本实用新型涉及定位技术领域，具体地，涉及一种用于石油化工厂区内外人员的定位系统。
背景技术：
对于化工行业来说，安全是提升生产效率的基本前提。近几年，我国的化工企业因为发生安全事故而造成人员伤亡的数目每年达到上千人，而这些工伤事故所造成的经济损失和人员伤亡损失达到了上亿元。如果可以获取人员的位置信息，并根据位置信息提供一系列基于位置的人员位置服务，如人员位置监控、滞留报警、越界报警、设备巡检等，通过这些服务可以提高化工厂的安全管理能力，大大减少安全事故的发生。
在石油化工行业，例如大型化工厂中，厂区面积大，且同时存在室外空旷环境和室内环境，如果单独使用卫星定位，那么在室内区域则无法定位，且gps定位功耗偏高，终端待机时间短；如果单独使用蓝牙定位，则大型厂区部署的蓝牙数目巨大，成本过高，可实施性差。
技术实现要素：
针对现有技术中室外定位装置功耗高、待机时间短，室内定位装置成本过高，可实施性差的技术问题，本实用新型提供了一种用于石油化工厂区内外人员的定位系统，采用该系统能够降低系统功耗，延长待机时间，降低系统成本。
为实现上述目的，本实用新型提供的用于石油化工厂区内外人员的定位系统包括：室外定位装置，设置在石油化工装置外，用于播发室外定位信号；多个室内定位装置，每一石油化工装置内均设置有至少一个室内定位装置，用于播发室内定位信号；定位终端，用于由工作人员佩戴，所述定位终端包括定位信号接收模块、传输模块和供电模块，所述定位信号接收模块与所述室外定位装置和所述室内定位装置通信连接，用于接收所述室外定位信号和所述室内定位信号，所述传输模块用于转发所述室内定位信号和所述室外定位信号，所述供电模块用于为所述定位信号接收模块和所述传输模块供电；无线传输装置，与所述定位终端的传输模块通信连接，用于接收并转发所述室内定位信号和所述室外定位信号；定位服务器，用于接收转发自所述无线传输装置的所述室内定位信号和所述室外定位信号，根据所述室内定位信号和/或所述室外定位信号确定所述定位终端的位置，并输出终端位置信号。
进一步地，所述无线传输装置还用于接收并转发所述终端位置信号；所述定位终端的传输模块还用于接收并转发来自所述无线传输装置的所述终端位置信号；所述定位终端还包括：工作模式切换模块，所述工作模式切换模块与所述传输模块连接，用于根据来自所述传输模块的终端位置信号切换所述定位终端的工作模式，所述工作模式包括室内工作模式和室外工作模式。
进一步地，所述定位终端还包括：光照度检测模块，与所述工作模式切换模块连接，用于检测一段时间内的光照度变化，并输出光照度变化值；所述工作模式切换模块还用于接收来自所述光照度检测模块的光照度变化值，根据所述光照度变化值的大小切换所述定位终端的工作模式。
进一步地，所述定位终端还包括：运动传感器，与所述传输模块连接，用于检测一段时间内所述定位终端的运动状态；所述传输模块还用于根据来自所述运动传感器的运动状态调整所述室内定位信号和所述室外定位信号的转发频率。
进一步地，所述定位终端还包括：高空跌落检测装置，与所述传输模块、提示装置和所述运动传感器连接，用于接收来自所述运动传感器的运动状态，在所述运动状态为跌落状态的情况下输出跌落信号至所述提示装置和所述传输模块；所述提示装置，用于在接收到所述跌落信号的情况下发出报警提示；所述传输模块还用于在接收到所述跌落信号的情况下，转发所述跌落信号至所述无线传输装置；所述无线传输装置还用于转发所述跌落信号至监控平台。
进一步地，所述运动传感器为三轴加速度传感器。
进一步地，所述定位终端还包括：气体浓度传感器，与所述提示装置连接，用于检测所述定位终端周围的气体浓度，并输出气体浓度信号；所述提示装置还用于根据所述气体浓度信号进行对应提示。
