專利名稱：電力野外巡線遇險呼救器及呼救方法
技術(shù)領(lǐng)域：
本發(fā)明涉及一種電カ野外巡線遇險呼救器及呼救方法，屬于野外通信技術(shù)領(lǐng)域。
背景技術(shù)：
隨著信息技術(shù)逐步滲透到人們工作和生活的各個方面，人類社會進入了一個知識經(jīng)濟時代，衛(wèi)星通信技術(shù)、計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已成為信息社會的基本技術(shù)，在各行各業(yè)中得到了廣泛而深入的應(yīng)用，這些技術(shù)的應(yīng)用有利于提高遠程管理，降低野外運營成本。隨著國民經(jīng)濟的高速發(fā)展，各行各業(yè)對通信的需求越來越大，對通信質(zhì)量的要求也越來越高，然而通信雙方都要在公網(wǎng)覆蓋范圍內(nèi)才能實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)通信，由于受到公網(wǎng)覆蓋范圍的約束，ー些在無網(wǎng)絡(luò)覆蓋信號區(qū)域，如野外作業(yè)的人員、海上作業(yè)的人員和偏遠山區(qū)作業(yè)的人員遇到緊急情況時不能及時有效地發(fā)送位置及呼救信息，因此需要ー種設(shè)備，來保證輸電線路及其設(shè)備的安全，這是目前GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)發(fā)展的迫切要求。目前，衛(wèi)星通信技術(shù)、計算機技術(shù)和互聯(lián)網(wǎng)技術(shù)已應(yīng)用到野外作業(yè)、海上作業(yè)和偏遠山區(qū)作業(yè)中。以海洋為例，為配合海洋捕澇業(yè)向外海及遠洋捕澇發(fā)展，保持海洋捕撈的可持續(xù)發(fā)展，必須為作業(yè)漁船和服務(wù)船配備先進的定位和通訊設(shè)備，保證陸上漁業(yè)管理機構(gòu)對船只進行統(tǒng)一監(jiān)控調(diào)度，以及當(dāng)危難發(fā)生時，及時、準確地對船只和船上人員進行解救。衛(wèi)星定位及呼叫系統(tǒng)為漁船闖深海奪高產(chǎn)創(chuàng)造了條件，也有利于漁政及氣象部門及時發(fā)布有關(guān)通知和氣象消息，便于漁船遇險后的搜救工作的開展并提高遇險漁民獲救的可能性。衛(wèi)星定位及呼叫系統(tǒng)還可用于解決在沙漠中從事生產(chǎn)的人員與外界聯(lián)系的問題，可用于野外煤炭開采行業(yè)。信息化和網(wǎng)絡(luò)化的管理為海上作業(yè)和野外作業(yè)提供了有利條件。隨著技術(shù)的發(fā)展，緊急呼救聯(lián)系設(shè)備越來越多，如基于GSM網(wǎng)絡(luò)傳送話音和短信的手機或其它移動設(shè)備、GPRS導(dǎo)航和監(jiān)控設(shè)備等，由于大多的輸電線路地處偏遠，電カ巡線人員經(jīng)常穿行在線路所在的高山大川中，而這些無人區(qū)經(jīng)常沒有公網(wǎng)信號覆蓋，因而電カ巡線人員遇到危險或緊急情況時難以及時準確的將求救信息及自身確切位置發(fā)送出去，給控制中心和巡線車搜救工作帶來很大的困難。這些緊急呼救聯(lián)系設(shè)備由于受公網(wǎng)信號覆蓋范圍、呼救人員對地理位置不熟表述不清等因素限制，使控制中心或巡線車無法及時準確的確定巡線人員的地理位置而開展援救。