基于电子围栏的监控方法

1.本发明涉及安全管控技术领域，具体涉及一种基于电子围栏的监控方法。


背景技术：

2.道路养护或公路维修的施工环境大多位于车辆流动大、高速驾驶的场景，现场的养护人员安全情况，是道路养护管理面临的难题之一。迫切需求一种能够保障人员安全的管理系统。综合来说，这种需求主要包括人员车辆考勤、跟踪定位、优化调配、灾后急救、日常管理等。这些管理需求的实现，核心是对人员的实时跟踪定位。传统的rfid、wifi技术，能够将现场施工人员定位到一定的范围内，但不能使项目管理人员实时获取施工人员的精确位置，导致现场项目的管理存在漏洞。
3.交通锥，又称锥形交通路标、一般用于进行工程、发生事故时提醒用路人，以保证工程人员及道路使用者的人身安全，又或者于交通改道、人流和车群之分隔或汇合使用。以车联网为代表的共享资源的技术作为一项新兴的物联网技术，以其成本低廉、低功耗、施工周期短的特点受到了市场的欢迎。
4.然而，道路养护现场交通和人流情况复杂，仅是简单的物理摆放交通锥无法真正的起到警示作用。而现有技术中无法监督施工现场内人员实时动态，也无法掌握现场的人员位置信息。此外，在如何将物联网技术更好地应用于交通锥围栏领域、高精度定位、因信号传输可靠性影响定位精度和数据的准确性等多方面仍存在很大改进空间。
5.因此，有必要提供一种基于电子围栏的监控方法，以解决上述问题。


技术实现要素：

6.本发明的目的旨在解决现有技术中无法监督施工现场内人员实时动态，也无法掌握现场的人员位置信息，以及如何将物联网技术更好地应用于交通锥围栏领域等的技术问题。
7.本发明提供了一种基于电子围栏的监控方法，包括：通过安装有uwb基站的多个交通锥形成交通锥区域，将所述uwb基站所广播信息的信号来界定的电子围栏区域，以作为所述交通锥区域；为人员和施工车辆配备标签设备；通过所述uwb基站接收各标签设备发送的人员位置信息和车辆位置信息，以实时确定人员和/或施工车辆的特征信息；根据所确定的人员和/或施工车辆的特征信息，进行匹配验证，并判断是否在所述交通锥区域内。
8.根据本发明的可选实施方式，通过间隔设置、且围成三角形的uwb基站所广播信息的信号来界定电子围栏区域，所述uwb基站广播的信息包括位置信息、身份验证信息、围栏特征信息、发射功率；所述电子围栏区域可定位的区域是通过以各uwb基站为圆心且以指定半径r所形成的圆形区域所限定的。
9.根据本发明的可选实施方式，任意两个相邻所述uwb基站之间的距离为10m～30m。
10.根据本发明的可选实施方式，所述根据所确定的人员和/或施工车辆的特征信息，进行匹配验证，并判断是否在所述交通锥区域内，包括：将所确定人员和/或施工车辆的特
征信息中标签信息与预设标签信息进行匹配验证；并且判断所确定的人员和/或施工车辆的特征信息中位置信息是否在所述交通锥区域内。
11.根据本发明的可选实施方式，所述通过所述uwb基站接收各标签设备发送的人员位置信息和车辆位置信息，以实时确定人员和/或施工车辆的特征信息，包括：当所确定人员和/或施工车辆的特征信息中身份验证信息与预设标识信息匹配通过时，执行如下步骤，实时确定人员和/或施工车辆的位置信息：获取所述uwb基站的位置信息；解析所获取的所有位置信息各自对应的信号强度，并根据所述信号强度的大小对所有位置信息进行排序；从多个位置信息中选取排序靠前的预定数量的有效位置信息。
12.根据本发明的可选实施方式，进一步包括：确定所选取的预定数量的有效位置信息各自所对应的信号强度衰减值；根据所选取的所述预定数量的有效位置信息和其所对应的信号强度衰减值，确定所述人员和车辆的位置。
