威海某管廊人员定位案例

 

管廊现场定位基站安装图

 

1项目概况

通过对人员的准确定位，大幅提高人员之间的及时沟通，降低安全隐患。同时还可以与现有的系统有效的集成并进行多方面功能扩展，对于复杂环境下隧道施工及生产管理实现智能化，信息化管理意义深远。 

 

2 方案介绍

基于北京华星智控UWBLOC室内厘米级实时定位系统的管廊管理系统主要通过室内高精度实时定位技术，实现人员监控、智能巡检等功能，为综合管廊管廊系统提供关键的位置信息支撑。

 

3 定位系统

华星智控UWBLOC室内定位系统是一款基于极窄脉冲超宽带技术，为有效解决室内、矿井、隧道等卫星信号无法覆盖区域的定位而开发的高精度实时定位产品。

 

4超宽带技术

超宽带技术又称为冲激无线电技术，其利用频谱极宽的超短脉冲进行通信，是一种无载波通信方式。

 

5 工作原理

在华星智控UWBLOC室内定位系统中，定位标签（定位目标携带）利用UWB脉冲信号发射出位置数据，接收机接收、放大UWB信号，并进行同步时钟校准，然后将位置数据传送至后台。后台定位引擎计算出定位标签信号到达不同接收机的时间差，然后采用TOF/TDOA定位算法对标签位置进行解算，最终通过有线或无线的方式传输到信息处理及控制平台。

 

 

6系统组成

华星智控UWBLOC室内定位系统主要由三部分组成：1、定位硬件层，包括定位基站和定位标签2、数据传输层；3、定位应用层。其系统结构图如图2.1所示。

图华星智控UWBLOC室内定位系统系统结构图

 

7 定位硬件层

⑴ 定位标签：定位标签配置在待定位人员或设备上，用于发射超宽带定位信号。

工作模式：休眠模式、激活模式。休眠模式——在目标长时间静止或无需定位时保持休眠，节省电量；激活模式——在需要定位时对目标进行实时定位

⑵ 定位基站：定位基站作为位置基准，用于接收标签发射的UWB信号，并通过网络传输层，将定位信息传至定位信息平台。

2网络传输层：用于位置感知层和定位应用层的联通，负责将位置感知层获得的标签的位置信息传送至定位应用层。

3定位应用层：主要设备：服务器；人员定位引擎软件，定位应用平台；定位应用层通过定位算法，解算出标签的实时位置及运动轨迹。

UWBLOC定位系统可以实现无缝蜂窝连接，将定位空间无限扩展，定位标签可以在各个单元自由行走，通过定位平台软件分析，将定位目标真实地以虚拟动态实时显示出来。

 

8 系统功能

精准定位：采用先进的UWBLOC定位技术，可达到250px-750px的定位精度。

实时定位：1Hz-50Hz可调的刷新速率，确保位置实时更新。

全局显示：可在后台电子地图中全局化显示和查询区域内所有目标的位置。

轨迹显示：记录待定位人员的运动轨迹。

分类跟踪：对于不同目标，可配置不同等级的标签以作区别，达到更大限度的定位需求，使后台管理更加便利、完善。

历史数据查询：可回放查询历史时刻或时间段目标的位置、轨迹、停留时间等信息。

安全区域报警：后台可划分定位区域内安全区电子围栏、警报区和禁区电子围栏等不同级别和类型的区域，目标一旦进入便触发相应级别的报警。

 

9 工作流程

在需要定位的区域内架设基站，为需定位的设备、物品以及人员配置定位标签；

定位标签通过定位基站将实时定位数据传回后台服务中心；

后台服务中心通过优化的高精度定位算法，解算出设备和人员精确的实时位置信息及运动轨迹，并将位置信息在室内地图上显示，实现实时高精度定位，为室内导航路径规划、重点区域的巡查提供精确的参考基准。

 

10  基站布点设计

如下图所示为威海某管廊的分舱布置图，管廊高度2.8米。

 

如下图所示为定位基站的安装位置示意图，定位基站安装在每个分舱的正上方。

 

如下图所示为威海某管廊的分布走向图。

如下图所示威海某管廊每隔150-200米会有一个防火分区。

 

 

如下图所示我们以每个防火分区为单位，每个分舱每隔100米左右安装一台定位基站，如管廊弯度过大需要适当增加定位基站数量，保证在任何位置都能看到两台定位基站。

在燃气舱选用防爆型定位基站，在热力舱和水信电舱选用非防爆的防水型号基站。