ー些學(xué)者和開發(fā)人員提出了多種定位方式，如GSM小區(qū)定位、GPS衛(wèi)星定位、GPSOne移動定位等，其中GPSOne移動定位結(jié)合了 GPS衛(wèi)星信號和CDMA網(wǎng)絡(luò)信號進行混合定位，因此當(dāng)終端在室內(nèi)或衛(wèi)星信號不好的情況下時，使用CDMA基站輔助定位，具有盲區(qū)少、定位速度快、適用范圍廣等特性，是最具有發(fā)展前景的商用定位系統(tǒng)，但是此定位系統(tǒng)也存在ー些缺點，包括(I)GPSOne定位系統(tǒng)本身建立在聯(lián)通的CDMA無線網(wǎng)絡(luò)上，受網(wǎng)絡(luò)信號覆蓋區(qū)域的影響。(2)GPSOne定位需要依靠聯(lián)通公司提供服務(wù)支持，每次定位都要支付一定的費用，不像GPS衛(wèi)星定位那 樣是免費的。

發(fā)明內(nèi)容
本發(fā)明是為了解決電カ巡線人員在遇到危險或緊急情況時，難以及時準確的將求救信息及自身確切位置發(fā)送出去的問題，提供一種電カ野外巡線遇險呼救器及呼救方法。本發(fā)明所述電カ野外巡線遇險呼救器，它包括GPS模塊、微控制器、無線通信模塊和報警按鍵，GPS模塊用于接收衛(wèi)星定位信號，GPS模塊的定位信號輸出端連接微控制器的定位信號輸入端，微控制器的報警信號輸入端連接報警按鍵的報警信號輸出端，微控制器的報警信號和定位數(shù)據(jù)通過無線通信模塊與控制中心進行遠程通信。它還包括設(shè)置鍵盤和顯示器，設(shè)置鍵盤的預(yù)置信號輸出端連接微控制器的預(yù)置信號輸入端，微控制器的顯示信號輸出端連接顯示器的顯示信號輸入端。無線通信模塊采用銥星的SBD9602或者N606。本發(fā)明所述基于上述電カ野外巡線遇險呼救器的電カ野外巡線遇險呼救方法，它包括以下步驟步驟一GPS模塊實時接收衛(wèi)星定位信號并計算出導(dǎo)航定位信息，通過異步串行ロ傳送至微控制器；步驟ニ微控制器采用中斷方式接收導(dǎo)航定位信息，并同時檢測是否接收到報警信號，當(dāng)接收到報警信號時，執(zhí)行步驟三；步驟三微控制器將接收到的最后ー組導(dǎo)航定位信息發(fā)送給無線通信模塊，并通過該無線通信模塊發(fā)出無線呼救信號。本發(fā)明的優(yōu)點是本發(fā)明能夠在沒有公網(wǎng)信號覆蓋的情況下，將巡線人員在危險或緊急情況時，自身確切位置和求救信息可靠傳送給控制中心或巡線搜救車，使控制中心能夠隨時隨地跟蹤巡線人員，確保工作人員安全，為輸電線路及其設(shè)備的安全提供有力保障。本發(fā)明具有線路覆蓋范圍小，定位準確及誤差小的優(yōu)點。它充分利用了 GPS衛(wèi)星定位系統(tǒng)，可以隨時隨地跟蹤巡線人員，巡線人員一旦遇到危險可以立刻發(fā)出呼救，不受GSM公網(wǎng)覆蓋范圍的限制，為電カ控制管理帶來了極大的方便，大大提高了工作效率。經(jīng)實驗證明，本發(fā)明所述呼救器及呼救方法可以在沒有手機信號的地區(qū)在8. 6kM的作業(yè)半徑內(nèi)完成呼救和位置發(fā)送任務(wù)。呼救器可采用電池供電，工作時間可達8小時以上。


圖I為本發(fā)明裝置的結(jié)構(gòu)框圖；圖2為本發(fā)明方法的流程圖。
具體實施例方式具體實施方式
一下面結(jié)合圖I說明本實施方式，本實施方式所述電カ野外巡線遇險呼救器，它包括GPS模塊I、微控制器2、無線通信模塊3和報警按鍵4，GPS模塊I用于接收衛(wèi)星定位信號，GPS模塊I的定位信號輸出端連接微控制器2的定位信號輸入端，微控制器2的報警信號輸入端連接報警按鍵4的報警信號輸出端，微控制器2的報警信號和定位數(shù)據(jù)通過無線通信模塊3與控制中心進行遠程通信。微控制器2可采用微控制器atmegal28a，GPS模塊I接收衛(wèi)星定位信息后，進行計算，獲得的信息通過串行ロ送往微控制器2。微控制器atmegal28a能夠?qū)崿F(xiàn)高性能、高耐久度非易失性、低功耗工作。 