13.根据本发明的可选实施方式，在当所确定的人员和/或施工车辆的位置超出所述交通锥区域时，交通锥发出报警警告，所述人员和所述车辆所携带的标签设备发出报警警告。
14.根据本发明的可选实施方式，在当所确定的人员和/或施工车辆的位置超出所述交通锥区域时，生成现场违规记录报告，并将所述违规记录报告发送至管理服务器，其中，所述违规记录报告包括所述人员和车辆的位置信息、标识信息以及人员和车辆所在的电子围栏的标识信息。
15.根据本发明的可选实施方式，所述为人员和施工车辆配备标签设备，包括：分别为施工人员和施工车辆配备第一标签设备和第二标签设备，并在后台处理中心对各施工人员和施工车辆进行标识形成相应的预设标识信息，以用于与实时监测的身份标签信息或车辆标签信息进行匹配，其中，将各施工人员和施工车辆与所述第一标签设备和所述第二标签设备进行关联标识。
16.根据本发明的可选实施方式，还包括：当施工人员和施工车辆在交通锥区域内移动时，进行可视化显示，以用于判断是否超出所述交通锥区域
17.有益效果
18.与现有技术相比，本发明通过安装有uwb基站的多个交通锥形成交通锥区域，将所述uwb基站所广播信息的信号来界定的电子围栏区域，以作为所述交通锥区域，能够提高信号传输可靠性，能够更精确界定用于施工或养护的交通锥区域；通过所述uwb基站接收各标签设备发送的人员位置信息和车辆位置信息，以实时确定人员和/或施工车辆的特征信息，能够更精确且即时确定人员或车辆的位置信息；根据所确定的人员和/或施工车辆的特征信息，进行匹配验证，并判断是否在所述交通锥区域内，能够更有效且更智能化监控施工现场或养护现场内人员实时动态、位置信息，能够有效避免因天线阵列的位置、信号传输过程被建筑遮挡物或其他物体遮挡、以及非视距环境等影响因素造成的定位精度降低等问题；通过判断所确定的人员位置或车辆位置是否在交通锥区域内，以发出报警警告进行提示，能够更有效地保障施工现场或养护现场内人员和养护车辆的安全。
附图说明
19.为了使本发明所解决的技术问题、采用的技术手段及取得的技术效果更加清楚，
下面将参照附图详细描述本发明的具体实施例。但需声明的是，下面描述的附图仅仅是本发明示例性实施例的附图，对于本领域的技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，可以根据这些附图获得其他实施例的附图。
20.图1是本发明的基于电子围栏的监控方法的一示例的流程示意图。
21.图2是应用本发明的基于电子围栏的监控方法的交通区域的一示例的示意图。
22.图3是应用本发明的基于电子围栏的监控方法的施工区域中电子围栏所形成的交通锥区域的一示例的示意图。
23.图4是应用本发明的基于电子围栏的监控方法中交通锥区域的另一角度的架构示意图。
24.图5是本发明的基于电子围栏的监控方法中的基站模块的局部外形示意图。
25.图6是本发明的基于电子围栏的监控方法中选取人员和/或车辆的预定数量的有效位置信息的流程示意图。
26.图7是应用本发明的基于电子围栏的监控方法确定人员位置的一示例的示意图。
具体实施方式
27.现在将参考附图更全面地描述本发明的示例性实施例。然而，示例性实施例能够以多种形式实施，且不应被理解为本发明仅限于在此阐述的实施例。相反，提供这些示例性实施例能够使得本发明更加全面和完整，更加便于将发明构思全面地传达给本领域的技术人员。在图中相同的附图标记表示相同或类似的元件、组件或部分，因而将省略对它们的重复描述。
28.在符合本发明的技术构思的前提下，在某个特定的实施例中描述的特征、结构、特性或其他细节不排除可以以合适的方式结合在一个或更多其他的实施例中。
29.在对于具体实施例的描述中，本发明描述的特征、结构、特性或其他细节是为了使本领域的技术人员对实施例进行充分理解。但是，并不排除本领域技术人员可以实践本发明的技术方案而没有特定特征、结构、特性或其他细节的一个或更多。
