本發(fā)明涉及定位導(dǎo)航領(lǐng)域，具體地來(lái)講為用于電力系統(tǒng)的輸電線路桿塔北斗GPS雙模定位導(dǎo)航系統(tǒng)。

背景技術(shù)：

目前輸電線路桿塔數(shù)量多、分布廣，有很多桿塔所處位置地形復(fù)雜、通訊不暢，部分運(yùn)行人員特別是新員工難以迅速掌握桿塔具體位置，花在找路上的時(shí)間偏長(zhǎng)，嚴(yán)重影響工作效率，偏遠(yuǎn)地區(qū)和山區(qū)的桿塔還存在無(wú)手機(jī)信號(hào)通訊不暢的問(wèn)題，給運(yùn)行人員的工作帶來(lái)很大不便，特別是針對(duì)一些緊急情況，無(wú)法及時(shí)有效的與外界進(jìn)行溝通。

基于上述原因發(fā)明一套專門針對(duì)輸電線路桿塔的北斗GPS雙模定位導(dǎo)航系統(tǒng)，利用桿塔現(xiàn)有地理信息形成電子地圖，利用衛(wèi)星定位導(dǎo)航技術(shù)通過(guò)移動(dòng)端設(shè)備實(shí)現(xiàn)快速導(dǎo)航到指定桿塔，同時(shí)利用北斗系統(tǒng)中短報(bào)文技術(shù)解決無(wú)手機(jī)信號(hào)桿塔的通訊問(wèn)題。北斗系統(tǒng)是我國(guó)自主研發(fā)的新型衛(wèi)星定位系統(tǒng)，具有GPS系統(tǒng)無(wú)法比擬的技術(shù)優(yōu)勢(shì)，屬于有源系統(tǒng)因此無(wú)需第三方通訊技術(shù)的輔助即可完成通訊、定位的功能，最主要的是北斗是我國(guó)的自主技術(shù)不會(huì)受到國(guó)際局勢(shì)的影響，發(fā)展北斗系統(tǒng)的應(yīng)用逐步取代GPS，對(duì)象電力這種關(guān)乎國(guó)計(jì)民生的行業(yè)尤為重要，也是目前國(guó)家正在積極倡導(dǎo)的方向。

目前輸電線路桿塔巡線只有GPS定位系統(tǒng)，沒(méi)有與北斗技術(shù)相結(jié)合，不能夠在無(wú)信號(hào)區(qū)域進(jìn)行通訊，由于電力桿塔位置環(huán)境復(fù)雜，分布地點(diǎn)偏遠(yuǎn)，電力線路延綿數(shù)百公里甚至上千公里，所處于山地、農(nóng)田之中。利用GPS定位儀只能知道自己所在位置，對(duì)于桿塔的具體位置及行走路線不夠清楚，巡線人員無(wú)法及時(shí)找到目標(biāo)桿塔，在遇到事故搶修時(shí)無(wú)法快速到達(dá)搶修現(xiàn)場(chǎng)，需要熟悉線路的人員進(jìn)行帶路，工作效率低。在沒(méi)有手機(jī)移動(dòng)信號(hào)的山區(qū)，無(wú)法與外界取得聯(lián)系，巡線人員安全得不到保障。

技術(shù)實(shí)現(xiàn)要素：

本發(fā)明所要解決的技術(shù)問(wèn)題在于提供一種輸電線路桿塔北斗GPS雙模定位導(dǎo)航系統(tǒng)，解決無(wú)共網(wǎng)信號(hào)桿塔的定位導(dǎo)航及通訊問(wèn)題。

本發(fā)明是這樣實(shí)現(xiàn)的，

一種輸電線路桿塔北斗GPS雙模定位導(dǎo)航系統(tǒng)，包括北斗指揮機(jī)、監(jiān)控中心服務(wù)器、北斗手持終端，

其中，北斗手持終端運(yùn)行手持終端導(dǎo)航系統(tǒng)，通過(guò)北斗衛(wèi)星與北斗指揮機(jī)進(jìn)行通訊；

監(jiān)控中心服務(wù)器對(duì)北斗指揮機(jī)接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，將桿塔導(dǎo)航數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化、存儲(chǔ)，并對(duì)巡線人員定位信息進(jìn)行采集、計(jì)算，掌握巡線人員運(yùn)動(dòng)軌跡，并實(shí)時(shí)接收北斗短報(bào)文數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，如有異常報(bào)警信息進(jìn)行報(bào)警；

