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

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。