综合管廊智慧定位方案

1.    技术先进性简介

华星智控UWBLOC定位系统采用的技术是一种基于UWB无载波通信原理实现定位的技术，UWBLOC技术利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。通过在较宽的频谱上传送极低功率的信号，UWBLOC能在100米左右的范围内实现数百Mbit/s至数Gbit/s的数据传输速率。

UWBLOC技术抗干扰性能强，传输速率高，系统容量大发送功率非常小。UWBLOC系统发射功率非常小，通信设备可以用小于1mW的发射功率就能实现通信。低发射功率大大延长系统电源工作时间。而且，发射功率小，其电磁波辐射对人体的影响也会很小。

华星智控人员定位系统定位精度最高可以做到10厘米，毫秒级的延迟实时显示人员的位置。

UWBLOC信号几乎不对工作于同一频率的无线设备造成干扰，UWBLOC信号具有极强的穿透能力，可在室内和地下空间比如隧道、管廊等进行精确定位，而GPS定位系统只能工作在GPS 定位卫星的可视范围之内；与GPS 提供绝对地理位置不同，UWBLOC脉冲定位器可以给出相对位置，其定位精度可达厘米级， 此外，UWBLOC无线定位器更为便宜。

2.    定位原理

如下图所示，通过在管廊内按照一定的距离部署定位基站，人员佩戴定位标签，标签通过UWB脉冲信号发射出位置数据，定位基站接收、放大UWB信号，并进行同步时钟校准，然后将位置数据传送至定位引擎服务器，经过人员定位引擎软件计算出定位标签信号到达不同接收机的时间差，然后采用定位算法对标签位置进行解算，最终计算出定位标签的实时位置并呈现在管理平台上。

 

3.    系统组成

华星智控管廊智慧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。其系统结构图如下图所示。

定位标签通过超宽带脉冲和定位基站通信，定位基站支持DC或者POE供电，通过网线将数据汇集到交换机，在经过交换机光缆将数据传输到监控中心服务器。

华星智控UWBLOC室内定位系统系统结构图

 

4.    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。

标签在长时间静止不动将会触发静止报警，如人员晕倒时候触发报警。

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。

华星智控管廊智慧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。

 

5.   系统功能

5.1  精准定位

将人员位置无延时的显示在地图上，清晰的掌握人员实时动态分布情况。

实时定位：1Hz-30Hz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。

 

5.2 轨迹回放

历史数据查询：可回放查询历史时刻或时间段目标对象的位置、轨迹、停留时间等信息。

5.3      分类跟踪

对于不同人员，可以选择不同的图标在地图上显示，通过不同的图标将能一眼区别不同的人员、职务或工种。

 

5.4  电子围栏功能

当未经授权人员进入电子围栏区域将会触发闯入报警。

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

  

5.5 一键求救功能

人员佩戴的定位标签具有一键SOS报警功能，通过一键报警可以将人员位置信息呈现在地图上，第一时间找到求救人员。

 

5.6  长时间静止报警

如人员进入管廊连续2分钟（时间可调）静止将会触发长时间静止报警，人员可能晕倒或者发生事故，需要及时查明救援。

 

 

5.7  自动考勤功能

自动考勤功能将能够自动记录人员进出管廊时间，统计人员在管廊中停留的时长并可以生产统计报表。

 

5.8二次开发接口

定位系统提供二次开发接口，可以和管廊平台数据对接。

 

5.9 自动休眠功能

标签内置3轴加速度传感器在平时不用的时候将会自动休眠节约用电使得标签使用时间更长久。

 

6.    基站布点设计

如下图所示为**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**管廊的分布走向图。

如下图所示**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。

 

7. 定位基站的供电

华星智控UWBLOC基站支持DC和标准POE供电模式，根据工程实际情况可以选择其中一种供电模式。

DC供电模式如下图所示连接。

 

 

POE供电模式如下图所示，设备可以通过标准的POE设备进行。

8.定位标签

9.设备安装