某工厂叉车定位方案

 

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，需要在工厂内安装UWBLOC基站，叉车安装UWBLOC标签，标签是有源的信标，标签按照一定的频率发送信号脉冲，基站负责接收信号脉冲，通过脉冲到达基站的时间可以算出标签和基站的距离，在通过复杂的信号处理最后就能得到人员的实时位置。

这里面需要注意的是信号基站的天线要远离金属遮挡物体，因为金属物体会反射脉冲信号导致基站无法接收到标签发过来的信号脉冲就会造成信号丢失，从而导致定位失败发生。

安装基站的时候需要确定每台基站的X,Y,Z坐标（此坐标由自定义的直角坐标系确定），由此才能算准确人员实时精确位置。

 

3.   系统拓扑图

有线传输模式如下图所示，基站通过网线和POE交换机连接（POE交换机可以实现数据通信和基站的供电），POE交换机机把数据传输到定位引擎服务器，定位引擎服务器通过安装的定位软件通过复杂的算法计算出佩戴了信标的人员的实时位置。

信标和基站之间采用的是UWBLOC脉冲无线通信的，人员可以将信标佩戴在手上或者固定在安全帽上。

无线传输模式架构图如下图所示，设备通过自带得WIFI通信传输，只需要给基站供电即可。

 

4.   定位系统功能介绍

4.1、连续实时的将全厂区每台叉车的实时位置呈现在工厂电子地图上，如下图所示，可以查看搜索任意叉车当前所在位置。

 

4.2、可以在电子地图上将任意位置划定为考勤区域，通过在电子地图上划定考勤区域，可以实现对进出区域叉车自动考勤统计，记录叉车进出此区域的时间并且统计叉车在考勤区域的停留时间等信息，并可以形成统计报表导出。

如下图所示通过鼠标可以在地图上划定任意区域为考勤区域。

 

4.3、轨迹回放功能，系统可以保存数月的历史轨迹，支持查询任意车辆某一个时间段的运动轨迹。

 

4.4电子围栏功能：通过鼠标可以将任意区域划定为电子围栏区域，选择区域的报警规则。未经授权车辆或人员进入电子围栏区域就会触发报警提醒，报警类型有进入报警，出去报警，超员报警等可选。

 

5.   定位模式介绍

UWBLOC定位系统可以实现三种不同的定位模式，分别为存在性检测，一维，二维模式，根据用户需要实现的效果我们可以选择不同的定位模式以达到降低成本目的。

1、存在性检测：通俗的说就是在或者不在的检测，通过安装一个基站就可以实现，如图中基站7、8所示，检测目标对象是否在某空间内。

2、一维定位：就是只有某一个方向的位置信息，比如隧道、走廊、过道这种狭长的地方，不关心目标对象在宽度方向位置，只需要知道在长度方向位置就可以通过安装2个基站实现定位，如图中1、2基站。

3、二维定位：就是要精确的知道目标对象的准确X,Y坐标位置，就需要在定位区域至少安装3台基站实现二维定位效果。如图中3、4、5、6基站所示。

 

 

6.   基站布点方案

如下图所示为基站的设计的安装位置和高度。

 

 

 

 

定位基站布点图方案

 

如下图所示，室外狭长的通道设计为1维定位，其他区域设计为二维定位。

 

 

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。

DC供电模式如下图所示连接。

 

 

 

POE供电模式如下图所示，设备可以通过标准的POE设备进行。

 

 

 

 

 

 

 

8.定位标签的供电

如下图所示定位标签是通过锂电池供电的，如果锂电池没电了标签会闪红灯提醒，标签没电后可以通过配发的USB数据线充电，一般2小时可以充满，充满后设备亮绿灯

  

9. 定位基站的安装

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。