作者 王志辰 中铁工程规划咨询集团太原规划院(山西太原030009)
摘要：针对规划人员户外勘测作业所面对的地势杂乱，信号差等不利条件，为了确保铁道路路勘测人员的安全，能够愈加直观的了解勘测人员的作业状况状况，本文规划了一款依据斗极卫星技能渠道，勘测人员定位救助体系，体系分为监测硬件和监测渠道两部分，监测硬件选用ATxmega32E5为主控中心，选用小型化的集成技能，具有重量轻，功耗低一级特色。体系渠道是依据LabWindows/CVI技能渠道规划，选用双线程技能进行数据传输，数据存储是使用数据库SQL技能来将收集到的数据存储在数据库中。实验是经过将监测终端带着在勘测人员身上，当卫星信号衔接安稳后，监测终端开端收集勘测人员的经纬度和速度等信息，使用压力传感器来将心脏跳动发生的压力进行收集并转换为电平信号，经过无线传输模块将勘测人员的状况信息上传到监测体系渠道数据库中存储。最终调用数据库中的数据至体系渠道，指挥中心能够直观的实时检查勘测人员的经纬度信息和速度以及心率，经过地图匹配技能能够将作业人员的经纬度信息匹配到百度API地图上，便利指挥中心对勘测人员的办理，实践测验成果表明该体系运转安稳、监测硬件便利带着、开展前景宽广。
关键词：定位体系;LabWindows/CVI;数据库存储;斗极技能
0导言
跟着现代化快速开展，通讯职业在不断的开展和完善，卫星定位在各行各业的使用在不断扩大，针关于铁路工程规划人员来说，现场勘查地势是一项重要的作业，现在城市轨道交通逐步开展完善，越来越多的规划工程的现场在不断像户外扩展，安全出产教育是每个单位必不可少的培训内容，关于勘查人员的办理往往还处在安全意识教育等一些根本层面，本文规划了依据斗极的户外勘查人员定位体系，经过科学化的办法与现有的人员办理办法结合，使得关于勘查人员户外勘查作业办理愈加的科学规范，卫星导航定位技能是国家战略信息开展的中心[1]。国外定位导航技能首要有美国的GPS、俄罗斯的卫星无线电全球导航体系、以及欧盟研制的伽利略卫星导航体系[2]，我国自行研制的斗极卫星导航体系致力于建成技能优胜、具有彻底的知识产权、安稳牢靠的全球导航体系，与GPS比较使用规模大致相同，功用根本相同，有利于打破国外等发达国家卫星导航技能独占的局势，使我国的国防战略愈加的自动[3]。本文首要是监测勘查人员的状况信息，将勘查道路、勘查人员心率和速度等有用数据，能够直观的反应在监测体系中，使得指挥中心能够实时清楚的了解作业人员的作业状况，当勘查作业遇到险情时，能够及时组织救援人员到现场进行救援[4]。本文将斗极卫星技能与铁路勘查人员办理相结合算是对斗极技能进行扩展，与其他国内监测体系比较本体系在监测终端中加入了惯性器材MPU6050以确保在外界环境不抱负的户外山区仍然能够精确定位，而且监测终端功耗低、重量轻便于带着与装置[5]。可视化的监控渠道能够随时监测勘查人员的速度，经纬度、心率、前史轨道等状况信息[6]。
1体系原理
本定位监测体系首要分为勘查人员状况信息收集终端和上位机监测渠道两部分[7]。体系整体结构如图1所示其间勘查人员监测终端由单片机微处理器来作为操控中枢，功用包含勘查人员状况信息收集包含速度、经纬度、心率等。单片机挑选的是ATxmega32E5芯片及外围装备电路组成。该单片机具有更宽的作业电压1.6V-3.6V，有2个串口其间一个与监测终端相连，用于装备斗极/GPS定位模块和接纳勘查人员状况信息。另一个串口与MC8618无线通讯模块串口衔接。经过AT指令来操控数据通讯，斗极定位模块选用高性能的U-blox NEO-M8N模块，它具有高定位精度(3m以内)，测速度精度为0.1m/s，封装尺度小等长处[8]。心率监测模块首要是选用MPX2100压力传感器，对心脏跳动发生的压力进行收集[9]，它能够把感应到的电压转换成豪伏级的差摸电压信号，在经过放大器AD623将输出电压方大到3.3V以便让单片机能够直接监测到跟着心跳而发生的电压信号[10]。实验时单片机首要完结各个功用模块的装备当卫星信号安稳后，经过处理得到监测人员的地理方位坐标和时刻信息，然后带着监测终端行走一段轨道，将收集到的数据存储在数据库中并能够经过监测渠道检查数据信息。便利指挥中心关于勘查人员的方位及作业状况有了直观的了解[11]。
2硬件监测终端规划及完成
硬件监测终端首要包含5个模块分别是：MCU操控模块、斗极定位模块、心率收集模块、无线通讯模块、电源模块。
2.1硬件监测终端体系作业原理
监测体系的作业原理为，首要将勘查人员的斗极定位信息解码，将解分出的人员地理方位坐标、时刻、速度以及收集到的心率等信息进行上传，单片机担任将有用信息汇总处理[12]，然后将处理后的信息依照自定义协议上传到监测渠道数据库中心，监测终端结构图如图2所示。
2.2监测体系渠道规划
本体系渠道规划时，使用虚拟仪器技能来完成，经过电脑树立对硬件终端的上位机操控、数据解析、成果显现等功用。这些使用程序能够移植在不同的渠道上，易于入门，操作简洁。监测中心是依据上位机反应的数据来直观的了解勘查人员的状况，监测体系渠道的完成首要包含参数设置、长途装备、状况显现和衔接状况四部分组成，监测体系渠道结构图如下图3所示
3体系测验
3.1监测终端测验
监测终端收集了勘查人员方位、速度、心率、时刻等有用数据，经过串口调试帮手对硬件终端来进行查验测验，测验成果如图4所示，图中显现的是斗极卫星规范通讯协议句子NMEA-0183[13]。心率收集模块是使用数字电路实验箱和示波器来进行实验，测验如图5和6所示。
3.2监测体系渠道测验
监测体系要和监测硬件树立信息交互需求两者的IP端口号相对应[14]，实验中使用内网端口映射软件nat123来生成一组对应的表里网通讯IP地址，在调试AVR主控程序时，将调试地址改成与nat123外网端口号共同的IP地址，然后将监测体系端口号设置成与nat123相对应的内网IP地址，最终将数据库中存储的信息与监测体系渠道存储信息的方位要对应[15]，这样才干确保监测体系数据显现正确，在监测体系页面中本次将加速度和电压值设定成固定值，为下一步监测体系功用拓宽预留下空间，监测体系渠道界面图如图7所示，
