【技术实现步骤摘要】
本专利技术涉及应急装备管理系统，尤其涉及一种基于北斗卫星定位的应急装备精细化管理系统。
技术介绍
1、随着我国经济的高速发展，人民对电力的需求越来越高，保持电力供应的稳定性是人们生产生活秩序得以保证的重要工作；对国民经济发展及国家能源安全也起着至关重要的作用，做好电力应急装备等物资的管理是确保处置电力系统紧急事件的重要环节。
2、通过在电力应急装备上安装定位装置，能够实现对应急装备的精细化管理；在室外定位方面，定位装置一般具有北斗卫星通信能力以及4g、5g等移动通信能力，从而能够全覆盖地实现对电力应急装备在处于应急工作状态时的室外定位。
3、而在室内定位方面，由于应急装备设置处于仓库中的时候，定位装置无法通过卫星通信的方式与服务器进行通信，而仓库一般都是面积比较大的区域，只有靠近仓库的边缘的小部分区域才具有移动通信网络的信号，因此在仓库中，大部分的定位装置无法通过移动通信网络与服务器进行通信。
4、因此，现有技术中，通过在室内设置由无线节点和物联网网关组成的无线传感器网络，定位装置与无线节点进行通信，将定位数据发送至无线节点；无线节点将定位数据发送至物联网网关，再由物联网网关将定位数据发送至服务器。
5、由于当电力应急装备处于室内时，处于非工作状态，因此，为了节省定位装置的电量，现有技术通常都是将定位装置在室内设置为统一的唤醒时间间隔同时进行唤醒，唤醒之后定位装置通过无线传感器网络向服务器交换数据，之后定位装置再次进入休眠状态，从而实现节约电量的同时对电力应急装备进行室内定位。p>
6、但是，由于电力应急装备的数量比较多，而且无线节点在同一时间仅能够与一个定位装置进行通信，无线节点相互之间进行接力传输时，也需要进行退避等待，这就导致同时唤醒之后，需要设置较大的等待时间区间，定位装置才能够再次进入休眠状态，这就导致定位装置单次唤醒后的电量消耗依然比较大；因为同时唤醒之后，无线节点相互之间的通信非常繁忙，可能会出现由于通信冲突导致丢包的现象，此时需要定位装置再次向无线节点发送定位数据。
7、因此，如何在对电力应急装备在室内定位时，降低定位装置的电量消耗，便成为需要解决的技术问题。
技术实现思路
1、本专利技术的目的在于公开一种基于北斗卫星定位的应急装备精细化管理系统，解决在对电力应急装备在室内定位时，降低定位装置的电量消耗的问题。
2、为了达到上述目的，本专利技术采用如下技术方案：本专利技术提供了一种基于北斗卫星定位的应急装备精细化管理系统，包括定位装置、室内定位模块和云服务器；室内定位模块包括无线节点和物联网网关；物联网网关用于采用固定的计算周期计算每个定位装置的休息周期和将无线节点分为汇聚节点和普通节点；定位装置用于根据休息周期进行唤醒，并在唤醒后向普通节点发送定位信息；普通节点用于将定位信息转发至汇聚节点；汇聚节点用于将定位信息转发至物联网网关；物联网网关还用于将定位信息发送至云服务器；其中，计算每个定位装置的休息周期，包括：使用如下公式计算休息周期：；表示定位装置nd在第k+1个计算周期中的休息周期；表示在第k+1个计算周期中定位装置nd与距离定位装置nd最近的普通节点nr之间的距离，表示无线节点的通信半径，表示普通节点nr与物联网网关之间的距离，表示无线节点与物联网网关之间的距离的最大值，表示定位装置nd在第k个计算周期的平均通信延迟，表示设定的标准通信延迟，表示设定的标准的休息周期，、、分别表示预设的第一距离权重、第二距离权重和延时权重；根据休息周期进行唤醒，包括：在经过预设的唤醒时间间隔之后，定位装置再等待与自身对应的休息周期相同的时间再进行唤醒。
