[发明专利]一种室内空间协同作业安全保障方法及系统

权利要求书

1.一种室内空间协同作业安全保障方法，其特征在于，包括如下步骤：

S1：在室内空间部署定位基站，部署定位告警标签和参考标签；每个所述定位告警标签和参考标签具有唯一的标签编号；所述定位告警标签和参考标签均内置有气压计；所述定位告警标签部署在对协同工作具有安全隐患的物体上；

S2：定位基站从定位告警标签获取标签编号及其气压测量值和定位数据包，定位基站根据定位数据包计算得到二维定位结果；定位基站从参考标签获取标签编号及其气压测量值；

S3：三维位置解算设备根据参考标签的气压测量值与其高度的对应关系计算得到定位告警标签的高度值，结合定位告警标签的二维定位结果得到三维定位结果，并发送给安全检测设备；

S4：安全检测设备从安全规则配置设备获取对协同工作具有安全隐患的物体的三维安全模型，并获取定位告警标签在三维安全模型的三维立体几何体中的位置；

S5：安全检测设备根据定位告警标签的三维定位结果以及步骤S5中获取的三维安全模型信息计算三维模型之间的最近距离；

S6：若最近距离小于等于零，则说明三维模型之间有碰撞的可能，安全检测设备发出报警。

2.如权利要求1所述的室内空间协同作业安全保障方法，其特征在于，所述定位基站为蓝牙定位基站，所述定位告警标签为双向蓝牙告警标签；所述参考标签为蓝牙参考标签，所述参考标签部署在固定位置，所述参考标签为多个，多个所述参考标签的高度均为不同的已知安装高度。

3.如权利要求1所述的室内空间协同作业安全保障方法，其特征在于，所述步骤S2包括：

S21：定位基站在室内组网后，发送秒同步消息；

S22：定位告警标签接收定位基站发送的秒同步消息后，根据标签编号，每个定位告警标签延迟不同的时间后，发送无线电信号到定位基站，无线电信号传输的内容包括定位告警标签的标签编号、气压测量值和用于AOA定位的数据包；

S23：定位基站根据AOA定位的数据包通过AOA定位方法计算定位告警标签的二维位置；

S24：参考标签接收定位基站发送的秒同步消息后，根据标签编号，每个参考标签延迟不同的时间后，发送无线电信号到定位基站，无线电信号传输内容包括参考标签的标签编号和气压测量值。

4.如权利要求3所述的室内空间协同作业安全保障方法，其特征在于，所述步骤S3包括：

S31：定位基站将定位告警标签的标签编号、二维定位结果、气压测量值和时间戳发送给三维位置解算设备；

S32：定位基站将参考标签的标签编号、气压测量值和时间戳发送到三维位置解算设备；

S33：三维位置解算设备根据存储的参考标签的安装高度，采用扩展卡尔曼滤波算法，根据气压测量值计算定位告警标签的高度值，结合定位告警标签的二维定位结果得到三维定位结果，并发送给安全检测设备；发送内容包括定位告警标签的标签编号、三维定位结果和时间戳。

5.如权利要求1所述的室内空间协同作业安全保障方法，其特征在于，所述步骤S5包括：

S51：安全检测设备根据定位告警标签的三维定位结果、三维安全模型和定位告警标签在三维安全模型的三维立体几何体中的位置，计算三维立体几何体的当前位置；

S52：安全检测设备采用GJK算法根据三维立体几何体的当前位置计算三维安全模型的最近距离。

6.如权利要求1所述的室内空间协同作业安全保障方法，其特征在于，所述安全规则配置设备编辑和存储对协同工作具有安全隐患的物体的三维安全模型，对协同工作具有安全隐患的物体包括作业人员、设备和设施；所述三维安全模型是协同工作空间安全边界的三维模型，具有简单的三维立体几何形状；所述三维安全模型与设备以及设施的工作状态有关，根据设备以及设施的工作状态设置有停机三维安全模型、待机三维安全模型和工作三维安全模型；根据设备以及设施的工作状态调用对应状态的三维安全模型；所述安全规则配置设备编辑和存储作业人员、设备和设施上部署的定位告警标签在三维安全模型中的位置。