室內外融合(室內UWB+室外北斗) 定位系統介紹
大家好,我是華星智控的小智,今天給大家帶來的是我們的室內外融合定位方案介紹,所謂的室內外定位融合就是指室內我們采用UWB定位,室外采用北斗定位,用這兩種定位技術融合的方式實現定位,兩種技術的融合會帶來怎么樣的優勢呢,接下來我詳細為大家講解。

首先我給大家來詳細介紹下北斗和UWB這兩種定位技術:
北斗定位技術想必大家都比較熟悉,北斗系統是我國自主研發的導航系統,打破了美國的GPS壟斷,是我們的國之重器,我們平時用到的手機導航就是用的北斗衛星定位技術。這種技術最大的優點是天上有北斗衛星是免費使用的,只要你是在露天的環境就可以使用北斗定位,而且不需要部署安裝額外的設備,只要你所攜帶的設備支持北斗定位就行了,這種使用的成本就比較低。
北斗定位的精度有多高呢?這個和你所使用的設備有關系,一般的手機的北斗定位精度在10米左右,我們的專門的北斗定位設備精度可以到2米左右,借助北斗差分基準站則可以做到3厘米左右的定位精度,根據您的具體需求去選擇不同定位精度設備就行了,北斗定位也有缺點,就是室內環境定位就不準了或者說干脆就無法定位了,因此我們就引入了一種室外定位技術,那就是UWB定位技術。

上面我們介紹到衛星定位在室內就定位不準甚至就無法定位了,所以我們引入了UWB定位技術。什么是UWB定位技術呢?UWB技術是一種無線脈沖通信技術,和藍牙、WIFI通信技術相似,UWB技術也是一種短距離的通信技術。我們利用UWB通信技術可以精準測距的原理,來實現定位的功能。利用UWB來定位就需要在空間內部署UWB定位基站,這個UWB基站我們可以把他看做是“北斗衛星”,需要在室內定位就需要室內安裝“北斗衛星”就是我們的UWB定位基站,這個UWB基站需要安裝多少臺呢?這個就需要根據我們實際的環境區設計部署了,這個是個技術活,需要我們專門的技術人員來設計安裝的位置和數量,這個設計你交給我們來負責就行了。我們UWB定位基站有幾款,如圖所示:

接下來我在給大家簡單介紹下UWB的定位原理,如圖所示,我們在需要定位的空間內安裝了若干臺的UWB定位基站,圖中我們把基站叫信號接收機,人員佩戴的定位設備我們叫信號發射源,發射源不斷的發送信號,被現場的接收機接收,接收機會實時計算出信號發射源和自己的距離,通過不同的距離繪制圓圈,得到多個圓圈的交集區域就能鎖定信號發射源的的位置,這就是三角定位的原理。知識點就來了,那就是三角定位就至少要和3個信號接收器通信才能確定發射源的位置。

如下圖所示,通過發射源和定位基站距離的不斷變化,就可以不間斷的計算獲得被定位對象的實時位置了。

室內定位基站分為有線和無線兩種,我們首先來介紹有線通信的系統架構。所謂的有線通信就是設備采用網線和光纖的方式傳輸數據到服務器,有線的基站支持POE供電,所以可以通過一根網線來進行數據通信和設備供電。如右圖所示,有線定位系統由1、數據中心,包括服務器,定位平臺軟件組成。2、數據傳輸,由交換機,網線、光纜組成,將數據傳輸到數據中心服務器。3、定位基站用于采集被定位人員、車輛、物體定位設備發出的定位信號數據。4、定位設備,人員、物資、車輛需要佩戴或者安裝的設備。

免布線系統就是我們的定位基站采用電池供電,不需要布線施工,數據傳輸走定位設備的4G傳輸,如圖所示在1、室內定位終端和免布線的UWB基站通信,完成通信后數據通過4G或者5G發送到本地服務器或者云服務器,位置在定位平臺完成計算。2、在室外區域終端切換成北斗衛星定位,數據通過4G或者5G發送到本地服務器或者云服務器定位平臺完成位置計算。這種方式就是基站采用電池供電省去了布線施工高額的實施成本,安裝快速方便,大大節約了實施成本,縮短了工期。

采用網關通信主要用于解決數據不能上公網的問題,同時定位終端也能實現低功耗、省電,增加續航時間。如圖所示在1、室內定位終端和免布線的UWB基站通信,完成通信后數據通過通信網關發送到本地服務器(云服務器)定位平臺完成位置計算。2、在室外區域終端切換成北斗衛星定位,數據通過通信網關發送到本地服務器(云服務器)定位平臺完成位置計算。

