【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及电厂人员定位的，具体为一种用于电厂的人员定位方法及系统。
技术介绍
1、电厂作为关系国计民生和能源安全的生产单位，安全生产是生产经营活动中重要的工作内容，电厂人员安全管理更是重中之重。
2、目前电厂在人员安全管理中，存在的问题主要包括厂区范围人员定位缺少及时管控手段、高风险作业缺少监督手段、到岗到位缺少管理、违章行为预防手段不足、外委人员监管难以及外委人员作业不规范等问题。
技术实现思路
1、鉴于上述存在的问题，提出了本专利技术。
2、因此，本专利技术提供了一种用于电厂的人员定位方法，通过采用rfid标签信息的获取和处理，以及构建无线网络模型，能够高效地实现电厂人员的实时定位；通过构建无线网络模型，能够提供更为精准的电厂人员定位信息。
3、为解决上述技术问题，本专利技术提供如下技术方案：一种用于电厂的人员定位方法，包括以下步骤，
4、获取电厂人员rfid标签信息；
5、对获取的标签信息进行处理；
6、构建无线网络模型实现电厂人员的定位；
7、根据电厂的人员实时位置信息进行安全行为预警。
8、作为本专利技术所述一种用于电厂的人员定位方法的一种优选方案，其中：所述获取电厂人员rfid标签信息是利用传感器对电厂人员携带的rfid标签信息进行数据获取，所述rfid标签信息是信号感知单元所携带的信息，所述信号感知单元安装于电厂人员的安全帽以及工作许可证件上，并通过信号发射器发出感应射
9、
10、v＝k·e·4πr3·f·cso(θ)·s
11、其中，δφ表示磁通量的变化量，δt表示单位时间，e表示感应电动势，k表示传感器的灵敏度，f表示射频信号的频率，s表示信号发射器的有效接触面积，θ表示射频信号与信号发射器之间的夹角。
12、作为本专利技术所述一种用于电厂的人员定位方法的一种优选方案，其中：所述对获取的标签信息进行处理是在实现电厂人员的定位前，对获取的rfid标签信息进行处理，以确保电厂人员定位的准确性，包括，信号强度校准以及多路径效应处理；所述信号强度校准是通过自由空间传输技术对信号强度进行校准，所述自由空间传输技术是针对信号强度随距离衰减的特性，采取不同的应对措施，以确保后续人员定位的准确，具体实现公式如下：
13、pr＝pt-20·log10(d)+gt+gr
14、其中，pr表示接收信号的功率，pt表示发射信号的功率，d表示信号传输的距离，gt表示信号发射器的增益，gr表示传感器接收信号的增益；
15、所述信号强度校准是根据接收信号的功率，采取不同的应对措施，以确保信号的强度，进而为后续人员的定位提供准确的数据基础，具体应对措施如下：
16、当接收信号的功率超过传感器接收信号的阈值上限时，有信号饱和的风险，使得接收器无法准确测量信号强度，通过降低发射功率来优化信号强度，进而提供数据的准确性；
17、当接收信号的功率低于传感器接收信号的下限时，有信号传输不稳定的风险，通过提高信号发射功率以及增加中继器，提高信号的覆盖范围，进而确保信号的强度。
18、作为本专利技术所述一种用于电厂的人员定位方法的一种优选方案，其中：所述多路径效应处理是利用最小均方算法对信号在多路径传输的条件下，通过利用误差函数计算实际接收与预测信号之间的差异，并根据差异结果进行相关措施修正，以确保数据的完整性和准确性，具体实现公式如下：
19、
20、
21、其中，f(t)表示实际接收到的信号，ai表示第i个路径的幅值，x(t-τi)表示第i个路径的信号，τi表示第i个路径的时延数据，表示预测的信号，f(x)表示实际接收的信号与预测信号之间的差异结果；
22、所述多路径效应处理是根据实际接收的信号与预测信号之间的差异结果，制定相对应的优化规则，进而确保后续用于人员定位的数据的准确性，所述制定相对应的优化规则是基于差异结果进行制定的，具体规则如下：
