进行认证；所述块头节点接收所述其他块头节点发送的认证信息，并在确定其他块头节点对所述区块认证成功时，将所述区块存储在区块链上；与所述云服务器连接成功的块头节点采用内置的WIFI模块将所述区块发送至预设的云服务器上；云服务器采用内置的WIFI模块接收所述区块并对对应分簇内的工人定位设备节点的定位数据进行更新。上述的方案，可以提高隧道工人定位的可靠性和准确性。

Tunnel Location Method, Storage Media and Terminal Based on Block Chain and Edge Computing

【技术实现步骤摘要】
基于区块链和边缘计算的隧道定位方法、存储介质和终端
本专利技术属于定位
，特别是涉及一种基于区块链和边缘计算的隧道定位方法、存储介质和终端。
技术介绍
近几年，随着交通基础设施建设力度的不断加强，全国高速公路和铁路的新建里程不断增长。我国国土面积辽阔，地形复杂，西高东低，山地、高原、山岭等占国土面积的69％，在山区高速公路修建过程中，隧道工程无法避免。隧道工程施工具有隐蔽性大、技术复杂、工作面广、作业空间有限、建设工期长和地质状况变化莫测等特点。隧道建设现存的特点不仅增大了隧道作业难度，而且给施工增加了极大的安全隐患。如果发生事故，隧道建设项目将不能按照原计划完成任务，甚至一部分突发的安全事故会引起施工人员伤亡。但是，现有的隧道定位方法存在着定位准确性差和可靠性差的问题。
技术实现思路
本专利技术解决的技术问题是如何提高隧道工人定位的可靠性和准确性。为了达到上述目的，本专利技术提供一种基于区块链和边缘计算的隧道定位方法，所述方法包括：区块链中每个分簇中的块头节点按照预设的周期采用预设的融合定位算法计算得到对应分簇内的工人定位设备节点的定位数据；基于计算得到的对应分簇内的工人定位设备节点的定位数据生成对应的区块并通过内置的蓝牙模块发送至其他块头节点进行认证；其他块头节点通过蓝牙模块接收所述块头节点发送的所述区块，对所述块头节点发送的所述区块进行认证，并向所述块头节点发送对应的认证信息；所述块头节点接收所述其他块头节点发送的认证信息，并在确定其他块头节点对所述区块认证成功时，将所述区块存储在区块链上；所述块头节点与所述其他块头节点分别尝试采用内置的WIFI模块与预设的云服务器进行连接；与所述云服务器连接成功的块头节点采用内置的WIFI模块将所述区块发送至预设的云服务器上；所述云服务器采用内置的WIFI模块接收所述区块并采用所述区块上的定位数据对对应分簇内的工人定位设备节点的定位数据进行更新。可选地，所述块头节点采用预设的融合定位算法计算得到对应分簇内的工人定位设备节点的定位数据，包括：通过所述云服务器获取可被云服务器连接的三个工人定位设备节点的定位数据；所述块头节点通过蓝牙模块分别从所述三个工人定位设备节点处获取待求工人定位设备节点与所述三个工人定位设备节点之间的距离；所述块头节点基于所述三个工人定位设备节点的定位数据与待求工人定位设备节点与所述三个工人定位设备节点之间的距离，计算得到待求工人定位设备节点的定位数据；所述块头节点基于计算得到的定位数据，对所述待求工人定位设备节点的定位矩阵进行更新；所述块头节点基于更新后的所述待求工人定位设备节点的定位矩阵，计算得到所述待求工人定位设备节点的最终定位数据。可选地，当所述区块为第n个区块且n小于预设的次数阈值时，所述更新后的所述待求工人定位设备节点的定位矩阵为：其中，表示第i个区块中的待求工人定位设备节点的定位数据，i＝1,2,3......n。可选地，当所述区块为第n个区块n大于或等于预设的次数阈值时，述待求工人定位设备节点的定位矩阵为：其中，k表示所述次数阈值。可选地，采用如下的公式计算得到所述待求工人定位设备节点的最终定位数据：其中，(x4,y4)表示第n个区块中的所述待求工人定位设备节点的最终定位数据。可选地，所述三个工人定位设备节点的定位数据为所述云服务器通过WIFI模块分别从所述三个工人定位设备节点处获取。可选地，所述获取待求工人定位设备节点与所述三个工人定位设备节点之间的距离，包括：通过所述待求工人定位设备节点与所述三个工人定位设备节点之间的蓝牙信号的强度，确定待求工人定位设备节点与所述三个工人定位设备节点之间的距离。可选地，所述蓝牙信号的覆盖区域为以该蓝牙信号所在的三个工人定位设备节点的位置为圆心的圆形区域。本专利技术实施例还提供了一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机指令，所述计算机指令运行时执行上述任一项所述的基于区块链和边缘计算的隧道定位方法的步骤。本专利技术实施例还提供了一种终端，包括存储器和处理器，所述存储器上储存有能够在所述处理器上运行的计算机指令，所述处理器运行所述计算机指令时执行上述任一项所述的基于区块链和边缘计算的隧道定位方法的步骤。与现有技术相比，本专利技术的有益效果为：上述的方案，块头节点按照预设的周期采用预设的融合定位算法计算得到对应分簇内的工人定位设备节点的定位数据；基于计算得到的对应分簇内的工人定位设备节点的定位数据生成对应的区块并通过内置的蓝牙模块发送至其他块头节点进行认证；其他块头节点通过蓝牙模块接收所述块头节点发送的所述区块，对所述块头节点发送的所述区块进行认证，并向所述块头节点发送对应的认证信息；所述块头节点通过蓝牙模块接收所述其他块头节点发送的认证信息，并在确定其他块头节点对所述区块认证成功时，将所述区块存储在区块链上；所述块头节点与所述其他块头节点分别尝试采用内置的WIFI模块与预设的云服务器进行连接；与所述云服务器连接成功的块头节点采用内置的WIFI模块将所述区块发送至预设的云服务器上；所述云服务器采用内置的WIFI模块接收所述区块并采用所述区块上的定位数据对对应分簇内的工人定位设备节点的定位数据进行更新；与传统的采用基站定位的方式相比，可以有效结合隧道环境干扰因素，对携带工人定位设备节点的位置进行准确定位，故可以提高隧道工人定位的可靠性和准确性，提高隧道工人的安全保障。进一步地，所述块头节点采用预设的融合定位算法计算得到对应分簇内的工人定位设备节点的定位数据，基于边缘计算思想对多次定位结果进行迭代，故可以进一步提高隧道工人定位的准确性。附图说明为了更清楚地说明本申请实施例中的技术方案，下面将对实施例描述中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本申请的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动性的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。图1是本专利技术实施例的一种基于区块链和边缘计算的隧道定位系统的结构示意图；图2是本专利技术实施例的一种基于区块链和边缘计算的隧道定位方法的流程示意图；图3是本专利技术实施例的一种基于区块链和边缘计算的隧道定位方法与现有的隧道定位方法之间的仿真比较结果示意图。具体实施方式下面将结合本申请实施例中的附图，对本申请实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本申请一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本申请中的实施例，本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例，都属于本申请保护的范围。本专利技术实施例中有关方向性指示(诸如上、下、左、右、前、后等)仅用于解释在某一特定姿态(如附图所示)下各部件之间的相对位置关系、运动情况等，如果该特定姿态发生改变时，则该方向性指示也相应地随之改变。如
技术介绍
所述，隧道内环境复杂，信号传播能力差，目前国内的隧道安全监控系统存在以下缺陷：由于隧道的分散性、隐蔽性的特点，施工人员和施工车辆不能及时了解隧道安全信息，管理人员对于隧道的安全管理存在盲点。配置摄像头的监控定位系统成本过高。当某些员工安全定位设施部分故障时无法获取该员工任何信息，甚至于当隧道内失去供电或网络时所有工人将陷入危机中。传统隧道定位系统漏洞较大，鲁棒性较差，性能急需提高。本专利技术的技术方案通过区块链中每个分簇中的块本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种基于区块链和边缘计算的隧道定位方法，其特征在于，包括：区块链中每个分簇中的块头节点按照预设的周期采用预设的融合定位算法计算得到对应分簇内的工人定位设备节点的定位数据；基于计算得到的对应分簇内的工人定位设备节点的定位数据生成对应的区块并通过内置的蓝牙模块发送至其他块头节点进行认证；其他块头节点通过蓝牙模块接收所述块头节点发送的所述区块，对所述块头节点发送的所述区块进行认证，并向所述块头节点发送对应的认证信息；所述块头节点通过蓝牙模块接收所述其他块头节点发送的认证信息，并在确定其他块头节点对所述区块认证成功时，将所述区块存储在区块链上；所述块头节点与所述其他块头节点分别尝试采用内置的WIFI模块与预设的云服务器进行连接；与所述云服务器连接成功的块头节点采用内置的WIFI模块将所述区块发送至预设的云服务器上；所述云服务器采用内置的WIFI模块接收所述区块并采用所述区块上的定位数据对对应分簇内的工人定位设备节点的定位数据进行更新。

