[第一章 項(xiàng)目背景]

隨著城市建設(shè)進(jìn)程的加快，針對(duì)大型廠區(qū)的運(yùn)營(yíng)管理相對(duì)復(fù)雜、環(huán)境惡劣、事故頻發(fā)的狀況，安全生產(chǎn)與安全管理成為了工程建設(shè)中的重點(diǎn)。

通過(guò)物資定位管理、關(guān)鍵裝置要害部位監(jiān)控確保安全。使任何設(shè)備、設(shè)施都能以良好的狀態(tài)運(yùn)轉(zhuǎn)，不帶故障，確保物資的安全可靠性。

[1.1.

管控目標(biāo)]()

判斷物/人在哪里

精準(zhǔn)平面定位，精確到獨(dú)棟廠房或獨(dú)立區(qū)域，平臺(tái)顯示位置和實(shí)際地理位置要一致；準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)立體分層，不允許跨樓層。

電子圍欄和預(yù)警報(bào)警機(jī)制

包括越界報(bào)警、靜止報(bào)警、滯留報(bào)警、超/缺員報(bào)警。報(bào)警應(yīng)伴有聲光報(bào)警，報(bào)警位置應(yīng)能夠在地圖上顯示，并與附近的視頻監(jiān)控聯(lián)動(dòng)，可調(diào)出報(bào)警區(qū)域的監(jiān)控畫(huà)面。報(bào)警發(fā)生時(shí)，同時(shí)采取短信或其它可靠方式推送給企業(yè)相關(guān)管理人員。

實(shí)時(shí)顯示

實(shí)時(shí)定位效果通過(guò)二維來(lái)實(shí)現(xiàn)。

[1.2.

技術(shù)背景]()

對(duì)人和物的管理都必須獲得關(guān)鍵的位置信息，而定位技術(shù)種類紛繁，傳統(tǒng)的基于存在性檢測(cè)的定位方案，如藍(lán)牙和Zigbee等技術(shù)，單個(gè)設(shè)備提供的覆蓋面積非常小，如果要覆蓋整個(gè)產(chǎn)區(qū)，需要部署海量的定位基站，這對(duì)安裝和維護(hù)過(guò)程帶來(lái)了很大挑戰(zhàn)。

傳統(tǒng)的基于UWB技術(shù)的定位方案，一般至少需要有3個(gè)以上的可視基站才能形成良好的定位結(jié)果，而在廠區(qū)存在大量的建筑和金屬設(shè)備遮擋，使得UWB基站的部署非常困難，定位精度顯著下降，實(shí)際的基站部署成本也很高。

可見(jiàn)光的視覺(jué)監(jiān)控系統(tǒng)、基于紅外線的監(jiān)控系統(tǒng)以及基于超聲波的監(jiān)控系統(tǒng)，受現(xiàn)場(chǎng)的粉塵、熱源影響很大，穩(wěn)定性難以保障，不能夠形成可靠、通用的人員安全監(jiān)控解決方案。

針對(duì)上述情況，經(jīng)過(guò)市場(chǎng)上多家設(shè)備調(diào)研，發(fā)現(xiàn)了天津市鯤鵬信息目前設(shè)計(jì)了超寬帶單基站定位系統(tǒng)，該方案在大量粉塵和熱源的惡劣環(huán)境下，能夠?qū)崟r(shí)準(zhǔn)確的獲取人員的精確位置，有效提升對(duì)于作業(yè)人員的管理效率，同時(shí)保障人員的安全。同時(shí)，該方案最少只需要部署一臺(tái)定位基站，即可實(shí)現(xiàn)高精度定位效果，極大的降低了部署成本。

第二章 設(shè)計(jì)方案

鯤鵬信息次方案系統(tǒng)采用基于超寬帶的定位技術(shù)實(shí)現(xiàn)對(duì)物資進(jìn)行定位與跟蹤，結(jié)合攝像機(jī)聯(lián)動(dòng)技術(shù)可將位置信息和周邊環(huán)境信息在
PC 端中直觀展示。對(duì)于生產(chǎn)現(xiàn)場(chǎng)的實(shí)時(shí)活動(dòng)情況，采用視頻監(jiān)控記錄并存檔，超寬帶定位技術(shù)結(jié)合視頻聯(lián)動(dòng)技術(shù)來(lái)分析、判別和發(fā)現(xiàn)物資的位置，以實(shí)現(xiàn)重要區(qū)域的智能監(jiān)控。

[2.1.