进一步地，所述定位终端还包括用于固定在所述工作人员身上固定装置，设置在所述定位终端的外表面，所述固定装置包括但不限于手环和固定夹。
进一步地，所述室外定位装置包括但不限于gps卫星、北斗卫星、伽利略卫星、glonass卫星。
进一步地，所述室内定位装置包括但不限于wifi定位装置、蓝牙定位装置、rfid定位装置。
进一步地，所述蓝牙定位装置为ibeacon定位装置。
进一步地，所述传输模块为lora传输模块；所述无线传输装置为lora网关。
通过本实用新型提供的技术方案，本实用新型至少具有如下技术效果：
本实用新型的用于石油化工厂区内外人员的定位系统，室外定位装置设置在石油化工装置外，在每一石油化工装置内设置室内定位装置，定位终端由工作人员在作业时随身佩戴，定位终端包括定位信号接收模块、传输模块和供电模块，定位信号接收模块随时接收室外定位信号和室内定位信号，转发给传输模块，由传输模块转发给无线传输装置，通过无线传输装置上传至定位服务器，对工作人员的位置进行定位分析。通过本实用新型提供的用于石油化工厂区内外人员的定位系统，能够实现石油化工装置室内、室外的准确定位，降低系统功耗，延长定位终端的待机时间，降低系统成本。
本实用新型的其它特征和优点将在随后的具体实施方式部分予以详细说明。
附图说明
图1为本实用新型实施例提供的用于石油化工厂区内外人员的定位系统的示意图；
图2为本实用新型实施例提供的用于石油化工厂区内外人员的定位系统中的定位终端的示意图；
图3为本实用新型实施例提供的用于石油化工厂区内外人员的定位系统中的供电模块的示意图；
图4为本实用新型实施例提供的用于石油化工厂区内外人员的定位系统中的室外定位信号接收模块的示意图；
图5为本实用新型实施例提供的用于石油化工厂区内外人员的定位系统中的室内定位信号接收模块的示意图；
图6为本实用新型实施例提供的用于石油化工厂区内外人员的定位系统中的运动传感器的示意图；
图7为本实用新型实施例提供的用于石油化工厂区内外人员的定位系统中的lora传输模块的示意图。
具体实施方式
以下结合附图对本实用新型实施例的具体实施方式进行详细说明。应当理解的是，此处所描述的具体实施方式仅用于说明和解释本实用新型实施例，并不用于限制本实用新型实施例。
需要说明的是，在不冲突的情况下，本实用新型中的实施例及实施例中的特征可以相互组合。
在本实用新型中，在未作相反说明的情况下，使用的方位词如“上、下、顶、底”通常是针对附图所示的方向而言的或者是针对竖直、垂直或重力方向上而言的各部件相互位置关系描述用词。
下面将参考附图并结合实施例来详细说明本实用新型。
请参考图1-图3，本实用新型实施例提供一种用于石油化工厂区内外人员的定位系统，该系统包括：室外定位装置，设置在石油化工装置外，用于播发室外定位信号；多个室内定位装置，每一石油化工装置内均设置有至少一个室内定位装置，用于播发室内定位信号；定位终端，用于由工作人员佩戴，所述定位终端包括定位信号接收模块、传输模块和供电模块，所述定位信号接收模块与所述室外定位装置和所述室内定位装置通信连接，用于接收所述室外定位信号和所述室内定位信号，所述传输模块用于转发所述室内定位信号和所述室外定位信号，所述供电模块用于为所述定位信号接收模块和所述传输模块供电；无线传输装置，与所述定位终端的传输模块通信连接，用于接收并转发所述室内定位信号和所述室外定位信号；定位服务器，用于接收转发自所述无线传输装置的所述室内定位信号和所述室外定位信号，根据所述室内定位信号和/或所述室外定位信号确定所述定位终端的位置，并输出终端位置信号。