微控制器ATmegal28a模塊對接收的GPS信息進行存儲并篩選出所需的經(jīng)、緯度位置數(shù)據(jù)，當(dāng)巡線人員請求呼救時，微控制器將最近接收到的ー組經(jīng)、緯度位置數(shù)據(jù)組成ー個呼救信號數(shù)據(jù)包通過銥星SBD9602的衛(wèi)星通信模塊發(fā)送出去。Atmegal28a為基于AVRRISC結(jié)構(gòu)的8位低功耗CMOS微處理器。由于其先進的指令集以及單周期指令執(zhí)行時間，Atmegal28a的數(shù)據(jù)吞吐率高達lmips/MHz,從而可以緩解系統(tǒng)在功耗和處理速度之間的矛盾。ATmegal28具有如下特點128K字節(jié)的系統(tǒng)內(nèi)可編程Flash (具有在寫的過程中還可以讀的能力，即Rffff)、4K字節(jié)的EEPR0M、4K字節(jié)的SRAM、53個通用I/O ロ線、32個通用工作寄存器、實時時鐘RTC、4個靈活的具有比較模式和PWM功能的定時器/計數(shù)器(T/C)、兩個USART、面向字節(jié)的兩線接ロ TWI、8通道10位ADC(具有可選的可編程增益)、具有片內(nèi)振蕩器的可編程看門狗定時器、SPI串行端ロ、與IEEE1149. I規(guī)范兼容的JTAG測試接ロ(此接ロ同時還可以用于片上調(diào)試)，以及六種可以通過軟件選擇的省電模式?？臻e模式時CPU停止工作，而SRAM、T/C、SPI端ロ以及中斷系統(tǒng)繼續(xù)工作；掉電模式時晶體振蕩器停止振蕩，所有功能除了中斷和硬件復(fù)位之外都停止工作，寄存器的內(nèi)容則一直保持；省電模式時異步定時器繼續(xù)運行，以允許用戶維持時間基準，器件的其他部分則處于睡眠狀態(tài)；ADC噪聲抑制模式時CPU和所有的I/O模塊停止運行，而異步定時器和ADC繼續(xù)工作，以減少ADC轉(zhuǎn)換時的開關(guān)噪聲；Standby模式時振蕩器工作而其他部分睡眠，使得器件只消耗極少的電流，同時具有快速啟動能力；擴展Standby模式則允許振蕩器和異步定時器繼續(xù)工作。微控制器2對接收的GPS數(shù)據(jù)進行存儲并篩選出所需的經(jīng)、緯度位置數(shù)據(jù)；當(dāng)巡線人員請求呼救時，微控制器2將最近接收到的ー組經(jīng)、緯度位置數(shù)據(jù)組成一個呼救信號數(shù)據(jù)包通過無線通信模塊3發(fā)送出去；控制中心接收到無線通信模塊3發(fā)送的數(shù)據(jù)后，可通過谷歌地球顯示巡線人員所在的經(jīng)緯度等具體的地理位置。谷歌地球可以免費供個人查看衛(wèi)星圖像，地圖，地形，3D建筑物，來自外層空間的星系的峽谷海洋。大多數(shù)地區(qū)的圖像清晰度都在5英里左右。幾乎每個國家的首都和主要大城市都提供了較為清晰的圖像，基本擁有0. 15英里(241. 4016米)的清晰度。它能夠?qū)崟r顯示當(dāng)?shù)氐奶鞖鉅顩r，下雨，刮風(fēng)，雷電，溫度都能夠顯示的一清ニ楚。這些特點用到本發(fā)明中可以很清晰準確的顯示出巡線遇險人員所處的經(jīng)緯度，以及該地的天氣情況和地理環(huán)境，以能夠及時準確地施救遇險人員，有效地保證了輸電線路巡檢管理和保障巡檢人員的人身安全。報警按鍵4對微控制器2發(fā)送報警信號，可采用手動觸發(fā)或自動發(fā)送的方式。本實施方式在無公網(wǎng)信號覆蓋地區(qū)，通過自身呼救器集成的專用無線通訊模塊來發(fā)送位置信息。
