UWB定位系统用户手册

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UWB定位系统是一套基于超宽带无线通信技术实现人员、车辆、物资等目标实时定位的高精度定位系统。系统主要由定位标签、定位基站、交换机、服务器电脑和定位引擎软件组成。各部分通过无线通信、以太网传输和软件算法协同工作,实现对标签位置数据的采集、传输、计算和输出。

  1. 系统总体组成

UWB定位系统可分为感知层、传输层和计算层三个部分。

感知层主要由定位标签和定位基站组成,负责采集定位所需的无线信号数据。定位标签安装或佩戴在需要定位的目标上,例如人员工卡、手环、安全帽标签、车辆标签或物资标签等。定位基站安装在现场固定位置,用于接收标签发出的UWB无线脉冲信号。

传输层主要由交换机、网线和光缆组成,负责将定位基站采集到的数据稳定传输到服务器电脑。定位基站通常通过网线接入交换机,多个基站的数据在交换机处汇聚后,再通过网线或光纤网络传输至服务器。

计算层主要由服务器电脑和定位引擎软件组成。服务器电脑用于运行定位引擎软件,定位引擎软件负责接收各个定位基站上传的数据,并根据定位算法计算出标签的实时坐标位置,最终形成可用于平台显示、轨迹回放、电子围栏、报警联动等功能的位置数据。

 

  1. 定位标签

定位标签是系统中的移动定位对象,也是被定位目标的身份载体。标签可以根据实际应用场景设计成工卡、手环、安全帽标签、车辆终端、物资标签等不同形态。

在系统运行过程中,定位标签会按照设定的时间间隔定时向外广播UWB脉冲信号。每个标签都具有唯一的身份编号,基站在接收到标签信号后,可以识别该信号对应的具体标签对象。

定位标签的主要作用包括:

1. 发送UWB定位信号 标签定时广播UWB脉冲信号,为系统提供定位计算所需的无线测量数据。

2. 标识被定位对象身份每个标签对应一个唯一编号,可与人员、车辆或物资信息绑定,实现“标签—对象”的对应关系管理。

3. 支持实时定位与轨迹记录标签持续发送信号后,系统可以连续计算其位置,从而实现实时位置显示和历史轨迹记录。

4. 扩展报警与状态功能: 根据标签类型不同,还可以扩展SOS求救、静止报警、低电量提醒、震动提醒、蜂鸣提示等功能。

 

  1. 定位基站

定位基站是UWB定位系统中的固定接收设备,通常部署在需要定位的区域内,例如厂房、隧道、仓库、车间、变电站、地下空间等场景。基站位置固定,安装完成后需要在系统中配置其准确坐标。

当定位标签广播UWB脉冲信号时,附近的多个定位基站会接收到该信号。基站接收到信号后,会对信号进行识别和时间数据采集,并将相关数据通过网线传输到交换机。

定位基站的主要作用包括:

1. 接收标签UWB脉冲信号:基站负责接收覆盖范围内标签发出的UWB无线信号,是定位数据采集的核心设备。

 

2. 采集定位计算所需数据:基站会将接收到的标签信号、标签编号、时间信息、信号质量等数据进行整理,为后端定位引擎计算坐标提供基础数据。

3. 通过有线网络上传数据:定位基站通常通过网线连接到交换机,将采集到的数据实时上传到服务器电脑。

4. 形成现场定位覆盖网络:多个定位基站按照一定间距和安装高度部署,可共同组成定位覆盖区域。标签在覆盖区域内移动时,系统即可持续获取其位置。

  1. 交换机与网络传输

交换机是定位系统中的数据汇聚和网络传输设备。现场多个定位基站通过网线连接到交换机,交换机负责将各基站上传的数据统一转发到服务器电脑。

在实际项目中,交换机既可以部署在定位区域附近,也可以根据现场网络条件接入更大的局域网或工业网络。对于距离较近的场景,可以通过普通网线传输;对于距离较远、区域跨度较大的场景,可以通过光缆进行远距离数据传输,以保证数据传输的稳定性和可靠性。

交换机与网络传输部分的主要作用包括:

1. 汇聚多个基站数据多台定位基站通过网线接入交换机,交换机对数据进行集中转发。

2. 实现基站与服务器之间的数据通信交换机通过网线或光缆与服务器电脑连接,将基站采集的数据传输到服务器。

3. 保障系统实时性UWB定位系统需要连续传输大量实时数据,稳定的网络环境可以保证定位计算及时、准确。

4. 支持系统扩展当定位区域扩大或基站数量增加时,可以通过增加交换机、级联交换机或使用光纤网络的方式扩展系统规模。

  1. 服务器电脑

服务器电脑是UWB定位系统的数据处理中心,负责接收所有定位基站上传的数据,并为定位引擎软件提供运行环境。服务器电脑一般部署在监控室、机房或数据中心,也可以根据项目需求部署在现场控制柜或边缘计算设备中。

服务器电脑的性能会影响系统的数据处理能力和定位响应速度。对于标签数量较多、定位区域较大、刷新频率较高的项目,应配置性能更高的服务器,以保证系统稳定运行。

服务器电脑的主要作用包括:

1. 接收基站上传的定位数据服务器通过网络接收来自交换机转发的基站数据。

2. 运行定位引擎软件定位引擎软件安装在服务器电脑上,负责对基站数据进行计算处理。

3. 保存和管理定位数据服务器可对标签实时位置、历史轨迹、报警记录等数据进行存储和管理。

4. 向上层平台提供数据接口服务器可以将计算出的实时坐标数据提供给定位管理平台、大屏系统、第三方业务系统或其他应用软件使用。

 

  1. 定位引擎软件

定位引擎软件是UWB定位系统的核心计算模块。它安装在服务器电脑上,负责接收各个定位基站上传的数据,并根据定位算法计算标签的实时坐标位置。

在系统运行过程中,标签定时广播UWB脉冲,多个基站接收到该信号后,将相关数据上传至服务器。定位引擎软件根据多个基站上传的数据,结合基站的已知坐标信息,对标签的位置进行解算,最终得到标签在现场坐标系中的实时位置。

定位引擎软件的主要作用包括:

1. 接收基站原始数据软件实时接收定位基站上传的标签编号、信号数据、时间数据等信息。

2. 完成坐标解算软件根据定位算法,将多个基站采集到的数据进行综合计算,得出标签的二维或三维坐标。

3. 输出实时位置数据定位结果可以输出为标签编号、X坐标、Y坐标、高度、区域信息、更新时间等数据。

4. 支持数据过滤与平滑处理为提高定位效果,软件可以对异常数据进行过滤,对定位结果进行平滑处理,使标签移动轨迹更加稳定。

5. 对接上层业务系统定位引擎软件可以通过接口将实时坐标数据提供给定位平台,用于地图显示、电子围栏、历史轨迹、报警联动、考勤统计等业务功能。

 

  1. 系统数据流程

UWB定位系统的数据流程可以概括为以下几个步骤:

第一步,定位标签按照设定频率定时广播UWB脉冲信号。

第二步,部署在现场的多个定位基站接收到标签发出的UWB信号,并采集相关定位数据。

第三步,定位基站通过网线将接收到的数据传输至交换机。

第四步,交换机对多个基站的数据进行汇聚,并通过网线或光缆将数据传输到服务器电脑。

第五步,服务器电脑上的定位引擎软件接收基站数据,并结合基站坐标和定位算法进行计算。

第六步,定位引擎软件计算出标签的实时坐标位置,并将结果输出给定位管理平台或其他业务系统。

  1. 系统工作原理概述

UWB定位系统的基本原理是利用UWB无线脉冲信号进行空间位置测量。由于UWB信号具有时间分辨率高、抗干扰能力强、穿透能力较好、适合高精度测距和定位等特点,因此非常适合应用于工业现场、室内空间、隧道、仓库、厂区等复杂环境。

在实际运行中,定位标签不断向外发送UWB脉冲信号,多个已知坐标的定位基站接收到信号后,将数据传输至服务器。定位引擎软件根据多个基站接收到的数据进行综合计算,从而确定标签相对于现场坐标系的位置。标签位置持续更新后,系统即可实现目标的实时定位、轨迹跟踪和区域管理。