免布線定位基站是我們自研的一款采用電池供電的UWB基站,主要就是用于解決布線施工麻煩和成本高的問題,設備具有如下的一些特點:1、高精度:系統定位精度可以做到10~30厘米。2、長續航:3到5年(定位頻率不同續航時間不同)。3、遠距離:信標通信距離大于100米。4、實時性:位置實時刷新,秒級的延遲。5、免布線:不需要布線施工,安裝簡單,本安防爆。

便攜式終端主要用于室外需要高精度定位的場景使用,它可以實現室外3厘米的定位精度,可以選配5G或者4G專網傳輸模式,設備特點主要有:室外北斗差分精度3厘米。UWB精度亞米??蛇x配支持NFC門禁刷卡功能。支持SOS一鍵呼救。支持TTS語音報警提示。支持長時間靜止檢測。本安防爆。

定位工卡和便攜式終端對比來說更小巧,方便攜帶,如果室外定位精度要求不高,米級精度就可以的話可以選用工卡樣式的,他的特點有:定位精度優于1米。支持北斗定位支持選配NFC門禁刷卡功能。支持SOS一鍵呼救。支持語音報警提示。支持長時間靜止檢測。本安防爆。

定位工卡可以選配智能發卡機,發卡機支持刷臉發卡,自動充電,人卡自動綁定功能,可以同時放入60張卡,其作用有點類似共享充電寶功能,方便借還還能完成對設備的充電管理,比較適合訪客對象的管理。

融合定位安全帽是個一體式的定位安全帽,我們將安全帽和定位設備做為了一體,主要方便佩戴,定位精度可以做到厘米,器特點有:北斗差分精度3厘米。室內UWB精度亞米。支持選配NFC門禁刷卡功能。支持SOS一鍵呼救。支持TTS語音報警提示。支持長時間靜止檢測。

融合車載終端主要用于車輛定位,帶強磁系統,防拆報警,可以直接車上取電供電,設備也自帶電池,其特點有:北斗差分精度3厘米。UWB精度亞米。支持TTS語音報警提示。支持拆卸報警功能。支持選配電池供電。

差分基準站在室外需要厘米定位精度時候選用,其他的定位精度不需要該設備。

差分基準站是在室外需要厘米級定位精度的時候選配的,一般一個項目只需要1臺,1臺差分基準站覆蓋半徑10公里,一般安裝在房頂等空曠區域。

如圖所示是我們UWB無線基站的安裝照片,基站采用這種電池供電的方式使得安裝起來就比較快速簡單了。


如圖所示是我們通信網關的安裝照片,通信網關是一種低功耗的數據通信技術,空曠區域一臺網關可以覆蓋300多米半徑,采用網關通信人員終端比較省電,缺點就是網關需要布線施工。

接下來我們介紹下系統軟件的功能,軟件系統支持亞米級定位精度,能夠實時展示佩戴標簽的人員、設備或車輛的位置信息。系統支持三維地圖展示,可多視角自由調整查看多層建筑物內人員位置狀況,支持鼠標360度旋轉地圖進行查看。

軟件地圖可以根據現場情況可以實景三維建模,直觀顯示現場情況。

軟件系統可查看任意時間段,任何人的運動軌跡,事后追蹤,軌跡根據需要可保留數月,在地圖上實時顯示人員位置,并記錄人員的軌跡信息,可以回放人員歷史軌跡,幫助管理人員分析和評估工作行為和路徑規劃。

電子圍欄:繪制圓形、矩形、多邊形、圓環等多種形狀的圍欄,對接權限,允許/拒絕+進入/離開四種條件組成靈活圍欄規則,自動布防/撤防,時間自定義。權限管理:自動報警提醒違規行為,確保非授權人員無法進入危險或保密區域。

對危險作業進行管理,設定作業區域,作業時間,作業人員車輛等信息,對作業區域進行監控,非作業人員或車輛進入相關區域系統會自動產生越界告警,對于超出作業時間滯留人員或車輛發出滯留告警。

