基于北斗+自组网的光伏电场人员位置监控系统方案

我国地大物博，电力、水利、交通、减灾各领域都有大量信息传递，而在大部分偏远区域，手机信号很弱，甚至根本没有任何手机信号的地区，想把信息传出来就成为了一个难题。

在无人区和弱信号地区，缺乏有效技术手段用低成本投入来实现户外作业项目人员位置实时监控和人员信息通讯，当前市场上北斗终端续航短，充电麻烦，耗时耗力，无人区户外人员的位置，除了北斗短报文外，暂无有效手段回传到指挥中心。

一、用户需求

在新疆的某光伏场站围墙内总占地为1700亩，包括进站道路、边坡、挡墙，光伏场站总用地面积为17平方公里。急需在施工的过程中对施工人员进行人员定位管控，避免人员大规模聚集，当地没有手机信号，只能通过建立自组网的方式，将定位终端的位置汇总到网关，网关通过局域网传输到服务器上实现位置监控。

二、方案目标

基于北斗+自组网的光伏电场人员位置监控系统能够在广阔疆域里全天候、无缝隙、大范围地为用户确定其所在的地理经纬度，可为人员定位监控、车辆监控管理、船只指挥调度、安全保密、路径优化等提供有利的保障，形成一个不依赖于互联网的调度指挥系统，系统建成后，能减低通信方面的成本，提高经济效益。

1. 通过个人自组网示位标卫星定位，获取经纬度位置；
2. 位置通过自组网回传到网关，网关通过网线汇总到局域网服务器中；
3. 服务器有北斗三号指挥系统软件，可以查看人员位置，轨迹回放，设置围栏报警等功能；
4. 保障在无人区，弱信号，无公网等地区的作业人群生命财产安全；

三、系统解决方案内容

依托北斗卫星定位服务，综合利用运营商通信网络、卫星网络、Mesh自组网、自组网等技术，构建无公网地区施工工区的一张通信网络，将北斗终端定位位置信息通过该网络实时传递到后台监控平台。同时，进行北斗终端升级研发和手机APP开发，通过蓝牙技术打通手机与北斗终端间信息通信链路，从而实现野外施工全工区内人员之间以及与后台监控平台间的互通互联。

为适应海上、沙漠、野外等恶劣环境，北斗终端的设计充分考虑了防水、防盐雾、防腐蚀等要求。考虑到实际应用场景中的使用要求，单个网关覆盖在可视范围内，网关和终端通信距离大于10公里。

信息服务系统除了可以监控全部北斗终端的位置之外，还可以在收到终端发起的报平安和SOS的信息，必要时候亦可通过信息服务系统下发报文，且通过自组网和卫星宽带可将多个自组网通信网关串联，实现跨网通信功能。

基于北斗+自组网的光伏电场人员位置监控系统

（一）方案设备概述（可按需定制）

1.自组网示位标PL05

本终端具备震动传感器和加速度传感器，落水报警传感器，能感知震动状态/跌落状态/落水状态；基站支持北斗短报文传输，基站支持本地离线地图监控；续航超168小时；联网时间短于5秒。

2.自组网无线网关PL06

PL06 采用高性能的工业级32位通信处理器，以嵌入式实时操作系统为软件支撑平台，支持通过 LAN/4G 等不同方式接入互联网，为用户提供数据的透明传输和路由功能。基站支持北斗短报文传输；支持安卓 APP 离线位置监控；低功耗&高效的自定义协议。

3.蓝牙信标BT01

蓝牙信标 BT01 是低功耗的 iBeacon 标签，具有超低功耗芯片组 NRF52x 和BLE 4.0 技术。nRF52x SoC 是一款功能强大，高度灵活的超低功耗多协议 SoC，非常适合蓝牙低功耗的无线应用。

（二）系统功能描述

信息服务系统支持Windows/Linux系统部署，采用SpringBoot作为开发框架，提高开发效率；采用Redis作为系统缓存机制，减少对数据库的频繁访问，提高系统高并发性能；采用Mongodb作为数据存储数据库，便于系统的升级维护及数据迁移。

信息服务系统：主要功能有控制台、轨迹回放、实时追踪、设备管理、用户管理、消息管理、电子围栏、多端监控、多端轨迹等功能。

手机APP：主要功能有蓝牙连接、设备详情、通讯录、聊天列表、聊天室、SOS报警、APP设置、地图等功能。?

北斗监控平台以WebGIS系统作为支撑，采用B/S架构，实现现场端地图位置信息、行程轨迹信息等可视化展示，实现业务人员一体化动态监控、集中调度指挥、政企间保密通信、应急通讯支撑平台。提供全国范围的实时指挥调度、应急通信、灾情信息快速上报与共享等服务。

四、成效分析

（一）社会效益?

加强管理和控制能力，降低数据采集成本，提高工作效率。

（二）管理效益

提高用户信息管理自动化程度，有效提示工作效率及管理水平。

（三）经济效益

减低人工数据采集成本，减少人工采集失误而造成的损失。

（四）安全效益

减少人工现场施工采集带来的安全性问题。

五、应用案例

六、结论

通过北斗卫星系统，监控系统实现了对人员位置的高精度定位，使得管理者能够清晰了解户外人员分布情况，实时掌握工作进展。而自组网技术的应用使得监控系统更具弹性和灵活性，即便在复杂的自然偏僻环境中，也能保持稳定的通信连接，确保监控数据的及时传输。

本监控系统将北斗卫星系统和自组网技术巧妙结合，为光电力、水利、交通、减灾各领域管理提供了高效、实时的人员位置监控解决方案。这一系统不仅提高了户外作业项目人员管理的效率，同时也加强了对于人员安全的监护。在紧急情况下，管理者能够通过系统快速了解人员位置，迅速进行应急响应，最大程度地保障户外工作人员的安全。