位置信息由GPS模塊I通過接受位于距地表20200km的上空的24顆衛(wèi)星信號實現(xiàn)定位，GPS模塊I會不斷地把接收并計算出的導(dǎo)航定位信息通過異步串行ロ傳送到控微控制器2，微控制器2通過中斷方式接收GPS導(dǎo)航定位數(shù)據(jù)，并緩存到內(nèi)存中。微控制器2在該緩沖區(qū)中按照信息的格式搜索確定所需的位置、方向數(shù)據(jù)等。所確定的位置信息通過呼救器集成的專用無線通訊模塊發(fā)送到鄰近和其他呼救器或者救援中心的電腦上顯示。
具體實施方式
ニ 下面結(jié)合圖I說明本實施方式，本實施方式為對實施方式一的進ー步說明，它還包括設(shè)置鍵盤5和顯示器6，設(shè)置鍵盤5的預(yù)置信號輸出端連接微控制器2的預(yù)置信號輸入端，微控制器2的顯示信號輸出端連接顯示器6的顯示信號輸入端。顯示器6可用來顯示巡線員當(dāng)前位置的經(jīng)緯度、海抜高度、日期和時間、指揮管理中心下發(fā)的信息或指令等內(nèi)容。顯示器6可采用12864液晶顯示模塊。12864液晶顯示模塊可以顯示漢字及圖形，內(nèi)置8192個中文漢字(16X16點陣)、128個字符(8X16點陣)及64X256點陣顯示RAM (⑶RAM)?？膳cCPU直接接ロ，提供兩種界面來連接微處理機8位并行連接方式和8位串行連接方式。具有光標顯示、畫面移位、睡眠模式等多種功能。12864顯示模塊是通過許多不同的使用指令來完成對12864的控制，不同指令完成不同的功能。用戶指令集包括基本指令集和擴充指令集。當(dāng)模塊在接受指令前，微處理器必須先確認模塊內(nèi)部處于非忙碌狀態(tài)，即讀取BF標志時BF為0，方可接受新的指令；如果在送出ー個指令前并不檢查BF標志，那么在前ー個指令和這個指令中間必須延遲一段較長的時間，即是等待前ー個指令確實執(zhí)行完成。此外，RE為基本指令集與擴充指令集的選擇控制位元，當(dāng)變更RE位元后，往后的指令集將維持在最后的狀態(tài)，除非在此變更RE位元，否則使用相同指令集吋，不需每次重設(shè)RE位元。12864顯示模塊的顯示是RAM(DDRAM)，顯示資料RAM提供64X 2個位元組的空間，最多可以控制4行16字(64個字)的中文字型顯示，當(dāng)寫入顯示資料RAM時，可以分別顯示CGROM、HCGROM與CGRAM的字型；SI7920A可以顯示三種字型，分別是半寬的HCGROM字型、CGRAM字型及中文CGROM字型，三種字型的選擇，由在DDRAM中寫入的編碼選擇，在0000H-0006H的編碼中將自動的結(jié)合下ー個位元組，組成兩個位元組的編碼達成中文字型的編碼(A140-D75F)。
具體實施方式
三本實施方式為對實施方式一或ニ的進ー步說明，無線通信模塊3采用銥星的SBD9602或者N606。無線通信模塊3用于實現(xiàn)呼救器終端與控制中心的雙向通信。銥星的SBD9602或者N606可以進行突發(fā)短信息數(shù)據(jù)雙向傳輸。可以提供更廣泛的編寫跟蹤和監(jiān)控裝置服務(wù)，待機時間短。銥星的SBD9602只有火柴盒大小，其沒有盲區(qū)、全球覆蓋，通信費用成本低，短數(shù)據(jù)傳輸中上行數(shù)據(jù)包最大340字節(jié)，下行為270字節(jié)，功耗低，能實現(xiàn)雙エ傳輸數(shù)據(jù)，同時 比第一代“銥9601”SBD調(diào)制解調(diào)器縮小了 69%，重量減輕了 74%，成本也更加低廉?！般?602”的另ー獨特性能是內(nèi)置了 GPS輸入/輸出端ロ，可使系統(tǒng)集成器與外置GPS接收器連接，GPS和銥SBD使用同一個雙模L波段天線，節(jié)省了一個天線的成本?！般?602”提供的雙向數(shù)據(jù)鏈路將實現(xiàn)與遠程裝置的雙向往來通信，允許用戶改編單元程序，調(diào)整其報告間隔，按需發(fā)送詳細數(shù)據(jù)更新的請求。此外，“銥9602”還能首次實現(xiàn)應(yīng)答機和搜救機構(gòu)響應(yīng)由人員定位和跟蹤裝置發(fā)出的緊急呼救信號。