具体地，本实用新型实施方式中的定位系统包括室外定位装置、室内定位装置、定位终端、无线传输装置和定位服务器，定位终端包括定位信号接收模块、传输模块和供电模块。请参考图3，图3示出一种供电模块的电路图，供电模块能够为定位信号接收模块、传输模块供电。室外定位装置是使用广泛的定位技术，能够提供5-10米的定位服务，定位信号接收模块包括室外定位信号接收模块和室内定位信号接收模块。当工作人员在室外作业时，室外定位信号接收模块能够实时接收室外定位装置的室外定位信号。请参考图4和图5，图4提供一种室外定位信号接收模块的电路图，图5提供一种室内定位信号接收模块的电路图。
每一石油化工装置内根据室内定位装置的信号发送范围布设了至少一个室内定位装置，以保证石油化工装置的每个角落都位于信号发送范围之内。当工作人员在室内作业时，定位终端的定位信号接收模块能够在石油化工装置内的任一位置接收到室内定位装置的室内定位信号。通过室内定位装置能够解决在室内建筑对室外定位信号的遮挡，提高定位信号的准确接收，弥补了室外定位信号无法覆盖室内定位的场景，而且定位终端对室内定位信号的接收功耗较低，能够降低定位终端的功耗，提高定位终端的待机时间。
定位信号接收模块在接收到室外定位信号和室内定位信号时，将定位信号转发至传输模块，由传输模块转发给无线传输装置。无线传输装置设置在距离石油化工装置区一段距离的位置处，在接收到传输模块的室外定位信号和室内定位信号时，将室外定位信号和室内定位信号上传给定位服务器，定位服务器根据接收到的室内定位信号和室外定位信号对定位终端进行定位分析，确定出工作人员的位置。
根据本实用新型提供的用于石油化工厂区内外人员的定位系统，能够实现石油化工装置室内、室外的准确定位，降低系统功耗，延长定位终端的待机时间，降低系统成本。
进一步地，所述无线传输装置还用于接收并转发所述终端位置信号；所述定位终端的传输模块还用于接收并转发来自所述无线传输装置的所述终端位置信号；所述定位终端还包括：工作模式切换模块，所述工作模式切换模块与所述传输模块连接，用于根据来自所述传输模块的终端位置信号切换所述定位终端的工作模式，所述工作模式包括室内工作模式和室外工作模式。
具体地，本实用新型实施方式中，定位终端具有室内工作模式和室外工作模式，工作模式切换模块能够根据定位终端的当前定位切换定位终端的工作模式。定位服务器在分析出工作人员的位置信息之后，将终端位置信号通过无线传输装置反馈回定位终端。定位终端的传输模块将终端位置信号发送给工作模式切换模块，在定位终端位于在石油化工装置内的情况下，将定位终端的工作模式切换为室内工作模式，在室内工作模式下，控制传输模块以较高的第一频率转发室内定位信号，实现实时室内定位；以较低的第二频率转发室外定位信号，保证对室外定位进行监测，以便随时切换为室外定位工作模式，同时又降低了定位终端的功耗。在定位终端位于在石油化工装置外的情况下，将定位终端的工作模式切换为室外工作模式，在室外工作模式下，控制传输模块以较高的第三频率转发室外定位信号，以较低的第四频率转发室内定位信号。
根据本实用新型提供的用于石油化工厂区内外人员的定位系统，能够进一步降低定位终端的功耗，延长定位终端的待机时间。
进一步地，所述定位终端还包括：光照度检测模块，与所述工作模式切换模块连接，用于检测一段时间内的光照度变化，并输出光照度变化值；所述工作模式切换模块还用于接收来自所述光照度检测模块的光照度变化值，根据所述光照度变化值的大小切换所述定位终端的工作模式。
