[发明专利]一种机场轮挡及人员定位系统

摘要

本发明揭示了一种机场轮挡及人员定位系统，包括后台服务器、至少一机场轮挡定位装置、至少一人员定位装置；机场轮挡定位装置、人员定位装置均包括：充电管理电路、电源管理电路、控制单元、数据通讯模块、定位模块、近场通讯模块、蓝牙模块、运动检测模块；电源管理电路分别连接控制单元、数据通讯模块、定位模块、近场通讯模块、蓝牙模块、运动检测模块；电源管理电路为用电部分提供其所需电压的电能；控制单元分别连接数据通讯模块、定位模块、近场通讯模块、蓝牙模块、运动检测模块。本发明提出的机场轮挡及人员定位系统，可对机场轮挡及人员进行高精度定位，强化机场的规范化操作与岗位自动督察，并且实现责任追溯。

主权项

1.一种机场轮挡及人员定位系统，其特征在于，所述定位系统包括后台服务器、至少一机场轮挡定位装置、至少一人员定位装置；所述后台服务器分别连接各轮挡定位装置、各人员定位装置；所述机场轮挡定位装置、人员定位装置均包括：充电管理电路、电源管理电路、控制单元、数据通讯模块、定位模块、近场通讯模块、蓝牙模块、运动检测模块；所述充电管理电路用以对定位装置的电源模块进行充电控制；所述电源管理电路分别连接控制单元、数据通讯模块、定位模块、近场通讯模块、蓝牙模块、运动检测模块；电源管理电路为用电部分提供其所需电压的电能；所述控制单元分别连接数据通讯模块、定位模块、近场通讯模块、蓝牙模块、运动检测模块；所述数据通讯模块用以实现数据通讯；所述定位模块用以获取位置数据；所述近场通讯模块用以提供设定距离内的通讯服务；所述蓝牙模块用以提供蓝牙通讯；所述运动检测模块用以检测运动状态信息；所述机场轮挡定位装置按设定的周期打开定位模块，获取机场轮挡设备位置信息、电池电压信息以及周围人员信息，并且通过数据通讯模块上报后台服务器；所述周围人员信息通过机场轮挡定位装置与人员定位装置的蓝牙模块的匹配实现；如果有人移动机场轮挡设备，机场轮挡设备自动被运动检测模块唤醒，唤醒后自动找寻周边人员信息，并上报数据；当电池低于设定值时，机场轮挡定位装置向后台服务器发送告警，以便使维护人员将其插入电源为其充电，机场轮挡定位装置通过充电管理电路管理电池充电，并把充电情况实时返回后台服务器；所述人员定位装置在工作人员定位模式时为连续工作状态，定位模块一直开启，并实时的通过数据通讯模块向后台发送位置和电量数据；当卫星信号不佳，设备自动通过运动检测模块的数据进行惯导修正；当人员靠近所述机场轮挡定位装置时，蓝牙模块自动与所述机场轮挡定位装置的蓝牙模块匹配，或者通过各自的NFC电路相互靠近进行人工匹配，并向后台服务器上报机场轮挡的唯一编号，当匹配的机场轮挡设备脱离匹配时也再报送一次；当人员定位装置电量低于设定值时，自动向后台服务器推送告警，当插入电源时，人员定位装置自动管理充电状态，并向后台服务器实时推送充电状态；上述惯导修正方式包括：惯导部分根据输出的多轴的信号强度和时间宽度推算偏移的相对位置，当卫星信号质量不佳，直接使用惯导参数替换卫星位置轨迹，防止卫星信号波动或不准确带来的位置和轨迹严重偏离；首先解析卫星定位报文$GPGGA,HHMMSS.SS,DDMM.MMMM,S,DDDMM.MMMM,S,N,QQ,PP.P,SAAA，当N≠1且N≠2且N≠4，或者QQ字段数值超过1，设备数据用惯导纠正，否则使用卫星报文数据当实际位置；后台服务器在接收到机场轮挡定位装置和人员定位装置的数据，根据双方上报的对方唯一ID，自动关联匹配；生成关联位置坐标以及人员轨迹坐标；当需要找寻机场轮挡设备的时候，在后台服务器能看到人员和机场轮挡设备的分布位置；通过后台服务器匹配数据与机场飞机位置匹配关联后，能够自动关联航班的启/停状态，实现自动化管理；通过人员实时位置监控和轨迹回放，能强化机场的规范化操作与岗位自动督察。