3、优选地，还包括室外定位模块；室外定位模块包括北斗卫星、地面通信站和移动通信网络；定位装置用于在电力应急装备处于室外时，采用设定的室外定位周期，基于北斗卫星定位的方式获取自身的位置信息；用于在能够接受到移动通信网络的信号时，通过移动通信网络将定位信息发送至云服务器；以及用于在不能够接受到移动通信网络的信号时，将位置信息发送至北斗卫星；北斗卫星用于将定位信息发送至地面通信站；地面通信站用于将定位信息发送至云服务器。
4、优选地，还包括可视化管理平台；云服务器用于将定位信息发送至可视化管理平台；可视化管理平台用于对电力应急装备的位置信息进行展示。
5、优选地，将无线节点分为汇聚节点和普通节点，包括：对无线节点所处的区域进行划分，将线节点所处的区域划分为多个通信区域；分别获取每个通信区域中的汇聚节点和普通节点。
6、优选地，对无线节点所处的区域进行划分，将无线节点所处的区域划分为多个通信区域，包括：分别获取每个无线节点的通信覆盖区域；获取所有无线节点的通信覆盖区域的并集，得到整体覆盖区域；将整体覆盖区域在x轴方向上的坐标的最小值和最大值分别表示为和，在y轴方向上的坐标的最小值和最大值分别表示为和；用d表示待划分区域；，x和y分别表示x轴坐标和y轴坐标；将d分为多个面积相同的正方形区域；将不存在无线节点的正方形区域删除，剩余的正方形区域存入集合；对集合中的正方形区域进行合并计算，得到多个通信区域。
7、优选地，将d分为多个面积相同的正方形区域，包括：计算正方形区域的自适应边长：；表示获取第k+1个计算周期中的汇聚节点和普通节点时，所得到的正方形区域的自适应边长，表示无线节点的集合；表示无线节点的总数，表示第k个计算周期结束后，无线节点剩余的电量的最大值，表示第k个计算周期结束后，无线节点i剩余的电量，表示预设的长度；基于对d进行长度延长判断，得到区域dt；将dt分为多个边长为的正方形区域。
8、优选地，基于对d进行长度延长判断，得到区域dt，包括：第一步，判断d在x轴方向上的长度是否能够被整除，若否，则在x轴方向上，将d的长度增加，得到区域df，mod表示取余计算；若是，则直接将d作为df；第二步，判断df在y轴方向上的长度是否能够被整除，若否，则在y轴方向上，将df的长度增加，得到区域dt；若否，则直接将df作为dt。
9、优选地，分别获取每个无线节点的通信覆盖区域，包括：将以无线节点为圆心的，半径等于无线节点的通信半径的圆形区域作为无线节点的通信覆盖区域。
10、优选地，分别获取每个通信区域中的汇聚节点和普通节点，包括：将每个通信区域中，距离通信区域的中心最近的无线节点作为汇聚节点，其余的无线节点作为普通节点。
11、优选地，采用固定的计算周期计算每个定位装置的休息周期和将无线节点分为汇聚节点和普通节点，包括：在第k个计算周期结束之后，物联网网关计算每个定位装置在第k+1个计算周期中的休息周期以及将无线节点分为汇聚节点和普通节点，从而得到第k+1个计算周期中的普通节点和汇聚节点。
12、有益效果：本专利技术在对电力应急装备的进行室内定位时，先在电力应急装备所处的室内空间中设置无线节点和物联网网关，然后采用固定的计算周期分别计算每个定位装置的休息周期，接着在下一个计算周期中，定位装本文档来自技高网...