具体地，本实用新型实施方式中，定位终端还包括光照度检测模块，光照度检测模块能够检测一段时间(比如1秒)内的光照度的变化值，发送给工作模式切换模块进行工作模式的切换。如果光照度变化值较小，则表示定位终端的当前环境未发生转换。如果光照度变化值较大，则表示定位终端的当前环境可能发生了转换，则根据定位信号接收模块的定位信号进行进一步判断，如果接收到的室内定位信号强度大于室外定位信号的强度，则确定出定位终端当前还位于石油化工装置内，维持当前的室内工作模式。如果接收到的室内定位信号强度小于室外定位信号的强度，则确定出定位终端位于石油化工装置外，由当前的室内工作模式切换至室外工作模式。
根据本实用新型提供的用于石油化工厂区内外人员的定位系统，避免了由于定位信号的接收延迟导致的工作模式切换不准确，能够提高工作模式切换的精确度，保证定位的准确性，提高系统的定位体验。
进一步地，所述定位终端还包括：运动传感器，与所述传输模块连接，用于检测一段时间内所述定位终端的运动状态；所述传输模块还用于根据来自所述运动传感器的运动状态调整所述室内定位信号和所述室外定位信号的转发频率。
具体地，本实用新型实施方式中，定位终端还包括运动传感器，通过运动传感器能够检测定位终端的运动状态，判断定位终端处于运动状态或者是静止状态，如果定位终端处于静止状态，定位终端自动进入休眠，传输模块降低室内定位信号和室外定位信号的转发频率，降低定位终端的功耗；如果由静止状态转为运动状态，定位终端自动唤醒，开始工作，恢复室内定位信号和室外定位信号的转发频率。
根据本实用新型提供的用于石油化工厂区内外人员的定位系统，能够实现定位实时性和终端功耗的平衡，有效提高定位终端的续航及待机时间。
进一步地，所述运动传感器为三轴加速度传感器。
具体地，本实用新型实施方式中，运动传感器为三轴加速度传感器，请参考图6，图6中示出一种运动传感器的电路。运动传感器可以检测定位终端的三轴加速度，如果三轴加速度均小于预设加速度值，则表示定位终端处于静止状态，如果其中一个加速度大于预设加速度值则表示定位终端处于运动状态。
进一步地，所述定位终端还包括：高空跌落检测装置，与所述传输模块、提示装置和所述运动传感器连接，用于接收来自所述运动传感器的运动状态，在所述运动状态为跌落状态的情况下输出跌落信号至所述提示装置和所述传输模块；所述提示装置，用于在接收到所述跌落信号的情况下发出报警提示；所述传输模块还用于在接收到所述跌落信号的情况下，转发所述跌落信号至所述无线传输装置；所述无线传输装置还用于转发所述跌落信号至监控平台。
具体地，本实用新型实施方式中，定位终端还具有高空跌落检测装置，高空跌落检测装置与运动传感器连接，如果运动传感器检测到向下的加速度值大于设定加速度值，则表示定位终端处于跌落状态，高空跌落检测装置立即输出跌落信号给提示装置和传输模块。传输模块将跌落信号转发至无线传输装置，由无线传输装置将跌落信号上传给远程的监控平台，告知监控人员发生跌落事件，这样监控人员可以根据终端位置信号派出救援人员进行救援。提示装置发出报警提示，提示周围的工作人员出现跌落事件，并提示跌落的工作人员的当前位置，以便救援人员迅速找到跌落的工作人员。
根据本实用新型提供的用于石油化工厂区内外人员的定位系统，能够准确判断跌落事件，迅速查找事故发生位置，立即对跌落的工作人员进行救治，提高定位系统的安全性，减少安全事故发生。
进一步地，所述定位终端还包括：气体浓度传感器，与所述提示装置连接，用于检测所述定位终端周围的气体浓度，并输出气体浓度信号；所述提示装置还用于根据所述气体浓度信号进行对应提示。