30.附图中所示的流程图仅是示例性说明，不是必须包括所有的内容和操作/步骤，也不是必须按所描述的顺序执行。例如，有的操作/步骤还可以分解，而有的操作/步骤可以合并或部分合并，因此实际执行的顺序有可能根据实际情况改变。
31.附图中所示的方框图仅仅是功能实体，不一定必须与物理上独立的实体相对应。即，可以采用软件形式来实现这些功能实体，或在一个或多个硬件模块或集成电路中实现这些功能实体，或在不同网络和/或处理器装置和/或微控制器装置中实现这些功能实体。
32.应理解，虽然本文中可能使用第一、第二、第三等表示编号的定语来描述各种器件、元件、组件或部分，但这不应受这些定语限制。这些定语乃是用以区分一者与另一者。例如，第一器件亦可称为第二器件而不偏离本发明实质的技术方案。
33.术语“和/或”或者“及/或”包括相关联的列出项目中的任一个及一或多者的所有组合。
34.鉴于上述问题，本发明提供了一种基于电子围栏的监控方法，该方法通过安装有uwb基站的多个交通锥形成交通锥区域，将所述uwb基站所广播信息的信号来界定的电子围栏区域，以作为所述交通锥区域，能够提高信号传输可靠性，能够更精确界定用于施工或养
护的交通锥区域；通过所述uwb基站接收各标签设备发送的人员位置信息和车辆位置信息，以实时确定人员和/或施工车辆的特征信息，能够更精确且即时确定人员或车辆的位置信息；根据所确定的人员和/或施工车辆的特征信息，进行匹配验证，并判断是否在所述交通锥区域内，能够更有效且更智能化监控施工现场或养护现场内人员实时动态、位置信息，能够有效避免因天线阵列的位置、信号传输过程被建筑遮挡物遮挡、以及非视距环境等影响因素造成的定位精度降低等问题；通过判断所确定的人员位置或车辆位置是否在交通锥区域内，以发出报警警告进行提示，能够更有效地保障施工现场或养护现场内人员和养护车辆的安全。
35.为使本发明的目的、技术方案和优点更加清楚明白，以下结合具体实施例，并参照附图，对本发明作进一步的详细说明。
36.实施例1
37.以下将参照图1至图6描述本发明的基于电子围栏的监控方法的实施例。
38.图1是本发明的基于电子围栏的监控方法的一示例的流程示意图。
39.如图1所示，所述监控方法包括如下步骤。
40.步骤s101，通过安装有uwb基站的多个交通锥形成交通锥区域，将所述uwb基站所广播信息的信号来界定的电子围栏区域，以作为所述交通锥区域。
41.步骤s102，为人员和施工车辆配备标签设备。
42.步骤s103，通过所述uwb基站接收各标签设备发送的人员位置信息和车辆位置信息，以实时确定人员和/或施工车辆的特征信息。
43.步骤s104，根据所确定的人员和/或施工车辆的特征信息，进行匹配验证，并判断是否在所述交通锥区域内。
44.图2是应用本发明的基于电子围栏的监控方法的一示例的示意图。下面将结合图2的示例对本发明的基于电子围栏的监控方法进行具体说明。
45.首先，在步骤s101中，通过安装有uwb基站的多个交通锥形成交通锥区域，将所述uwb基站所广播信息的信号来界定的电子围栏区域，以作为所述交通锥区域。
46.在图2所示的示例中，在公路、铁路、桥梁等的施工区域或者养护区域中布设多个交通锥，以用于为车辆及行人提供警示。
47.具体地，所述多个交通锥中每一个交通锥均安装有uwb基站，以用于监测人员或车辆等，来进一步提醒或警示车辆、行人或其他人员。
48.图3是应用本发明的基于电子围栏的监控方法的施工区域中电子围栏所形成的交通锥区域的一示例的示意图。图4是应用本发明的基于电子围栏的监控方法中交通锥区域的另一角度的架构示意图。
