二维定位基站部署原则
超宽带使用频段为大于3GHz以上,相比于2.4Ghz(手机、WIFI信号)频段来说超宽带信号绕射性能很差,相当于点对点的通信,因为这个特点使得超宽带技术具有天生的测距性能优势,UWB技术用于室内定位可以实现10~30厘米的精确定位精度。
1.定位基站的部署原则
二维定位原理基于三角定位算法实现(如下图所示),要保证良好的定位精度就需要保证标签和不少于3个基站可靠的测距,理想的情况是标签和不少于3个基站可视(基站和标签之间不存在遮挡)这种情况将会获得最好的定位精度。
2.定位原理说明
如右图所示,信号发射源发射信号脉冲,信号接收机需要提前安装在需要定位的空间里面,并需要自定义一个直角坐标系统,测绘出每个接收机的X,Y,Z坐标。信号发射源发射的脉冲飞行速度为光速C,脉冲到达3个信号接收机的时间分别为T1,T2,T3,通过光速C*时间T就可以算得三个距离L1,L2,L3,分别以三个距离为半径画出三个圆圈的交集处就是信号发射源的位置,这就是三角定位原理。
如下图所示的定位空间,部署的时候如果要求较高的定位精度(10~30cm)需要按照长宽比尽量接近1:1的原则部署定位基站(图中红色圆圈代表定位基站),1:1的意思就是说如果该空间的宽度10米那么部署基站长度方向最好也不要超过10米部署,原因在于长宽比过大会导致精度因子变差,定位精度变差。
如下图所示的定位空间,部署的时候如果要求的定位精度不高。比如只需要1米内的定位精度,可以按照长宽比不超过1:3的原则部署定位基站(图中红色圆圈代表定位基站)。
部署基站的时候如果存在较大的设备遮挡需要增加基站密度,保证在需要定位的位置,标签都能和不少于3个基站可靠的测距。如下图所示,比如中间位置存在3米高的金属罐体,那么需要新增绿色基站使得在左右区域能够保证最基本的定位条件。
在只有3个基站的时候,尽可能安装成锐角三角形,避免出现钝角三角形情况,钝角三角形会对系统精度造成影响 。
3.安装位置选择
1:定位天线不要贴近金属物。电磁波通过金属面反射会造成非常强的多径效应,从而影响定位精度。
2:不要靠近高功率设备(全频段谐波),比如的无线电,大型机械日光灯等,由于UWB 的信号接近噪声水平,任何高功率多次谐波对它都会带来影响。
3:远离液体,液体对电磁波吸收非常明显。
4:选择视野开阔处安装。
5:定位基站如若采用POE 供电,距离不宜超过100米,必须选用超五类以上等级的网线,如果品质不好或者过长 ,会导致设备供电压不够无法正常工作。
6:工作环境温度 建议在 -40 ℃ ~ 80 ℃ 。
4.高度要求
为了让基站辐射覆盖性能更佳,安装高度建议3 ~8 米。
5.位置要求
适度离开墙体,基站安装的位置要适度离开墙体,建议和墙体保持不小于30厘米的距离,避免在识别的时候,造成多径的误识别。
6.支架安装
由于定位基站的特殊性,避免带来定位的误差,定位基站在安装的时候,需要和墙体保持一定的距离,在很多时候,需要特别为设备准备支架,确保和墙体的间隔,参考位置要求。安装实例如下:
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化工、石化、炼油厂人员及车辆定位方案
化工厂人员、车辆定位管理系统具有如下的特点:华星智控化工厂人员定位管理系统融合LORA、4G/5G通信技术,基于自研的室内外高精度定位物联网算法,实现对化工厂人员、车辆的实时精确定位,系统具有高精度,免布线,高实时性,高可靠稳定性的核心优势特点。
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行车、天车防碰撞方案
通过在行车上安装精准测距基站,基站之间实时互相测距,设定一个危险距离R,当行车2和行车1或者行车3的距离小于R时,就会触发继电器工作启动声光报警器提醒司机或者切断电源让天车停止工作。
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矿山人员车辆定位管理解决方案
矿山人员车辆定位方案是一种设计用于跟踪矿区内运载矿山人员的车辆位置的系统。 该系统通过提供车辆的实时位置信息,对于确保人员安全至关重要。 以下是矿山人员车辆定位方案的一些关键组成部分:GPS跟踪:该方案利用GPS(全球定位系统)跟踪矿山人员车辆的位置。 GPS 跟踪提供准确的位置数据,可用于监控车辆的速度和方向。车辆跟踪软件:从车辆收集的 GPS 数据被发送到中央系统,该系统使用车辆跟踪软件在地图上显示车辆的实时位置。通讯设备:该方案还需要无线电或手机等通讯设备,让车上人员能够与控制室和应急服务部门进行通讯。地理围栏:地理围栏是一项允许该方案在矿区内设置虚拟边界的功能。 如果车辆进入或离开地理围栏区域,该方案将向控制室发出警报。应急响应:该方案应制定应急响应协议,以防发生事故。 这可能涉及应急小组、疏散计划和急救设备。总体而言,矿山人员车辆定位方案是矿山安全的重要组成部分。 通过提供实时位置数据,该方案可以帮助预防事故并对紧急情况做出快速反应。
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叉车防碰撞方案
车与人防碰撞:叉车上安装精准测距模块和声光报警器,预先设定好安全距离R,测距模块与人员携带的标签测距L,当距离小于预先设定的安全距离R时就触发测距模块的继电器接通声光报警器工作提醒驾驶员注意。
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工业智能制造,电力电厂,钢铁治金定位方案
高精度人员、物资、车辆精准定位系统基于多维技术融合方案,可以实现10~30厘米的精准位置数据采集,可用于工业智能智能制,造汽车装配,电力电厂,钢铁治金等行业实现对工厂内的人、车、物、料等的精确定位、无缝追踪、智能调配与高效协同,大幅提升工厂的精益生产及精细化管理水平。
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数据机房人员定位方案
通过在机房内布设有限数量微基站,实时精确地定位巡检人员上的微标签位置,零延时地将巡检人员位置信息显示在机房控制中心,进行安全区域管控、人员在岗监控等。精度达到10厘米级,精确管控以优化流程、合理调度安排、提高数据机房的巡检效率。
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北斗储油罐、滑坡、采空区位移变形监测方案
北斗位移监测可实现水平±2.5毫米,垂直±5.0毫米的位置变化监测,可以用于滑坡,道路边坡,采空区,尾矿库,水库大坝,铁塔,储油罐等的形变监测,通过长期的连续监测,掌握被监测体的位置变化趋势,避免灾害事故发生。
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隧道错车智慧调度方案
铁路隧道施工过程中,由于隧道宽度比较窄,只在固定的距离处有错车位置,当车辆交汇位置距离错车位置比较远的时候车辆需要倒车到错车位置才能错车,这就会导致花费很多时间来错车,大大的降低了工作效率。