UWB智慧電廠如何助力作業(yè)人員保障安全及精準(zhǔn)巡更考勤？

　　1. 應(yīng)用背景

　　1.1 行業(yè)現(xiàn)狀與發(fā)展

　　1.1.1.政策方向

　　隨著新中國(guó)國(guó)策“2030年實(shí)現(xiàn)碳達(dá)峰，2060年實(shí)現(xiàn)碳中和”落地，電力企業(yè)發(fā)展進(jìn)入增速賽道，基于企業(yè)現(xiàn)有的數(shù)字化、信息化建設(shè)基礎(chǔ)，將云平臺(tái)、大數(shù)據(jù)、物聯(lián)網(wǎng)、移動(dòng)互聯(lián)、機(jī)器人、虛擬現(xiàn)實(shí)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)手段與傳統(tǒng)電力企業(yè)安全生產(chǎn)、運(yùn)營(yíng)管控有機(jī)融合，構(gòu)建覆蓋企業(yè)全層級(jí)、全業(yè)務(wù)、全過程的智慧管控平臺(tái)，精確感知生產(chǎn)數(shù)據(jù)、優(yōu)化生產(chǎn)過程、減少人工干預(yù),打造“智能、協(xié)同、融合、安全、柔性”的智慧電廠生態(tài)體系，使電廠處于安全性高、經(jīng)濟(jì)性好、綠色環(huán)保、適應(yīng)性強(qiáng)的良好運(yùn)營(yíng)狀態(tài)。

　　1.1.2.技術(shù)方向

　　智慧電廠管理體系與安全體系并重，利用先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)、互聯(lián)網(wǎng)、人工智能等先進(jìn)技術(shù)，做到設(shè)備層、控制層、生產(chǎn)監(jiān)管層的狀態(tài)監(jiān)管級(jí)數(shù)據(jù)采集并將各層級(jí)數(shù)據(jù)送入中樞核心的管理層，做到電廠生產(chǎn)智慧化統(tǒng)籌的終極目標(biāo)。

　　1.1.3.UWB技術(shù)特性

　　UWB(Ultra Wideband)是一種無載波通信技術(shù)，利用微秒至納秒級(jí)的非正弦波窄脈沖傳輸數(shù)據(jù)。UWB調(diào)制采用脈沖寬度在ns級(jí)的快速上升和下降脈沖，不需常規(guī)窄帶調(diào)制所需的RF頻率變換，脈沖成型后可直接送至天線發(fā)射。頻譜形狀可通過甚窄持續(xù)單脈沖形狀和天線負(fù)載特征來調(diào)整。

　　UWB信號(hào)的輻射非常低，通常只有手機(jī)輻射的千分之一，因此在工業(yè)上應(yīng)用時(shí)，其不存在對(duì)其他儀器儀表的干擾問題。

　　表 1 各物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)對(duì)比

　　定位技術(shù)定位精度安全性穿透性抗干擾功耗輻射傳輸距離建設(shè)成本應(yīng)用行業(yè)

　　Wi-Fi3~10m較高強(qiáng)較強(qiáng)高較高30~50m較高商業(yè)/工業(yè)

　　藍(lán)牙3~5m較高弱弱較低較低10m較高商業(yè)

　　藍(lán)牙AOA0.5~2m較高弱弱較低低20~100m較高商業(yè)

　　地磁2~5m較高NA極弱較低NANA低商業(yè)

　　GPS/北斗10m較高弱較強(qiáng)極高低NA無戶外

　　RFID1-8m低弱弱低或無低5m~100m較高商業(yè)/工業(yè)

　　ZigBee3~10m較低弱弱低較高70m較高商業(yè)/工業(yè)

　　UWB0.3m非常高強(qiáng)強(qiáng)低低> 100m較高商業(yè)/工業(yè)

　　紅外5~10m高NA弱高低5m高工業(yè)

　　超聲波0.01~0.1m高NA強(qiáng)高低5m高工業(yè)

　　機(jī)器視覺1~2m較高NA弱高NA10m極高商業(yè)/工業(yè)

　　1.2 行業(yè)痛點(diǎn)

　　1.2.1.巡檢疏漏管控

　　傳統(tǒng)生產(chǎn)區(qū)域人員日常巡檢通過人工登記方式記錄和管理，信息無法實(shí)時(shí)共享并存在漏檢等情況，存在危險(xiǎn)隱患。

