综合管廊人员定位系统方案.docx

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综合管廊人员定位系统方案

地下管廊人员

定位系统

***********有限公司

2017.07.28

1、前言

************有限公司于2004年成立，作为专业视频传输设备制造厂商，致力于研究开发具有国际标准、高可用性、高品质的HTCview系列高清传输和高清视频产品，积极与全国各大科研院校建立了技术开发协作。

*************有限公司总部位于深圳，业务已在全国十几个省、市、自治区，为高速公路、城市交通、公安交警、监狱、海关、军队、石化、煤矿、水利、电力、机场、港口码头、教育、工厂等行业用户提供了专业化的视频监控设备和解决方案和成功案例。

  ************有限公司是一家从事隧道人员定位系统、煤矿人员定位系统、厂区人员定位系统设备、地下综合管廊、矿用通信广播、安全监控系列产品研发、设计、生产、销售于一体的高新技术企业。

产品已通过国家公安部安全与警用电子产品监测中心和交通部国家交通安全设施质量监督检验中心（交通部交通工程监理检测中心）全面测试，在同行业处于领先地位。

****在坚持自主品牌，坚持“快捷、创新、细节”的原则中获取客户的需求，满足客户需求。

2、环境介绍

城市综合管廊又称共同沟，它是实施统一规划、设计、施工和维护，建于城市地下用于敷设市政公用管线的市政公用设施，是指在城市地下用于集中敷设电力、通信、广播电视、给水、排水、热力、燃气等市政管线的公共隧道，设有专门的检修口、吊装口和监测系统，是保障城市运行的重要基础设施和“生命线”。

城市综合管廊避免了由于敷设和维修地下管线频繁挖掘道路而对交通

和居民出行造成影响和干扰，综合管廊自动化控制系统是城市基础设施建设发展的新方向，是城市地下空间开发的重要形式之一。

它作为一种集约化、可持续性的管线敷设方式，通过合理利用城市用地，综合确定城市工程管线在城市地上、地下空间位置，避免工程管线之间及其相关建筑物相互干扰，为各管线工程的规划管理提供了依据，保持路容完整和美观，便于各种管线的敷设、增减、维修和日常管理，提高了城市管理效率，减少了人力、财力、物力的巨大浪费，促进城市不断向着现代化、智能化方向发展。

地下管廊应用后，会安排人员定期去管廊内部巡查及检修，但是地下管廊情况复杂，人员下到井下可能会有危险，基于对管廊检修人员的安全方面考虑，研发出了一套完整的人员定位系统，避免了人员在管廊里出现危险而上面的管理人员不能及时知晓的情况。

3、系统说明

本系统是一套完善的人员定位管理系统，针对地下管廊巡检人员的实际情况设计了多个功能，很大程度上避免了人员在下到地下管廊发生危险后无人知晓的情况，提高了工作效率。

4、定位系统的设计

4.1系统拓扑图

4.2定位系统的原理

超宽带（UWB）技术是一种使用1GHZ以上带宽无载波通信技术，利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。

定位原理

在室内定位系统中，人员或物品上所佩戴的定位标签利用脉冲信号发射出位置数据被各个定位基站接收，得到定位标签信号到达不同定位基站的时间差，然后处理软件对位置进行解算最终得到被定位物体的位置（如图）

