一种基于GIS及场景定位的可视化工业管理系统

摘要

本发明公开了一种基于GIS及场景定位的可视化工业管理系统，该系统包括：综合监管中心、集成地图单元、射频中转基站、室内定位单元、定位加密终端、工件定位单元、云端服务器及标准定位模板单元；综合监管中心，用于实现工业管理系统的统一管理与配置；集成地图单元，用于提供与展示工业场景GIS集成地图；射频中转基站，用于获取室外环境内待定位目标的输出信号；室内定位单元，用于获取室内环境内待定位目标的输出信号。本发明通过基于工业生产环境及物联网技术，构建多场景定位追踪及工业管理体系，能够针对不同工业场景，实现工业生产的安全高效管理，提高生产效率与安全性。

权利要求

1.一种基于GIS及场景定位的可视化工业管理系统，其特征在于，该系统包括：综合监管中心、集成地图单元、射频中转基站、室内定位单元、定位加密终端、工件定位单元、云端服务器及标准定位模板单元；

所述综合监管中心，用于实现工业管理系统的统一管理与配置；

所述集成地图单元，用于提供与展示工业场景GIS集成地图；

所述射频中转基站，用于获取室外环境内待定位目标的输出信号；

所述室内定位单元，用于获取室内环境内待定位目标的输出信号；

所述定位加密终端，用于为待定位目标提供定位标签与加密信息；

所述工件定位单元，用于对工业场景内加工工件进行定位；

所述云端服务器，用于存储待定位目标的数据并进行更新与维护；

所述标准定位模板单元，标准定位模板单元预设有特定场景下的标准定位模板，其包括室内环境的定位目标范围，室外环境的定位目标范围，以及加工工件的定位目标范围，再通过比较各个场景内人员、设备及物件物料的高精度定位与特定场景的标准定位，从而判断当前场景内是否有目标出现在标准定位模板中未标注安全的位置区域来确定是否存在安全隐患，从而发出安全预警；

其中，所述室内定位单元获取室内环境内待定位目标的输出信号包括以下步骤：室内读写器按照预设间隔时间进行信号读取；

当读取到室内环境中存在待定位目标时，利用虚拟参考定位的方式获取待定位目标的位置信号；

所述室内读写器获取该定位目标加密后的标签信号，并提供离散混沌序列进行解密；

将该待定位目标的位置信号与解密后的标签信号捆绑，经过室内通信模块上传至云端服务器；

所述利用虚拟参考定位的方式获取待定位目标的位置信号包括以下步骤：利用所述室内读写器获取参考电子标签与边界参考标签的位置坐标；

所述室内读写器获取所述参考电子标签和待定位目标的射频电子标签的RSS值，并多次测量求取平均值；

利用线性回归方程求出所述边界参考标签的RSS值；

获取虚拟参考标签的分布规则，并将所述参考电子标签所在的区域划分为N×N网格；

利用线性插值法计算所述虚拟参考标签的RSS值；

获取以每个所述室内读写器为中心构建的临近地图，选取其中重叠的所述参考电子标签，并计算其权值，如下式：根据加权参数及所述参考电子标签的位置坐标，求出所述射频电子标签的位置信号，如下式：式中， 表示待定位移动电子标签的位置坐标；

表示重叠的参考电子标签的坐直坐标；

表示被选中的参考电子标签的权值；

表示第i个被选中的参考电子标签的第1个权值；

表示第i个被选中的参考电子标签的第2个权值；

表示重叠部分中第i个参考电子标签在读写器j上的RSS值；

表示移动电子标签在第j个读写器上的RSS值；

表示读写器的数量；

表示参考电子标签的数量；

表示第i个选中的参考电子标签周围八个参考电子标签被标记为1的数量；

表示所有被选中的参考电子标签周围被标记为1的个数的总和；

表示第i个参考电子标签；

表示第j个读写器；

表示第c个被选中的参考电子标签周围被标记为1的参考电子标签，所述集成地图单元包括全场景地图模块、室内地图模块、WCF接收模块、WCF技术接口及数据输送模块；

其中，所述全场景地图模块用于展示工业场景中室外全景及若干待定位目标的标签信号与位置分布；

所述室内地图模块用于展示工业场景中各室内环境及若干待定位目标的标签信号与位置分布；

所述WCF接收模块用于与分布式的所述云端服务器建立WCF服务并获取待定位目标的数据信息；

所述WCF技术接口用于主动进行基于GIS系统的所述集成地图单元的模型更新与升级；

所述数据输送模块用于将待定位目标的数据进行整合并传输至所述综合监管中心，所述射频中转基站包括室外读写器、GPRS接收模块、室外通信模块、暂存数据库及区域监控模块；

