煤场人员及设备实时定位系统

通过在封闭煤棚内增加超宽带(UWB)人员及设备实时定位监测系统,可以全方位的监测封闭煤场内所有人员和作业机械的实时位置信息,配合视频监控系统可以了解设备和人员作业情况,当出现人员和作业机械存在碰撞风险时,可以进行及时报警,保证人员和设备的安全。
UWB系统主要由三部分组成:1)定位传感网络,包括定位基站(主站和从站)和定位标签;2)局域网;3)定位信息处理软件。

1)定位标签
定位标签配置在煤场内机械设备或人员安全帽上,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。

2)定位基站
定位基站有主基站和从基站,定位基站固定在已知位置,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;主基站除具备从节点接收功能外,还应具有向各从基站发射同步信号,使各个定位基站获得统一的时钟,以便获得标签发射的信号到达不同基站的时间差。

本次需要定位的区域为2个圆形煤场,采用二维定位。对定位区域内的工作人员或车辆运动轨迹、工作规范等做实时的监控。
基站布设方案如下:


3)局域网
用于定位传感网络和定位信息处理平台的联通,负责将定位传感网络获得的标签的位置信息传送给信息处理平台。
定位管理系统
定位管理系统通过后台定位引擎内嵌先进的定位算法,解算出标签的实时位置及运动轨迹:可精准快速地进行煤场同步和全局同步;采用时隙划分、优化碰撞等算法,大幅度提高系统的容量、稳定性和实时性;同时配置定位基站和定位标签的工作参数。系统也可实现无缝蜂窝连接,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。其具体功能包括:
1)精准实时定位
实时显示车辆、人员位置无延时的显示在地图上,清晰的掌握被监测对象实时动态分布情况。

2)轨迹回放
历史数据查询:可回放查询历史时刻或时间段内目标对象的位置、轨迹、停留时间等信息。

3)电子围栏功能
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报警。

4)安全告警功能
A.人员防闯入报警:通过安装在圆形煤场门口处的摄像头实时对进入煤场的人员进行抓拍,通过与人员定位系统检测的信号进行对比,防止人员未携带安全帽及工作定位标签进行现场工作,避免煤场非法闯入情况的发生。

B.人员与车辆安全距离防碰撞告警:对人员与车辆之间的安全距离进行实时监测,一旦人员进入车辆危险范围内,发出告警信息,同时在车辆上安装声光报警器用于提示车辆及人员。
C.人员/车辆与取料臂安全距离防碰撞告警:根据刮板取料臂与障碍物允许的安全旋转角度阈值,给取料臂周围设置安全预警区域,人员及推煤机进入安全预警区域内即发出报警信号,通过堆取料机上安装的声光报警装置给人员及车辆驾驶员发出警报;当人员、车辆与取料臂安全距离小于极限安全角度,触发取料臂急停。
D.长时间静止报警:工作人员静止不动时间超过10分钟(可根据实际情况设置),触发长时间静止告警,向后台发出报警信息。
E.SOS紧急报警:人员定位标签上配有“SOS”紧急告警按钮,可随时向后台发出报警信息。
5)告警记录
告警信息可实时在后台查看。
