基于分布式定位网络的人员标签定位智能管控方法及系统与流程

本发明属于人员标签定位安全管控，具体涉及基于分布式定位网络的人员标签定位智能管控方法及系统。

背景技术：

1、在建筑施工、矿山井下、化工园区等高危封闭作业场景内，作业人员流动分散，现场粉尘、遮挡干扰较多，现行安全生产监管规范，对人员实时追踪、异常风险识别、前端设备集中运维均设置明确管理要求。目前市面主流rfid人员定位系统，大多采用单基站独立覆盖架构，各基站单独采集信号、独立解算坐标，基站之间未搭建数据协同通路，仅依靠静态区域绑定人员归属。当人员在多基站覆盖交界区域移动时，容易产生定位跳变、信号短时丢失现象，矿山、大型车间等封闭环境中，人员运动轨迹记录完整性不足，事故溯源支撑效果有限。

2、传统定位算法仅依靠单一信号参数完成测距运算，未结合信号到达时间差、接收信号强度多维度数据建立权重判别逻辑，系统不会区分主次定位基站，所有基站均等参与位置解算，长期运行会造成算力资源冗余消耗。同时现有设备缺少动态责任切换机制，人员跨覆盖范围移动后，负责定位解算的基站无法自动更新，静态分区边界容易出现失联、误告警现象，定位连续性难以保障。

3、现有管控平台功能相互割裂，定位查询、风险告警、基站运维分属独立模块。常规设备仅支持基础人员位置查看，难以同步识别人员静置倒地、sos紧急呼救、标签非法拆除、基站离线低电量等多类异常；人员轨迹存储未按分区切换节点分段标记，跨区域运动记录杂乱，安全事件发生后责任界定难度较高。多基站组网缺少统一时间同步机制，时钟偏差会持续放大测距误差，加之传统设备布线、电池更换维护成本偏高，高危复杂场景长期部署运维负担较重。

4、综上所述，现有人员定位网络采用静态分区、均等基站解算架构，存在定位不连续、算力分配不合理、异常预警覆盖不全、设备协同管控能力弱等问题，难以适配高危封闭场景连续定位、多维度安全统一管控的使用需求。

技术实现思路

1、为解决现有技术中存在的上述问题，本发明提供了基于分布式定位网络的人员标签定位智能管控方法及系统，本发明的目的可以通过以下技术方案实现：

2、主基站基于标签基站覆盖重叠关系划分定位协同单元，同步时间基准并建立邻接通路，形成分布式定位网络；

3、由所述分布式定位网络接收定位标签信号，提取信号时序与强度计算贡献权重，生成责任权重序列；

4、解析所述责任权重序列动态调整标签责任归属，融合所述定位协同单元的标签定位识别结果，输出实时定位结果；

5、结合实时定位结果与所述分布式定位网络的运行状态，生成定位管控指令。

6、具体地，所述定位协同单元的划分过程包括：

7、主基站获取所述标签基站的安装位置信息及无线覆盖范围参数，计算各标签基站覆盖区域之间的空间重叠关系，将覆盖区域存在重叠的标签基站划分至同一定位协同单元。

8、具体地，所述责任权重序列的生成过程包括：

9、获取定位协同单元接收同一定位标签广播信号的到达时间差及接收信号强度，根据所述到达时间差确定定位距离参数，根据所述接收信号强度确定信号衰减参数，根据当前定位场景类型调取对应的预设权重系数，对所述定位距离参数及信号衰减参数进行归一化处理，并对归一化后的参数进行加权计算，生成所述定位协同单元对应的责任权重序列。

10、具体地，所述责任权重序列按照定位贡献权重降序排列，将贡献权重最高的定位协同单元配置为主责任单元，将除所述主责任单元之外的各定位协同单元配置为辅助责任单元；

11、所述主责任单元基于接收到的定位标签广播信号进行定位解算，输出初步定位解算结果；所述辅助责任单元基于接收到的定位标签广播信号生成校验数据，输出定位校验数据。

12、具体地，所述标签责任归属的动态调整过程包括：

13、实时更新各定位协同单元对应的责任权重序列，当所述主责任单元的定位贡献权重排名下降时，将当前排名首位的定位协同单元重新配置为主责任单元，并将原主责任单元切换为辅助责任单元，完成标签责任归属的动态迁移。

14、具体地，所述标签定位识别结果的融合过程包括：

15、获取主责任单元输出的初步定位解算结果及辅助责任单元输出的定位校验数据，根据当前贡献权重确定融合系数，并依据所述融合系数对所述定位结果与定位校验数据进行融合，得到实时定位结果。