23、当差异结果满足公式时，表示差异结果与实际接收的信号数据之间的误差过大，以至于有导致后续定位不准确的风险，影响定位的精度，立即优化信号发射器的布局，以减小误差；
24、当差异结果满足公式时，表示差异结果与实际接收的信号数据之间的在误差允许范围，沿用当前设置下所收集的数据，并用于后续的人员定位。
25、作为本专利技术所述一种用于电厂的人员定位方法的一种优选方案，其中：所述构建无线网络模型实现电厂人员的定位是通过计算从rfid标签信息中接收的感应电压信号强度来实现电厂人员的定位，所述计算从rfid标签信息中接收的感应电压信号是通过采集到的感应电压信号强度与信号在空间传输过程的损耗之差进行计算的；所述实现电厂的人员定位是利用无线蓝牙技术，针对计算后的信号强度，实现人员定位，具体实现如下：
26、在电厂内部部署蓝牙信标，并设置信标定期广播蓝牙信号，所述蓝牙信号是根据感应电压转换后的信号强度，将转换后的信号强度映射为距离，并根据三边定位算法计算出信号源的实际位置，进而实现电厂的人员定位；所述将转换后的信号映射为距离是将测得的信号强度映射为距离，具体映射公式如下：
27、v′＝v-pl
28、pl＝pr+10·k·log10(d)
29、pr＝pt-20·log10(d)+gt+gr
30、其中，v表示测量的感应电压数据，pl表示信号在空间传输的损耗，k表示信号在空间传输过程中的损耗系数，取值为2.5，pr表示接收信号的功率，pt表示发射信号的功率，d表示信号传输的距离，为rfid标签到蓝牙信标的距离，gt表示信号发射器的增益，gr表示传感器接收信号的增益。
31、作为本专利技术所述一种用于电厂的人员定位方法的一种优选方案，其中：所述根据三边定位算法计算出信号源的实际位置是利用已知的三个蓝牙信标的位置坐标，针对目标位置(x,y)的位置进行计算，具体如下：
32、已知的三个蓝牙信标的位置坐标分别为(x1,y1)、(x2,y2)、(x3,y3)，则计算出目标位置距离三个蓝牙信标的距离分别为d1、d2、d3，则有，
33、
34、
35、
36、根据上述计算公式，能够计算出两个目标位置坐标，标记为(x1′,y1′)、(x′2,y′2)，利用欧几里得距离公式计算二者的距离公式，并与rfid标签到蓝牙信标的距离d进行结合，进而计算出目标的位置坐标，具体计算公式如下：
37、
38、
39、根据上述公式则能本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种用于电厂的人员定位方法，其特征在于：包括以下步骤，
2.如权利要求1所述的一种用于电厂的人员定位方法，其特征在于：所述获取电厂人员RFID标签信息是利用传感器对电厂人员携带的RFID标签信息进行数据获取，所述RFID标签信息是信号感知单元所携带的信息，所述信号感知单元安装于电厂人员的安全帽以及工作许可证件上，并通过信号发射器发出感应射频信号实现RFID信息的传输，所述传感器通过电磁感应技术采集感应射频信号，进而完成FRID标签信息的采集；所述电磁感应技术是指当感应射频信号发出时，会引起磁场的变化，进而产生感应电动势，从而引发感应电压的产生，通过收集感应电压的数据，完成RFID标签信息的收集，具体实现公式如下：
3.如权利要求2所述的一种用于电厂的人员定位方法，其特征在于：所述对获取的标签信息进行处理是在实现电厂人员的定位前，对获取的RFID标签信息进行处理，以确保电厂人员定位的准确性，包括，信号强度校准以及多路径效应处理；所述信号强度校准是通过自由空间传输技术对信号强度进行校准，所述自由空间传输技术是针对信号强度随距离衰减的特性，采取不同的应对措施
4.如权利要求3所述的一种用于电厂的人员定位方法，其特征在于：所述多路径效应处理是利用最小均方算法对信号在多路径传输的条件下，通过利用误差函数计算实际接收与预测信号之间的差异，并根据差异结果进行相关措施修正，以确保数据的完整性和准确性，具体实现公式如下：