4.3定位系统的技术特点

定位精度高：

视距条件定位精度10厘米；一般遮挡定位精度优于20厘米

系统容量大：

1HZ频率，单区域可以兼容2000+个定位标签

高抗干扰：

不受高压线，电台等电磁信号干扰，也不干扰这些信号

功耗小：

定位标签1HZ刷新速率功耗0.6mw,定位基站功耗5W

穿透力强：

木板、玻璃等遮挡不影响定位精度

覆盖面积大：

空旷环境电基站覆盖60-80米，一维定位覆盖100-150米

4.4设备介绍

4.4.1读写器（通用型）

读写器（通用型）：

以太网，功率：

6W，有效识别距离：

2-80米可调；可同时识别200个以上不同的视频识别卡；SuperRFID的移动时速可达200公里以上；调制方式：

GFSK；额定工作电压：

DC12V。

4.4.2读写器（防爆型）

读写器（防爆型）：

以太网，功率：

6W，有效识别距离：

2-80米可调；可同时识别200个以上不同的视频识别卡；SuperRFID的移动时速可达200公里以上；调制方式：

GFSK；额定工作电压：

DC12V。

外壳利用新型防爆材料制作。

4.4.3电子定位标签

详细参数

工作频段：

超宽带3.1GHz-7.0Ghz供电方式：

可充电锂电池

工作温度：

-20℃–55℃工作温度：

小于85%

续航能力：

5个月（1Hz刷新频率）尺寸：

57×37×14mm

工作频段：

3.1GHz-7.0GHz供电方式：

纽扣电池

工作温度：

-20℃–55℃工作温度：

小于85%

续航能力：

6个月（1Hz刷新频率）尺寸：

48×48×20mm

4.4.4数据采集器

用来收集读写器的数据，然后通过有线或无线传输给系统终端。

通常4-6台的读写器用一台数据采集器。

同时，数据采集器还提供485/232/网口/GPRS/WIFI等多种接口，方便用户选择。

4.5定位系统的组成

4.6定位系统的基站布置

由于定位基站采用定位传输的技术，定位原理是基于信号衰减值算法。

定位基站的覆盖距离室外50-200米，室内40-150米（这是在无遮挡空旷地带的值，如果有遮挡物，范围降低）。

因此无论是在室内还是室外，只要在定位信号覆盖区域内，标签同时节点基站覆盖，即可实现精确定位。

定位基站部署原则

基站主要用于接收定位标签广播出来的数据，并将数据传给定位引擎。

基站可以部署在任何需要进行定位覆盖的区域，空旷区域内基站与标签的最大通讯距离是150米左右。

对于定位系统的基站部署时，原则是每个方仓每隔50-80米安装一个读写器。

4.7定位系统的现场安装图

5.软件功能设计

5.1实时定位功能

人员实时定位：

在软件中显示管廊内工人的实时位置，位置信息采用一维定位技术，精度为0.5米左右；

5.2运动轨迹查询

输入要查询人员的姓名及时间段，系统会显示出该人员的移动轨迹。

5.3视频联动功能

系统可以跟视频监控系统进行联动，利用定位系统实时调动摄像头，查看现场情况。

5.4电子围栏功能

用户可在电子地图上划定电子围栏，限制定位目标的出入，一旦发生禁止行为，后台即发出报警，告知管理人员有人或者物品进入或者走出电子围栏区域。

5.5区域热图分析

系统可以对单目标长时间定位数据和多目标实时定位数据进行大数据分析。

可以知道某区域人员或者物品的数量，某区域人停留的时间。

5.6动态考勤功能

定位目标携带定位标签进入定位区域的时候，后台可以根据定位结果统计出人员的出勤和缺勤情况，实现动态自动考勤。

6、人员定位系统的优势

1、传输频率可靠、系统运行稳定：

采用2.4GHZ高频段，可不受强磁干扰。

2、安装、维护、使用简单、方便：

无线发射接收不需要天线，省去了安装天线的麻烦；

3、人员监测覆盖范围大：

每个分站可挂接12台智能无线编码接收器，12台无线编码接收器都可以挂在同一条4芯电缆上。

大大降低了使用成本和减少维护工作量；

4、传输方式多样化：

1）电缆传输

2）光缆传输

3）电缆与光缆结合传输

5、客户端采用B/S结构：

服务器采用标准数据库SQL-server,，IE浏览，维护方便，便于将来二次开发。

6、人员标识卡安装方便，耗电低：

人员标识卡采用美国进口低功耗芯片，软件工作方式合理，采用普通纽扣电池可用2年，避免了人员标识卡因频繁更换电池，增加成本和维护量，而且可安装于矿帽上，非常方便