軟件支持統計設備的工作情況,可以分析設備的工作效率。

在發生告警事件或對指定人員進行嚴控時,系統顯示事件或指定人員的具體位置,同時觸發對應的監控設備,自動調取現場的實時監控畫面。

數據展示:通過數據展示功能可直觀展現各種統計信息和報警信息,如按工種、區域、部門等實時統計人員出勤狀況,實時統計巡檢數據等。

監測人員活動范圍,并在超出預設范圍時發出警報,以防止意外事件發生,監測人員運動狀態,如靜止等,及時發現異常行為并進行報警。人員離崗、串崗、超員、電子圍欄等監控告警功能,車輛超速、偏離線路、違規停車、超時滯留等監控告警功能,一鍵呼救、聲光、短信提示功能、告警事件閉環處理功能、手機查詢與接收告警信息,各類告警觸發條件設置功能可設置。

小智今天的講解完畢謝謝大家,如有疑問可以咨詢我們。
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化工、石化、煉油廠人員及車輛定位方案
化工廠人員、車輛定位管理系統具有如下的特點:華星智控化工廠人員定位管理系統融合LORA、4G/5G通信技術,基于自研的室內外高精度定位物聯網算法,實現對化工廠人員、車輛的實時精確定位,系統具有高精度,免布線,高實時性,高可靠穩定性的核心優勢特點。
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行車、天車防碰撞方案
通過在行車上安裝精準測距基站,基站之間實時互相測距,設定一個危險距離R,當行車2和行車1或者行車3的距離小于R時,就會觸發繼電器工作啟動聲光報警器提醒司機或者切斷電源讓天車停止工作。
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礦山人員車輛定位管理解決方案
礦山人員車輛定位方案是一種設計用于跟蹤礦區內運載礦山人員的車輛位置的系統。 該系統通過提供車輛的實時位置信息,對于確保人員安全至關重要。 以下是礦山人員車輛定位方案的一些關鍵組成部分:GPS跟蹤:該方案利用GPS(全球定位系統)跟蹤礦山人員車輛的位置。 GPS 跟蹤提供準確的位置數據,可用于監控車輛的速度和方向。車輛跟蹤軟件:從車輛收集的 GPS 數據被發送到中央系統,該系統使用車輛跟蹤軟件在地圖上顯示車輛的實時位置。通訊設備:該方案還需要無線電或手機等通訊設備,讓車上人員能夠與控制室和應急服務部門進行通訊。地理圍欄:地理圍欄是一項允許該方案在礦區內設置虛擬邊界的功能。 如果車輛進入或離開地理圍欄區域,該方案將向控制室發出警報。應急響應:該方案應制定應急響應協議,以防發生事故。 這可能涉及應急小組、疏散計劃和急救設備??傮w而言,礦山人員車輛定位方案是礦山安全的重要組成部分。 通過提供實時位置數據,該方案可以幫助預防事故并對緊急情況做出快速反應。
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叉車防碰撞方案
車與人防碰撞:叉車上安裝精準測距模塊和聲光報警器,預先設定好安全距離R,測距模塊與人員攜帶的標簽測距L,當距離小于預先設定的安全距離R時就觸發測距模塊的繼電器接通聲光報警器工作提醒駕駛員注意。
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工業智能制造,電力電廠,鋼鐵治金定位方案
高精度人員、物資、車輛精準定位系統基于多維技術融合方案,可以實現10~30厘米的精準位置數據采集,可用于工業智能智能制,造汽車裝配,電力電廠,鋼鐵治金等行業實現對工廠內的人、車、物、料等的精確定位、無縫追蹤、智能調配與高效協同,大幅提升工廠的精益生產及精細化管理水平。
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數據機房人員定位方案
通過在機房內布設有限數量微基站,實時精確地定位巡檢人員上的微標簽位置,零延時地將巡檢人員位置信息顯示在機房控制中心,進行安全區域管控、人員在崗監控等。精度達到10厘米級,精確管控以優化流程、合理調度安排、提高數據機房的巡檢效率。
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北斗儲油罐、滑坡、采空區位移變形監測方案
北斗位移監測可實現水平±2.5毫米,垂直±5.0毫米的位置變化監測,可以用于滑坡,道路邊坡,采空區,尾礦庫,水庫大壩,鐵塔,儲油罐等的形變監測,通過長期的連續監測,掌握被監測體的位置變化趨勢,避免災害事故發生。
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隧道錯車智慧調度方案
鐵路隧道施工過程中,由于隧道寬度比較窄,只在固定的距離處有錯車位置,當車輛交匯位置距離錯車位置比較遠的時候車輛需要倒車到錯車位置才能錯車,這就會導致花費很多時間來錯車,大大的降低了工作效率。

