化工行业人员定位管理系统方案.docx

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化工行业人员定位管理系统方案

技术设计方案

1.行业现状分析

近年来，安全一直都是人们十分关注的一个问题，特别是化工类的工厂，化学工业生产本身面临着安全生产和环境保护等方面的重要问题，化工企业的原料、产品涉及的范围广、种类多，而大部分属易燃、易爆、易腐蚀、有毒物质，化工企业生产过程复杂，工艺多样，操作控制条件严格，人员众多，难于管理，给安全生产带来了极大的挑战，也给工厂管理者带来了巨大的管理压力和管理难题。

因此，在做好企业本职的安全日常管理工作以外，采用新技术、新理念、新方式，建设基于工厂人员安全管理的现代信息化智能管理系统，可以为企业发展保驾护航，保障员工的人身安全，提前预防潜在的危险，利用信息化、智能化的管理手断，不断提升自身的安全管理水平和综合素质，为工厂安全生产和员工生命安全保驾护航。

为此，我们设计了基于化工类行业的人员定位智能化管理系统，帮助工厂实现智能化的人员管理，考虑到化工类工厂的行业特殊性，在硬件产品设计中，根据国家对化工类设备生产规范的防爆性要求，我们设计生产的产品可满足国标GB3836对相关产品防爆性的要求，以满足化工类行业客户对设备使用安全性的要求。

2.设计依据

参考

●GA/T75-94安全防范工程程序与要求

●GA/T74-94安全防范系统通用图形符号

●GB50348-2004安全防范工程技术规范

●数字通信接口标准（G.703）

●国家标准《爆炸和火灾危险环境电力装置设计规范》GB50058规定

●《化工企业静电接电设计规程》HG/T20675

●GB3836爆炸性气体环境用电气设备

3.设计原则

●以人为本：

“人”是工厂的主体，系统设计应紧紧围绕着对人员管理的实际需求，以实用、简便、经济、安全为原则，同时满足工厂对于厂区内人员管理的要求，达到高效、智能化管理的目的。

●可行性和适应性：

系统要保证技术上的可行性和经济上的可能性。

●实用性和经济性：

系统建设应始终贯彻面向应用，注重实效的方针，坚持实用、经济的原则。

●针对性：

厂区人员移动实时定位智能化管理系统的设置并非千篇一律的，而应根据项目的实际情况，如项目规模、配套设施、管理定位、用户对象、管理要求、厂区规划及平面布局等等因素，作出有针对性的设计。

●先进性和成熟性：

系统设计既要采用先进的概念、技术和方法，又要注意结构、设备、工具的相对成熟。

不但能反映当今的选进水平，而且具有发展潜力，能保证在未来若干年内占主导地位。

●开放性和标准性：

为了满足系统所选用的技术和设备的协同运行能力，系统投资的长期效应以及系统功能不断扩展的需求，必须追求系统的开放性和标准性。

●可靠性和稳定性：

在考虑技术先进性和开放性的同时，还应从系统结构、技术措施、设备性能、系统管理、厂商技术支持及维修能力等方面着手，确保系统运行的可靠和稳定性，达到最大的平均无故障时间。

●安全性和保密性：

在系统设计中，既考虑信息资源的充分共享，更要注意信息的保护和隔离，因此系统应分别针对不同的应用和不同的网络通信环境，采取不同的措施，包括系统安全机制、数据存取的权限控制等。

●可扩展性和易维护性：

为了适应系统变化的要求，必须充分考虑以最简便的方法、最低的投资，实现系统的扩展和维护。

4.用户需求分析

结合当前最新的移动定位技术和通讯技术，针对化工企业对系统提出的智能化要求，本方案通过无线通讯技术将所有的定位设备及各智能化设备集成在同一个网络平台上运行，不仅方便了系统集中的统一管理，又便于今后系统的分布式扩展，从而保证本系统真正的成为智能化管理系统。

结合国内外最新的室内移动定位技术及我公司多年来的技术积累及实施经验，同时充分考虑到智能化系统在产品兼容条件下的可扩展性，采用目前成熟、稳定的移动定位技术，为化工类企业设计了以下几个版块的智能化管理系统。