并且实现责任追溯；所述电源管理电路包括数据通讯模块供电电路、控制部分供电电路、近场通讯供电电路、定位模块供电电路，数据通讯模块供电电路包括第十芯片U10、第一MOS管M1、第十电感L10、第四二电容C42、第四三电容C43、第四四电容C44、第四六电容C46、第四七电容C47、第四八电容C48、第四九电容C49、第五零电容C50、第三零电阻R30、第三一电阻R31、第三二电阻R32、第三四电阻R34；所述第四四电容C44的第一端连接第一MOS管M1的源极，第四四电容C44的第二端接地；第一MOS管M1的栅极连接第三一电阻R31的第一端，第三一电阻R31的第二端接地；第一MOS管M1的漏极分别连接第四二电容C42的第一端、第四三电容C43的第一端、第三零电阻R30的第一端、第十电感L10的第一端、第十芯片U10的第四管脚；第四二电容C42的第二端、第四三电容C43的第二端分别接地；第三零电阻R30的第二端分别连接第十芯片U10的第二管脚、第四七电容C47的第一端，第四七电容C47的第二端接地；所述第十电感L10的第二端分别连接第十芯片U10的第五管脚、第四六电容C46的第一端，第四六电容C46的第二端连接第十芯片U10的第一管脚；所述第十芯片U10的第三管脚分别连接第三二电阻R32的第一端、第四八电容C48的第一端、第三四电阻R34的第一端；第三二电阻R32的第二端分别连接第十芯片U10的第七管脚、第四八电容C48的第二端、第四九电容C49的第一端、第五零电容C50的第一端；所述第十芯片U10的第六管脚、第三四电阻R34的第二端、第四九电容C49的第二端、第五零电容C50的第二端分别接地；所述控制部分供电电路包括第九芯片U9、第一一芯片U11、第一二极管D1、第二二极管D2、第一一电感L11、第四一电容C41、第四五电容C45、第五一电容C51、第五二电容C52、第五三电容C53、第二八电阻R28、第二九电阻R29、第三三电阻R33、第X一电阻RX1；电源模块的供电电压分别连接第五二电容C52的第一端、第一一电感L11的第二端、第X一电阻RX1的第一端、第二二极管D2的正极；第五二电容C52的第二端接地；第一一电感L11的第一端分别连接第九芯片U9的第三管脚、第二八电阻R28的第一端、第一二极管D1的正极；第二八电阻R28的第二端连接第四一电容C41的第一端，第四一电容C41的第二端分别连接第一二极管D1的负极、第九芯片U9的第一管脚、第四五电容C45的第一端、第二九电阻R29的第一端；第九芯片U9的第二管脚接地，第四五电容C45的第二端接地；第二九电阻R29的第二端分别连接第X一电阻RX1的第二端、第二二极管D2的负极、第五三电容C53的第一端、第一一芯片U11的第二管脚；第五三电容C53的第二端、第一一芯片U11的第一管脚分别接地；第一一芯片U11的第三管脚分别连接第三三电阻R33的第一端、第五一电容C51的第一端，第五一电容C51的第二端接地，第三三电阻R33的第二端连接VCC33；所述近场通讯供电电路包括第二芯片U2、第一零电容C10、第一一电容C11、第一二电容C12、第八电阻R8、第九电阻R9；电源模块输出的电压分别连接第一二电容C12的第一端、第二芯片U2的第一管脚，第一二电容C12的第二端接地；第二芯片U2的第三管脚连接第八电阻R8的第一端，第八电阻R8的第二端连接第九电阻R9的第一端，第九电阻R9的第二端接地；VDD3.3电源电压信号分别连接第二芯片U2的第五管脚、第一零电容C10的第一端、第一一电容C11的第一端，第一零电容C10的第二端、第一一电容C11的第二端分别接地；第二芯片U2的第二管脚接地；所述定位模块供电电路包括第五芯片U5、第一六电容C16、第一八电容C18、第一四电阻R14、第一五电阻R15；电源模块输出的电压分别连接第一八电容C18的第一端、第五芯片U5的第一管脚，第一八电容C18的第二端接地；第五芯片U5的第三管脚连接第一四电阻R14的第一端，第一四电阻R14的第二端连接第一五电阻R15的第一端，第一五电阻R15的第二端接地；第二芯片U2的第五管脚连接第一六电容C16的第一端，第一六电容C16的第二端接地；第五芯片U5的第二管脚接地；所述充电管理电路包括第一五芯片U15、第三MOS管M3、第一二电感L12、第三二极管D3、第四二极管D4、第五二极管D5、第六二极管D6、第七零电容C70、第七一电容C71、第七二电容C72、第七三电容C73、第七四电容C74、第七五电容C75、第七六电容C76、第五