5.如权利要求4所述的一种用于电厂的人员定位方法，其特征在于：所述构建无线网络模型实现电厂人员的定位是通过计算从RFID标签信息中接收的感应电压信号强度来实现电厂人员的定位，所述计算从RFID标签信息中接收的感应电压信号是通过采集到的感应电压信号强度与信号在空间传输过程的损耗之差进行计算的；所述实现电厂的人员定位是利用无线蓝牙技术，针对计算后的信号强度，实现人员定位，具体实现如下：
6.如权利要求5所述的一种用于电厂的人员定位方法，其特征在于：所述根据三边定位算法计算出信号源的实际位置是利用已知的三个蓝牙信标的位置坐标，针对目标位置(x,y)的位置进行计算，具体如下：
7.如权利要求6所述的一种用于电厂的人员定位方法，其特征在于：所述根据电厂的人员实时位置信息进行安全行为预警是基于人员的实时位置信息，监控人员的行为轨迹，并根据人员行为轨迹进行安全行为预警，所述根据人员行为轨迹进行安全行为预警是监控人员的行为轨迹，并制定安全行为预警规则，并根据比对人员行为轨迹是否违反安全行为规则，进而决定是否触发安全行为预警；所述安全行为预警规则是根据电厂的安全行为规范制定的行为准则，用于决定是否触发安全行为预警的，具体如下：
8.一种采用如权利要求1～7任一所述的用于电厂的人员定位方法的系统，其特征在于，包括，信息获取模块，信息处理模块，电厂人员定位模块以及安全行为预警模块；
9.一种计算机设备，包括存储器和处理器，所述存储器存储有计算机程序，其特征在于，所述处理器执行所述计算机程序时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
10.一种计算机可读存储介质，其上存储有计算机程序，其特征在于，所述计算机程序被处理器执行时实现权利要求1至7中任一项所述的方法的步骤。
...【技术特征摘要】
1.一种用于电厂的人员定位方法，其特征在于：包括以下步骤，
2.如权利要求1所述的一种用于电厂的人员定位方法，其特征在于：所述获取电厂人员rfid标签信息是利用传感器对电厂人员携带的rfid标签信息进行数据获取，所述rfid标签信息是信号感知单元所携带的信息，所述信号感知单元安装于电厂人员的安全帽以及工作许可证件上，并通过信号发射器发出感应射频信号实现rfid信息的传输，所述传感器通过电磁感应技术采集感应射频信号，进而完成frid标签信息的采集；所述电磁感应技术是指当感应射频信号发出时，会引起磁场的变化，进而产生感应电动势，从而引发感应电压的产生，通过收集感应电压的数据，完成rfid标签信息的收集，具体实现公式如下：
3.如权利要求2所述的一种用于电厂的人员定位方法，其特征在于：所述对获取的标签信息进行处理是在实现电厂人员的定位前，对获取的rfid标签信息进行处理，以确保电厂人员定位的准确性，包括，信号强度校准以及多路径效应处理；所述信号强度校准是通过自由空间传输技术对信号强度进行校准，所述自由空间传输技术是针对信号强度随距离衰减的特性，采取不同的应对措施，以确保后续人员定位的准确，具体实现公式如下：
4.如权利要求3所述的一种用于电厂的人员定位方法，其特征在于：所述多路径效应处理是利用最小均方算法对信号在多路径传输的条件下，通过利用误差函数计算实际接收与预测信号之间的差异，并根据差异结果进行相关措施修正，以确保数据的完整性和准确性，具体实现公式如下：
5.如权利要求4所述的一种用于电厂的人员定位方法，其特征在于：所述构建无线网络模型实现电厂人员的定位是通过...
【专利技术属性】
技术研发人员：刘峰，周立仁，陈思勤，
申请(专利权)人：华能国际电力股份有限公司上海石洞口第二电厂，
类型：发明
国别省市：
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