其中，所述室外读写器用于读取室内环境中待定位目标的标签信号，并对其进行解密；

所述GPRS接收模块用于接收所述定位加密终端发射的位置信号；

所述室外通信模块用于与所述云端服务器建立通信连接；

所述暂存数据库用于存储一定时间范围内获取的待定位目标的输出信号；

所述区域监控模块用于输入与划分监控区域范围，对区域范围内的待定位目标进行位置监控，所述室内定位单元包括室内读写器、参考电子标签、虚拟参考标签、边界参考标签及室内通信模块；

其中，所述室内读写器用于读取室内环境中待定位目标的标签信号，并对其进行定位与解密；

所述参考电子标签用于辅助定位且均匀分布安装在室内环境内；

所述虚拟参考标签用于配合所述参考电子标签提供辅助用虚拟参考位置坐标；

所述边界参考标签用于提高所述参考电子标签边界处定位精度；

所述室内通信模块用于将待定位目标的输出信号上传至所述云端服务器；所述射频电子标签采用混沌加密方法，其中射频标签内存储身份数据与该标签位移对应的离散混沌序列进行加密，且所述混沌加密方法采用logistics映射算法；

所述云端服务器包括分布式数据库、数据库访问模块、WCF发射模块及通信模块；

其中，所述分布式数据库用于对多个所述射频中转基站及所述室内定位单元传输的数据进行分布式存储；

所述数据库访问模块用于提供集成地图单元对所述分布式数据库的访问；

所述WCF发射模块用于提供WCF服务并提取所述分布式数据库中存储的数据发送至所述集成地图单元；

所述通信模块用于与所述射频中转基站、所述室内定位单元建立通信连接。

2.根据权利要求1所述的一种基于GIS及场景定位的可视化工业管理系统，其特征在于，所述定位加密终端包括GPS模块、射频电子标签及GPRS发射模块；

其中，所述GPS模块用于获取待定位目标在室外环境时的GPS信号；

所述射频电子标签用于存储与发射待定位目标加密的标签信号；

所述GPRS发射模块用于将GPS信号转换为位置信号并发射至射频中转基站。

3.根据权利要求1所述的一种基于GIS及场景定位的可视化工业管理系统，其特征在于，所述集成地图单元与所述云端服务器之间实现通信连接包括以下步骤：所述集成地图单元与所述云端服务器建立WCF服务连接；

所述数据库访问模块向所述分布式数据库发送访问请求；

所述WCF发射模块从各个分布节点提取存储各个待定位目标的信号数据，并发送至所述WCF接收模块；

所述WCF接收模块将接收的数据同步至所述全场景地图模块与所述室内地图模块。

说明书

一种基于GIS及场景定位的可视化工业管理系统

技术领域

[0001] 本发明涉及工业管理技术领域，具体来说，涉及一种基于GIS及场景定位的可视化工业管理系统。

背景技术

[0002] 目前，以信息通信技术改造提升传统产业、发展智能制造，已成为制造业重要发展趋势，对产业发展和分工格局带来深刻影响，推动形成新的生产方式、产业业态、商业模式。流程工业的产业升级，不仅需要新装备、新工艺和新型催化剂，也迫切需要新一代的信息通信技术。

[0003] 工业管理是指对工业生产和再生产过程的经济活动进行决策、计划、组织、指挥、调节、监督的一种职能。它包括对整个工业的管理，也包括对工业中某个部门、某个行业的管理。工业管理系统的根本目标是：通过信息化手段提高工业产业的安全生产效率，通过“标准化提升管理，信息化减人增效”这一理念，利用科技手段，实现对工业安全生产管理的可视化、可量化和可预防。

[0004] 在目前的工业生产车间中，通常利用物联网室内定位技术，在加工过程中对物件或加工工件进行定位，获取物件或加工工件位于不同加工工序的中的实时位置或加工数据、检测数据，用以提高生产效率和方便生产管理。但对于整个工业产业来说，工业管理不仅限于对车间内加工设备与工件进行定位，在整个工业场景中，参与到的人员或加工设施、生产设备，同样需要进行高精度、高效率的统一管理与调度分配，来提高生产效率、保障生产安全。