二电阻R52、第五三电阻R53、第五四电阻R54、第五五电阻R55、第五六电阻R56、第五七电阻R57、第五八电阻R58、第五九电阻R59、第F1电阻F1、第二NTR电阻NTR2、第二LED灯LED2、第三LED灯LED3、第五电源接口JP5、第六电源接口JP6；所述第一五芯片U15的第一管脚分别连接第一五芯片U15的第二管脚、第一五芯片U15的第一六管脚、第F1电阻F1的第二端、第五三电阻R53的第一端、第七零电容C70的第一端、第七一电容C71的第一端、第七二电容C72的第一端；第F1电阻F1的第一端连接第五电源接口JP5的第一管脚、第二管脚，第五电源接口JP5的第四管脚、第五管脚接地；第五三电阻R53的第二端分别连接第一五芯片U15的第一三管脚、第三MOS管M3的漏极，第三MOS管M3的栅极连接第五四电阻R54的第二端、第七五电容C75的第一端，第七五电容C75的第二端、第三MOS管M3的源极分别接地；所述第一五芯片U15的第一五管脚分别连接第二LED灯LED2的负极、第五二极管D5的负极，第二LED灯LED2的正极连接第五六电阻R56的第二端，第五六电阻R56的第一端连接第五七电阻R57的第一端；第五二极管D5的正极连接第五八电阻R58的第一端；所述第一五芯片U15的第一四管脚分别连接第三LED灯LED3的负极、第六二极管D6的负极，第三LED灯LED3的正极连接第五七电阻R57的第二端，第六二极管D6的正极连接第五九电阻R59的第一端；所述第一五芯片U15的第一零管脚连接第七六电容C76的第一端，第七六电容C76的第二端、第一五芯片U15的第一二管脚、第一五芯片U15的第六管脚、第一五芯片U15的第七管脚分别接地；所述第一五芯片U15的第四管脚分别连接第一五芯片U15的第三管脚、第一五芯片U15的第五管脚、第三二极管D3的负极、第四二极管D4的负极、第一二电感L12的第一端，第三二极管D3的正极、第四二极管D4的正极分别接地；第一二电感L12的第二端分别连接第五二电阻R52的第一端、第一五芯片U15的第八管脚、第七三电容C73的第一端；第五二电阻R52的第二端分别连接电源模块的供电电压、第七四电容C74的第一端、第一五芯片U15的第九管脚、第六电源接口JP6的第一管脚、第六电源接口JP6的第二管脚；第七三电容C73的第二端、第七四电容C74的第二端、第二NTR电阻NTR2的第二端分别接地；第二NTR电阻NTR2的第一端分别连接第一五芯片U15的第一一管脚、第五五电阻R55的第一端；第六电源接口JP6的第零管脚、第三管脚、第四管脚分别接地；所述控制单元包括第一三芯片U13、第一晶振OSC1、第二晶振OSC2、第二MOS管M2、第五四电容C54、第五五电容C55、第五六电容C56、第五七电容C57、第五八电容C58、第五九电容C59、第六零电容C60、第六一电容C61、第六二电容C62、第六三电容C63、第六四电容C64、第六六电容C66、第六七电容C67、第六九电容C69、第三九电阻R39、第四零电阻R40、第四一电阻R41、第四二电阻R42、第四四电阻R44、第四六电阻R46、第四八电阻R48、第四九电阻R49、第五零电阻R50、第五一电阻R51、第一NTR电阻NTR1；所述第一三芯片U13的第一管脚连接第五六电容C56的第二端，第五六电容C56的第一端接地；第一三芯片U13的第三管脚分别连接第一晶振OSC1的第二端、第六零电容C60的第二端，、第一三芯片U13的第三管脚分别连接第一晶振OSC1的第一端、第五九电容C59的第二端，第五九电容C59的第一端、第六零电容C60的第一端分别接地；所述第一三芯片U13的第五管脚分别连接第一晶振OSC1的第一端、第六二电容C62的第一端；第一三芯片U13的第六管脚分别连接第一晶振OSC1的第二端、第六一电容C61的第一端；第一晶振OSC1的第三端、第六一电容C61的第二端、第六二电容C62的第二端、第六四电容C64的第一端分别接地；所述第一三芯片U13的第七管脚分别连接第六四电容C64的第二端、第四一电阻R41的第一端；第一三芯片U13的第八管脚分别连接第四零电阻R40的第一端、第六三电容C63的