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端和移動端訪問，并提供位置實時顯示、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，對于實現(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，通過接收信號時間差，利用UWB定位TDOA算法實現(xiàn)定位功能，結(jié)合視頻聯(lián)動等技術(shù)，實現(xiàn)對生產(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，空間實體位置信息（通常為坐標(biāo)）與其真實位置之間的接近程度，本系統(tǒng)中通俗講就是系統(tǒng)定位引擎計算出來的標(biāo)簽位置與標(biāo)簽真實位置之間的偏差，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℃
存儲溫度 -40℃~80℃ -40℃~80℃
工作濕度/無凝結(jié) 0~95% 0~95%
防護(hù)等級 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 EH100601A04
電池續(xù)航時間 1月（1Hz刷新頻率）
充電時間 6小時
充電接口 USB
電池種類 充電鋰電池
防護(hù)等級 IP54
工作溫度 0℃~55℃
存儲溫度 -40℃~80℃
外形尺寸 85×56×4.6mm
按鍵報警 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)場劃分各個區(qū)域并添加各個區(qū)域的進(jìn)出權(quán)限（對接資證系統(tǒng)），只有獲得進(jìn)出許可的人員在規(guī)定的時間內(nèi)才能進(jìn)入，對于沒有進(jìn)出許可或者超過進(jìn)出時間的人員進(jìn)去該區(qū)域，現(xiàn)場聲光報警（定位標(biāo)簽卡），中控室（管理軟件）同時報警提醒管理人員。

2、智能考勤
軟件自動考勤，提高考勤效率及員工工作效率。
軟件可自動生成某個時間段的考勤報表，通過姓名和卡號、工號可以進(jìn)行查詢、導(dǎo)出個人的考勤記錄。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)將會自動報警、攝像拍照并通知管理人員。
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4、智能巡檢
巡檢區(qū)域自動報修；通過精確定位、人臉識別，解決人員現(xiàn)場到位問題杜絕漏檢、假資料；每個巡檢點的檢查都可以調(diào)閱檢查依據(jù)、檢查方法、注意事項、標(biāo)準(zhǔn)化圖例，檢查不再憑經(jīng)驗、憑記憶，有依據(jù)有方法；問題發(fā)現(xiàn)及整改完成時的照片對比，進(jìn)程狀態(tài)可視化，整改狀態(tài)一目了然，落實可視化閉環(huán)管理；為合理化建議點贊,?積累最佳作業(yè)實踐，通過員工參與，推進(jìn)持續(xù)改進(jìn)。

5、實時顯示
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時顯示定位區(qū)域內(nèi)不同類型人員（標(biāo)簽）的實時位置，方便監(jiān)管人員隨時了解定位區(qū)域內(nèi)不同類型人員（標(biāo)簽）的實時狀態(tài)，可以分區(qū)域統(tǒng)計人數(shù)。
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6、軌跡回放
化工廠人員定位系統(tǒng)會自動保存定位區(qū)域內(nèi)不同類型人員的運動軌跡，監(jiān)管人員可以通過姓名或卡號查看人員在某個時間段內(nèi)的運動軌跡，運動軌跡數(shù)據(jù)保存時長（自動保存多少天的數(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，監(jiān)管人員在軟件實時監(jiān)控界面點擊撤離指令后，通過鼠標(biāo)選定需要撤離的區(qū)域，軟件后臺會向在該區(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，通過聲光報警提示人員緊急撤離危險區(qū)域。
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如員工遇到緊急情況發(fā)生時，也可以長按標(biāo)簽中的“呼救”按鍵，及時發(fā)送求救信號，管理軟件接收到求救信號后會彈出窗口提示監(jiān)管人員及時進(jìn)行處理。防止危險情況擴大化、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)出及人員滯留時間，實現(xiàn)安全管理；
4、?設(shè)備自動報修，杜絕漏檢；
5、?實時顯示人員動態(tài)信息，實現(xiàn)人員動態(tài)管理；
6、?及時響應(yīng)特殊情況，保障員工安全。
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