【技术保护点】
1.一种基于北斗卫星定位的应急装备精细化管理系统，其特征在于，包括定位装置、室内定位模块和云服务器；室内定位模块包括无线节点和物联网网关；物联网网关用于采用固定的计算周期计算每个定位装置的休息周期和将无线节点分为汇聚节点和普通节点；定位装置用于根据休息周期进行唤醒，并在唤醒后向普通节点发送定位信息；普通节点用于将定位信息转发至汇聚节点；汇聚节点用于将定位信息转发至物联网网关；物联网网关还用于将定位信息发送至云服务器；计算每个定位装置的休息周期，包括：使用如下公式计算休息周期：；表示定位装置nd在第k+1个计算周期中的休息周期；表示在第k+1个计算周期中定位装置nd与距离定位装置nd最近的普通节点nr之间的距离，表示无线节点的通信半径，表示普通节点nr与物联网网关之间的距离，表示无线节点与物联网网关之间的距离的最大值，表示定位装置nd在第k个计算周期的平均通信延迟，表示设定的标准通信延迟，表示设定的标准的休息周期，、、分别表示预设的第一距离权重、第二距离权重和延时权重；根据休息周期进行唤醒，包括：在经过预设的唤醒时间间隔之后，定位装置再等待与自身对应的休息周期相同的时间再进行唤醒。
2.根据权利要求1所述的一种基于北斗卫星定位的应急装备精细化管理系统，其特征在于，还包括室外定位模块；室外定位模块包括北斗卫星、地面通信站和移动通信网络；定位装置用于在电力应急装备处于室外时，采用设定的室外定位周期，基于北斗卫星定位的方式获取自身的位置信息；用于在能够接受到移动通信网络的信号时，通过移动通信网络将定位信息发送至云服务器；以及用于在不能够接受到移动通信网络的信号时，将位置信息发送至北斗卫星；北斗卫星用于将定位信息发送至地面通信站；地面通信站用于将定位信息发送至云服务器。
3.根据权利要求2所述的一种基于北斗卫星定位的应急装备精细化管理系统，其特征在于，还包括可视化管理平台；云服务器用于将定位信息发送至可视化管理平台；可视化管理平台用于对电力应急装备的位置信息进行展示。
4.根据权利要求1所述的一种基于北斗卫星定位的应急装备精细化管理系统，其特征在于，将无线节点分为汇聚节点和普通节点，包括：对无线节点所处的区域进行划分，将线节点所处的区域划分为多个通信区域；分别获取每个通信区域中的汇聚节点和普通节点。
5.根据权利要求1所述的一种基于北斗卫星定位的应急装备精细化管理系统，其特征在于，对无线节点所处的区域进行划分，将无线节点所处的区域划分为多个通信区域，包括：分别获取每个无线节点的通信覆盖区域；获取所有无线节点的通信覆盖区域的并集，得到整体覆盖区域；将整体覆盖区域在X轴方向上的坐标的最小值和最大值分别表示为和，在Y轴方向上的坐标的最小值和最大值分别表示为和；用D表示待划分区域；；x和y分别表示X轴坐标和Y轴坐标；将D分为多个面积相同的正方形区域；将不存在无线节点的正方形区域删除，剩余的正方形区域存入集合；对集合中的正方形区域进行合并计算，得到多个通信区域。
6.根据权利要求5所述的一种基于北斗卫星定位的应急装备精细化管理系统，其特征在于，将D分为多个面积相同的正方形区域，包括：计算正方形区域的自适应边长：；表示获取第k+1个计算周期中的汇聚节点和普通节点时，所得到的正方形区域的自适应边长，表示无线节点的集合；表示无线节点的总数，表示第k个计算周期结束后，无线节点剩余的电量最大值，表示第k个计算周期结束后，无线节点i剩余的电量，表示预设的长度；基于对D进行长度延长判断，得到区域DT；将DT分为多个边长为的正方形区域。
7.根据权利要求6所述的一种基于北斗卫星定位的应急装备精细化管理系统，其特征在于，基于对D进行长度延长判断，得到区域DT，包括：第一步，判断D在X轴方向上的长度是否能够被整除，若否，则在X轴方向上，将D的长度增加，得到区域DF，mod表示取余计算；若是，则直接将D作为DF；第二步，判断DF在Y轴方向上的长度是否能够被整除，若否，则在Y轴方向上，将DF的长度增加，得到区域DT；若否，则直接将DF作为DT。
8.根据权利要求5所述的一种基于北斗卫星定位的应急装备精细化管理系统，其特征在于，分别获取每个无线节点的通信覆盖区域，包括：将以无线节点为圆心的，半径等于无线节点的通信半径的圆形区域作为无线节点的通信覆盖区域。
9.根据权利要求5所述的一种基于北斗卫星定位的应急装备精细化管理系统，其特征在于，分别获取每个通信区域中的汇聚节点和普通节点，包括：将每个通信区域中，距离通信区域的中心最近的无线节点作为汇聚节点，其余的无线节点作为普通节点。
10.根据权利要求1所述的一种基于北斗卫星定位的应急装备精细化管理系统，其特征在于，...