员工管理：

对厂区内员工任意位置（室内、室外、楼层等）实现高精度实时定位管理，移动轨迹实时记录、查询、回放，对人员滞岗、偏离、离岗、超员、超时等情况报警提示，对人员消失、非法闯入特定区域等进行报警提示，对员工考勤、巡检路线等进行智能化管控。

访客管理：

对来访人员进行记录、路线管控、非法闯入、偏离等管控

区域管理：

对特殊区域、特定区域、特定路线等进行设置、管控

物品管理：

对特定的物品、特定位置、偏离、消失等进行智能化管控，信息资源通过平台充分共享，同时也注意信息的保护和隔离，因此系统应分别针对不同的应用和不同的网络通信环境，采取不同的措施，包括系统安全机制、数据存取的权限控制等。

5.系统总体概述

人员移动实时定位智能化管理系统主要针对区域内的移动物体进行实时位置管理，结合了先进的短距离无线通讯技术、短距离移动定位技术、数字通信技术、数字视频技术等，实现了对区域内的移动物体进行实时位置定位、实时轨迹分析、人员智能化管理等功能，能够高效记录、存储、查询、汇总区域内相关人员的实时位置信息，并对位置信息进行智能分析，实现对区域内移动人员和移动物体的智能化管理，解决了区域内移动人员管理的相关难题。

人员移动实时定位智能化管理系统涉及物联网技术、短距离通讯技术、短距离移动定位技术、计算机软件、数据库、数字通讯等技术。

因此，在设计方案时，除了考虑其功能外，在稳定性、可靠性、抗干扰能力、容错能力、异常保护及防爆要求等方面也做了充分的考虑。

系统利用现有成熟的无线、有线通讯网络作为主传输平台，相应的终端等设备与系统挂接，通过移动定位管理平台与主系统标准的专用数据库进行后台数据交换，从而实现对区域内移动物体的全方位智能化管理，系统图如下：

6.系统设计要点

6.1针对化工行业的设计要点

考虑到化工类行业的特殊性和危险性以及安全生产的要求，我们加强了对人员管理的智能化管控，对人员管理系统进行了一些有特别针对性的设计：

6.1.1实时监测

实现对人员的位置、轨迹的实时记录和查询、回放（轨迹信息可1年以上储存），定位精度在5米范围内，以实现对人员的高精度位置定位要求。

6.1.2智能管控

对人员进行危险区域的实时监控，对非法人员进入、区域范围内人员超员、人员滞留等进行报警提示，对人员的考勤、分布状态、运行轨迹等做了智能化数据分析处理，对于人员过于集中、巡视路线偏离、离开规定区域等进行了智能化分析处理，以达到智能化管控，并及时提示管理者进行相应的处理。

6.1.3应急处理

对遇到突发状况时，系统会记录所有人员的位置信息，对于异常或是信号突然消失的人员，系统会进行记忆功能，记录下相关人员最后消失的位置，并持续跟踪人员标签的实时信息，当检测到消失人员的最新信号时，系统自动调整更新跟踪状态，方便管理者采取应急措施进行相应处理。

对于消失人员信号消失未检测到，系统会对前1秒的消失点位进行持续提示，并根据报警提示区域的情况进行相应的处置。

6.2人员安全管理及厂区安全监测的特殊设计

为满足对人员安全管理及厂区安全监测的要求，我们对系统也进行了比较独特的一些设计：

6.2.1定位网络

采用超低功耗自组网技术，排除设备通讯网络产生谐波共振对化工类厂区的安全生产产生影响（考虑到大功率的发射基站工作有可能产生谐波共振，造成对危险气体车间的生产风险而专门设计此组网方式），采用自组网技术实现对厂区信号自动全覆盖，避免了死角的产生。

同时，考虑到化工厂的特殊环境和金属构件过多等情况，系统设计时考虑到了金属吸波效应、特殊介质影响等因素，对系统的网络结构和信号传输等方面做了特殊处理，可以在各种复杂环境情况下正常通讯，有效保证网络的稳定、通畅。

