本文主要是介绍基于北斗+自组网技术的光伏电场人员位置监控系统优化方案，希望对大家解决编程问题提供一定的参考价值，需要的开发者们随着小编来一起学习吧！
一、方案背景
1.1 用户需求
随着我国经济的快速发展，光伏电场等新能源项目的建设日益增多。然而，这些项目往往位于偏远地区，通信基础设施不完善，导致施工人员在作业过程中难以与外界保持实时联系。特别是在无人区或信号弱的地区，通信链路的不稳定性和短距离通信限制，严重影响了作业的安全性和效率。为了解决这一问题，提出了基于北斗+自组网的光伏电场人员位置监控系统方案。
1.2 北斗应用概况
北斗卫星导航系统（BDS）是我国自主研发的全球卫星导航系统，具有导航定位和通信数传两大功能。北斗系统在交通、渔业、水文、气象、林业、通信、电力、救援等多个领域得到了广泛应用，产生了显著的社会效益和经济效益。
1.2.1 应急救援
北斗系统在应急救援中发挥了重要作用。通过北斗短报文通信功能，可以实现全国范围的实时救灾指挥调度、应急通信、灾情信息快速上报与共享，极大地提高了灾害应急救援的快速反应能力和决策能力。
1.2.2 户外作业
在野外作业时，北斗系统提供了RDSS短报文功能，使得在无人区或弱信号地区的工作人员能够通过北斗终端与外界进行通信，解决了紧急情况下的通信难题。同时，北斗终端的SOS功能在紧急时刻能够向后台发起求救信号，提高救援效率。
1.2.3 气象监测
北斗系统在气象监测中的应用也非常广泛。通过一系列气象测报型北斗终端设备，形成了实用可行性高的系统应用解决方案，解决了气象监测数据的自动传输和可视化问题。
二、北斗定位系统技术特点
北斗卫星导航系统（BDS）是我国自主研发的全球卫星导航系统，相较于其他全球卫星导航系统，北斗系统提供了更为全面的服务，并在特殊环境下表现出色，具有导航定位和通信数传等多种功能。北斗系统具备以下技术特点：
全球覆盖：提供全球范围的定位导航授时（RNSS）服务。
短报文通信：支持全球短报文通信（GSMC）和区域短报文通信（RSMC）。
国际搜救：提供国际搜救（SAR）服务。
高精度定位：在中国及周边地区，提供星基增强（SBAS）、地基增强（GAS）、精密单点定位（PPP）服务，实现精度为510米的单点定位精度。
三、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. 实时定位：通过个人自组网示位标卫星定位，获取经纬度位置。
2. 信息回传：位置信息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. 监控管理：服务器配备北斗三号指挥系统软件，实现人员位置查看、轨迹回放、围栏报警等功能。
4. 安全保障：在无人区、弱信号、无公网等地区的作业人群生命财产安全得到保障。
四、系统解决方案
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
4.1方案设备概述（可按需定制）
4.1.1 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。
4.1.2 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。
4.1.3 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。
4.2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。
五、成效分析
5.1 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。
5.2 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。
5.3 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。
5.4 安全效益
减少人工现场施工采集带来的安全性问题。
本方案为光伏电场人员位置监控提供了完善的解决方案，有助于提高光伏电场的安全管理水平，确保施工人员的人身安全。通过北斗+自组网技术的应用，实现高效、稳定的数据传输，为我国光伏产业的发展贡献力量。
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