某数据中心人员定位方案
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,通过在机房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
华星智控机房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
(1)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。
(2)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。
(3)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。
(4)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。
华星智控管机房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。
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实时定位:1Hz-30Hz可调的刷新速率,确保位置实时更新。
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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。
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轨迹显示:记录待定位人员的运动轨迹。
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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 分类追踪
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
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。
8. 设备介绍
8.1 定位基站
设备参数(型号:HXZK-XD) |
|
产品规范 |
802.15.4a 802.11AN |
设备接口 |
网口 1个 |
DC口1个 |
|
供电电压 |
DC12V/POE-12V |
设备功耗 |
平均功耗5w |
安装方式 |
吸顶安装 |
工作频段 |
6.24-6.74GHz |
信道频宽 |
500MHz |
发射功率 |
0.1mw |
天线 |
全向天线 |
定位算法 |
支持TOF/TDOA |
定位精度 |
10厘米(无遮挡) |
覆盖距离 |
60米 |
尺寸(毫米) |
120*65 |
工作温度 |
-20℃~65℃ |
重量(千克) |
1.6 |
工作湿度 |
0%~90%无凝结 |
防护等级 |
IP54 |
8.2 手环定位标签
此款标签支持 佩戴在安全帽上也支持戴在手上。
设备参数(型号:HXZK-SH) |
|
充电电压 |
DC5V/1A |
设备功耗 |
瞬时功耗<10mW |
续航时间 |
TOF>1个月 |
充电口 |
MiniUSB充电口 |
工作频段 |
6.24-6.74GHz |
刷新频率 |
1-30HZ可调 |
信道频宽 |
500MHz |
天线 |
全向天线 |
定位算法 |
支持TOF/TDOA |
定位精度 |
10厘米(无遮挡) |
时间同步 |
无线时间同步 |
数据传输距离 |
大于100米 |
尺寸(厘米) |
4*4*2 |
工作温度 |
-20℃~65℃ |
重量(克) |
27 |
工作湿度 |
0%~90%无凝结 |
防护等级 |
IP54 |
电池 |
600mAh |
休眠 |
智能休眠 |
ROHS |
兼容 |
SOS告警 |
支持 |
低电量告警 |
支持 |
输出功率 |
-24dBmM/MHz |
8.3 工牌标签
设备参数(型号:HXZK-GP) |
|
充电电压 |
DC5V/1A |
设备功耗 |
瞬时功耗<10mW |
续航时间 |
TOF>1个月 |
充电口 |
MiniUSB充电口 |
工作频段 |
6.24-6.74GHz |
刷新频率 |
1-30HZ可调 |
信道频宽 |
500MHz |
天线 |
全向天线 |
定位算法 |
支持TOF/TDOA |
定位精度 |
10厘米(无遮挡) |
时间同步 |
无线时间同步 |
数据传输距离 |
大于100米 |
尺寸(厘米) |
9×6×0.7 |
工作温度 |
-20℃~65℃ |
重量(克) |
38 |
工作湿度 |
0%~90%无凝结 |
防护等级 |
IP54 |
电池 |
900mAh |
休眠 |
智能休眠 |
ROHS |
兼容 |
SOS告警 |
支持 |
低电量告警 |
支持 |
输出功率 |
-24dBmM/MHz |
9. 定位基站安装
10. 基站安装注意事项
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,液体对该频段的电磁波吸收非常明显。
4:选择视野开阔处安装。
5:本设备若采用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 -20 ℃ ~ 65 ℃ 。
高度要求
为了让基站辐射覆盖性能更佳,安装高度建议2-3米。
基站布局要求
基站在安装的时候,对布局有一定的要求,在只有三个基站的时候,尽可能安装成锐角三角形。
避免出现钝角三角形情况,这样会对系统精度造成影响。
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750px 的距离,避免在识别的时候,造成多径的误识别。
支架安装
由于设备的特殊性,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:
天线安装
定位天线必须垂直于地面,天线要拧紧。
定位基站安装高度尽量高于2米,远离遮挡,基站天线需要垂直地面向下安装。
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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。