UWB化工廠人員定位應(yīng)用管理方案

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UWB是一種無載波通信技術(shù)，通過各種數(shù)據(jù)傳輸方式以及算法，實(shí)現(xiàn)人員或物品位置信息。EHIGH恒高基于UWB定位技術(shù)建立由硬件定位設(shè)備、定位引擎和應(yīng)用軟件構(gòu)成的定位系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)了定位模式多樣，精度達(dá)到10cm,容量大，更遠(yuǎn)覆蓋范圍。

該UWB定位系統(tǒng)應(yīng)用軟件支持PC端和移動(dòng)端訪問，并提供位置實(shí)時(shí)顯示、歷史軌跡回放、人員考勤、電子圍欄、行為分析、多卡判斷、智能巡檢等功能。
因此，對(duì)于實(shí)現(xiàn)化工廠人員定位應(yīng)用管理，UWB定位技術(shù)考慮到化工廠人員應(yīng)用的安全性，無論是從定位精度、抗干擾性、功耗以及安全度，UWB定位無疑是適用于化工廠人員定位應(yīng)用管理的技術(shù)。
EHIGH恒高基于UWB定位技術(shù)提供的化工廠人員定位應(yīng)用管理方案如下：


一、UWB定位技術(shù)化工廠人員定位方案介紹
通過在化工廠部署基于UWB技術(shù)的定位設(shè)備，并為工作人員及相關(guān)生產(chǎn)設(shè)備配置標(biāo)簽卡（具有唯一ID），標(biāo)簽卡接收基站下發(fā)信號(hào)，通過接收信號(hào)時(shí)間差，利用UWB定位TDOA算法實(shí)現(xiàn)定位功能，結(jié)合視頻聯(lián)動(dòng)等技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)生產(chǎn)車間的智能化管理。
系統(tǒng)由應(yīng)用層、解算層、傳輸層和設(shè)備層（定位基站和定位標(biāo)簽）構(gòu)成，傳輸層主干網(wǎng)通信方式采用無線主干網(wǎng)（現(xiàn)場(chǎng)不方便布線），基于無線主干網(wǎng)的系統(tǒng)架構(gòu)，如上圖所示。

1、UWB定位技術(shù)的定位準(zhǔn)確度、精度
所謂定位準(zhǔn)確度是，空間實(shí)體位置信息（通常為坐標(biāo)）與其真實(shí)位置之間的接近程度，本系統(tǒng)中通俗講就是系統(tǒng)定位引擎計(jì)算出來的標(biāo)簽位置與標(biāo)簽真實(shí)位置之間的偏差，系統(tǒng)2維定位準(zhǔn)確度為10cm。
2維定位精度即定位系統(tǒng)輸出定位標(biāo)簽坐標(biāo)值的方差，系統(tǒng)2維定位的3σ精度（3σ精度即最多有0.3%的測(cè)量結(jié)果超過該精度）為0.3m。
2、UWB定位技術(shù)之基站性能指標(biāo)
UWB定位技術(shù)之化工廠人員定位系統(tǒng)定位設(shè)備采用兩類基站，其中通信定位基站主要功能如下：
1) 現(xiàn)場(chǎng)人員精確定位；
2) 接收定位基站的原始數(shù)據(jù)；
3)?與WIFI之間的數(shù)據(jù)傳輸；
4)?小區(qū)時(shí)間同步；
5) 定位標(biāo)簽卡的接入調(diào)度。

3、UWB定位技術(shù)的基站主要功能如下：
1）現(xiàn)場(chǎng)人員精確定位；
2）進(jìn)行通信功能，將定位標(biāo)簽卡與自身的原始數(shù)據(jù)發(fā)送給通信定位基站。
表1為兩類基站性能指標(biāo)。
表1?基站性能指標(biāo)
基站類型 通信定位基站（定向室內(nèi)WIFI工業(yè)型） 定位基站（定向室內(nèi)電池型）
定位精度（m） 0.3 0.3
覆蓋范圍（m） 200 100
數(shù)據(jù)傳輸 有線/無線 無線
供電方式 220V 電池
外形尺寸（mm） 224*224*107 160*110*60
產(chǎn)品重量 2.9kg 1.8kg
工作溫度 -20℃~65℃ -20℃~65℃
存儲(chǔ)溫度 -40℃~80℃ -40℃~80℃
工作濕度/無凝結(jié) 0~95% 0~95%
防護(hù)等級(jí) IP67 IP67
4、標(biāo)簽卡性能指標(biāo)
本次定位采用工牌型標(biāo)簽卡，如圖所示。


表2??工牌型標(biāo)簽卡性能指標(biāo)
型號(hào) EH100601A04
電池續(xù)航時(shí)間 1月（1Hz刷新頻率）
充電時(shí)間 6小時(shí)
充電接口 USB
電池種類 充電鋰電池
防護(hù)等級(jí) IP54
工作溫度 0℃~55℃
存儲(chǔ)溫度 -40℃~80℃
外形尺寸 85×56×4.6mm
按鍵報(bào)警 有
遠(yuǎn)程呼叫 有
低電量提示 有
集成RFID/IC卡 有（可以作為飯卡、門禁卡等一卡通系統(tǒng)所需的ID卡，實(shí)現(xiàn)帶精確定位功能的一卡通）