它支持雙向數(shù)據(jù)傳輸。適用于各種無人職守的、現(xiàn)有地面通訊網(wǎng)絡(luò)信號無法覆蓋地域的數(shù)據(jù)采集和控制。應(yīng)用于遠洋船舶，環(huán)球旅行車輛或進行高山、沙漠、孤島、冰川等地進行探密考察活動的車輛或船舶等工具的定位跟蹤或數(shù)據(jù)傳輸?shù)膽?yīng)用。GPS模塊I為GPS衛(wèi)星定位模塊，GPS是20世紀70年代由美國陸?？杖娐?lián)合研制的新一代空間衛(wèi)星導(dǎo)航定位系統(tǒng)。其主要目的是為陸、海、空三大領(lǐng)域提供實時、全天候和全球性的導(dǎo)航服務(wù)，并用于情報收集、核爆監(jiān)測和應(yīng)急通訊等ー些軍事目的，經(jīng)過20余年的研究實驗，耗資300億美元，到1994年3月，全球覆蓋率高達98 %的24顆GPS衛(wèi)星星座已布設(shè)完成。GPS的空間部分是由24顆衛(wèi)星組成(21顆工作衛(wèi)星；3顆備用衛(wèi)星)，它位于距地 表20200km的上空,均勻分布在6個軌道面上(姆個軌道面4顆)，軌道傾角為55。。衛(wèi)星的分布使得在全球任何地方、任何時間都可觀測到4顆以上的衛(wèi)星，井能在衛(wèi)星中預(yù)存導(dǎo)航信息。GPS功能必須具備GPS終端、傳輸網(wǎng)絡(luò)和監(jiān)控平臺三個要素，這三個要素缺ー不可。GPS模塊I的基本原理GPS導(dǎo)航系統(tǒng)的基本原理是測量出已知位置的衛(wèi)星到用戶接收機之間的距離，然后綜合多顆衛(wèi)星的數(shù)據(jù)就可知道接收機的具體位置。要達到這一目的，衛(wèi)星的位置可以根據(jù)星載時鐘所記錄的時間在衛(wèi)星星歷中查出。而用戶到衛(wèi)星的距離則通過記錄衛(wèi)星信號傳播到用戶所經(jīng)歷的時間，再將其乘以光速得到(由于大氣層電離層的干擾，這ー距離并不是用戶與衛(wèi)星之間的真實距離，而是偽距(PR):當(dāng)GPS衛(wèi)星正常工作時，會不斷地用I和0 ニ進制碼元組成的偽隨機碼(簡稱偽碼)發(fā)射導(dǎo)航電文。GPS系統(tǒng)使用的偽碼一共有兩種，分別是民用的C/A碼和軍用的P(Y)碼。C/A碼頻率I. 023MHz，重復(fù)周期一毫秒，碼間距I微秒，相當(dāng)于300m ；P碼頻率10. 23MHz，重復(fù)周期266. 4天，碼間距0. I微秒，相當(dāng)于30m。而Y碼是在P碼的基礎(chǔ)上形成的，保密性能更佳。導(dǎo)航電文包括衛(wèi)星星歷、工作狀況、時鐘改正、電離層時延修正、大氣折射修正等信息。它是從衛(wèi)星信號中解調(diào)制出來，以50b/s調(diào)制在載頻上發(fā)射的。導(dǎo)航電文每個主幀中包含5個子幀每幀長6s。前三幀各10個字碼；每三十秒重復(fù)一次，每小時更新一次。后兩幀共15000b。導(dǎo)航電文中的內(nèi)容主要有遙測碼、轉(zhuǎn)換碼、第1、2、3數(shù)據(jù)塊，其中最重要的則為星歷數(shù)據(jù)。當(dāng)用戶接受到導(dǎo)航電文時，提取出衛(wèi)星時間并將其與自己的時鐘做對比便可得知衛(wèi)星與用戶的距離，再利用導(dǎo)航電文中的衛(wèi)星星歷數(shù)據(jù)推算出衛(wèi)星發(fā)射電文時所處位置，用戶在WGS-84大地坐標系中的位置速度等信息便可得知?？梢奊PS導(dǎo)航系統(tǒng)衛(wèi)星部分的作用就是不斷地發(fā)射導(dǎo)航電文。然而，由于用戶接受機使用的時鐘與衛(wèi)星星載時鐘不可能總是同步，所以除了用戶的三維坐標X、y、zタト，還要引進ー個At即衛(wèi)星與接收機之間的時間差作為未知數(shù)，然后用4個方程將這4個未知數(shù)解出來。