UWB室内定位技术在化工厂的应用

UWB室内定位技术在化工厂的应用

UWB室内定位系统将在化工企业区域部署精准定位通信基站，并为工作人员及机械设备配戴精准定位标识，在完成工作人员、车辆与原材料的追踪记录后实施动态监测与位置更新机制。该系统将执行以下功能：实时监控人员及物证移动轨迹并建立完整的历史档案；定期开展安全巡查并对重点区域进行定期巡检；完成物资清点统计工作；优化路径规划以提高作业效率；构建三维空间定位模型并实现与视频监控系统的联动运行；在突发状况下启动应急响应流程以保障生产安全与运营效率

一、化工厂UWB室内定位系统功能

1、机器设备资产管理

随着工业生产规模扩大，在线监管体系面临诸多挑战，在线监控技术难以实现全程实时跟踪与数据整合。针对这一问题，在区域内建立覆盖全面的通信基站网络，并对区域内所有运行中的机械设备进行精确识别与唯一编码标记；通过先进的追踪技术对所有机械设备的位置状态进行实时采集与记录，并将获取的信息传递给相关部门；在任何时候都能掌握机械设备各部位的状态信息以及运行轨迹数据，并将这些关键信息及时反馈给相关部门；依靠先进的追踪定位系统为用户提供精确的位置数据；通过持续优化和完善相关技术手段来增强整个系统的整体效能和处理能力

2、电子智能巡检

未经允许擅自离开特定区域是化工企业生产管理中不可取的行为，在停留时间过长的情况下极易引发安全事故。为确保员工安全配置了多种精密监测装置：首先通过佩戴精准定位标识与公司机器设备通过精准定位通信基站无线网络连接实现精确位置追踪；其次运用化工企业员工配备的手机定位装置在特殊区域部署电子巡防装置；当区域外出现人员超限时会触发警示机制。一旦发生意外事件依据支援部门的数据传输至应急处理人员后方能迅速获知事故详情并展开紧急救助。

3、视频联动

紧急事件可能发生在未经管理权限区域的人进入、靠近风险源或寻求帮助的情况下。为发生时的位置建立视频监控系统。UWB室内定位系统可以根据多种报警信息实现与视频监控系统的联动，并通过移动端实时同步摄像头画面。实时记录现场情况，并在需要时供查询使用。

4、历史时间运动轨迹回放

若生产出现异常，则必须追踪有关工作人员的历史运动轨迹；这将导致较高的资源消耗以及较低的输出效率。在这种情况下，则不太可能立即获取精确的信息内容；UWB室内定位系统能够高效地记录和存储员工的运动轨迹数据；管理者可以根据员工的名字等信息内容进行查询，并根据顾客的需求定制相应的运动轨迹数据信息

5、聚集警报

在某些地方的生产工作人员如果过于集中在一起会发生事故的可能性很大；有些地方可以规定当前区域应当具备的人数上限。一旦超过预先设定的数量就会自动触发警报提示相关负责人采取隔离措施；科学配置资源有助于减少潜在危害；通过优化配置实现提高工作效率的目标。

二、UWB系统产品组成

系统产品由系统软件、标签、锚节点、基站等模组组成。

1、标签

移动目标配置在需要定位的人员操作者及其配备的设备上。使用UWB无线测距技术完成与锚点之间的距离测量，并将计算结果传递给对应的锚点。

标签的主要性能指标：

定位方式 ：UWB

定位算法 ：TDOA/TOF

尺寸：定制

供电：定制

电池续航：>12个月

2、锚节点

已知地理位置坐标节点定点于特定地理位置位置上。
该系统接收来自标签发送的测距数据，并将这些数据通过RS485接口传输至基站。
根据不同的使用场景选择适用的天线类型配置锚点电路。
当采用定向天线时，则将锚点电路置于该类天线内部。
而当使用全向天线时，则使该类天线直接连接到模块端子。
每个基本二维定位单元至少配置三个锚点节点。

锚节点引出一根四线型式端口，并提供两组RS-485型式端口和两组电源端口；所有RS-485型式端口及电源端口均采用总线架构；一条四芯电缆最多可连接四个锚点。

锚节点主要技术指标：

工作频率：3.2G-4.7GHZ；

调制方式：PPM；

发射功率：-50dBm～-30dBm；

通信速率：7M/850Kbps；

工作电压：9-36V；

3、基站

数据采集存储单元通过RS485接口接收锚节点发送的测距信息记录时间信息后进行存储操作并通过 RJ45 接口与上位机建立通信将接收的测距数据传递给上位机用于地理位置计算同时接收并处理上位机发出的报警命令并将这些指令转发给锚节点

基站主要技术指标：

工作频率：3.2G-4.7GHZ；

调制方式：PPM；

发射功率：-50dBm～-30dBm；

通信速率：7M/850Kbps；

4、数据方式

与锚节点之间通信方式：RS485（2路）；每路RS485接口可带锚节点数量：2个；

基站数据存储容量：10万条测距信息；

通过超五类网线与POE通讯回传，与上位机通信方式：RJ45接口，以太网。

三、效果

1、解放管理人员的力量，减少公司管理成本。

2、实时监控管理人员及车间内员工的位置信息变化。

3、历史数据回溯功能，掌握监控范围内的运动轨迹，出现问题、分析问题。

4、严格依照规章制度对公司内进行全面管理。

5、结合项目的具体管理办法进行监控，为违规事件的处理提供决策依据。

四、服务

在系统建设完成后实现了线上运行，在此之后安排我公司技术人员进行 accompanying production training，并完成了项目的最终验收；随后转入系统的运行维护阶段。

在终验后的一年内进入运维阶段时, 我方承诺将实现系统的软硬件设备处于良好状态并保持正常运转, 以此确保最终目标得以实现, 并为此将为后续的继续合作做好充分准备

我们公司为需求方人员提供免费的培训课程，并采用线上网课、到厂服务（包括远程辅导）、电话咨询以及实地操作班等多种形式进行教学。

质保期结束后12个月是项目的质保期，在此期间内，工程师团队全面负责确保项目的软硬件设备正常运转。

针对特定的非人为因素导致的软硬件设备异常现象, 我公司技术人员负责处理相关遗留问题.