北斗手持終端對(duì)目標(biāo)桿塔進(jìn)行導(dǎo)航，并實(shí)時(shí)發(fā)送位置數(shù)據(jù)和報(bào)警信息給北斗指揮機(jī)，北斗指揮機(jī)再將位置數(shù)據(jù)發(fā)送給監(jiān)控中心服務(wù)器，通過(guò)所述監(jiān)控中心服務(wù)器對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

本發(fā)明進(jìn)一步地，北斗手持終端包括：

處理器，為核心芯片；

北斗RDSS單元模塊，對(duì)巡檢人員的定位數(shù)據(jù)及應(yīng)急報(bào)警數(shù)據(jù)傳輸，通過(guò)北斗服務(wù)卡與所述北斗指揮機(jī)聯(lián)絡(luò)；

北斗模塊，北斗模塊連接所述北斗RDSS單元模塊，所述北斗RDSS單元模塊將實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)及北斗短報(bào)文數(shù)據(jù)提供給北斗模塊進(jìn)行處理，北斗模塊與所述處理器連接，將定位數(shù)據(jù)及短報(bào)文數(shù)據(jù)發(fā)送給所述處理器進(jìn)行分析處理；

GPS模塊與所述處理器連接，將GPS定位數(shù)據(jù)傳遞至所述處理器。

本發(fā)明進(jìn)一步地，北斗RDSS單元模塊包括北斗基帶處理單元、北斗RDSS射頻接收與發(fā)射通道、功放融合單元以及北斗天線，所述北斗天線接收北斗RDSS收發(fā)信號(hào)后通過(guò)所述北斗RDSS射頻接收與發(fā)射通道接收至北斗基帶處理單元，所述北斗基帶處理單元完成北斗RDSS收發(fā)信號(hào)的調(diào)制解調(diào)，所述北斗基帶處理單元通過(guò)所述功放融合單元對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大處理并傳輸至所述北斗模塊。

本發(fā)明進(jìn)一步地，所述北斗手持終端還包括顯示屏，提供人機(jī)交互界面。

本發(fā)明進(jìn)一步地，一個(gè)所述北斗指揮機(jī)通過(guò)北斗衛(wèi)星至少和一個(gè)北斗手持終端通訊連接。

本發(fā)明進(jìn)一步地，當(dāng)巡線人員有巡檢任務(wù)時(shí)，依據(jù)巡檢任務(wù)將北斗手持終端與監(jiān)控中心服務(wù)器通過(guò)進(jìn)行無(wú)線連接，若監(jiān)控中心服務(wù)器中的桿塔數(shù)據(jù)對(duì)桿塔路徑數(shù)據(jù)更新，則北斗手持終端會(huì)自動(dòng)提示更新桿塔路徑數(shù)據(jù)，更新后巡線人員輸入巡線目標(biāo)桿塔編號(hào)，按照路徑規(guī)劃開(kāi)始進(jìn)行巡線工作；

若巡線結(jié)果提示有路徑信息，則在北斗手持終端的地圖上顯示路徑，并開(kāi)始路徑導(dǎo)航；

將巡線人員的位置坐標(biāo)通過(guò)北斗短報(bào)文數(shù)據(jù)發(fā)送至北斗指揮機(jī)，并通過(guò)北斗指揮機(jī)發(fā)送至監(jiān)控中心服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理。

本發(fā)明進(jìn)一步地，位置坐標(biāo)上傳后確定是否有急救信息，若是，則連同位置坐標(biāo)信息上傳，若否，則確定是否找到目標(biāo)桿塔；若判斷是否找到目標(biāo)桿塔為是，則，找到桿塔導(dǎo)航結(jié)束，若判斷是否找到目標(biāo)桿塔為否，則重新返回值位置坐標(biāo)上傳的步驟進(jìn)行位置坐標(biāo)的上傳。

本發(fā)明進(jìn)一步地，按照路徑規(guī)劃查找，確定是否有路徑信息時(shí)，若否，則對(duì)新的桿塔信息進(jìn)行桿塔路徑編輯，錄入桿塔編號(hào)，并開(kāi)始記錄桿塔路徑，若是，則在地圖上顯示路徑。

本發(fā)明進(jìn)一步地，記錄桿塔路徑后進(jìn)行確定是否找到目標(biāo)桿塔，若是，則存儲(chǔ)路徑信息，在數(shù)據(jù)整理后上傳至監(jiān)控中心服務(wù)器的服務(wù)器桿塔數(shù)據(jù)中，此桿塔路徑數(shù)據(jù)將更新至的北斗手持終端中；若否，則重新開(kāi)始記錄桿塔路徑。