所以如果想知道接收機所處的位置，至少要能接收到4個衛(wèi)星的信號。GPS接收機可接收到可用于授時的準確至納秒級的時間信息；用于預(yù)報未來幾個月內(nèi)衛(wèi)星所處概略位置的預(yù)報星歷；用于計算定位時所需衛(wèi)星坐標的廣播星歷，精度為幾米至幾十米(各個衛(wèi)星不同，隨時變化)；以及GPS系統(tǒng)信息，如衛(wèi)星狀況等。GPS接收機對碼的量測就可得到衛(wèi)星到接收機的距離，由于含有接收機衛(wèi)星鐘的誤差及大氣傳播誤差，故稱為偽距。對OA碼測得的偽距稱為UA碼偽距，精度約為20米左右，對P碼測得的偽距稱為P碼偽距，精度約為2米左右。GPS接收機對收到的衛(wèi)星信號，進行解碼或采用其它技術(shù)，將調(diào)制在載波上的信息去掉后，就可以恢復(fù)載波。嚴格而言，載波相位應(yīng)被稱為載波拍頻相位，它是收到的受多普勒頻移影響的衛(wèi)星信號載波相位與接收機本機振蕩產(chǎn)生信號相位之差。一般在接收機鐘確定的歷元時刻量測，保持對衛(wèi)星信號的跟蹤，就可記錄下相位的變化值，但開始觀測時的接收機和衛(wèi)星振蕩器的相位初值是不知道的，起始歷元的相位整數(shù)也是不知道的，即整周模糊度，只能在數(shù)據(jù)處理中作為參數(shù)解算。相位觀測值的精度高至毫米，但前提是解出整周模糊度，因此只有在相對定位、并有一段連續(xù)觀測值時才能使用相位觀測值，而要達到優(yōu)于米級的定位精度也只能采用相位觀測值。按定位方式，GPS定位分為單點定位和相對定位(差分定位)。單點定位就是根據(jù)一臺接收機的觀測數(shù)據(jù)來確定接收機位置的方式，它只能采用偽距觀測量，可用于車船等 的概略導(dǎo)航定位。相對定位(差分定位)是根據(jù)兩臺以上接收機的觀測數(shù)據(jù)來確定觀測點之間的相對位置的方法，它既可采用偽距觀測量也可采用相位觀測量，大地測量或工程測量均應(yīng)采用相位觀測值進行相對定位。在GPS觀測量中包含了衛(wèi)星和接收機的鐘差、大氣傳播延遲、多路徑效應(yīng)等誤差，在定位計算時還要受到衛(wèi)星廣播星歷誤差的影響，在進行相對定位時大部分公共誤差被抵消或削弱，因此定位精度將大大提高，雙頻接收機可以根據(jù)兩個頻率的觀測量抵消大氣中電離層誤差的主要部分，在精度要求高，接收機間距離較遠時(大氣有明顯差別)，應(yīng)選用雙頻接收機。無線通信模塊3采用了銥星的SBD9602。銥星SBD透明數(shù)傳模塊通過串ロ與用戶設(shè)備連接，利用覆蓋全球的銥星衛(wèi)星通信網(wǎng)絡(luò)，實現(xiàn)短數(shù)據(jù)的遠程無線透明傳輸。用戶設(shè)備將采集的各種小容量數(shù)據(jù)信息通過銥星SBD透明數(shù)傳模塊發(fā)送到信息中心，實現(xiàn)對遠程外部設(shè)備的實時監(jiān)測；也可通過銥星SBD透明數(shù)傳模塊接收信息中心的指令信息，從而實現(xiàn)用戶設(shè)備的遠程控制。
具體實施方式
四下面結(jié)合圖I和圖2說明本實施方式，本實施方式為基于實施方式一、ニ或三所述電カ野外巡線遇險呼救器的電カ野外巡線遇險呼救方法，它包括以下步驟步驟ー GPS模塊I實時接收衛(wèi)星定位信號并計算出導(dǎo)航定位信息，通過異步串行ロ傳送至微控制器2 ;步驟ニ微控制器2采用中斷方式接收導(dǎo)航定位信息，并同時檢測是否接收到報警信號，當(dāng)接收到報警信號時，執(zhí)行步驟三；步驟三微控制器2將接收到的最后ー組導(dǎo)航定位信息發(fā)送給無線通信模塊3，并通過該無線通信模塊3發(fā)出無線呼救信號。本實施方式所述呼救方法能夠?qū)崿F(xiàn)呼救與搜救的聯(lián)網(wǎng)運行，呼救信息可以被5千米內(nèi)的其他呼救器所接受和顯示，實現(xiàn)呼救信息的多重冗余接受，増加呼救傳輸可靠性。輸電線路是電力系統(tǒng)的重要組成部分，輸電線路巡檢管理和保障巡檢人員的人身安全是有效保證輸電線路及其設(shè)備安全的一項基礎(chǔ)工作。本發(fā)明確保了巡線人員的人身安全，在其遇到危險時能對其施以及時有效的救援。