具体地，本实用新型实施方式中，定位终端上还设置有气体浓度传感器，气体浓度传感器能够定位终端周围的气体浓度，当气体浓度大于预设浓度时，提示装置发出预警提示，提示工作人员尽快撤离，同时还可以通过无线传输装置上报给远程监控平台，使得监控人员尽快进行气体泄漏的排查检测。
根据本实用新型提供的用于石油化工厂区内外人员的定位系统，能够在气体泄漏事故发生前对气体浓度进行监测预警，保障作业现场设备和人员安全，达到事故预防的目的。
进一步地，所述定位终端还包括用于固定在所述工作人员身上固定装置，设置在所述定位终端的外表面，所述固定装置包括但不限于手环和固定夹。
具体地，本实用新型实施方式中，定位终端上设置有方便佩戴的固定装置，比如固定装置可以为手环，将定位终端佩戴在工作人员的手腕上；或者固定装置为胸针，将定位终端佩戴在工作人员的衣服上；固定装置也可以是固定夹，将定位终端夹设在工作人员的腰带或者工作帽上。固定装置还可以是挂绳、磁力吸附装置等，可以根据实际情况选择，以方便工作人员佩戴。
进一步地，所述室外定位装置包括但不限于gps卫星、北斗卫星、伽利略卫星、glonass卫星。
具体地，本实用新型实施方式中，室外定位装置包括但不限于gps卫星、北斗卫星、伽利略卫星、glonass卫星，可以为定位系统提供5-10米的室外定位服务。
进一步地，所述室内定位装置包括但不限于wifi定位装置、蓝牙定位装置、rfid定位装置。
具体地，本实用新型实施方式中，室内定位装置可以在大型化工场内实现3-10米内定位精度的人员位置服务，室内定位装置至少包括uwb定位装置、wifi定位装置、zigbee定位装置、rfid定位装置和蓝牙定位装置。本实施例中优选蓝牙定位装置，蓝牙可以提供短距离定位，而且设备安装造价低，能够降低定位系统的成本。
进一步地，所述蓝牙定位装置为ibeacon定位装置。
具体地，本实用新型实施方式中，ibeacon定位装置是室内定位信标节点，定位终端可以扫描周围的ibeacon节点发送的蓝牙广播信号，并解析其id和信号强度，从而确定自己的位置，为定位系统提供3-5米的定位服务。ibeacon定位装置每秒钟内发送定位信号的时间仅为数毫秒，因此ibeacon定位装置功耗极低，可通过电池供电使用达5年以上，且ibeacon定位装置安装方便，实施成本低。
进一步地，所述传输模块为lora传输模块；所述无线传输装置为lora网关。
请参考图7，图7示出一种lora传输模块的电路图。具体地，本实用新型实施方式中，lora传输模块体积小巧，减小了定位终端的体积和重量，能够跟随工作人员移动，提高了定位终端的灵活性，且lora传输模块低功耗、数据传输稳定。
以上结合附图详细描述了本实用新型的优选实施方式，但是，本实用新型并不限于上述实施方式中的具体细节，在本实用新型的技术构思范围内，可以对本实用新型的技术方案进行多种简单变型，这些简单变型均属于本实用新型的保护范围。
另外需要说明的是，在上述具体实施方式中所描述的各个具体技术特征，在不矛盾的情况下，可以通过任何合适的方式进行组合，为了避免不必要的重复，本实用新型对各种可能的组合方式不再另行说明。
此外，本实用新型的各种不同的实施方式之间也可以进行任意组合，只要其不违背本实用新型的思想，其同样应当视为本实用新型所公开的内容。
1.一种用于石油化工厂区内外人员的定位系统，其特征在于，所述用于石油化工厂区内外人员的定位系统包括：
室外定位装置，设置在石油化工装置外，用于播发室外定位信号；
多个室内定位装置，每一石油化工装置内均设置有至少一个室内定位装置，用于播发室内定位信号；