  1. 系统特点

UWB定位系统采用“标签无线广播、基站有线回传、服务器集中计算”的架构方式,具有结构清晰、传输稳定、便于扩展和定位精度高等特点。

由于定位基站通过网线接入交换机,数据传输更加稳定,适合对实时性和可靠性要求较高的工业应用场景。服务器端统一运行定位引擎软件,便于集中管理定位数据,也方便与上层平台系统进行对接。

系统可广泛应用于人员定位、车辆定位、物资定位、电子围栏、历史轨迹、区域统计、危险区域管控、巡检管理、应急救援等场景。通过UWB定位系统,管理人员可以实时掌握现场目标的位置分布和移动状态,从而提升现场安全管理、调度管理和数字化监管能力。

 

  1. UWB二维定位原理说明

UWB定位可以简单理解为:通过测量定位标签到多个基站之间的距离,来计算标签在地图中的具体位置。

在实际使用前,需要先在需要定位的区域内安装若干个UWB定位基站。每个基站的位置都是固定的,安装完成后,需要在系统中建立一个自定义的平面坐标系,并准确录入每个基站的坐标,例如基站1的坐标为(X1,Y1Z1),基站2的坐标为(X2,Y2Z2),基站3的坐标为(X3,Y3,Z3)。这些基站就相当于地图上的“固定参照点”。

定位标签可以佩戴在人员身上,也可以安装在车辆、物资或设备上。当标签工作时,会向周围发送UWB无线脉冲信号。附近的定位基站接收到信号后,系统会根据信号传播所用的时间,计算出标签到各个基站之间的距离。由于无线信号传播速度接近光速,系统只要测得信号从标签到基站所花费的时间,就可以换算出对应的距离。

例如,系统计算出标签到基站1的距离为L1,到基站2的距离为L2,到基站3的距离为L3。此时,可以把每个基站作为圆心,以对应的距离作为半径,在地图上分别画出三个圆。理论上,标签的位置就在这三个圆的交汇区域附近。系统通过算法对这些距离数据进行计算和修正,最终得到标签在平面地图上的坐标位置。

这种定位方式通常称为三边定位,也可以通俗地理解为“三点测距定位”。它的原理与卫星定位类似,都是利用多个已知位置的参考点,通过测量距离来反推出目标的位置。

需要特别说明的是,UWB定位要实现稳定、准确的二维定位,标签通常需要同时与至少三个定位基站保持通信。如果标签只能被一个或两个基站接收到,系统就无法准确判断它在平面上的具体位置,定位结果可能会不稳定,甚至无法完成定位。因此,在现场部署UWB定位系统时,基站数量、安装位置和信号覆盖范围都非常重要,必须保证人员、车辆或物资在活动区域内能够被多个基站同时覆盖。

 

 

  1. 二维定位基站部署原则

UWB二维定位的效果不仅取决于设备本身,也与定位基站的安装位置和布设方式密切相关。简单来说,基站布得越合理,标签与基站之间的测距条件越好,系统计算出来的位置就越稳定、越准确。

1.高精度场景

建议按接近 1:1 的比例部署

在需要较高定位精度的场景中,例如希望达到 10~30cm 的定位效果,定位基站的布设区域应尽量接近正方形,也就是长宽比例尽量接近 1:1。

这里的“1:1”可以这样理解:如果定位区域的宽度是 10米,那么基站在长度方向上的覆盖距离最好也控制在 10米左右,不要拉得过长。

这样部署的好处是,标签在区域内移动时,与周围多个基站之间的距离关系比较均衡,系统计算位置时更容易得到准确结果。如果基站布得太“狭长”,例如宽度很小、长度很长,就会导致定位几何条件变差,系统计算时误差容易被放大,最终影响定位精度。

图:长宽比 1:1 基站部署示意图

 