49.参见图3和图4，在施工区域(长度为1000m*宽度为6m的矩形区域)中，多个交通锥布设成两排且等间隔设置，同样地，uwb基站布设成两排且等间隔设置。由此，通过间隔设置、且围成三角形的uwb基站所广播信息的信号来界定电子围栏区域，即通过uwb基站的位置布设和所广播信息的信号来限定电子围栏区域，以用作交通锥区域，能够提高信号传输可靠性，能够更精确界定用于施工或养护的交通锥区域。
50.需要说明的是，对于施工区域的大小，上述仅作为可选示例进行说明，不能理解成对本发明限制，在其他实施方式中，所述施工区域的宽度还可以为7m、8m、9m，或者为6m～
10m之间的数值。所述施工区域的长度为800m、900m，或者为800m～1000m之间的数值。
51.具体地，所述uwb基站广播的信息包括位置信息、身份验证信息、围栏特征信息、发射功率。优选地，围栏特征信息主要可以包括：uwb设备分为基站设备，标签设备等。标签设备用id号进行区分。
52.进一步地，所述电子围栏区域可定位的区域是通过以各uwb基站为圆心且以指定半径r所形成的圆形区域所限定的，具体可参见图4。
53.可选地，任意两个相邻所述uwb基站之间的距离为10m～30m，即间隔距离为10m～30m。
54.在本实施方式中，至少三个基站形成的区域(例如基站1、基站2和基站3所形成的三角形区域)来确定安全的交通锥区域，即所述交通锥区域是由多个三个形区域形成的。但是不限于此，在其他实施方式中，还可以使用四个基站形成的四边形区域(包括梯形、平行四边形)来确定或限定交通锥区域，或者使用五个基站形成的五边形区域来确定或限定交通锥区域，等等。上述仅作为可选示例进行说明，不能理解成对本发明的限制。
55.优选地，所述uwb基站还包括用于广播蓝牙信号的蓝牙单元，其中所述电子围栏是由蓝牙信号所界定的，能够进一步提高信号传输可靠性。
56.可选地，所述uwb基站还包括设置有安装孔的外壳，其中所述uwb基站通过该安装孔b安装至所述交通锥区域的感应带，例如通过螺钉a和安装孔b将uwb基站安装固定到交通锥，具体可参见图5。
57.接下来，在步骤s102中，为人员和施工车辆配备标签设备。
58.具体地，分别为施工人员和施工车辆配备第一标签设备和第二标签设备，所述第一标签设备和第二标签设备与布设于交通锥的uwb基站之间进行信息数据收发，具体所述第一标签设备和第二标签设备将施工人员(或养护人员)和施工车辆(或养护车辆)的位置信息发送给uwb基站，uwb基站之间相互收发信息数据，或者uwb基站之间可以共享所接收的施工人员(或养护人员)和施工车辆(或养护车辆)的位置信息。
59.进一步地，在后台处理中心对各施工人员(或养护人员)和施工车辆(或养护车辆)进行标识，来形成相应的预设标识信息，以用于与实时监测的身份标签信息或车辆标签信息进行匹配，其中，将各施工人员和施工车辆与所述第一标签设备和所述第二标签设备进行关联标识。
60.在一实施方式中，例如后端或后台等的后台处理中心对施工人员(或养护人员)和施工车辆(或养护车辆)进行标识以形成相应的预设标识信息，以用于对各种人员或车辆的进出进行管理。例如，对施工人员(或养护人员)进行编号，编号表示为a＝{a1,a2,a3,
……
,an}，或者id号。对施工车辆(或养护车辆)进行编号，编号表示为b＝{b1,b2,b3,
……
,bn}，或者id号。
61.优选地，通过所述预设标识信息，将各施工人员和施工车辆与所述第一标签设备和所述第二标签设备进行关联标识，以用于不同情况匹配判断。例如早晚上班打卡签到、有病假理由或事假理由等的情况。