[0005] 传统的工业场景中，对人员或设备的定位往往采用GPS技术来获得其具体的位置，但工业场景丰富多样，且多存在于室内环境，导致GPS定位精度无法满足高精度的定位需求。并且对于工业管理系统而言，存在大量目标需要进行定位与监控，如何提高定位监控精度，保证工业数据或人员信息的安全，增强管理效率与效果，仍是亟需解决的问题。

发明内容

[0006] 针对相关技术中的问题，本发明提出一种基于GIS及场景定位的可视化工业管理系统，以克服现有相关技术所存在的上述技术问题。

[0007] 为此，本发明采用的具体技术方案如下：一种基于GIS及场景定位的可视化工业管理系统，该系统包括：综合监管中心、集成地图单元、射频中转基站、室内定位单元、定位加密终端、工件定位单元、云端服务器及标准定位模板单元；

[0008] 综合监管中心，用于实现工业管理系统的统一管理与配置；

[0009] 集成地图单元，用于提供与展示工业场景GIS集成地图；

[0010] 射频中转基站，用于获取室外环境内待定位目标的输出信号；

[0011] 室内定位单元，用于获取室内环境内待定位目标的输出信号；

[0012] 定位加密终端，用于为待定位目标提供定位标签与加密信息；

[0013] 工件定位单元，用于对工业场景内加工工件进行定位；云端服务器，用于存储待定位目标的数据并进行更新与维护；

[0014] 标准定位模板单元，用于提供特定场景的标准定位模块。

[0015] 进一步的，集成地图单元包括全场景地图模块、室内地图模块、WCF接收模块、WCF技术接口及数据输送模块；

[0016] 其中，全场景地图模块用于展示工业场景中室外全景及若干待定位目标的标签信号与位置分布；

[0017] 室内地图模块用于展示工业场景中各室内环境及若干待定位目标的标签信号与位置分布；

[0018] WCF接收模块用于与分布式的云端服务器建立WCF服务并获取待定位目标的数据信息；

[0019] WCF技术接口用于主动进行基于GIS系统的集成地图单元的模型更新与升级；

[0020] 数据输送模块用于将待定位目标的数据进行整合并传输至综合监管中心。

[0021] 进一步的，射频中转基站包括室外读写器、GPRS接收模块、室外通信模块、暂存数据库及区域监控模块；

[0022] 其中，室外读写器用于读取室内环境中待定位目标的标签信号，并对其进行解密；

[0023] GPRS接收模块用于接收定位加密终端发射的位置信号；

[0024] 室外通信模块用于与云端服务器建立通信连接；

[0025] 暂存数据库用于存储一定时间范围内获取的待定位目标的输出信号；

[0026] 区域监控模块用于输入与划分监控区域范围，对区域范围内的待定位目标进行位置监控。

[0027] 进一步的，室内定位单元包括室内读写器、参考电子标签、虚拟参考标签、边界参考标签及室内通信模块；

[0028] 其中，室内读写器用于读取室内环境中待定位目标的标签信号，并对其进行定位与解密；

[0029] 参考电子标签用于辅助定位且均匀分布安装在室内环境内；

[0030] 虚拟参考标签用于配合参考电子标签提供辅助用虚拟参考位置坐标；

[0031] 边界参考标签用于提高参考电子标签边界处定位精度；

[0032] 室内通信模块用于将待定位目标的输出信号上传至云端服务器。

[0033] 进一步的，定位加密终端包括GPS模块、射频电子标签及GPRS发射模块；

[0034] 其中，GPS模块用于获取待定位目标在室外环境时的GPS信号；

[0035] 射频电子标签用于存储与发射待定位目标加密的标签信号；

[0036] GPRS发射模块用于将GPS信号转换为位置信号并发射至射频中转基站。

[0037] 进一步的，室内定位单元获取室内环境内待定位目标的输出信号包括以下步骤：

[0038] 室内读写器按照预设间隔时间进行信号读取；

[0039] 当读取到室内环境中存在待定位目标时，利用虚拟参考定位的方式获取待定位目标的位置信号；

[0040] 室内读写器获取该定位目标加密后的标签信号，并提供离散混沌序列进行解密；

[0041] 将该待定位目标的位置信号与解密后的标签信号捆绑，经过室内通信模块上传至云端服务器。