【技术特征摘要】
1.一种基于区块链和边缘计算的隧道定位方法，其特征在于，包括：区块链中每个分簇中的块头节点按照预设的周期采用预设的融合定位算法计算得到对应分簇内的工人定位设备节点的定位数据；基于计算得到的对应分簇内的工人定位设备节点的定位数据生成对应的区块并通过内置的蓝牙模块发送至其他块头节点进行认证；其他块头节点通过蓝牙模块接收所述块头节点发送的所述区块，对所述块头节点发送的所述区块进行认证，并向所述块头节点发送对应的认证信息；所述块头节点通过蓝牙模块接收所述其他块头节点发送的认证信息，并在确定其他块头节点对所述区块认证成功时，将所述区块存储在区块链上；所述块头节点与所述其他块头节点分别尝试采用内置的WIFI模块与预设的云服务器进行连接；与所述云服务器连接成功的块头节点采用内置的WIFI模块将所述区块发送至预设的云服务器上；所述云服务器采用内置的WIFI模块接收所述区块并采用所述区块上的定位数据对对应分簇内的工人定位设备节点的定位数据进行更新。2.根据权利要求1所述的基于区块链和边缘计算的隧道定位方法，其特征在于，所述块头节点采用预设的融合定位算法计算得到对应分簇内的工人定位设备节点的定位数据，包括：所述块头节点通过WIFI模块从所述云服务器处获取可被所述云服务器连接的三个工人定位设备节点的定位数据；所述块头节点通过蓝牙模块分别从所述三个工人定位设备节点处获取待求工人定位设备节点与所述三个工人定位设备节点之间的距离；所述块头节点基于所述三个工人定位设备节点的定位数据与待求工人定位设备节点与所述三个工人定位设备节点之间的距离，计算得到待求工人定位设备节点的定位数据；所述块头节点基于计算得到的定位数据，对所述待求工人定位设备节点的定位矩阵进行更新；所述块头节点基于更新后的所述待求工人定位设备节点的定位矩阵，计算得到所述待求工人定位设备节点的最终定位数据。3.根据权利要求2所述的基于区块链和边缘...

【专利技术属性】
技术研发人员：王堃，余越，孙雁飞，亓晋，岳东，
申请(专利权)人：南京邮电大学，
类型：发明
国别省市：江苏,32