【技术特征摘要】
1.一种基于北斗卫星定位的应急装备精细化管理系统，其特征在于，包括定位装置、室内定位模块和云服务器；室内定位模块包括无线节点和物联网网关；物联网网关用于采用固定的计算周期计算每个定位装置的休息周期和将无线节点分为汇聚节点和普通节点；定位装置用于根据休息周期进行唤醒，并在唤醒后向普通节点发送定位信息；普通节点用于将定位信息转发至汇聚节点；汇聚节点用于将定位信息转发至物联网网关；物联网网关还用于将定位信息发送至云服务器；计算每个定位装置的休息周期，包括：使用如下公式计算休息周期：；表示定位装置nd在第k+1个计算周期中的休息周期；表示在第k+1个计算周期中定位装置nd与距离定位装置nd最近的普通节点nr之间的距离，表示无线节点的通信半径，表示普通节点nr与物联网网关之间的距离，表示无线节点与物联网网关之间的距离的最大值，表示定位装置nd在第k个计算周期的平均通信延迟，表示设定的标准通信延迟，表示设定的标准的休息周期，、、分别表示预设的第一距离权重、第二距离权重和延时权重；根据休息周期进行唤醒，包括：在经过预设的唤醒时间间隔之后，定位装置再等待与自身对应的休息周期相同的时间再进行唤醒。
2.根据权利要求1所述的一种基于北斗卫星定位的应急装备精细化管理系统，其特征在于，还包括室外定位模块；室外定位模块包括北斗卫星、地面通信站和移动通信网络；定位装置用于在电力应急装备处于室外时，采用设定的室外定位周期，基于北斗卫星定位的方式获取自身的位置信息；用于在能够接受到移动通信网络的信号时，通过移动通信网络将定位信息发送至云服务器；以及用于在不能够接受到移动通信网络的信号时，将位置信息发送至北斗卫星；北斗卫星用于将定位信息发送至地面通信站；地面通信站用于将定位信息发送至云服务器。
3.根据权利要求2所述的一种基于北斗卫星定位的应急装备精细化管理系统，其特征在于，还包括可视化管理平台；云服务器用于将定位信息发送至可视化管理平台；可视化管理平台用于对电力应急装备的位置信息进行展示。
4.根据权利要求1所述的一种基于北斗卫星定位的应急装备精细化管理系统，其特征在于，将无线节点分为汇聚节点和普通节点，包括：对无线节点所处的区域进行划分，将线节点所处的区域划分为多个通信区域；分别获取每个通信区域中的汇聚节点和普通节点。
5.根据权利要求1所述的一种基于北斗卫星定位的应急装备精细化管理系统，其特征在于，对无线节点所处的区域进行划分，将无线节点所处的区域划分为多个通信区域，包...
【专利技术属性】
技术研发人员：邓创，王圣伟，毛义鹏，卿东，吴强，薛志航，张凌浩，唐冬来，王彬，杜永永，汪悦颀，任虹宇，
申请(专利权)人：国网四川省电力公司电力应急中心，
类型：发明
国别省市：
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