基于三维室内地图及定位的区域安全管理可视化系统

1 概述
本系统应用于各种监管场所，例如工厂、工地等，管理对象可以是工作人员和外来人员等。系统采用蓝牙定位技术，实现以下功能：通过二三维地图可视化实时查看工作人员和外来人员在厂区内的位置，并记录所有人员的移动轨迹；危险区域闯入告警；安全巡检人员巡检过程可视化管理；定位系统与原有视频监控实现联动，实时掌握现场的实际情况。
2 系统设计
2.1 系统组成

系统由定位器、定位标签、定位基站、定位引擎、管理平台等组成。
 定位器：根据厂区建筑和设备的布局布设分布式定位器。定位器集成蓝牙嗅探模块和远距离无线传输模块， 能够感知定 位标签广播的无线信号；采用锂电池供电。

 定位标签：定位标签体积小巧，可轻松嵌入胸卡，或者定制为腕带等便携式穿戴设备。定位标签集成蓝牙广播模块，实时广播无线信号。

 定位基站：安装于厂区各管理区域，远距离并行接收多个定位器的数据，将数据汇总后经光纤或网线传送至定位引擎主机

 定位引擎：安装于管理中心，通过精准的定位算法解算出人员准确位置，以及实现对数据的统计与分析
 管理平台：结合地图引擎，实现以可视化方式呈现给管理人员，实现人员位置显示、视频联动、轨迹回放、巡检人员监管、危险区域管理、外来人员管理等功能。
2.2 系统架构

3 系统原理
在目标场所外布设分布式定位器。 定位器实时感知定位标签广播的无线信号，采用蜂窝网无线传输技术把定位数据传送至定位基站，数据汇总后传送至定位引擎主机。 定位引擎通过核心定位算法解算出定位标签精确位置，显示于管理平台的电子地图上。同时，结合现有的视频监控系统，实现位置与视频画面的联动。系统拓扑如图所示：

4 系统功能
4.1 全局可视化管理
系统利用数字地图作为区域全方位可视化管理的平台，直观显示区域所有人员的在岗情况、 具体位置等信息， 在数字地图上用不同颜色表示不同工种的工作人员和外来人员的定位点， 定位精度可以达到2-3米。

4.2 人员信息可视化管理
所有人员配备可识别唯一身份的定位标签，管理人员通过管理平台录入工作人员信息（照片、姓名、性别、年龄、工种、所属部门、标签编号等） 。点击数字地图中任一人员的定位点，即可显示其详细信息。

4.3 轨迹回放
本系统可提供任一人员在任一历史时段的移动轨迹查询， 为各种类型的行为和数据分析提供直观可视化的信息支持。

4.4 视频联动
当发生系统告警事件或对某人员进行严控时， 管理平台根据位置信息自动进行现场视频画面切换， 大大节省调取视频监控画面的时间和缓解监看视频画面的疲劳。

4.5 可视化区域监管和报警
通过管理平台的数字地图设置电子围栏，并进行权限设置，实现危险区域的可视化管理。与传统的电子围栏相比，无需在现场布设任何设备。系统将定位标签、视频监控系统、广播设备形成数字节点，一旦非授权人员进入电子围栏时，管理平台立即发出告警，同时弹出现场监控画面，现场的广播系统同步广播告警信息（人员姓名、所属部门等） ，达到全面可视化管理的目的。

4.6 安全巡检可视化管理
管理人员通过管理后台可设定巡检人员的巡检地点，当巡检人员未按预设的地点进行巡检时，管理后台会记录并发出告警。管理人员可调取巡检路线，实现巡检过程可追溯，进一步强化巡检人员的规范作业意识。

4.7 未来人员可视化管理
管理人员通过给外来人员配发胸卡进行管理， 使其在相应权限的区域内活动。系统能够记录外来人员的进出时间、数量、活动轨迹等。
4.8 第三方接口
系统支持分级权限管理，运维管理，提供第三方数据接口。通过第三方数据接口，上级单位可实时了解监管区域的全面信息，为远程管理决策提供辅助支撑。
5 系统优势

 稳定可靠：定位器分布式布设，实现无盲区、无死角的接收定位标签广播的信号，信号收发稳定可靠，电池续航能力3-6个月；
 无线布设：分布式定位器采用电池供电，定位基站利用原有的供电供网线路工作，无需任何布线施工，安装调试方便快捷，不影响其内部的正常运行；
 专利技术：基于蜂窝网的无线传输技术拥有知识产权，支撑本系统高效运行；
 低辐射：定位标签专业穿戴式设计，电磁辐射低，不足手机辐射功率的十分之一；
 超强防水：定位基站和定位器设计防水防尘等级为IP67；
 超低功耗：分布式定位信标功耗极低，平均电流小于10uA，电池续航能力2年。