總體架構(gòu)]()

定位管理系統(tǒng)主要由定位管理平臺(tái)、定位服務(wù)器、POE交換機(jī)、定位基站、定位標(biāo)簽、攝像機(jī)設(shè)備等構(gòu)成。

系統(tǒng)結(jié)構(gòu)圖

人員或資產(chǎn)物品佩戴安裝定位卡，定位基站安裝在廠區(qū)內(nèi)，實(shí)現(xiàn)對(duì)廠區(qū)的定位覆蓋，定位平臺(tái)安裝在后臺(tái)定位服務(wù)器上，定位服務(wù)器一般放置在機(jī)房。攝像頭和可以復(fù)用已安裝的設(shè)備或者按需求增補(bǔ)安裝。

[2.2.

組網(wǎng)方式]()

不同的設(shè)備需要聯(lián)網(wǎng)進(jìn)行通訊，這些設(shè)備包括：定位基站、攝像頭、定位主機(jī)。按照不同的現(xiàn)場(chǎng)條件和客戶需求，可以有多種不同的組網(wǎng)方式。

[2.2.1.

有線方式：以太網(wǎng)通訊]()

采用有線以太網(wǎng)將定位基站和攝像頭以及定位主機(jī)相互連接，可以采用POE交換機(jī)，使用一根網(wǎng)線同時(shí)對(duì)設(shè)備供電和供網(wǎng)。

有線網(wǎng)絡(luò)部署結(jié)構(gòu)示意圖

[2.3.

系統(tǒng)功能]()

[2.3.1.

實(shí)時(shí)精確定位]()

系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)對(duì)定位卡進(jìn)行全天候不間斷地實(shí)時(shí)精確定位與跟蹤，無(wú)遮擋情況下定位精度可達(dá)0.3m。系統(tǒng)實(shí)時(shí)顯示監(jiān)控區(qū)域定位物資數(shù)量，實(shí)時(shí)在地圖上顯示所有位置，動(dòng)態(tài)顯示數(shù)量，以及分區(qū)域、分類別顯示統(tǒng)計(jì)數(shù)量。系統(tǒng)可顯示地圖總覽，可以突出顯示某個(gè)重點(diǎn)區(qū)域、電子圍欄、報(bào)警信息、工具按鈕、監(jiān)控查看。

[2.3.2.

電子圍欄

通過(guò)設(shè)置電子圍欄，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)重點(diǎn)區(qū)域的進(jìn)出權(quán)限管理，對(duì)進(jìn)入電子圍欄發(fā)送警告，并通知相關(guān)責(zé)任人進(jìn)行監(jiān)控處理。

系統(tǒng)可以繪制電子圍欄，在系統(tǒng)內(nèi)廠區(qū)電子地圖上可快速完成電子圍欄圈定。自定義電子圍欄區(qū)域、圍欄時(shí)間、報(bào)警類型和人員權(quán)限。

第三章 硬件組成

[3.1.

定位基站]()

定位基站采用IP66防護(hù)的金屬外殼，體型小巧、美觀大方，采用IIC本安型防爆設(shè)計(jì)，可以支架安裝或者吸頂安裝。定位基站能夠自動(dòng)發(fā)現(xiàn)周?chē)嬖诘亩ㄎ粯?biāo)簽，并提供高精度定位服務(wù)。

[3.2.

定位卡]()

標(biāo)簽具有主動(dòng)SOS求救、蜂鳴/震動(dòng)提醒等額外功能。

[3.3.

后臺(tái)定位引擎軟件]()

后臺(tái)定位引擎軟件收集定位基站上報(bào)的測(cè)量信息，利用這些測(cè)量信息對(duì)標(biāo)簽的位置進(jìn)行估計(jì)測(cè)算，定位引擎可以同時(shí)解算任意數(shù)量定位基站的測(cè)量信息，并從數(shù)據(jù)中濾波得到最佳的定位結(jié)果。

在一些復(fù)雜場(chǎng)景下，標(biāo)簽的位置與大多數(shù)定位基站間存在嚴(yán)重遮擋，定位引擎能夠找到最佳定位基站提供的測(cè)量數(shù)據(jù)，得到最優(yōu)結(jié)果。

定位引擎將估計(jì)得到的標(biāo)簽位置等信息通過(guò)WebSocket接口提供給前臺(tái)顯示軟件。定位引擎軟件經(jīng)過(guò)了長(zhǎng)達(dá)數(shù)年的測(cè)試，能夠長(zhǎng)期穩(wěn)定的工作。

[3.4.

前臺(tái)顯示軟件]()

前臺(tái)定位軟件收集后臺(tái)定位引擎上報(bào)的位置信息，并將結(jié)果用可視化的方式呈現(xiàn)在界面上，包含各種常用的功能，如電子圍欄、地圖顯示配置、實(shí)時(shí)位置顯示、歷史軌跡查詢等。

審核編輯 黃宇