本發(fā)明方法可采用VC語言編寫GPS衛(wèi)星定位和接收信息以及上位機軟件顯示經(jīng)緯度信息結(jié)構(gòu)程序，力求提高定位的精確度。該程序的基本思想是atmegal28a通過UARTO讀取GPS模塊I輸出的數(shù)據(jù)，監(jiān)測數(shù)據(jù)的內(nèi)容，分析得到系統(tǒng)所需的數(shù)據(jù)，例如當(dāng)前位置的經(jīng)緯度，年月日時分秒，海抜高度，速度，當(dāng)前已經(jīng)連接的衛(wèi)星數(shù)以及位置精度等。微控制器2將得到的數(shù)據(jù)內(nèi)容處理后存儲起來并且顯示在顯示器612864IXD上。同時設(shè)計人機交互界面，使得用戶可以通過按鍵控制進行翻頁，確定，返回，發(fā)送消息，接收消息等操作。當(dāng)需要發(fā)送消息或者接收消息吋，單片機通過UARTl控制衛(wèi)星通訊模塊SBD9602，利用AT指令實現(xiàn)發(fā)送接收消息以及讀取消息的功能。從而實現(xiàn)系統(tǒng)的整體功能。
程序開始時，微控制器atmegal28a對系統(tǒng)中顯示器612864LCD、GPS衛(wèi)星定位模塊及銥星SBD9602通信模塊初始化，之后GPS衛(wèi)星定位模塊和方位指示器同時進行工作，它們隨時檢測有沒有求救信號發(fā)出來以及選擇相應(yīng)的網(wǎng)絡(luò)，當(dāng)有呼叫請求信號發(fā)來時，微控制器2就會從內(nèi)存中獲取最新的經(jīng)、緯度位置信息進行編碼，之后檢測有沒有載波，當(dāng)有載波時就等待下一個新的呼叫請求信息的編碼，如果沒有載波則繼續(xù)發(fā)射數(shù)據(jù)到巡線搜救車中，當(dāng)信息發(fā)射完畢后再回到檢測網(wǎng)絡(luò)的下一步進行工作，如此周而復(fù)始的工作。本發(fā)明所述呼救器是ー款采用全球定位系統(tǒng)，射頻收/發(fā)模塊和低功耗嵌入式微處理器融合在一起的定位呼叫裝置；針對部分地區(qū)沒有移動GSM信號的現(xiàn)實，設(shè)計了網(wǎng)絡(luò)信號選擇與檢測模塊，使得該裝置不受通信信號網(wǎng)絡(luò)范圍的限制，呼叫信號仍能可靠的發(fā)射出去，同時該裝置還可以擴展出導(dǎo)航功能，用于搜救工作等，這種不受通信信號網(wǎng)絡(luò)范圍限制的、基于GPS技術(shù)和無線通信技術(shù)的設(shè)備，實現(xiàn)在沒有公網(wǎng)信號覆蓋的情況下將遇險人員的地理位置和呼救信息可靠傳送到指揮管理中心，也可以接收指揮管理中心下發(fā)的信息或指令，對電カ野外作業(yè)人員的人身安全具有很重要的意義，為輸電線路及其設(shè)備的安全提供有力保障。本發(fā)明采用GPS衛(wèi)星定位，覆蓋范圍廣，有效的克服了現(xiàn)有呼救方法的局限性。銥星的SBD9602衛(wèi)星通信，實現(xiàn)雙向數(shù)據(jù)通信，內(nèi)置GPS輸入/輸出端ロ，可使系統(tǒng)集成器與外置GPS接收器連接，同時該模塊質(zhì)量輕，體積小，便于攜帯。ATMEGA128A微控制器，高性能、低功耗，指令執(zhí)行速度快。