[发明专利]一种用于城市地下综合管廊的定位方法及系统

说明书

本申请公开一种用于城市地下综合管廊的定位方法及系统，其中，方法包括获取终端在管廊通信环境中采集的无线接入点的参数信息；根据选择的至少三组无线接入点参数信息中的信号强度数据，计算无线接入点与终端的距离，以及，根据无线接入点的媒体访问控制地址，获取预先存储在管廊BIM模型信息中的无线接入点BIM坐标；根据无线接入点与终端的距离和所述无线接入点BIM坐标，确定终端BIM坐标，再将其转换成终端的位置信息。与现有技术相比，本实现方式无需增加其他功能设备，只需利用设置在每个管廊分区的无线接入点，再结合管廊BIM模型信息，便能实现准确定位，攻克了由于管廊形态复杂、抽象，位于地下等特点而无法定位到准确的终端位置信息的技术难题。

技术领域

本申请涉及城市地下综合管廊技术领域，尤其涉及一种用于城市地下综合管廊的定位方法及系统。

背景技术

城市地下综合管廊是建于城市地下的隧道空间，用于将电力、通信、燃气、供热以及给排水等工程管线集中铺设，从而对各类工程管线实现统一规划和设计以及统一建设和管理。

图1为管廊分布网络局部示意图，可以看出，狭长线型的管廊相互交叉，大范围地遍布在城市地下，形成错综复杂的网状结构。通常，管廊以分区为单位进行分段，例如在图1中，可以将大约200米长度的管廊设为1个分区，如分区T1、分区T2等。实际上，每个管廊分区都设置有照明、通风、排水等设备，除此之外，在每个管廊分区舱室内还设置有数个无线接入点。管廊内工作人员的手持终端通过无线接入点连接网络，从而实现终端的实时对讲或者向管廊管理系统上传工作内容(如维修记录)等功能。

由于管廊复杂的分布特点且其内部又包含多种细部构造和设备，例如，图2显示的工程管线12/22/32、管线支架13/23/33以及无线路由器14/24/34等，因此，采用抽象形式描述管廊的空间形态，直观性、准确性均较差。基于此，现有技术通常使用建筑信息模型(BIM，Building Information Modeling)是来表达管廊。

采用BIM模拟技术，将管廊的真实建筑数据(如GPS坐标数据)模拟成3D管廊BIM模型，BIM模型中每一个点都与真实管廊中的点一一对应。例如，真实管廊中A点与该管廊的BIM模型中A’点对应，其中，A点的GPS坐标为东经25°、北纬30°、地面以下5m，而在BIM模型中，A点的BIM坐标为(x，y，z)。这种点与点的对应关系，便使管廊通过BIM模型真实地表达出来。

由于管廊位于地下空间内，因此，如果有工作人员进入管廊进行日常维护工作或者有非工作人员误入管廊，管廊内的氧气浓度、甲烷、硫化氢等有毒气体的浓度势必对人员的人身安全造成威胁。此时，一方面，需对管廊内人员的人身安全实时监控，如果判断管廊内人员可能已出现危险，能够及时、准确地实施营救；另一方面，必要时，还需根据管廊内人员的实时位置，引导人员逃生。

现有终端定位技术主要包括GPS定位和基站定位两种，但是这两种定位技术均不适于管廊位于地下空间的这种客观条件，如果通过配置附加功能设备这两种定位技术得以实现，也无疑增加大量的管廊运维成本。现有技术还公开一种利用无线网关设备定位终端的方法，以无线网关设备的位置信息代替终端设备的位置信息。由于无线局域网的覆盖范围有限，当终端与无线网关设备连接，产生数据流信息后，可以确定终端位于无线网关设备对应的无线局域网中。

然而，申请人在将上述定位方法应用于地下综合管廊时发现，根据无线网关设备的位置信息，可以确定终端应当位于以无线网关设备信号覆盖的圆形区域内，但是，并不能确定管廊内人员准确的位置信息。例如图3，通过上述方法，确定与终端连接的无线AP位于点A，由此仅可知，终端位于圆A覆盖的地下空间内，而不能得知终端位于分区T4还是分区T3；再如，通过上述方法，确定与终端连接的无线AP位于点B，由此仅可知，终端位于圆B覆盖的地下空间内，而不能得知终端位于分区B2-3还是分区B2-4。由于狭长线型的管廊均是以分区为单位进行分段的，因此，如果不能准确定位管廊内人员所在的分区信息，例如分区号，人员位置距其所在分区两端的距离等，便无法得到合理的出廊路径，难以对管廊内人员进行智能引导。