16、具体地，所述定位管控指令包括越界告警指令、静置告警指令、紧急呼救响应指令及轨迹回溯响应指令：

17、将所述实时定位结果与预设作业区域边界进行比较，当所述实时定位结果超出预设作业区域时，生成越界告警指令并下发至所述定位标签；

18、当定位标签内置加速度传感器持续输出低于预设加速度阈值，且实时定位结果的位置偏移量持续小于预设位移阈值时，判定标签处于静置状态，生成静置告警指令并下发至所述定位标签；

19、当所述定位标签主动触发紧急呼救请求时，触发紧急呼救响应指令执行紧急呼救响应过程；

20、当主基站接收到管理终端发出的轨迹回溯请求时，触发轨迹回溯响应指令执行轨迹回溯响应过程。

21、具体地，所述紧急呼救响应过程包括：

22、当所述定位标签发出紧急呼救请求时，主基站触发紧急呼救响应指令，提高周边定位协同单元对应的预设权重系数，以重新计算责任权重序列；调度多个定位协同单元同步采集定位标签信号，提高定位采样频率，并生成紧急呼救告警信息发送至管理终端。

23、具体地，所述轨迹回溯响应过程包括：

24、当主基站接收到管理终端发出的轨迹回溯请求时，触发轨迹回溯响应指令，按照时间顺序存储历史实时定位结果，当标签责任归属发生切换时插入轨迹分段标识，生成带分段标识的人员运动轨迹，响应于轨迹回溯请求，根据所述人员运动轨迹执行轨迹回溯查询。

25、具体地，所述分布式定位网络的运行状态包括标签基站在线状态、电量状态及信号状态；当所述运行状态异常时，生成设备异常告警指令，并调整周边标签基站的覆盖参数。

26、具体地，所述定位标签内置光感传感器，当环境光照强度超出预设范围时，判定定位标签发生拆除事件，触发本地告警并向主基站发送拆除事件信息，同时记录定位标签对应的最后定位结果，将所述最后定位结果作为拆除位置信息进行锁定。

27、具体地，基于分布式定位网络的人员标签定位智能管控系统，包括：

28、网络组网模块，用于基于标签基站覆盖重叠关系划分定位协同单元，同步全局时间基准并构建单元间邻接通路，形成分布式定位网络；

29、权重序列生成模块，用于控制分布式定位网络接收定位标签信号，提取信号时序与信号强度，计算各单元定位贡献权重，输出责任权重序列；

30、定位融合调度模块，用于解析责任权重序列动态调整定位标签责任归属，融合各定位协同单元输出的标签定位识别结果，输出实时定位结果；

31、管控指令生成模块，用于调取实时定位结果与分布式定位网络运行状态，对应生成各类定位管控指令。

32、本发明的有益效果为：

33、（1）本发明通过主基站划分带重叠覆盖的定位协同单元，统一完成全网时间同步并搭建单元间邻接通路，构建完整分布式定位网络，区别于传统单基站独立作业模式。方案同步提取标签信号到达时间差与接收信号强度，结合场景匹配的权重系数完成归一化加权运算生成责任权重序列，依据权重高低划分主、辅助责任单元，由主单元完成核心定位解算、辅助单元输出校验数据，依托权重序列动态切换标签归属单元，再融合多单元数据输出实时定位结果。整套流程依托多维度信号参数量化各基站定位贡献，实现定位责任动态分配，避免传统静态分区带来的边界跳变问题；主次单元分工解算校验，减少无效重复运算，均衡网络算力负载；多单元数据融合输出位置，提升封闭遮挡环境下定位结果连续性与稳定性，同时整套组网、权重计算、动态调度流程一体化联动，降低多基站时钟不同步带来的测距误差。

34、（2）本发明依托分布式定位网络输出的实时定位结果与网络运行状态一体化生成各类管控指令，完整覆盖作业场景全部安全管控需求。系统可依据位置边界、人员加速度数据分别生成越界、静置告警，标签触发呼救请求时自动调高周边单元权重、提升采样频率实现高精度紧急定位；存储轨迹时随责任单元切换插入分段标识，实现分段式轨迹回溯查询；同步监测基站在线、电量、信号状态，设备异常自动生成告警并调整覆盖参数，搭配标签光感防拆识别锁定拆除位置。整套管控逻辑与前端分布式权重定位架构深度绑定，定位数据直接驱动全类型风险处置流程，无需多套系统对接；人员、基站、标签三类设备异常统一监测处置，简化现场运维流程；分段轨迹记录清晰区分人员不同活动区域，安全事件发生后可快速完成轨迹溯源与责任界定，全面适配矿山、化工、工地等高危封闭作业场景一体化安全管控需求。