[0042] 进一步的，利用虚拟参考定位的方式获取待定位目标的位置信号包括以下步骤：

[0043] 利用室内读写器获取参考电子标签与边界参考标签的位置坐标；

[0044] 室内读写器获取参考电子标签和待定位目标的射频电子标签的RSS值，并多次测量求取平均值；

[0045] 利用线性回归方程求出边界参考标签的RSS值；

[0046] 获取虚拟参考标签的分布规则，并将参考电子标签所在的区域划分为N×N网格；

[0047] 利用线性插值法计算虚拟参考标签的RSS值；

[0048] 获取以每个室内读写器为中心构建的临近地图，选取其中重叠的参考电子标签，并计算其权值，如下式：

[0049]

[0050] 根据加权参数及参考电子标签的位置坐标，求出射频电子标签的位置信号，如下式：

[0051]

[0052] 式中， 表示待定位移动电子标签的位置坐标；

[0053] 表示重叠的参考电子标签的坐直坐标；

[0054] 表示被选中的参考电子标签的权值；

[0055] 表示第i个被选中的参考电子标签的第1个权值；

[0056] 表示第i个被选中的参考电子标签的第2个权值；

[0057] 表示重叠部分中第i个参考电子标签在读写器j上的RSS值；

[0058] 表示移动电子标签在第j个读写器上的RSS值；

[0059] 表示读写器的数量；

[0060] 表示参考电子标签的数量；

[0061] 表示第i个选中的参考电子标签周围八个参考电子标签被标记为1的数量；

[0062] 表示所有被选中的参考电子标签周围被标记为1的个数的总和；

[0063] 表示第i个参考电子标签；

[0064] 表示第j个读写器；

[0065] 表示第c个被选中的参考电子标签周围被标记为1的参考电子标签。

[0066] 进一步的，射频电子标签采用混沌加密方法，其中射频标签内存储身份数据与该标签位移对应的离散混沌序列进行加密，且混沌加密方法采用logistics映射算法。

[0067] 进一步的，云端服务器包括分布式数据库、数据库访问模块、WCF发射模块及通信模块；

[0068] 其中，分布式数据库用于对多个射频中转基站及室内定位单元传输的数据进行分布式存储；

[0069] 数据库访问模块用于提供集成地图单元对分布式数据库的访问；

[0070] WCF发射模块用于提供WCF服务并提取分布式数据库中存储的数据发送至集成地图单元；

[0071] 通信模块用于与射频中转基站、室内定位单元建立通信连接。

[0072] 进一步的，集成地图单元与云端服务器之间实现通信连接包括以下步骤：

[0073] 集成地图单元与云端服务器建立WCF服务连接；

[0074] 数据库访问模块向分布式数据库发送访问请求；

[0075] WCF发射模块从各个分布节点提取存储各个待定位目标的信号数据，并发送至WCF接收模块；

[0076] WCF接收模块将接收的数据同步至全场景地图模块与室内地图模块。

[0077] 本发明的有益效果为：

[0078] 1、通过基于工业生产环境及物联网技术，构建多场景定位追踪及工业管理体系，从而能够针对不同工业场景下，对人员、设备及物件物料进行全面与高精度定位，实现工业生产的安全高效管理，提高生产效率与安全性，同时基于GIS技术构建可视化集成地图展示系统，将全工业场景下待定位目标融入场景地图中，形成直观清晰的管理体系，进一步提高工业管理效率。

[0079] 2、通过利用加密射频识别技术，在室内环境中增加多项虚拟参考电子标签、虚拟参考标签及边界参考标签，能够在不明显增加成本的情况下大幅提高对于待定位目标的识别精度，适用于大规模室内工业场景中，保证人员、设备或物件物料的定位精度；而在室外环境中，射频识别技术同样将待定位目标的身份信息与位置信息同步安全输入至云端服务器中，同时利用离散混沌加密算法对射频信号进行加密，有效提高信号传输过程中的信息安全，保证工业系统的安全稳定。

[0080] 3、通过引入WCF技术，能够有效提高集成地图单元与远端服务器等系统间的运行速速度、稳定性以及开放性，通过预留WCF技术接口的方式，能够利用外部、跨平台输入的方式，对目前集成地图系统或相关组件进行更新升级，或者相关数据的融合，从而提高工业管理系统的安全、可靠及可操作性。