​​​​​​​2.普通精度场景

可按不超过 1:3 的比例部署

如果现场对定位精度要求不高,例如只需要知道人员或设备大致在哪个区域,定位精度控制在 1米以内即可,那么基站部署可以适当放宽。

这种情况下,基站布设区域的长宽比可以控制在 不超过 1:3 的范围内。

例如,如果区域宽度是 10米,那么长度方向可以适当延伸到 30米以内。这种方式可以减少基站数量,降低部署成本,适用于精度要求相对宽松的普通定位场景。

需要注意的是,虽然 1:3 的部署方式可以满足一般定位需求,但它的精度和稳定性通常不如 1:1 部署方式。因此,在人员安全管理、车辆防撞、精准轨迹回放等对位置要求较高的应用中,仍建议优先采用接近 1:1 的基站布设方式。

图:长宽比 1:3 基站部署示意图

 

​​​​​​​3.有遮挡时

需要增加基站数量和密度

在实际现场中,定位区域内可能存在大型设备、金属罐体、墙体、货架、车辆等遮挡物。这些物体会影响UWB信号传播,导致标签与部分基站之间无法稳定测距。

因此,在有明显遮挡的场景中,不能只按照空旷环境来布设基站,而是需要根据遮挡情况适当增加基站数量,提高基站密度。

例如,如果定位区域中间有一个 3米高的金属罐体,它可能会阻挡左右两侧的UWB信号。此时,仅靠原有基站可能无法保证标签在整个区域内都能被稳定定位。为了解决这个问题,可以在遮挡物两侧或关键区域新增基站,使标签无论在左侧区域还是右侧区域,都能同时与不少于 3个基站保持可靠测距。

也就是说,基站部署的核心要求是:在任何需要定位的位置,标签都应尽量能够同时连接到至少3个定位基站。

只有满足这个基本条件,系统才能完成稳定的二维定位。

图:空间内有遮挡基站部署示意图

 

 

​​​​​​​4.只有3个基站时

应避免钝角三角形布置

当现场只部署 3个定位基站时,这3个基站的位置关系非常重要。建议尽量将它们布置成比较均衡的三角形,优先形成接近锐角三角形的结构,避免出现明显的钝角三角形。

通俗地说,3个基站不要集中在一侧,也不要拉成一条很长、很扁的形状。如果三个基站形成的三角形过于狭长,或者出现明显钝角,标签在某些位置上的测距误差就容易被放大,导致定位结果不稳定、轨迹漂移或精度下降。

较好的部署方式是让3个基站尽量分布在定位区域的不同方向,使标签处于基站围成区域的内部或附近。这样系统在计算标签位置时,角度和距离关系更加合理,定位效果也会更好。

 

​​​​​​​5.总结

二维定位基站部署可以简单理解为以下几个原则:

  1. 精度要求越高,基站布局越要规则。需要达到10~30cm精度时,建议基站覆盖区域尽量接近1:1。
  2. 精度要求较低时,可以适当拉长部署范围。如果只要求1米以内精度,长宽比可以控制在不超过1:3。
  3. 有遮挡时,要增加基站数量。大型金属设备、罐体、墙体等会影响信号,需要通过增加基站来保证覆盖。
  4. 标签所在位置至少要能连接3个基站。这是实现UWB二维定位的基本条件。

3个基站不要布成过于狭长或钝角的形状。基站位置越均衡,定位精度和稳定性越好。

 

  1. 定位布点模式介绍

UWB定位系统可根据不同的使用场景和定位精度要求,采用不同的基站布点方式。常见的定位模式主要包括三种:区域存在检测、一维定位和二维定位。

不同模式所需的基站数量不同,实现的定位效果也不同。用户在实际项目中,可以根据现场环境、管理需求和预算成本,选择最合适的部署方式。这样既能满足使用要求,也可以避免不必要的设备投入。

    1. 区域存在检测

区域存在检测主要用于判断人员、车辆或物资是否进入了某个指定区域。它关注的是“有没有进入这个区域”,而不是目标在区域内的具体坐标位置。

这种模式部署最简单,通常只需要安装 1个UWB基站 即可实现。定位标签进入该基站的信号覆盖范围后,系统就可以判断目标已经进入该区域;当标签离开覆盖范围后,系统则判断目标离开该区域。