6.2.2硬件设备

满足国标GB3836对于防爆性产品的相关要求，严格按照施工规范要求进行设备安装调试。

6.2.3软件系统

采用图形化设计，简洁明了，系统采用云端设计，可通过互联网在任何地方通过相应权限登陆系统（可按要求定制），实现管理的灵活性。

系统直观反应监测画面，与声光报警等设备联动，及时处理异常信息和特殊状况，同时预留系统接口可与第三方系统对接联动，实现实时联动、数据共享、智能化分析处理。

6.2.4人员标签

配置在人员身上，以实时发送位置信息，标签采用无线技术，可充电设计，设计小巧，标签电池使用周期为1年左右充一次电，有多种款式可选（可定制）。

6.2.5系统扩展

系统留有丰富的接口可扩展与第三方系统进行对接（视频等系统）。

6.2.6设备安装

考虑到化工厂区的安装规范和项目施工的难易程度，设备采用了无线自组网技术，只需对相应安装点位的定位器进行供电连接即可（只需供电，无需其它施工），避免对厂区施工量过大造成一定的影响，同时也降低了施工难度，易于安装维护。

6.2.7设备维护

为了更方便的维护系统，我们在软件系统中设计了设备自检系统，厂区内的所有定位器、人员标签、网关等所有硬件设备，定时设备自检，对有异常的设备（如：

断电、信号异常等）系统会主动报警提示（对异常设备报警地示具体的安装位置和设备异常原因），大大降低了设备维护的难度，能很轻松灵活的对所有设备进行智能化管理，有效的保证系统的稳定、正常运行。