[0081] 4.通过标准定位模板单元，标准定位模板单元中预设有特定场景的标准定位模板，从而判断当前场景内是否有目标出现在标准定位模板中未标注安全的位置区域来确定是否存在安全隐患，从而发出安全预警，从而提升不同场景下的安全预警。

附图说明

[0082] 为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案，下面将对实施例中所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附图。

[0083] 图1是根据本发明实施例的一种基于GIS及场景定位的可视化工业管理系统的系统框图。

[0084] 图中：

[0085] 1、综合监管中心；2、集成地图单元；201、全场景地图模块；202、室内地图模块；203、WCF接收模块；204、WCF技术接口；205、数据输送模块；3、射频中转基站；301、室外读写器；302、GPRS接收模块；303、室外通信模块；304、暂存数据库；305、区域监控模块；4、室内定位单元；401、室内读写器；402、参考电子标签；403、虚拟参考标签；404、边界参考标签；405、室内通信模块；5、定位加密终端；501、GPS模块；502、射频电子标签；503、GPRS发射模块；6、工件定位单元；7、云端服务器；701、分布式数据库；702、数据库访问模块；703、WCF发射模块；704、通信模块；8、标准定位模板单元。

具体实施方式

[0086] 根据本发明的实施例，提供了一种基于GIS及场景定位的可视化工业管理系统，如图1所示，该系统包括：综合监管中心1、集成地图单元2、射频中转基站3、室内定位单元4、定位加密终端5、工件定位单元6、云端服务器7及标准定位模板单元8；

[0087] 所述综合监管中心1，用于实现工业管理系统的统一管理与配置；

[0088] 所述集成地图单元2，用于提供与展示工业场景GIS集成地图；

[0089] 其中，集成地图单元2包括全场景地图模块201、室内地图模块202、WCF接收模块203、WCF技术接口204及数据输送模块205；

[0090] 所述全场景地图模块201用于展示工业场景中室外全景及若干待定位目标的标签信号与位置分布；

[0091] 所述室内地图模块202用于展示工业场景中各室内环境及若干待定位目标的标签信号与位置分布；

[0092] 所述WCF接收模块203用于与分布式的所述云端服务器7建立WCF服务并获取待定位目标的数据信息；

[0093] 所述WCF技术接口204用于主动进行基于GIS系统的所述集成地图单元1的模型更新与升级；

[0094] 在工业管理系统中存有大量的工业信息、设备信息等，涉及到企业的安全生产，使用WCF技术可满足可视化GIS系统信息采集的安全性。WCF安全代理以WCF服务的方式分别部署在云端服务器7与管理系统的客户端，主要负责对本地的服务请求、响应消息进行截获、安全处理和转发。此外，WCF具有安全、可信赖、互操作、可跨平台通信等功能，在工业管理系统中，操作人员只需要去引用服务器端的数据，即可视化工业管理系统通过WCF技术的接口，从工业建设、产业规划等服务器端获取到数据，将数据分析后沿布到GIS系统，能够直接形成系统的升级或更新。