这种方式适用于对定位精度要求不高、只需要判断目标是否存在的场景,例如门禁识别、区域闯入检测、重点区域到岗检测、设备靠近提醒等。

简单来说,区域存在检测解决的是:目标在不在某个区域内。

    1. 一维定位

一维定位适用于隧道、走廊、通道、管廊、皮带廊等狭长空间。在这类场景中,通常不需要知道目标在宽度方向上的位置,只需要知道目标沿着长度方向走到了哪里。

例如,在一条隧道中,管理人员主要关心人员距离入口多少米、车辆行驶到了哪一段、设备位于通道的哪个位置,而不需要精确区分它在通道左侧还是右侧。

在一维定位模式下,通常部署 2个UWB基站即可实现。系统通过标签与两个基站之间的测距结果,计算目标在这一条线性方向上的位置。

简单来说,一维定位解决的是:

目标在一条线路上的哪个位置。

这种模式部署成本相对较低,适合长距离、窄通道类场景使用。

    1. 维定位

二维定位用于获取目标在平面区域内的具体位置,也就是通常所说的 X、Y坐标。通过二维定位,系统可以在地图上实时显示人员、车辆或物资的准确位置,并支持轨迹回放、电子围栏、区域统计、报警联动等功能。

二维定位对基站数量和布点方式要求更高。为了实现稳定定位,定位区域内通常需要部署 不少于3个UWB基站。多个基站共同参与测距后,系统可以计算出标签在平面地图中的具体坐标。

二维定位适用于对位置精度要求较高的场景,例如工厂人员定位、仓库物资管理、车辆实时定位、危险区域管控、人员轨迹追踪等。

简单来说,二维定位解决的是:目标在一个平面区域内的具体位置。

总结

UWB定位系统的布点模式可以根据需求灵活选择。只需要判断目标是否进入某个区域时,可采用区域存在检测;只需要知道目标在通道或隧道中的前后位置时,可采用一维定位;需要在平面地图上显示目标准确坐标时,则应采用二维定位。

合理选择定位模式,不仅可以满足现场管理需求,还能有效控制基站数量和项目成本,使系统部署更加经济、实用。

 

  1. 定位系统安装流程说明

为了保证定位系统能够顺利安装、稳定运行,并达到预期的定位精度,现场实施时需要按照规范流程进行。整个安装过程可以简单理解为:

先看现场、再定点位、准备材料、安装设备、最后调试验证。

下面对安装流程进行通俗说明。

    1. 现场勘察

在正式安装定位系统之前,首先需要安排专业人员到现场进行实地勘察。

现场勘察的主要目的,是了解实际环境是否适合安装定位系统,并为后续基站布点、线路设计和系统调试提供依据。勘察时需要结合现场CAD图纸,确认定位区域的实际范围、建筑结构、通道分布、设备摆放、障碍物位置以及人员或车辆的活动路线。

同时,还需要与用户确认实际使用需求,例如需要定位人员、车辆还是物资,期望达到多高的定位精度,是否需要电子围栏、轨迹回放、报警联动等功能。

简单来说,现场勘察就是在安装前先把现场情况看清楚、记准确,避免后续安装时出现基站位置不合适、信号覆盖不足或施工返工等问题。

    1. 确认设备安装位置

现场勘察完成后,需要根据定位区域范围、现场结构和定位精度要求,确定每台定位基站及相关设备的安装位置。

定位基站的位置不能随意选择,需要综合考虑信号覆盖、遮挡情况、安装高度、布线条件和后期维护便利性。对于需要高精度定位的区域,应尽量保证基站分布合理,避免过于集中或被大型设备、金属物体遮挡。

确定安装位置后,应在现场做好清晰标记,并与相关人员确认。这样施工人员在安装时可以按照标记位置施工,减少误装、漏装和重复调整。

这一阶段的重点是:先把设备装在哪里确定好,再开始施工。

 

    1. 安装前准备

在设备正式安装前,需要根据现场情况提前准备好支架、辅材、工具和网络参数。

首先,应根据设备安装位置和现场结构,采购或定制合适的安装支架。支架需要安装牢固,并与基站设备匹配,避免设备后期松动、晃动或角度偏移。

其次,需要准备施工所需的辅材,例如POE交换机、超五类及以上网线、国标2.5平方电线、配电箱、线缆、光缆、配线箱等。所有材料的规格型号应符合项目要求和安全规范,并提前与甲方或现场负责人确认,避免因材料不符合要求导致返工。