（图为设备自检系统参考界面，可根据不同界面具体定制，绿色闪动代表设备正常，红色闪动代表相应设备异常）

7.系统组成

7.1主要定位设备

7.1.1无线位置定位器

安装在区域内的相关位置，以获取人员移动的轨迹数据，捕捉移动带人员标签的实时定位位置。

7.1.2人员标签

配置在人员身上，以实时发送位置信息，标签采用无线技术，可充电设计，设计小巧，标签电池使用周期为1年左右充一次电，有多种款式可选（可定制）。

7.1.3数据网关

用于收集移动定位数据的汇总和传输，为后台传送数据进行智能化分析，有多种网关形式可选，以太网、WIFI、全网通（4G），可以不同的安装场合配合使用。

7.1.4计算机及服务器

实现数据的交互处理，实现区域的智能化集中管控。

7.2系统智能化管理软件

系统采用云计算技术，通过云计算的设计可以把大量的数据处理工作通过多台服务器共同来完成，避免了单台服务器处理所有的数据带来的运算压力，系统主要由六个部分组成。

7.2.1系统核心程序

主要是负责数据的管理和接收数据采集端发送过来的数据，并对采集端送来的数据进行比对、分析、智能化处理等。

7.2.2信息采集程序

主要负责采集定位标签的数据，并对人员标签实时位置进行定位计算、分析，对运行轨迹进行智能化分析、记录。

7.2.3运用端程序

负责地图显示、人员位置显示、告警输出等。

7.2.4后台管理

主要负责移动物体与标签之间的关联，人员、物品的档案管理，定位区域管理，权根设置，以及各种查询统计等。

7.2.5设备管理平台

负责对区域内所有设备进行实时监控，对问题设备进行实时报警，以方便及时对设备进行维护及管理。

8.系统功能介绍

8.1系统主要功能图

系统主要功能图（可根据实据需求具体定制）

8.2人员定位功能

8.2.1人员区域内实时定位

1）能够对区域内已佩带定位标签的人员进行实时位置定位

2）定位位置精度5米范围内，并实时显示在监控地图上，且地图上的人员位置随着人员的变化而实时变化。

3）人员异常消失，有自动记忆功能，记录人员在异常消失前一秒的具体位置信息，并持续提示消失位置，直到信号再次出现或系统进行相应处理才能解除报警提示。

8.2.2区域内人员的统计及智能化考勤

对区域内人员的实到人数，到岗时间，是否到齐，所缺席人员的姓名等进行实时记录显示。

8.2.3人员查找

在监控端可进行分级管理，多种查询方案，可实时查询指定人员的当前所处位置。

8.2.4人员异常信息报警提示

可对重点区域或人员进行监控，人员消失、超员、滞留等实时报警提示，并实时记录人员消失前一秒的实时位置。

8.2.5对人员非法闯入、超员、滞留等报警提示

1）可对区域内人员非法闯入、超员、滞留等进行设置，超过规定时间报警提示。

2）可对区域内人员的移动位置进行管理，超过设定区域实时时报警提示。

3）可对重点区域实行限制管理，非区域内人员闯入，实时报警提示。

4）可设定时间和路线，在时间范围内离岗或是偏岗，偏离规定巡检路线、没有巡检完规定路线，系统自动分析记录，并进行相应的处理的提示。

8.2.6人员管理

可对所佩带标签员工的档案信息进行综合分析管理。

8.2.7行为考核

可对设定具体路线的标签进行行为考核，如已划定的具体巡视线路，对线路是否按时、按规定进行巡视，对不符会规定要求的，进行行为智能化考核并记录存档。

8.2.8轨迹回放

对人员进行实时位置定位，并记录实时运行轨迹，对需要查看的人员，可对全部移动轨迹进行查询。

8.2.9人员临时授权

可以系统对需要临时进入某个特定区域时，系统进行临时授权，允许进行特定区域。

8.2.10设备管理

系统可对现场所有的硬件设备进行实时状态管理，记录设备的工作状态，当标签或定位器等相关设备电池电量低、信息发送异常、掉网、断电等情况进行实时监控，对异常设备进行实时报警提示，对设备所有的位置在地图上进行显示，以更方便快捷的进行设备维护和管理。

8.3物品管理

8.3.1物品区域定位

通过电子地图实时监控重要设备及危险物品的位置信息。

8.3.2物品查找

多种查询方式，可以通过物品名称或编号等快捷查询位置。

8.3.3物品消失报警

物品XX，离开了指定区域系统会自动报警提示。

8.3.4非授权报警

物品XX，离开了提定区域后系统会自动报警提示。

8.3.5超出授权时间报警

当物品离开指定区域，超出授权时间后，系统会自动报警提示。

8.3.6报警联动

系统设置了丰富的报警联动机制，人员异常报警、区域异常报警、标签设备异常报警等，系统都会智能化协助进行机制联动，并有效的降低管理风险，防患于未然。

8.3.7系统接口

系统具有可扩展性，可以多种系统进行对接和数据共享。

9.系统界面功能介绍

9.1系统登陆界面（按需求定制）

9.2系统主界面（按需求定制）

（系统界面可按要求定制，监控地图可根据实际需求定制为平面图及立体图，功能版块可以根据现场需求灵活调整和合理定制）

9.3系统监控界面2（可定制立体图）

整体监控界面3

9.4系统人员管理界面

9.5轨迹分析界面

（轨迹回放方式可按现场管理的要求进行定制和设置，可对查询方式和显示方式进行定制）

9.6设备管理界面

10.主要设备性能参数

产品名称

产品型号

品牌

技术参数

产品图片

产地

人员携带识别卡

XF-K02

通讯方式：

2.4G无线通讯

输出功率：

≤5mW

发送频率：

可通过参数设置4-100秒/次，自由选择。

内置天线：

增益>2dbm

电池使用时间：

>1年（单次充电使用时间）

电池规格：

可充电锂电池，容量>200mAh

充电时间：

≤2小时

电池电量监测：

每天对电池电量不低于4次监测并上传记录在后台数据库，电池电量低于设定值后台主动告警提示。

工作温度：

-10~+60℃

系统标签容量：

>2万个

成都

防水

定位器

XF-D019

讯飞

通讯方式：

2.4G无线通讯

输出功率：

≤100mW

天线：

增益>2dbm

宽电源电压供电：

DC9-24V

设备功耗：

<20W/天

工作温度：

-25~+85℃

防水等级：

IP65（室外防雨淋）

成都

防爆

定位器

XF-FD016

讯飞

通讯方式：

2.4G无线通讯

输出功率：

≤100mW

天线：

增益>2dbm

宽电源电压供电：

DC9-24V

设备功耗：

<20W/天

防爆设计：

根据国标GB3836.1、GB3836.4要求进行产品的设计和生产

防爆等级:

Ⅱ级

工作温度：

-25~+85℃

成都

数据

网关

XF-W003

讯飞

低速无线通道：

A.天线：

增益>2dbi

B.2.4G无线通讯;

高速无线通道：

A.天线：

增益>8dbi

B.2.4G无线通讯;

C.需满足数据集中器之间高速无线数据通讯，替代有线网络。

以太网功能：

A.设备接口：

RJ45

B.通讯协议：

TCP/IP

C.通讯速率：

10Mbit

输出功率：

<100mW

电源电压：

DC12V

设备功耗：

<50W/天

工作温度：

-20~+85℃

防水等级：

IP65（室外防雨淋）

成都

数据

集中网关

XF-W004

讯飞

以太网功能：

A.三通道RJ45接口

B.通讯协议：

TCP/IP

C.通讯速率：

10Mbit

GPRS网络通讯：

支持4G、3G、GSM手机网络

输出功率：

<100mW

电源电压：

DC12V

设备功耗：

<45W/天

工作温度：

-20~+85℃

防水等级：

IP65（室外防雨淋）

成都

防爆

电源

XF-D001

讯飞

输出功率：

48W

输入电压：

AC100V-240V

输入频率：

50-60Hz

输出电流：

2A

输出电压：

DC24V

产品认证：

CCC、国家强制性安规认证

成都

防水

电源

XF-D002

讯飞

输出功率：

48W

输入电压：

AC100V-240V

输入频率：

50-60Hz

输出电流：

2A

输出电压：

DC24V

防水等级：

室外、防雨淋

成都

系统

控制软件

XFRDV2.1

讯飞

系统架构

A.采用BS架构

B通过浏览器局域网内部访问及使用系统，无须安装客户端

系统功能：

A.人员区域实时定位

B.人员轨迹实时记录

C.区域人员考勤管理

D.人员消失报警功能

E.人员超员报警功能

F.人员滞留、偏离、超时报警

G.人员路巡检综合管控

H.访客综合管理

I.人员实时查找

J.重要物品综合管理

K.重点区域特殊管控功能

L.员工档案综合管理

M.其它定制化功能

通讯系统

A.主要通讯网络

人员位置定位标签、位置定位器、数据集中器三者之间数据传输，均采用2.4G无线通讯。

有效降低布线量及后续维护时效。

B.干网通讯网络1（数据集中器之间）

采用高速无线通讯技术

C.干网通讯网络2（数据集中器与网关之间）

采用以太网（TCP/IP）通讯技术

D.多局域网融合

兼容厂区多个独立局域网络间跨网通讯。

E.多广域网融合

兼容有线互联网，手机网（4G,3G,GSM全网通）两种形式与云平台通讯。

应急报警

对遇到突发状况时，系统会记录所有人员的位置信息，对于异常或是信号突然消失的人员，系统会进行记忆功能，记录下相关人员最后消失的位置，并持续跟踪人员标签的实时信息，当检测到消失人员的最新信号时，系统自动调整跟踪状态，方便管理者采取应急措施进行相应处理。

对出现状况的区域，系统也会自动提示警示。

设备后台自检

系统所涉及的主要设备，包括（人员位置定位标签、位置定位器、数据集中器）运行情况进行24小时不间断监测（每30分钟监测一次）；能通过后台智能算法对主要设备运行情况，设备故障做出初步分析及推送提示。

实时数据

A.后台每5秒更新并记录一次网络覆盖下的人员位置定位标签。

B.每次更新的实时定位数据能通过前端系统显示某人具体位置；

C.实时更新统计各区域在线人数；

D.实时分析和监测重点区域。

按需定制界面和系统功能

成都