本發(fā)明進(jìn)一步地，巡線人員在行走過(guò)程中，手持終端間隔60秒發(fā)送一次定位位置坐標(biāo)信息給北斗指揮機(jī)，北斗指揮機(jī)將數(shù)據(jù)整理后發(fā)送給監(jiān)控中心服務(wù)器，監(jiān)控中心服務(wù)器將巡線人員當(dāng)前位置及路徑信息實(shí)時(shí)顯示在地圖上。

本發(fā)明與現(xiàn)有技術(shù)相比，有益效果在于：因此本發(fā)明采用北斗GPS雙模技術(shù)，發(fā)揮GPS系統(tǒng)穩(wěn)定性高、使用方便的優(yōu)勢(shì)，又發(fā)揮北斗系統(tǒng)的技術(shù)先進(jìn)性，解決無(wú)共網(wǎng)信號(hào)桿塔的定位導(dǎo)航及通訊問(wèn)題，同時(shí)提高北斗系統(tǒng)的應(yīng)用水平，為將來(lái)北斗系統(tǒng)在電力行業(yè)的全面普及應(yīng)用積累經(jīng)驗(yàn)。

該系統(tǒng)可直觀顯示巡檢目標(biāo)桿塔路徑信息，解決巡線人員如何行走的問(wèn)題，能夠指導(dǎo)巡線人員快速找到目標(biāo)桿塔，滿足一線人員工作快速、高效、及時(shí)的需求。同時(shí)可以通過(guò)北斗短報(bào)文與監(jiān)控中心北斗指揮機(jī)進(jìn)行通訊，及時(shí)掌握巡線人員位置信息，在無(wú)手機(jī)移動(dòng)信號(hào)的偏遠(yuǎn)山區(qū)，能夠進(jìn)行求救信息發(fā)送，保障人員安全。

附圖說(shuō)明

圖1為本發(fā)明實(shí)施例提供的輸電線路桿塔北斗GPS雙模定位導(dǎo)航系統(tǒng)整體結(jié)構(gòu)圖；

圖2為本發(fā)明實(shí)施例提供的北斗手持終端模塊框圖；

圖3為本發(fā)明實(shí)施例提供的北斗RDSS單元模塊框圖；

圖4為本發(fā)明實(shí)施例提供的輸電線路桿塔北斗GPS雙模定位導(dǎo)航系統(tǒng)過(guò)程流程圖；

具體實(shí)施方式

為了使本發(fā)明的目的、技術(shù)方案及優(yōu)點(diǎn)更加清楚明白，以下結(jié)合實(shí)施例，對(duì)本發(fā)明進(jìn)行進(jìn)一步詳細(xì)說(shuō)明。應(yīng)當(dāng)理解，此處所描述的具體實(shí)施例僅僅用以解釋本發(fā)明，并不用于限定本發(fā)明。

參見(jiàn)圖1，本發(fā)明的輸電線路桿塔北斗GPS雙模定位導(dǎo)航系統(tǒng)，包括監(jiān)控中心服務(wù)器2、北斗指揮機(jī)1通過(guò)北斗衛(wèi)星4與北斗手持終端3連接。監(jiān)控中心服務(wù)器2，對(duì)北斗指揮機(jī)1接收的數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。負(fù)責(zé)將桿塔導(dǎo)航數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化、存儲(chǔ)，并對(duì)巡線人員定位信息進(jìn)行采集、計(jì)算，掌握巡線人員運(yùn)動(dòng)軌跡。實(shí)時(shí)接收北斗短報(bào)文數(shù)據(jù)，對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析處理，如有異常報(bào)警信息進(jìn)行報(bào)警。北斗指揮機(jī)1通過(guò)北斗衛(wèi)星4與北斗手持終端3進(jìn)行通訊連接，北斗手持終端3內(nèi)安裝有輸電線路桿塔北斗GPS雙模定位導(dǎo)航系統(tǒng)桿塔導(dǎo)航軟件，桿塔導(dǎo)航對(duì)目標(biāo)桿塔進(jìn)行導(dǎo)航，并實(shí)時(shí)發(fā)送位置數(shù)據(jù)和報(bào)警信息給北斗指揮機(jī)1，北斗指揮機(jī)1再將位置數(shù)據(jù)發(fā)送給監(jiān)控中心服務(wù)器2，監(jiān)控中心服務(wù)器2對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理。