本發(fā)明結(jié)合現(xiàn)代計算機技術(shù)和無線衛(wèi)星通訊技術(shù)，對輸電線路巡檢管理和保障巡檢人員的人身安全進行及時有效地呼救。因此，無論在技術(shù)方面，還是在經(jīng)濟方面，以及系統(tǒng)建設(shè)方面都是可行的。通過實驗測試,證實本發(fā)明的定位精確度高，定位準確，其通訊功能和定位功能滿足使用要求。實現(xiàn)了控制中心對巡線人員的定位監(jiān)控，可以在沒有公網(wǎng)信號覆蓋的情況下進行信息的發(fā)送接收。本發(fā)明可以確保巡線人員在偏遠地方工作時，也可以及時與控制中心取得聯(lián)系。在巡線人員遇險時可以及時的發(fā)送求救信號，不必因為控制范圍有限或有無公網(wǎng)覆蓋而使得無法及時發(fā)送求救信息，使得控制中心快速采取救援行動，解救遇險人員。由此可見，本發(fā)明非常適合應(yīng)用于電カ巡線等野外活動中。它方便攜帯，全球定位，對公網(wǎng)信號無要求，使野外人員與控制中心及時進行信息交流，利于野外遇險人員的救援，保證了其人身安全。
權(quán)利要求
1.一種電カ野外巡線遇險呼救器，其特征在于它包括GPS模塊(I)、微控制器⑵、無線通信模塊(3)和報警按鍵(4)， GPS模塊(I)用于接收衛(wèi)星定位信號，GPS模塊(I)的定位信號輸出端連接微控制器(2)的定位信號輸入端，微控制器(2)的報警信號輸入端連接報警按鍵(4)的報警信號輸出端，微控制器(2)的報警信號和定位數(shù)據(jù)通過無線通信模塊(3)與控制中心進行遠程通信。
2.根據(jù)權(quán)利要求I所述的電力野外巡線遇險呼救器，其特征在于它還包括設(shè)置鍵盤(5)和顯不器(6)， 設(shè)置鍵盤(5)的預(yù)置信號輸出端連接微控制器(2)的預(yù)置信號輸入端，微控制器(2) 的顯示信號輸出端連接顯示器出)的顯示信號輸入端。
3.根據(jù)權(quán)利要求I或2所述的電力野外巡線遇險呼救器，其特征在于無線通信模塊(3)采用銥星的SBD9602或者N606。
4.ー種基于權(quán)利要求I所述電カ野外巡線遇險呼救器的電カ野外巡線遇險呼救方法，其特征在于 它包括以下步驟 步驟ー GPS模塊(I)實時接收衛(wèi)星定位信號并計算出導(dǎo)航定位信息，通過異步串行ロ傳送至微控制器(2); 步驟ニ 微控制器(2)采用中斷方式接收導(dǎo)航定位信息，并同時檢測是否接收到報警信號，當(dāng)接收到報警信號時，執(zhí)行步驟三； 步驟三微控制器(2)將接收到的最后ー組導(dǎo)航定位信息發(fā)送給無線通信模塊(3)，并通過該無線通信模塊(3)發(fā)出無線呼救信號。
全文摘要
電力野外巡線遇險呼救器及呼救方法，屬于野外通信技術(shù)領(lǐng)域。它解決了電力巡線人員在遇到危險或緊急情況時，難以及時準確的將求救信息及自身確切位置發(fā)送出去的問題。呼救器的GPS模塊的定位信號輸出端連接微控制器的定位信號輸入端，微控制器的報警信號輸入端連接報警按鍵的報警信號輸出端，微控制器的報警信號和定位數(shù)據(jù)通過無線通信模塊與控制中心進行遠程通信；方法GPS模塊接收衛(wèi)星定位信號并計算后傳送至微控制器；微控制器接收導(dǎo)航定位信息，并檢測是否接收到報警信號，當(dāng)接收到報警信號時，微控制器將接收到的最后一組導(dǎo)航定位信息發(fā)送給無線通信模塊，并通過該無線通信模塊發(fā)出無線呼救信號。本發(fā)明適用于野外巡線遇險呼救。
文檔編號H04W4/02GK102646318SQ20121014138
公開日2012年8月22日 申請日期2012年5月9日 優(yōu)先權(quán)日2012年5月9日
發(fā)明者崔平, 張健, 王彪, 羅星慧, 趙斌, 鄭中南, 鄭毅, 金濤, 韓勁松 申請人:黑河電業(yè)局