62.需要说明的是，在本实施方式中，根据施工现场情况，确定现场施工人员(或养护人员)不超过30人，养护车辆不超过15辆。但是不限于此，在其他实施方式中，现场施工人员(或养护人员)不超过50人，养护车辆不超过20辆。上述仅作为可选示例进行说明，不能理解
成对本发明的限制。
63.为了避免天线阵列的位置、信号传输过程被建筑遮挡物或其他物体遮挡、以及路径在非视距环境受影响等降低定位精度等问题，并为了即时确定人员和/或施工车辆的特征信息，通过布设于交通锥的uwb基站来接收各标签设备的位置信息，进行特征信息确定，以用于匹配验证。下面将结合步骤s103和s104进行具体说明。
64.接下来，在步骤s103中，通过所述uwb基站接收各标签设备发送的人员位置信息和车辆位置信息，以实时确定人员和/或施工车辆的特征信息。
65.具体地，通过布设于交通锥的uwb基站接收第一标签设备和第二标签设备发送的人员位置信息和车辆位置信息。
66.进一步地，基于所接收的人员位置信息和车辆位置信息，实时确定人员人员和/或施工车辆的特征信息，所述特征信息包括位置信息、身份验证信息、车辆验证信息、围栏特征信息等。优选地，围栏特征信息主要包括：uwb设备分为基站设备，标签设备等。标签设备用id号进行区分。
67.具体地，当所确定人员和/或施工车辆的特征信息中身份验证信息(或车辆验证信息)与预设标识信息进行匹配通过时，即后台处理中心有对应的预设标识信息，执行如下步骤，可参见图6。
68.步骤s601，实时确定人员和/或施工车辆的位置信息；
69.步骤s602，获取所述uwb基站的位置信息；
70.步骤s603，解析所获取的所有位置信息各自对应的信号强度，并根据所述信号强度的大小对所有位置信息进行排序；
71.步骤s604，从多个位置信息中选取排序靠前的预定数量的有效位置信息。
72.通过上述步骤选取排序靠前的预定数量的有效位置信息，能够更精确且即时确定人员或车辆的位置信息
73.进一步地，根据所选取的预定数量的有效位置信息，确定所选取的预定数量的有效位置信息各自所对应的信号强度衰减值。进一步根据所选取的所述预定数量的有效位置信息和其所对应的信号强度衰减值，确定所述人员和车辆的位置。
74.在一实施方式中，当所确定人员的特征信息中身份验证信息与预设标识信息匹配通过时，例如，后台处理中心有与施工人员的身份验证信息相对应的预设标识信息，即施工人员的身份验证信息与预设标识信息相匹配时，则执行图6中的步骤，以选取排序靠前的预定数量的有效位置信息。
75.在另一实施方式中，当所确定人员的特征信息中身份验证信息与预设标识信息匹配未通过时，不执行图6中的步骤，直接判断所述人员的位置是否在交通锥区域内。
76.在又一实施方式中，当确定施工车辆的特征信息中车辆验证信息与预设标识信息匹配通过时，执行图6中的步骤，选取排序靠前的预定数量的有效位置信息，以进一步确定所述车辆的位置是否正常。
77.在又一实施方式中，当确定施工车辆的特征信息中车辆验证信息与预设标识信息匹配未通过时，不执行图6中的步骤，直接确定所述车辆的位置是否在交通锥区域内。
78.在又一实施方式中，从交通锥区域中uwb基站的信号发射波的波形信息中选取最强波形路径，以确定人员或车辆位置。
79.需要说明的是，在本发明中，“选取最强波形路径”是指通过仔细控制波源发射波之间的相对延时和幅度，由此使电磁波辐射的能量都集中在一个方向上(即接收端所在的位置)，而在其他地方电磁波辐射能量很小。最强波形路径为发送端到接收端位置中信号衰减最小的路径。其中天线辐射的方向可以通过改变波源之间的相对延时和幅度来实现，以精确跟踪发射端和接收端之间相对位置的改变，具体可参见图7。
80.图7示出了对不同方向信号的控制过程，具体将从目标路径的信号进行加强放大，然后按照不同方向上的信息强度来确定到达角度。