[0095] 所述数据输送模块205用于将待定位目标的数据进行整合并传输至所述综合监管中心1。

[0096] 所述射频中转基站3，用于获取室外环境内待定位目标的输出信号；

[0097] 其中，射频中转基站3包括室外读写器301、GPRS接收模块302、室外通信模块303、暂存数据库304及区域监控模块305；

[0098] 所述室外读写器301用于读取室内环境中待定位目标的标签信号，并对其进行解密；

[0099] 所述GPRS接收模块302用于接收所述定位加密终端5发射的位置信号；

[0100] 所述室外通信模块303用于与所述云端服务器7建立通信连接；

[0101] 所述暂存数据库304用于存储一定时间范围内获取的待定位目标的输出信号；

[0102] 所述区域监控模块305用于输入与划分监控区域范围，对区域范围内的待定位目标进行位置监控。

[0103] 此外，射频中转基站3获取室外环境内待定位目标的输出信号包括以下步骤：

[0104] S301、所述室外读写器301与GPRS接收模块302按照预设间隔时间进行信号读取；

[0105] S302、当读取到室外环境中存在待定位目标时，GPRS接收模块302与定位加密终端5内部的GPRS发射模块503建立通信连接并获取位置信号；

[0106] S303、所述室外读写器301获取该定位目标加密后的标签信号，并提供离散混沌序列进行解密；

[0107] S304、将该待定位目标的位置信号与解密后的标签信号捆绑并存储至暂存数据库304；

[0108] S305、经过所述室外通信模块303按照预设间隔将待定位目标的位置信号上传至所述云端服务器7。

[0109] 所述室内定位单元4，用于获取室内环境内待定位目标的输出信号；

[0110] 其中，室内定位单元4包括室内读写器401、参考电子标签402、虚拟参考标签403、边界参考标签404及室内通信模块405；

[0111] 其中，所述室内读写器401用于读取室内环境中待定位目标的标签信号，并对其进行定位与解密；

[0112] 所述参考电子标签402用于辅助定位且均匀分布安装在室内环境内；

[0113] 所述虚拟参考标签403用于配合所述参考电子标签提供辅助用虚拟参考位置坐标；

[0114] 所述边界参考标签404用于提高所述参考电子标签边界处定位精度；

[0115] 所述室内通信模块405用于将待定位目标的输出信号上传至所述云端服务器7。

[0116] 所述定位加密终端5，用于为待定位目标提供定位标签与加密信息；

[0117] 其中，定位加密终端5包括GPS模块501、射频电子标签502及GPRS发射模块503；

[0118] 所述GPS模块501用于获取待定位目标在室外环境时的GPS信号；

[0119] 所述射频电子标签502用于存储与发射待定位目标加密的标签信号；

[0120] 此外，射频电子标签502采用混沌加密方法，其中射频标签内存储身份数据与该标签位移对应的离散混沌序列进行加密，且所述混沌加密方法采用logistics映射算法。由于混沌序列具有逼近高斯白噪声的统计特征，因此经混沌加密的密文几乎可等同于噪声序列。在不知射频阅读器构成，以及信息加密机制的情况下，任何人即使非法得到电子标签内的数据也无法还原原始信息。

[0121] 所述GPRS发射模块503用于将GPS信号转换为位置信号并发射至射频中转基站3。

[0122] 所述室内定位单元4获取室内环境内待定位目标的输出信号包括以下步骤：

[0123] S401、所述室内读写器401按照预设间隔时间进行信号读取；

[0124] S402、当读取到室内环境中存在待定位目标时，利用虚拟参考定位的方式获取待定位目标的位置信号，包括以下步骤：

[0125] S4021、利用所述室内读写器401获取所述参考电子标签402与边界参考标签404的位置坐标；

[0126] S4022、所述室内读写器401获取所述参考电子标签402和待定位目标的射频电子标签502的RSS值，并多次测量求取平均值；

[0127] S4023、利用线性回归方程求出所述边界参考标签404的RSS值；

[0128] S4024、获取所述虚拟参考标签403的分布规则，并将参考电子标签402所在的区域划分为N×N网格；

[0129] S4025、利用线性插值法计算所述虚拟参考标签403的RSS值；

[0130] S4026、获取以每个所述室内读写器401为中心构建的临近地图，选取其中重叠的所述参考电子标签402，并计算其权值，如下式：

[0131]

[0132] S4027、根据加权参数及所述参考电子标签401的位置坐标，求出所述射频电子标签502的位置信号，如下式：

[0133]

[0134] 式中， 表示待定位移动电子标签的位置坐标；

[0135] 表示重叠的参考电子标签的坐直坐标；

[0136] 表示被选中的参考电子标签的权值；

[0137] 表示第i个被选中的参考电子标签的第1个权值；

[0138] 表示第i个被选中的参考电子标签的第2个权值；

[0139] 表示重叠部分中第i个参考电子标签在读写器j上的RSS值；

[0140] 表示移动电子标签在第j个读写器上的RSS值；

[0141] 表示读写器的数量；

[0142] 表示参考电子标签的数量；

[0143] 表示第i个选中的参考电子标签周围八个参考电子标签被标记为1的数量；

[0144] 表示所有被选中的参考电子标签周围被标记为1的个数的总和；

[0145] 表示第i个参考电子标签；

[0146] 表示第j个读写器；

[0147] 表示第c个被选中的参考电子标签周围被标记为1的参考电子标签。

[0148] 此外，邻近地图是将室内读写器401读取到的每个参考标签（包括参考电子标签402、虚拟参考标签403与边界参考标签404）的RSS值与待检测的射频电子标签502的RSS值作比较，并选定一个门限值，将小于门限值的参考标签位置记为1，其它标签记为0，形成一张邻近地图。如果在室内定位环境中有N个读写器，那么也会N张邻近地图，将这N张邻近地图所重叠的部分找出，作为最终确定待测点位置坐标的参考标签，最后将这些重叠的参考标签合理分配权值，计算出坐标位置。