北斗指揮機(jī)具有全方向高靈敏度信號(hào)捕捉能力、穩(wěn)定高效的信號(hào)發(fā)射能力，實(shí)現(xiàn)對(duì)三顆北斗衛(wèi)星6波束信號(hào)的實(shí)時(shí)跟蹤處理。具有監(jiān)視指揮調(diào)度等功能，能實(shí)現(xiàn)將定位及導(dǎo)航信息在數(shù)字地圖上進(jìn)行標(biāo)繪與監(jiān)控，支持歷史數(shù)據(jù)查詢、維護(hù)及數(shù)據(jù)導(dǎo)出等功能，可實(shí)現(xiàn)對(duì)500個(gè)北斗手持終端用戶的管理及調(diào)度。

監(jiān)控中心服務(wù)器有電力桿塔導(dǎo)航數(shù)據(jù)管理功能、巡線人員路徑回放功能、北斗短報(bào)文通訊功能及應(yīng)急通訊功能。監(jiān)控中心服務(wù)器主要對(duì)北斗手持終端進(jìn)行管理及通訊，提供最新電力桿塔導(dǎo)航數(shù)據(jù)，將巡線人員行走軌跡進(jìn)行記錄，實(shí)時(shí)進(jìn)行監(jiān)管?？稍跓o(wú)信號(hào)的偏遠(yuǎn)山區(qū)與北斗手持終端進(jìn)行通訊，掌握巡線人員安全情況。

參照?qǐng)D2，本發(fā)明實(shí)施例提供的北斗手持終端，包括處理器1、所述處理器在本實(shí)施例中，采用的是Cortex A7處理器，北斗模塊、北斗RDSS單元模塊、北斗服務(wù)卡、GPS模塊、OLED顯示屏、高容量電池。處理器運(yùn)行Android 4.4操作系統(tǒng)，在Android 4.4操作系統(tǒng)上運(yùn)行輸電線路桿塔導(dǎo)航軟件，桿塔定位導(dǎo)航數(shù)據(jù)由軟件進(jìn)行處理，計(jì)算分析給出最優(yōu)行走路徑，幫助巡線人員快速找到桿塔位置。北斗RDSS單元模塊與北斗服務(wù)卡連接，完成巡檢人員定位數(shù)據(jù)及應(yīng)急報(bào)警數(shù)據(jù)傳輸，與北斗指揮機(jī)聯(lián)絡(luò)。北斗RDSS單元模塊與北斗模塊連接，將實(shí)時(shí)定位數(shù)據(jù)及北斗短報(bào)文數(shù)據(jù)提供給北斗模塊進(jìn)行處理。北斗模塊與Cortex A7處理器連接，將北斗導(dǎo)航定位導(dǎo)航數(shù)據(jù)及短報(bào)文數(shù)據(jù)發(fā)送給處理器進(jìn)行分析處理，通過(guò)優(yōu)化算法等到精準(zhǔn)的定位導(dǎo)航數(shù)據(jù)進(jìn)。GPS模塊與處理器連接，提供GPS定位數(shù)據(jù)，通過(guò)雙模方式對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化處理。處理器與OLED顯示屏連接，為人機(jī)交互界面載體，將所有信息進(jìn)行顯示，方便巡線人員操作。處理器與高容量電池連接，給北斗手持終端提供充足電源，保障巡線人員按時(shí)完成巡線任務(wù)。

參見(jiàn)圖3，北斗RDSS單元模塊包括北斗基帶處理單元、北斗RDSS射頻接收與發(fā)射通道、功放融合單元以及北斗天線，所述北斗天線接收北斗RDSS收發(fā)信號(hào)后通過(guò)所述北斗RDSS射頻接收與發(fā)射通道接收至北斗基帶處理單元，所述北斗基帶處理單元完成北斗RDSS收發(fā)信號(hào)的調(diào)制解調(diào)，所述北斗基帶處理單元通過(guò)所述功放融合單元對(duì)信號(hào)進(jìn)行放大處理傳輸至所述北斗模塊。

本發(fā)明實(shí)施例提供的輸電線路桿塔北斗GPS雙模定位導(dǎo)航系統(tǒng)的工作過(guò)程：

輸電線路桿塔北斗GPS雙模定位導(dǎo)航系統(tǒng)工作過(guò)程參照系統(tǒng)程序流程圖4，巡線人員有巡檢任務(wù)時(shí)，依據(jù)巡檢任務(wù)將北斗手持終端與監(jiān)控中心服務(wù)器通過(guò)無(wú)線WIFI進(jìn)行連接，如有新的桿塔路徑數(shù)據(jù)，北斗手持終端會(huì)自動(dòng)提示更新桿塔路徑數(shù)據(jù)，更新后巡線人員輸入巡線目標(biāo)桿塔編號(hào)，就可以依據(jù)導(dǎo)航軟件導(dǎo)航的路徑開(kāi)始進(jìn)行巡線工作。巡線人員在行走過(guò)程中，手持終端間隔60秒發(fā)送一次定位位置信息給北斗指揮機(jī)，北斗指揮機(jī)將數(shù)據(jù)整理后發(fā)送給北斗導(dǎo)航監(jiān)控系統(tǒng)軟件，軟件將巡線人員當(dāng)前位置及路徑信息實(shí)時(shí)顯示在地圖上。