81.在本实施方式中，通过两个uwb基站确定人员或车辆位置。例如，对于人员位置的确定如图示标签部分，在第一uwb基站和第二uwb基站的位置已知的条件下，人员设备(第一标签设备)发送的信号到达两个已经被定位的节点(即第一uwb基站和第二uwb基站的位置)，第一uwb基站到人员设备之间连线与基准方向的第一夹角α1，同时基于此方向画一条射线l1；同样第二uwb基站到第一标签设备之间连线与基准方向的第二夹角α2，基于此方向画一条射线l2，则射线l1与射线l2的交点就是第一标签设备的到达角位置。
82.进一步地，计算向第一uwb基站发送位置信息以及所述第一uwb基站接收的位置信息的第一时间差；计算第一uwb基站和第二uwb基站之间的信息发送与接收的第二时间差。
83.优选地，在所述第一时间差和所述第二时间差均最短的情况下，选取所述第一uwb基站和第二uwb基站的波形信息中最强波形路径，以确定人员与所述第一uwb基站和第二uwb基站之间的第一距离和第二距离。进一步地，根据所计算的第一距离和第二距离计算人员位置。对于人员位置的计算，具体将第一uwb基站的坐标记作(x1,y1)，第二uwb基站的坐标记作(x2,y2)，被测节点(即人员位置)的坐标为(x,y)。假设α1和α2均不为90
°
，则两射线的直线方程分别为y-y1＝k1(x-x1)，y-y2＝k2(x-x2)，其中k1＝tan(α1)，k2＝tan(α2)。
[0084][0085]
求解两条射线的交点坐标：
[0086][0087]
具体根据上述表达式(1)，求解，即得到人员位置的坐标(x，y)。
[0088]
在一实施方式中，假设第一uwb基站的坐标为(0,0)，第二uwb基站的坐标为(1,0)，α1＝30
°
，α2＝120
°
，具体计算过程如下:
[0089]
x1＝0，y1＝0；x2＝1，y2＝0；α1＝30，α2＝120；k1＝tan(α1/180π)；k2＝tan
[0090]
(α2/180π)；
[0091]
x＝(k1x1-k2x2-y1+y2)/(k1-k2)，y＝(k1k2(x1-x2)-k2y1+k1y2)/(k1-k2)
[0092]
计算结果为x＝0.750，y＝0.433。
[0093]
因此，人员位置的坐标为(x,y)＝(0.75,0.433)。
[0094]
需要说明的是，由于车辆位置的确定方法与人员位置的确定方法相同，因此，省略对其的说明。
[0095]
通过上述方式计算人员位置或车辆位置，能够提高信号传输可靠性，能够有效避
免因天线阵列的位置、信号传输过程被建筑遮挡物遮挡、以及非视距环境等影响因素造成的定位精度降低等问题。
[0096]
需要说明的是，上述仅作为可选示例进行说明，不能理解成对本发明的限制。
[0097]
接下来，在步骤s104中，根据所确定的人员和/或施工车辆的特征信息，进行匹配验证，并判断是否在所述交通锥区域内。
[0098]
具体地，将所确定人员和/或施工车辆的特征信息中标签信息与预设标签信息进行匹配验证，并且判断所确定的人员和/或施工车辆的特征信息中位置信息是否在所述交通锥区域内。
[0099]
在一实施方式中，在当所确定的人员和/或施工车辆的位置超出所述交通锥区域时，交通锥发出报警警告，所述人员和所述车辆所携带的标签设备发出报警警告。
[0100]
在另一实施方式中，在当所确定的人员和/或施工车辆的位置超出所述交通锥区域时，生成现场违规记录报告，并将所述违规记录报告发送至管理服务器，其中，所述违规记录报告包括所述人员和车辆的位置信息、标识信息以及人员和车辆所在的电子围栏的标识信息。
[0101]