　　故需采用UWB人員定位技術(shù)，實(shí)時(shí)準(zhǔn)確定位作業(yè)人員，并通過巡檢路徑及行程任務(wù)的方式，精確規(guī)范巡檢路徑、巡檢時(shí)間等，管理者可遠(yuǎn)程實(shí)時(shí)查看巡檢位置與進(jìn)度，做到實(shí)時(shí)可看，事后可查。

　　1.2.2.在崗考勤分析

　　傳統(tǒng)生產(chǎn)區(qū)域，無法進(jìn)行人員在崗在位實(shí)時(shí)考察與記錄分析，導(dǎo)致關(guān)鍵位置人員離崗存在無人監(jiān)察及快速處理的情況，存在危險(xiǎn)隱患和管理落后問題。

　　故需利用UWB三維精準(zhǔn)定位技術(shù)，與兩票管理融合，自動(dòng)統(tǒng)計(jì)在崗人員在崗時(shí)間、在崗位置、在崗人數(shù)、行動(dòng)軌跡等等，結(jié)合工作區(qū)電子圍欄，可輕松實(shí)時(shí)查看、統(tǒng)計(jì)及自動(dòng)警報(bào)。

　　1.2.3.外協(xié)人員管控

　　電廠會(huì)有計(jì)劃進(jìn)行機(jī)組的檢修工作，諸如清洗、動(dòng)土、維護(hù)保養(yǎng)等，需要大量外協(xié)人員的進(jìn)行，外協(xié)人員的安全管控和工時(shí)考核存在不清晰，不準(zhǔn)確，不智能等問題。

　　故需利用UWB三維精準(zhǔn)定位技術(shù)，通過電子圍欄，對(duì)外協(xié)人員在崗狀態(tài)監(jiān)控以及工時(shí)統(tǒng)計(jì)，對(duì)進(jìn)入重點(diǎn)區(qū)域和危險(xiǎn)區(qū)域的人員下發(fā)告警，利用“技防”協(xié)同“人防”，釋放一定的安監(jiān)人力，提升安檢效率。降低安全作業(yè)風(fēng)險(xiǎn)的同時(shí)精準(zhǔn)考核外協(xié)人員作業(yè)工時(shí)。

　　1.2.4.系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)

　　目前電廠各類監(jiān)管、監(jiān)控系統(tǒng)相對(duì)獨(dú)立，如視頻監(jiān)控系統(tǒng)、人員管理系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)等，信息各自形成孤島，不能為各級(jí)管理人員提供應(yīng)急管理平臺(tái)與全面決策支持，管理效率低下。

　　利用UWB系統(tǒng)靈活的外部聯(lián)動(dòng)支持，人員定位管理系統(tǒng)與各監(jiān)管、監(jiān)控子系統(tǒng)聯(lián)動(dòng)，實(shí)現(xiàn)信息互聯(lián)互通、資源共享，最終實(shí)現(xiàn)電廠精細(xì)化管理。

　　2. 解決方案

　　通過UWB定位系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)如下功能：

　　多維度定位：0維(區(qū)域存在)、1維(走廊定位)、2維(區(qū)域內(nèi)坐標(biāo))、2.5維(多層區(qū)域定位)。

　　SOS求救上報(bào)、快速撤離通知下發(fā)。

　　電子圍欄管控(進(jìn)入、離開、久駐等多類型警報(bào))。

　　歷史查詢(軌跡、熱力圖等)。

　　攝像頭聯(lián)動(dòng)。

　　智能巡檢。

　　智能考勤。

　　兩票融合。

　　2.1 系統(tǒng)拓?fù)?/p>

　　系統(tǒng)主要由四部分組成：

　　標(biāo)簽：用于人員定位管理。

　　基站：用于實(shí)現(xiàn)0維~2.5維定位。

　　引擎：集成精準(zhǔn)位置解算算法，解算后輸出給應(yīng)用平臺(tái)。

　　平臺(tái)：應(yīng)用平臺(tái)用于實(shí)時(shí)展現(xiàn)、圍欄配置、巡檢配置、人員統(tǒng)計(jì)、警報(bào)提示與處理等業(yè)務(wù)交互。