二、化工廠人員定位基本功能
1、電子圍欄
通過化工廠人員定位系統(tǒng)將現(xiàn)場(chǎng)劃分各個(gè)區(qū)域并添加各個(gè)區(qū)域的進(jìn)出權(quán)限（對(duì)接資證系統(tǒng)），只有獲得進(jìn)出許可的人員在規(guī)定的時(shí)間內(nèi)才能進(jìn)入，對(duì)于沒有進(jìn)出許可或者超過進(jìn)出時(shí)間的人員進(jìn)去該區(qū)域，現(xiàn)場(chǎng)聲光報(bào)警（定位標(biāo)簽卡），中控室（管理軟件）同時(shí)報(bào)警提醒管理人員。

2、智能考勤
軟件自動(dòng)考勤，提高考勤效率及員工工作效率。
軟件可自動(dòng)生成某個(gè)時(shí)間段的考勤報(bào)表，通過姓名和卡號(hào)、工號(hào)可以進(jìn)行查詢、導(dǎo)出個(gè)人的考勤記錄。也可以通過定位區(qū)域內(nèi)人員工種類型、部門類型等查詢、導(dǎo)出團(tuán)體的考勤記錄。通過圖表的方式直觀查看出勤率和出勤人數(shù)。
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3、物資管理
通過物資管理，提高物資的利用效率。
通過管理軟件對(duì)重要物資設(shè)置權(quán)限監(jiān)管，只允許有權(quán)限人員搬離物資，若無權(quán)限人員搬離物資，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)報(bào)警、攝像拍照并通知管理人員。
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4、智能巡檢
巡檢區(qū)域自動(dòng)報(bào)修；通過精確定位、人臉識(shí)別，解決人員現(xiàn)場(chǎng)到位問題杜絕漏檢、假資料；每個(gè)巡檢點(diǎn)的檢查都可以調(diào)閱檢查依據(jù)、檢查方法、注意事項(xiàng)、標(biāo)準(zhǔn)化圖例，檢查不再憑經(jīng)驗(yàn)、憑記憶，有依據(jù)有方法；問題發(fā)現(xiàn)及整改完成時(shí)的照片對(duì)比，進(jìn)程狀態(tài)可視化，整改狀態(tài)一目了然，落實(shí)可視化閉環(huán)管理；為合理化建議點(diǎn)贊,?積累最佳作業(yè)實(shí)踐，通過員工參與，推進(jìn)持續(xù)改進(jìn)。

5、實(shí)時(shí)顯示
化工廠人員定位系統(tǒng)可通過平面、立體和列表三種視圖方式實(shí)時(shí)顯示定位區(qū)域內(nèi)不同類型人員（標(biāo)簽）的實(shí)時(shí)位置，方便監(jiān)管人員隨時(shí)了解定位區(qū)域內(nèi)不同類型人員（標(biāo)簽）的實(shí)時(shí)狀態(tài)，可以分區(qū)域統(tǒng)計(jì)人數(shù)。
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6、軌跡回放
化工廠人員定位系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)保存定位區(qū)域內(nèi)不同類型人員的運(yùn)動(dòng)軌跡，監(jiān)管人員可以通過姓名或卡號(hào)查看人員在某個(gè)時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡，運(yùn)動(dòng)軌跡數(shù)據(jù)保存時(shí)長(zhǎng)（自動(dòng)保存多少天的數(shù)據(jù)）可根據(jù)客戶需求定制。
7、系統(tǒng)下發(fā)尋呼與撤離
當(dāng)生產(chǎn)車間發(fā)生災(zāi)情或其他異常情況時(shí)，監(jiān)管人員在軟件實(shí)時(shí)監(jiān)控界面點(diǎn)擊撤離指令后，通過鼠標(biāo)選定需要撤離的區(qū)域，軟件后臺(tái)會(huì)向在該區(qū)域內(nèi)的員工發(fā)送撤離指令，區(qū)域內(nèi)員工攜帶的標(biāo)簽收到撤離指令后，通過聲光報(bào)警提示人員緊急撤離危險(xiǎn)區(qū)域。
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如員工遇到緊急情況發(fā)生時(shí)，也可以長(zhǎng)按標(biāo)簽中的“呼救”按鍵，及時(shí)發(fā)送求救信號(hào)，管理軟件接收到求救信號(hào)后會(huì)彈出窗口提示監(jiān)管人員及時(shí)進(jìn)行處理。防止危險(xiǎn)情況擴(kuò)大化、嚴(yán)重化、不可估量化。
三、化工廠人員定位系統(tǒng)預(yù)期效果
1、?減少人工考勤工作量，提高員工出勤率；
2、?提高物資、設(shè)備的利用效率，減少人工管理成本；
3、?特殊區(qū)域限制人員進(jìn)出及人員滯留時(shí)間，實(shí)現(xiàn)安全管理；
4、?設(shè)備自動(dòng)報(bào)修，杜絕漏檢；
5、?實(shí)時(shí)顯示人員動(dòng)態(tài)信息，實(shí)現(xiàn)人員動(dòng)態(tài)管理；
6、?及時(shí)響應(yīng)特殊情況，保障員工安全。
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