在又一实施方式中，当人员(包括施工人员、养护人员、行人或其他人员)和/或车辆(包括施工车辆、养护车量、经过车辆或其他车辆)在交通锥区域内移动时，例如在pc前端显示其位置信息，并可直接判断是否在交通锥区域内。
[0102]
具体地，当目标人员(施工人员或养护人员)或车辆(施工车辆或养护车辆)不在交通锥区域内时，例如由后台处理中心传送报警指令，并由交通锥的uwb基站发出报警警告，同时施工人员或养护人员以及施工车辆或养护车辆所携带的第一标签设备和第二标签设备发出报警警告以警告或提醒相关人员。
[0103]
而当非目标人员(行人或其他人员)或车辆(经过车辆或临停车辆等)在交通锥区域内时，例如由后台处理中心传送报警指令，并由交通锥的uwb基站发出报警警告，例如，施工区域请慢行，施工区域禁止停车等的报警警告。例如，所述报警警告包括对未在交通锥区域或离开交通锥区域的施工车辆(或养护车辆)、施工人员(或养护人员)进行声光报警提示。
[0104]
进一步地，还包括对如下特征信息进行匹配验证：人员是否为早晚上班打卡签到、有病假理由或事假理由、外出次数是否超过预定次数、以及非正常时段或离开交通锥区域超出规定次数等。如果是上述情况，确定为不进行报警。
[0105]
在又一实施方式中，当施工人员和施工车辆在交通锥区域内移动时，进行可视化显示，以用于判断是否超出所述交通锥区域。
[0106]
在又一实施方式中，还将违规信息在后台处理中心或相关存储系统存档。当后期人员因擅自离职出现交通事故等时，便于进一步调查取证。
[0107]
需要说明的是，上述仅作为可选示例进行说明，不能理解成对本发明的限制。
[0108]
与现有技术相比，本发明通过安装有uwb基站的多个交通锥形成交通锥区域，将所述uwb基站所广播信息的信号来界定的电子围栏区域，以作为所述交通锥区域，能够提高信号传输可靠性，能够更精确界定用于施工或养护的交通锥区域；通过所述uwb基站接收各标签设备发送的人员位置信息和车辆位置信息，以实时确定人员和/或施工车辆的特征信息，能够更精确且即时确定人员或车辆的位置信息；根据所确定的人员和/或施工车辆的特征
信息，进行匹配验证，并判断是否在所述交通锥区域内，能够更有效且更智能化监控施工现场或养护现场内人员实时动态、位置信息，能够有效避免因天线阵列的位置、信号传输过程被建筑遮挡物或其他物体遮挡、以及非视距环境等影响因素造成的定位精度降低等问题；通过判断所确定的人员位置或车辆位置是否在交通锥区域内，以发出报警警告进行提示，能够更有效地保障施工现场或养护现场内人员和养护车辆的安全。
[0109]
以上所述的具体实施例，对本发明的目的、技术方案和有益效果进行了进一步详细说明，应理解的是，各种通用装置也可以实现本发明。以上所述仅为本发明的具体实施例而已，并不用于限制本发明，凡在本发明的精神和原则之内，所做的任何修改、等同替换、改进等，均应包含在本发明的保护范围之内。

技术特征：
1.一种基于电子围栏的监控方法，其特征在于，包括：通过安装有uwb基站的多个交通锥形成交通锥区域，将所述uwb基站广播信息的信号来界定的电子围栏区域，以作为所述交通锥区域；为人员和施工车辆配备标签设备；通过所述uwb基站接收各标签设备发送的人员位置信息和车辆位置信息，以实时确定人员和/或施工车辆的特征信息；根据所确定的人员和/或施工车辆的特征信息，进行匹配验证，并判断是否在所述交通锥区域内。2.根据权利要求1所述的监控方法，其特征在于，通过安装有uwb基站的多个交通锥形成交通锥区域，将所述uwb基站广播信息的信号来界定的电子围栏区域，具体包括：通过间隔设置、且围成三角形的uwb基站广播信息的信号来界定电子围栏区域，所述uwb基站广播的信息包括位置信息、身份验证信息、围栏特征信息、发射功率；所述电子围栏区域可定位的区域是通过以各uwb基站为圆心且以指定半径r所形成的圆形区域所限定的。