第一端，第四零电阻R40的第二端接地；第一三芯片U13的第九管脚分别连接第六三电容C63的第二端、第四二电阻R42的第一端；所述第一三芯片U13的第一零管脚分别连接第四八电阻R48的第二端、第四六电阻R46的第二端、第六六电容C66的第二端；第四六电阻R46的第一端、第六六电容C66的第一端分别接地；第四八电阻R48的第一端连接第二MOS管M2的漏极，第二MOS管M2的源极分别连接电源模块、第四九电阻R49的第一端，第二MOS管M2的栅极连接第五零电阻R50的第一端，第一三芯片U13的第一一管脚分别连接第四九电阻R49的第二端、第五零电阻R50的第二端；所述第一三芯片U13的第一五管脚连接第五一电阻R51的第一端，第一三芯片U13的第一六管脚分别连接第五一电阻R51的第二端、第六九电容C69的第一端、第一NTR电阻NTR1的第一端，第六九电容C69的第二端、第一NTR电阻NTR1的第二端分别接地；所述第一三芯片U13的第二三管脚连接第六七电容C67的第一端，第一三芯片U13的第二四管脚连接第六七电容C67的第二端；第一三芯片U13的第三二管脚连接第三九电阻R39的第二端；第一三芯片U13的第三六管脚分别连接第五七电容C57的第一端、第五八电容C58的第一端，第一三芯片U13的第三五管脚分别连接第五七电容C57的第二端、第五八电容C58的第二端；所述数据通讯模块包括第六芯片U6、第七芯片U7A、第八芯片U8、第一三极管Q1、若干电容、若干电阻；所述第七芯片U7A分别连接第六芯片U6、第八芯片U8，第七芯片U7A通过第二一电阻R21连接第一三极管Q1的集电极，第一三极管Q1的基极分别连接第二二电阻R22的第二端、第二三电阻R23的第一端，第一三极管Q1的发射极、第二三电阻R23的第二端分别接地；所述近场通讯模块包括第一芯片U1、第三芯片U3、第三晶振Y1、第一电感L1、第二电感L2、第一电容C1、第二电容C2、第三电容C3、第四电容C4、第五电容C5、第六电容C6、第七电容C7、第八电容C8、第九电容C9、第一零电容C10、第一三电容C13、第一CY电容CY1、第二CY电容CY2、第一电阻R1、第一电阻R1、第二电阻R2、第三电阻R3、第四电阻R4、第五电阻R5、第六电阻R6、第七电阻R7、第一零电阻R10；所述第一芯片U1的第一管脚连接第七电阻R7的第二端，第一芯片U1的第三二管脚连接第七电阻R7的第一端；所述第一芯片U1的第二一管脚分别连接第三晶振Y1的第三管脚、第二CY电容CY2的第二端，第一芯片U1的第二二管脚分别连接第三晶振Y1的第一管脚、第一CY电容CY1的第一端，第一CY电容CY1的第二端、第二CY电容CY2的第一端分别接地；所述第一芯片U1的第一一管脚连接第一电感L1的第一端，第一电感L1的第二端分别连接第二电容C2的第一端、第五电容C5的第一端；第二电容C2的第二端分别连接第三电容C3的第一端、第四电容C4的第一端、第一电容C1的第二端，第一电容C1的第一端连接第五电阻R5的第二端；第五电容C5的第二端分别连接第八电容C8的第一端、第三电容C3的第二端、第六电容C6的第一端、第四电容C4的第二端、第七电容C7的第一端；所述第一芯片U1的第一三管脚连接第二电感L2的第一端，第二电感L2的第二端分别连接第八电容C8的第二端、第九电容C9的第一端，第九电容C9的第二端分别连接第六电容C6的第二端、第七电容C7的第二端；所述第一芯片U1的第一六管脚分别连接第一三电容C13的第一端、第三电阻R3的第一端；所述第一芯片U1的第一七管脚分别连接第三电阻R3的第二端、第五电阻R5的第一端；所述蓝牙模块包括第一四芯片U14、第六五电容C65、第六八电容C68、第四三电阻R43、第四五电阻R45、第一LED灯LED1；第一四芯片U14分别连接第六五电容C65、第六八电容C68、第四三电阻R43、第四五电阻R45、第一LED灯LED1；所述运动检测模块包括第一二芯片U12、第三六电阻R36、第三七电阻R37、第三八电阻R38，第一二芯片U12为倾角加速度传感器，第一二芯片U12通过不同的管脚分别连接第三六电阻R36、第三七电阻R37、第三八电阻R38。