當(dāng)巡線人員遇到危險(xiǎn)時(shí)，可以通過(guò)北斗手持終端發(fā)送緊急求救信息到北斗指揮機(jī)，監(jiān)控中心服務(wù)器在第一時(shí)間對(duì)緊急求救信號(hào)做出響應(yīng)，保障巡線人員安全，防止意外發(fā)生。

當(dāng)有新的桿塔信息時(shí)，需要對(duì)新桿塔路徑數(shù)據(jù)進(jìn)行編輯，巡線人員第一次對(duì)此桿塔巡線時(shí)，打開(kāi)桿塔路徑編輯功能，對(duì)新的桿塔路徑進(jìn)行采集，手持終端軟件對(duì)采集的桿塔路徑數(shù)據(jù)進(jìn)行優(yōu)化，數(shù)據(jù)處理完后通過(guò)WIFI連接監(jiān)控中心服務(wù)器，將數(shù)據(jù)進(jìn)行傳輸備份。此桿塔路徑數(shù)據(jù)將更新至所管理的北斗手持終端中，提供給巡線人員使用。

具體地：參見(jiàn)圖4，當(dāng)巡線人員有巡檢任務(wù)時(shí)，依據(jù)巡檢任務(wù)將北斗手持終端與監(jiān)控中心服務(wù)器通過(guò)進(jìn)行無(wú)線連接，若監(jiān)控中心服務(wù)器中的桿塔數(shù)據(jù)對(duì)桿塔路徑數(shù)據(jù)更新，則北斗手持終端會(huì)自動(dòng)提示更新桿塔路徑數(shù)據(jù)，更新后巡線人員輸入巡線目標(biāo)桿塔編號(hào)，按照路徑規(guī)劃開(kāi)始進(jìn)行巡線工作；

若巡線結(jié)果提示有路徑信息，則在北斗手持終端的地圖上顯示路徑，并開(kāi)始路徑導(dǎo)航；

將巡線人員的位置坐標(biāo)通過(guò)北斗短報(bào)文數(shù)據(jù)發(fā)送至北斗指揮機(jī)，并通過(guò)北斗指揮機(jī)發(fā)送至監(jiān)控中心服務(wù)器進(jìn)行數(shù)據(jù)的處理。

位置坐標(biāo)上傳后確定是否有急救信息，若是，則連同位置坐標(biāo)信息上傳，若否，則確定是否找到目標(biāo)桿塔；若判斷是否找到目標(biāo)桿塔為是，則，找到桿塔導(dǎo)航結(jié)束，若判斷是否找到目標(biāo)桿塔為否，則重新返回值位置坐標(biāo)上傳的步驟進(jìn)行位置坐標(biāo)的上傳。

按照路徑規(guī)劃查找，確定是否有路徑信息時(shí)，若否，則對(duì)新的桿塔信息進(jìn)行桿塔路徑編輯，錄入桿塔編號(hào)，并開(kāi)始記錄桿塔路徑，若是，則在地圖上顯示路徑。

記錄桿塔路徑后進(jìn)行確定是否找到目標(biāo)桿塔，若是，則存儲(chǔ)路徑信息，在數(shù)據(jù)整理后上傳至監(jiān)控中心服務(wù)器的服務(wù)器桿塔數(shù)據(jù)中，此桿塔路徑數(shù)據(jù)將更新至的北斗手持終端中；若否，則重新開(kāi)始記錄桿塔路徑。

巡線人員在行走過(guò)程中，手持終端間隔60秒發(fā)送一次定位位置坐標(biāo)信息給北斗指揮機(jī)，北斗指揮機(jī)將數(shù)據(jù)整理后發(fā)送給監(jiān)控中心服務(wù)器，監(jiān)控中心服務(wù)器將巡線人員當(dāng)前位置及路徑信息實(shí)時(shí)顯示在地圖上。

以上所述僅為本發(fā)明的較佳實(shí)施例而已，并不用以限制本發(fā)明，凡在本發(fā)明的精神和原則之內(nèi)所作的任何修改、等同替換和改進(jìn)等，均應(yīng)包含在本發(fā)明的保護(hù)范圍之內(nèi)。