3.根据权利要求1所述的监控方法，其特征在于，任意两个相邻所述uwb基站之间的距离为10m～30m。4.根据权利要求1所述的监控方法，其特征在于，所述根据所确定的人员和/或施工车辆的特征信息，进行匹配验证，并判断是否在所述交通锥区域内，包括：将所确定人员和/或施工车辆的特征信息中标签信息与预设标签信息进行匹配验证；并且，判断所确定的人员和/或施工车辆的特征信息中位置信息是否在所述交通锥区域内。5.根据权利要求1至4中任一项所述的监控方法，其特征在于，所述通过所述uwb基站接收各标签设备发送的人员位置信息和车辆位置信息，以实时确定人员和/或施工车辆的特征信息，包括：当所确定人员和/或施工车辆的特征信息中身份验证信息与预设标识信息匹配通过时，执行如下步骤，实时确定人员和/或施工车辆的位置信息：获取所述uwb基站的位置信息；解析所获取的所有位置信息各自对应的信号强度，并根据所述信号强度的大小对所有位置信息进行排序；从多个位置信息中选取排序靠前的预定数量的有效位置信息。6.根据权利要求5所述的监控方法，其特征在于，解析所获取的所有位置信息各自对应的信号强度，具体包括：从交通锥区域中uwb基站的信号发射波的波形信息中选取最强波形路径，以确定人员或车辆位置，其中，最强波形路径为发送端到接收端位置中信号衰减最小的路径；从多个位置信息中选取排序靠前的预定数量的有效位置信息，进一步包括：确定所选取的预定数量的有效位置信息各自所对应的信号强度衰减值，以及，根据所选取的所述预定数量的有效位置信息和其所对应的信号强度衰减值，确定所述人员和车辆的位置。7.根据权利要求1或4所述的监控方法，其特征在于，在当所确定的人员和/或施工车辆的位置超出所述交通锥区域时，交通锥发出报警警告，所述人员和所述车辆所携带的标签设备发出报警警告。
8.根据权利要求1或4所述的监控方法，其特征在于，在当所确定的人员和/或施工车辆的位置超出所述交通锥区域时，生成现场违规记录报告，并将所述违规记录报告发送至管理服务器，其中，所述违规记录报告包括所述人员和车辆的位置信息、标识信息以及人员和车辆所在的电子围栏的标识信息。9.根据权利要求1所述的监控方法，其特征在于，所述为人员和施工车辆配备标签设备，包括：分别为施工人员和施工车辆配备第一标签设备和第二标签设备，并在后台处理中心对各施工人员和施工车辆进行标识形成相应的预设标识信息，以用于与实时监测的身份标签信息或车辆标签信息进行匹配，其中，将各施工人员和施工车辆与所述第一标签设备和所述第二标签设备进行关联标识，以用于不同情况匹配判断。10.根据权利要求1或9所述的监控方法，其特征在于，还包括：当施工人员和施工车辆在交通锥区域内移动时，进行可视化显示，以用于判断是否超出所述交通锥区域。

技术总结
本发明提供了一种基于电子围栏的监控方法，该监控方法包括：通过安装有UWB基站的多个交通锥形成交通锥区域，将UWB基站所广播信息的信号来界定的电子围栏区域，以作为交通锥区域；为人员和施工车辆配备标签设备；通过UWB基站接收各标签设备发送的人员位置信息和车辆位置信息，以实时确定人员和/或施工车辆的特征信息；根据所确定的人员和/或施工车辆的特征信息，进行匹配验证，并判断是否在交通锥区域内。本发明能够更有效且更智能化监控施工现场或养护现场内人员实时动态、位置信息，通过判断所确定的人员位置或车辆位置是否在交通锥区域内，以发出报警警告进行提示，能够更有效地保障施工现场或养护现场内人员和养护车辆的安全。辆的安全。辆的安全。


技术研发人员：赵庶旭 王小龙 张希权 张占平
受保护的技术使用者：兰州交通大学
技术研发日：2023.06.05
技术公布日：2023/8/16