定位终端，由工作人员佩戴，所述定位终端包括定位信号接收模块、传输模块和供电模块，所述定位信号接收模块与所述室外定位装置和所述室内定位装置通信连接，用于接收所述室外定位信号和所述室内定位信号，所述传输模块用于转发所述室内定位信号和所述室外定位信号，所述供电模块用于为所述定位信号接收模块和所述传输模块供电；
无线传输装置，与所述定位终端的传输模块通信连接，用于接收并转发所述室内定位信号和所述室外定位信号；
定位服务器，用于接收转发自所述无线传输装置的所述室内定位信号和所述室外定位信号，根据所述室内定位信号和/或所述室外定位信号确定所述定位终端的位置，并输出终端位置信号。
2.根据权利要求1所述的用于石油化工厂区内外人员的定位系统，其特征在于，所述无线传输装置还用于接收并转发所述终端位置信号；
所述定位终端的传输模块还用于接收并转发来自所述无线传输装置的所述终端位置信号；
所述定位终端还包括：
工作模式切换模块，所述工作模式切换模块与所述传输模块连接，用于根据来自所述传输模块的终端位置信号切换所述定位终端的工作模式，所述工作模式包括室内工作模式和室外工作模式。
3.根据权利要求2所述的用于石油化工厂区内外人员的定位系统，其特征在于，所述定位终端还包括：
光照度检测模块，与所述工作模式切换模块连接，用于检测一段时间内的光照度变化，并输出光照度变化值；
所述工作模式切换模块还用于接收来自所述光照度检测模块的光照度变化值，根据所述光照度变化值的大小切换所述定位终端的工作模式。
4.根据权利要求1所述的用于石油化工厂区内外人员的定位系统，其特征在于，所述定位终端还包括：
运动传感器，与所述传输模块连接，用于检测一段时间内所述定位终端的运动状态；
所述传输模块还用于根据来自所述运动传感器的运动状态调整所述室内定位信号和所述室外定位信号的转发频率。
5.根据权利要求4所述的用于石油化工厂区内外人员的定位系统，其特征在于，所述定位终端还包括：
高空跌落检测装置，与所述传输模块、提示装置和所述运动传感器连接，用于接收来自所述运动传感器的运动状态，在所述运动状态为跌落状态的情况下输出跌落信号至所述提示装置和所述传输模块；
所述提示装置，用于在接收到所述跌落信号的情况下发出报警提示；
所述传输模块还用于在接收到所述跌落信号的情况下，转发所述跌落信号至所述无线传输装置；
所述无线传输装置还用于转发所述跌落信号至监控平台。
6.根据权利要求5所述的用于石油化工厂区内外人员的定位系统，其特征在于，所述运动传感器为三轴加速度传感器。
7.根据权利要求5所述的用于石油化工厂区内外人员的定位系统，其特征在于，所述定位终端还包括：
气体浓度传感器，与所述提示装置连接，用于检测所述定位终端周围的气体浓度，并输出气体浓度信号；
所述提示装置还用于根据所述气体浓度信号进行对应提示。
8.根据权利要求1所述的用于石油化工厂区内外人员的定位系统，其特征在于，所述定位终端还包括用于固定在所述工作人员身上固定装置，设置在所述定位终端的外表面，所述固定装置包括但不限于手环和固定夹。
9.根据权利要求1所述的用于石油化工厂区内外人员的定位系统，其特征在于，所述室外定位装置包括但不限于gps卫星、北斗卫星、伽利略卫星、glonass卫星。
10.根据权利要求1所述的用于石油化工厂区内外人员的定位系统，其特征在于，所述室内定位装置包括但不限于wifi定位装置、蓝牙定位装置、rfid定位装置。
11.根据权利要求10所述的用于石油化工厂区内外人员的定位系统，其特征在于，所述蓝牙定位装置为ibeacon定位装置。
12.根据权利要求1所述的用于石油化工厂区内外人员的定位系统，其特征在于，所述传输模块为lora传输模块；
所述无线传输装置为lora网关。
技术总结