同时,还需要准备施工工具,例如电钻、螺丝刀、网线钳、测线仪、标签纸、万用表、梯子、安全防护工具等,确保现场安装能够顺利进行。

另外,在设备安装前,还应根据现场网络环境,为每台设备提前分配独立的IP地址。IP地址可以理解为设备在网络中的门牌号,每台设备都需要有唯一地址,不能重复。建议提前建立一份设备-IP地址对应表,方便后续安装、调试和维护。

    1. 设备安装与参数配置

设备安装时,应严格按照前期确定的点位和安装方案进行施工。

安装过程中,需要记录每台设备的编号、安装位置和实际安装情况,并建立设备档案。这样后期如果需要维护、排查问题或更换设备,就可以快速知道每台设备对应的位置。

定位基站安装完成后,还需要使用全站仪等测量工具,准确测量每个基站在现场坐标系中的 XYZ坐标。其中,XY表示基站在平面中的位置,Z表示基站安装高度。定位系统后期计算标签位置时,需要依靠这些基站坐标作为参考,因此坐标数据必须准确。

同时,还需要按照预先规划好的IP地址分配表,对设备进行网络参数配置,包括修改设备IP地址、设置通信端口等,确保每台设备都能正常接入网络,并将数据传输到服务器。

这一阶段应重点记录以下信息:

简单来说,设备安装不仅是把设备固定好,还要同步完成编号记录、坐标测量和网络配置。

    1. 系统调试

设备安装完成后,需要进入系统调试阶段。

调试时,首先要将每台基站的编号和对应坐标准确录入定位系统中,确保系统中的设备信息与现场实际安装情况一致。如果编号、坐标或IP地址录入错误,可能会导致定位结果偏移、轨迹异常或设备无法正常通信。

随后,需要检查所有基站是否正常在线,数据是否能够稳定上传到服务器。确认通信正常后,再进行定位测试,验证标签在不同区域内的定位效果。

调试内容一般包括:基站在线状态检查、信号覆盖范围测试、定位精度测试、轨迹是否连续、电子围栏是否生效、报警功能是否正常等。

如果测试过程中发现某些区域定位不稳定、信号覆盖不足或精度不达标,需要根据现场情况进行调整,例如优化基站角度、增加基站数量、调整安装高度或重新检查坐标数据。

系统调试的最终目标是:

确保定位系统能够稳定运行,并达到设计要求和实际使用效果。

 

总结

定位系统安装不是简单地把基站装上去,而是一个完整的实施过程。通常需要按照以下流程进行:

  1. 现场勘察:了解现场环境、定位范围、遮挡情况和精度需求。
  2. 确认安装位置:根据现场条件确定基站和设备点位,并做好标记。
  3. 安装前准备:准备支架、网线、电源线、配电箱、工具和IP地址规划。
  4. 设备安装与配置:安装设备,记录编号,测量坐标,配置IP地址和通信端口。
  5. 系统调试:录入基站信息,测试信号覆盖和定位精度,确保系统稳定可用。

只有前期勘察充分、点位规划合理、安装记录准确、调试验证到位,定位系统才能在后期使用中保持稳定、准确和可靠。

 

  1. 基站安装位置注意事项

UWB定位基站的安装位置,会直接影响系统的定位精度、信号稳定性和后期使用效果。基站安装得合理,标签与基站之间的信号传输会更加稳定,定位结果也会更加准确;如果安装位置不合适,即使设备本身性能很好,也可能出现定位漂移、精度下降或信号不稳定等问题。因此,在现场安装UWB定位基站时,需要重点注意以下几个方面。

    1. 环境与空间要求
  1. 避免紧贴金属物体安装

UWB基站不建议贴近金属墙面、金属立柱、钢结构、大型设备外壳等位置安装。

金属物体容易反射无线信号,使信号在空间中产生多次反射。这样一来,基站接收到的信号可能不是最直接的信号,而是经过反射后的信号,从而影响系统对距离的判断,导致定位精度下降。简单来说,基站离金属太近,容易造成信号反射,影响定位准确性