[0149] S403、所述室内读写器401获取该定位目标加密后的标签信号，并提供离散混沌序列进行解密；

[0150] S404、将该待定位目标的位置信号与解密后的标签信号捆绑，经过所述室内通信模块405上传至所述云端服务器7。

[0151] 所述工件定位单元6，用于对工业场景内加工工件进行定位；

[0152] 在实际运行中，工件定位单元6采用UVW工件对位平台、控制器及视觉检测相机，用于对待加工工件进行对位与高精度标定，包括以下步骤：

[0153] S601、将所述UVW工件对位平台与所述工业生产设备结合构建统一坐标体系；

[0154] S602、通过所述视觉检测相机提取待检测工件的图像坐标；

[0155] S603、利用机器学习标定结果并转换为世界坐标；

[0156] S604、通过运动学分析逆解求出控制量，对待检测工件进行位置修正。

[0157] 通过上述方式可满足多数场景下工件加工的定位需求，且该定位系统与室内定位、室外定位处于两种不同的定位体系，即工业场景与工件加工两种适用环境。

[0158] 所述云端服务器7，用于存储待定位目标的数据并进行更新与维护。

[0159] 其中，云端服务器7包括分布式数据库701、数据库访问模块702、WCF发射模块703及通信模块704；

[0160] 所述分布式数据库701用于对多个所述射频中转基站3及所述室内定位单元4传输的数据进行分布式存储；

[0161] 所述数据库访问模块702用于提供集成地图单元2对所述分布式数据库701的访问；

[0162] 所述WCF发射模块703用于提供WCF服务并提取所述分布式数据库701中存储的数据发送至所述集成地图单元2；

[0163] 所述通信模块704用于与所述射频中转基站3、所述室内定位单元4建立通信连接。

[0164] 此外，集成地图单元2与云端服务器7之间实现通信连接包括以下步骤：

[0165] S701、所述集成地图单元2与所述云端服务器7建立WCF服务连接；

[0166] S702、所述数据库访问模块702向所述分布式数据库701发送访问请求；

[0167] S703、所述WCF发射模块703从各个分布节点提取存储各个待定位目标的信号数据，并发送至所述WCF接收模块203；

[0168] S704、所述WCF接收模块203将接收的数据同步至所述全场景地图模块201与所述室内地图模块202。

[0169] 所述标准定位模板单元8，用于提供特定场景的标准定位模块；

[0170] 标准定位模板单元8预设一些特定场景的标准定位模板，其包括室内环境的定位目标范围，室外环境的定位目标范围，以及加工工件的定位目标范围，再通过比较各个场景内人员、设备及物件物料的高精度定位与特定场景的标准定位，即判断当前场景内是否有目标出现在标准定位模板中未标注安全的位置区域，因此来确定是否存在安全隐患，从而发出安全预警。综上所述，借助于本发明的上述技术方案，通过基于工业生产环境及物联网技术，构建多场景定位追踪及工业管理体系，从而能够针对不同工业场景下，对人员、设备及物件物料进行全面与高精度定位，实现工业生产的安全高效管理，提高生产效率与安全性，同时基于GIS技术构建可视化集成地图展示系统，将全工业场景下待定位目标融入场景地图中，形成直观清晰的管理体系，进一步提高工业管理效率。通过利用加密射频识别技术，在室内环境中增加多项虚拟参考电子标签、虚拟参考标签及边界参考标签，能够在不明显增加成本的情况下大幅提高对于待定位目标的识别精度，适用于大规模室内工业场景中，保证人员、设备或物件物料的定位精度；而在室外环境中，射频识别技术同样将待定位目标的身份信息与位置信息同步安全输入至云端服务器中，同时利用离散混沌加密算法对射频信号进行加密，有效提高信号传输过程中的信息安全，保证工业系统的安全稳定。通过引入WCF技术，能够有效提高集成地图单元与远端服务器等系统间的运行速速度、稳定性以及开放性，通过预留WCF技术接口的方式，能够利用外部、跨平台输入的方式，对目前集成地图系统或相关组件进行更新升级，或者相关数据的融合，从而提高工业管理系统的安全、可靠及可操作性。

[0171] 以上所述仅为本发明的较佳实施例而已，并不用以限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所作的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。