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为何工厂人员定位系统如此重要?

本站 2018-12-21 10:35:53

为何工厂人员定位系统如此重要?

对于大型企业几百甚至几千人员同时在厂区进行生产活动,企业若无法精准掌握人员的实际位置,到岗时间等数据,生产及管控效率很难提高。特别是化学品爆炸、危险品泄露等事件的根本原因在于企业疏于管理,工作人员是否按照企业安全生产要求去执行往往比较难以管控。

现代工厂管理存在的管理难题具体有哪些?

1、工厂人员较多、车间分散,管理方面存在一定难度;

2、工厂人员管理粗放,厂区时有工人偷懒的现象发生;

3、厂区内的重要设备时有丢失、偷盗情况发生;

4、厂区的危险区域属于属于易燃易爆地带,很容易发生危险,造成不可挽回的损失和后果;

5、工厂规模较大发生事故,责任无从追究,工厂制度将难以得到完善;

6、工厂的信息化落后,管理靠人工,容易产生管理漏洞,引发不必要的管理难题。

哪种定位技术更适用于工厂人员定位?

随着智慧工厂时代的到来,在人员安全问题较为重要的行业,比如矿井、化工厂、发电厂等危险品生产企业里,为了避免人员安全事故的出现,各家企业都逐步安装了人员定位系统。对于人员的定位技术可谓是种类繁多,但是各技术之间还是有不小的差别。在室外可以利用GPS对人员进行定位,但是在室内GPS信号由于建筑物的遮挡、钢筋水泥对信号的干扰、定位精度不高等因素使其无法正常使用。下面我们来看一下常用技术的优劣势对比:

诸如RFID、UWB、WiFi、蓝牙等新兴无线定位技术都得到了研究人员的高度重视,这些定位技术也各有特点,却都无法同时满足工厂环境下人员定位的实际需求,如红外射线不能穿透障碍物进行传播;超声波易受多径效应和非视距传播的影响,且需要额外的超声波发生装置,成本较高;蓝牙定位技术所需的定位设备通常价格昂贵,且在复杂的室内环境中易受噪声干扰,稳定性较差;rfid的作用距离较短,不具备通信能力,与其他系统集成不便;WIFI定位技术所需的WIFI收发器的功耗大,且无论在室内还是在室外,它都只能覆盖半径在90m以内的区域,且易受到其他信号干扰;UWB定位是一种无载波通信技术,精度可达250px,利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,通常利用TDoA(到达时间差)和ToF(时间到达)算法实现人员或物品位置的信息。

此外,对所需定位的物品或人员UWB技术需要铺设基站和佩戴定位标签。UWB信号的辐射非常低,通常只有手机辐射的千分之一,因此在工厂人员定位系统应用时,其不存在对其他仪器仪表的干扰问题。

考虑到工业应用的严谨性,无论是从定位精度、安全性、抗干扰、功耗等角度来分析,UWB无疑是最理想的工厂人员定位系统技术之一。

UWB工厂人员定位解决方案介绍:

通过在生产车间部署基于UWB技术的定位设备,并为工作人员及相关生产设备配置标签卡(具有唯一ID),标签卡接收基站下发信号,通过接收信号时间差,利用UWB定位TDOA算法实现定位功能,结合视频联动等技术,实现对生产车间的智能化管理。

系统由应用层、解算层、传输层和设备层(定位基站和定位标签)构成,传输层主干网通信方式采用无线主干网(现场不方便布线),基于无线主干网的系统架构,下图1所示。恒高UWB室內定位系统由硬件定位设备、定位引擎和应用软件构成。系统采用UWB定位技术,通过TDOA到达时间差的算法实现三维定位,定位精度优于750px,单区域支持多于1000张/秒的定位标签,精度高,容量大。

该UWB定位系统应用软件支持PC端和移动端访问,并提供位置实时显示、历史轨迹回放、人员考勤、电子围栏、行为分析、多卡判断、智能巡检等功能。

定位准确度、精度

所谓定位准确度是,空间实体位置信息(通常为坐标)与其真实位置之间的接近程度,本系统中通俗讲就是系统定位引擎计算出来的标签位置与标签真实位置之间的偏差,系统2维定位准确度为250px。

2维定位精度即定位系统输出定位标签坐标值的方差,系统2维定位的3σ精度(3σ精度即最多有的测量结果超过该精度)为。

3、基站性能指标

本次系统定位设备采用两类基站,其中通信定位基站主要功能如下:

1)现场人员精确定位;

2)接收定位基站的原始数据;

3)与WIFI之间的数据传输;

4)小区时间同步;

5)定位标签卡的接入调度。

定位基站主要功能如下:

1)现场人员精确定位;

2)进行通信功能,将定位标签卡与自身的原始数据发送给通信定位基站。

基站外形如图1、图2所示。

图2 通信定位基站

图3 定位基站

表1为两类基站性能指标。

表1 基站性能指标

基站类型 通信定位基站(定向室内WIFI工业型) 定位基站(定向室内电池型)

定位精度(m) 0.3 0.3

覆盖范围(m) 200 100

数据传输 有线/无线 无线

供电方式 220V 电池

外形尺寸(mm) 224*224*107 160*110*60

产品重量 2.9kg 1.8kg

工作温度 -20℃~65℃ -20℃~65℃

存储温度 -40℃~80℃ -40℃~80℃

工作湿度/无凝结 0~95% 0~95%

防护等级 IP67 IP67

4、标签卡性能指标

本次定位采用工牌型标签卡,下图所示。

图4 工牌型定位标签

具体性能指标,如表2所示。

表2 工牌型标签卡性能指标

型号 EH100601A04

电池续航时间 1月(1Hz刷新频率)

充电时间 6小时

充电接口 USB

电池种类 充电锂电池

防护等级 IP54

工作温度 0℃~55℃

存储温度 -40℃~80℃

外形尺寸 85×56×

按键报警 有

远程呼叫 有

低电量提示 有

集成RFID/IC卡 有(可以作为饭卡、门禁卡等一卡通系统所需的ID卡,实现带精确定位功能的一卡通)

工厂人员定位系统能够为工厂管理和安全保障带来哪些改变?

1. 对于工人数据很难做到全面统计,安全管理上也存在很大难题。恒高科技UWB实时定位技术能够对工人实现全面实时定位,工人随身携带的定位识别卡,会实时向管理平台发送位置信息,加强对厂区的人员位置的实时管控。

2. 当厂区员工遇到紧急情况时,可按下随身携带的定位识别卡上的的报警按钮,系统会将员工报警信息第一时间发送到中控中心,并发送给部门负责人及安保人员,及时前往报警地点进行救助。

3. 恒高科技工厂人员定位系统采用智能化巡检(隐患排查),可根据具体情况制定巡更路线,在系统形成巡更数据可以随时查看巡检人员的工作路线、在某个区域的巡检时长等数据。

4. 工厂人员定位系统能够对工人进行高效的岗位管理,通过查询员工位置、移动轨迹,实现高效的人员调度。可回放指定时间段的人员或物品运动轨迹,为事件处理提供决策依据。通过对作业人员行走路线的查询,可实现巡检监察、岗位监管,保障生产流程符合安全管理标准。


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