  1. 远离强干扰设备

基站安装位置应尽量避开高功率无线电设备、大型机械设备、强变频器、高频日光灯等干扰源。这类设备在工作时可能会产生电磁干扰或宽频噪声,影响UWB信号的正常接收。尤其是在工业现场,如果基站距离强干扰设备过近,可能会导致信号不稳定、测距异常或定位跳动。因此,基站安装时应优先选择电磁环境相对干净、干扰较少的位置。

  1. 远离水体或液体容器

液体对UWB信号有较强的吸收作用。基站安装时应尽量远离水池、水箱、液体储罐、大型液体容器等位置。如果基站与标签之间被大量液体遮挡,UWB信号可能会被明显削弱,导致通信距离变短、测距不稳定,进而影响定位效果。也就是说,水和液体会“吸收”一部分UWB信号,应尽量避免放在信号传播路径上。

  1. 优先选择视野开阔的位置

基站应尽量安装在视野开阔、遮挡较少的位置,例如墙面较高处、立柱上方、区域边缘或能够覆盖主要活动区域的位置。UWB定位依赖标签与基站之间的稳定测距。如果中间有大型设备、墙体、货架、金属罐体等遮挡物,信号传播就可能受到影响。因此,安装时应尽量保证基站能够“看见”更多的定位区域。通俗地说,基站视野越开阔,信号覆盖越好,定位越稳定。

    1. 安装高度与朝向
  1. 安装高度建议为2~8米

UWB定位基站的安装高度一般建议控制在 2米至8米 之间。

如果安装过低,容易被人员、车辆、设备或货物遮挡,影响信号覆盖;如果安装过高,可能会导致信号角度不理想,影响部分区域的测距效果。在大多数室内外定位场景中,2~8米是比较合理的安装高度范围。具体高度可根据现场空间大小、设备高度、遮挡情况和定位精度要求进行适当调整。

  1. 与墙体或障碍物保持一定距离

基站安装时,不建议紧贴墙面、立柱、梁体或其他固定结构。通常建议基站与墙体、金属结构或障碍物之间保持 不少于30厘米 的距离。这样可以减少墙面或障碍物对UWB信号的反射和遮挡,降低多径干扰,提高测距稳定性。

简单来说,基站不要贴墙太近,最好留出一定空间,让信号传播更顺畅。

总结

UWB基站安装时,应尽量做到以下几点:

基站不要紧贴金属物体,避免信号反射;不要靠近强干扰设备,避免信号受影响;不要靠近大量液体或水体,避免信号被吸收;优先选择无遮挡、视野开阔的位置;安装高度建议控制在2~8米;基站与墙体或障碍物之间建议保持30厘米以上距离。

合理的安装位置,是保证UWB定位系统稳定运行和实现高精度定位的重要基础。

  1. 供电与布线要求

UWB定位基站在安装时,除了要注意安装位置和信号覆盖,还需要重视供电和布线方式。供电不稳定或接口防护不到位,都会影响设备的长期运行,严重时还可能导致基站掉线、重启,甚至损坏设备。

  1. POE供电距离不宜超过100米

如果基站采用 POE供电,也就是通过网线同时传输数据和供电,那么网线的长度需要控制在合理范围内。

一般情况下,POE供电距离建议 不要超过100米。如果网线距离太长,电压在传输过程中会逐渐下降,可能导致基站供电不足,出现设备工作不稳定、频繁掉线、重启或无法正常启动等问题。同时,POE供电必须使用超五类及以上规格的网线,例如超五类网线、六类网线等。质量较差或规格较低的网线,可能会影响供电和数据传输稳定性。

简单来说:POE供电时,网线不要超过100米,并且要使用合格的超五类及以上网线。

  1. 室外安装必须做好防水处理

如果UWB基站安装在室外环境中,需要特别注意防水防潮。

室外可能会遇到雨水、潮气、积水、冷凝水等情况。如果天线接口、网线接口或电源接头没有做好密封,水汽进入设备或接口后,可能会造成接触不良、信号异常、设备短路,甚至导致设备损坏。因此,室外安装时,应对以下位置做好防水密封处理:

天线接口、网线接口、电源接头以及其他外露连接部位。

实际施工时,可使用 防水胶带、防水接头、密封胶或胶泥 等材料进行包裹和密封,确保接口处不进水、不受潮。

简单来说:室外安装时,所有外露接口都要做好防水密封,避免进水损坏设备。

总结

UWB基站布线和供电时,应重点注意两点:POE供电距离建议控制在100米以内,并使用超五类及以上网线;室外安装时,天线、网线和电源接口都必须做好防水密封处理。

稳定供电和可靠防水,是保证基站长期稳定运行的重要基础。

 

  1. 定位基站坐标测量说明

UWB定位系统正式使用前,需要先确定每个定位基站在现场中的准确位置。因为系统后期计算标签位置时,都是以这些基站坐标作为参考点的。基站坐标越准确,系统定位结果也会越可靠。

实际操作时,首先需要根据现场的CAD图纸,建立一个自定义的直角坐标系。可以根据现场情况选择一个固定位置作为坐标原点,例如某个墙角、柱子、设备基础点或图纸中的基准点。确定坐标原点后,再明确X轴、Y轴和Z轴的方向,形成统一的现场坐标标准。

坐标系建立完成后,需要使用全站仪等专业测量工具,对每个UWB定位基站的位置进行测量。测量内容包括基站在该坐标系中的 X坐标、Y坐标和Z坐标。其中,X和Y表示基站在平面中的位置,Z表示基站的安装高度。

测量完成后,应将每个基站的编号与对应坐标统一记录到表格中。例如,基站1对应一组坐标,基站2对应另一组坐标。这样在系统配置时,就可以按照基站编号准确录入对应的坐标信息,避免出现基站编号和坐标不匹配的问题。

简单来说,基站坐标测量主要包括三个步骤:

先根据CAD图建立现场坐标系,再用全站仪测量每个基站的X、Y、Z坐标,最后把基站编号和坐标整理成表格,作为系统配置和后期维护的基础数据。

设备编号

设备安装位置坐标X,Y,Z坐标

 

 

 

 

17.修改基站IP地址和目标地址说明

UWB定位基站正式安装和接入系统之前,需要先对每台基站进行网络参数配置。这样做的目的是保证每台基站都能在网络中被准确识别,并且能够把采集到的定位数据稳定发送到服务器。

首先,需要为每台定位基站分配一个固定的静态IP地址。静态IP地址可以理解为基站在网络中的“固定门牌号”。每台基站的IP地址都应是唯一的,不能与其他基站、服务器或现场其他网络设备重复。这样服务器或管理软件才能准确区分每一台基站,后期维护和排查问题也更加方便。

其次,需要将基站的数据传输方式设置为 UDP协议。UDP是一种常用于实时数据传输的通信方式,适合定位系统这类需要持续、快速上传数据的应用场景。基站通过UDP协议,可以将接收到的UWB定位数据实时发送到服务器端。

最后,还需要设置基站的数据发送目标地址和端口。这里的“目标地址”通常指服务器的IP地址,“端口”则可以理解为服务器接收数据的指定入口。配置时,需要将每台UWB基站的数据发送地址设置为服务器IP地址,并填写服务器规定的接收端口号。配置完成后,基站采集到的数据就会按照设置好的路径发送到服务器,由服务器进行定位计算、数据存储和平台显示。

简单来说,基站安装前需要完成三项网络配置:

为每台基站设置唯一的静态IP地址;将数据传输协议设置为UDP;将基站的数据发送目标指向服务器的IP地址和接收端口。

只有这些参数配置正确,基站才能正常接入系统,并把定位数据稳定上传到服务器。

 

​​​​​​​1.修改网络参数

给设备供电连接电脑

   打开配置软件2026,点击网络配置->点击搜索设备->选中搜到的设备,修改网络设备网IP,网关,目标IP和远程端口为电脑地址,工作模式可以根据需要修改为UDP,TCP,然后点击保存。

 

 

 

 

 

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