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智慧工廠定位系統解決方案

不管是工業4.0還是智慧製造2025,智慧工廠是實現以上目標的載體,更是中國製造業企業未來的發展方向。智慧工廠首先要解決人員安全的問題,尤其是化工廠、電力、石化等危險品生產企業,人員安全是頭等大事。其次,智慧工廠需要提高的是生產效率,改變傳統的生產方式。為避免出現人員安全事故,就需要對人員在特定的區域內進行精準定位。

UWB(Ultra Wideband)是一種無載波通訊技術,利用納秒至微秒級的非正弦波窄脈衝傳輸資料,通常利用TDoA(到達時間差)和ToF(時間到達)演算法實現人員或物品位置的資訊。此外,對所需定位的物品或人員UWB技術需要鋪設基站和佩戴標籤。UWB訊號的輻射非常低,通常只有手機輻射的千分之一,因此在工業上應用時,其不存在對其他儀器儀表的干擾問題。
精位科技自主研發的位RU高精度定位系統,採用先進的UWB技術,通過在生產區域內佈置設有限數量的定位基站,實時精確地定位工作人員,進行智慧化管理自動考勤等實用功能。精度達到10釐米,精確管控、合理排程安排、提高工廠管理水平。同時,也為製造業提供自動化立體倉庫、AGV及物流自動化控制系統、工業機器人軟體控制系統、資料採集分析、監控指揮、資訊物理系統於一體的整體解決方案。

上面的部分我們提到UWB技術是目前最理想的工廠人員定位技術之一,那麼UWB如何解決工廠人員管控的實際問題呢?
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下面為大家介紹一個應用例項:

智慧酒廠定位管理系統由廠區管理單元、位RU高精度定位單元、位RU人員定位終端組成。利用物聯網、三維視覺化,人工智慧、大資料分析等技術,改變了傳統的酒廠管控模式,其中對於酒廠工作人員定位功能的實現就是採用UWB技術。酒廠為整個廠區進行三維建模,形成高精度、等比例的三維模型。通過全廠覆蓋的UWB定位基站與人員佩戴的標籤實現對整個廠區所有人員活動軌跡監控。
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本系統應用於酒廠生產廠區使用,對廠區內現場進出工作人員等實施實時高精度定位。根據覆蓋區域面積的實際情況進行定位單元的佈置,並將其連成一個整體的定位網路,確保指定地點及區域內工作人員實現高精度實時定位,經過對廠區的詳細勘察,確定該專案使用二維定位方式來滿足所有的管理功能。
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人員精準定位的實現也為大型裝置的智慧巡檢提供了有效的安全保障,以往靠經驗和責任心巡檢的方式已經無法適應智慧工廠的管理要求,對於巡檢人員的監督,巡檢安防人員佩戴肩夾式標籤,可對位置資訊進行實時管理,系統會預先設計好巡檢路線,巡檢人員只要按照要求去各個巡檢點檢查即可。需按要求巡檢,未巡檢自動記錄,人員靜止異常報警。
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智慧巡檢的操作介面,該介面可呈現巡檢人員的巡檢路線,路線回放等功能,真正做到巡檢不遺漏,按時巡檢,有效的保障了工廠的安全生產。
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外訪人員門衛簽到領取訪客標籤,監控排程室或廠門崗設立顯示屏,實時顯示當天進入人數,出來人數,廠內剩餘多少人;人員進行分類(如本單位職工、外單位職工)
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訪客標籤可設定通行區域,闖入報警,定位標籤可已警報燈或震動警報提醒
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通過標籤進行巡檢軌跡記錄,事先定製標準路徑及通行時間,違規後報警記錄
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不同崗位設定標籤屬性不同,規定標籤只能在規定範圍內活動
闖入報警,定位標籤可以警報燈或震動報警提醒,軌跡查詢及個人所有資訊記錄

以上諸多功能的實現其實都依賴於對人員的精準定位。而對於人的管控一方面降低了酒廠由於人的原因所造成的安全事故,另一方面也改變了生產方式,提高了生產效率,就這兩方面來講完全符合未來智慧工廠的發展趨勢。
在資訊化技術和自動化技術迅速發展的今天,大型工廠企業的資訊化統一管理、自動化生產的持續進行以及利用物聯網技術預知、防範、杜絕安全事故的發生是趨勢所向。同時,通過對各類安全事故案例分析,大多存在人為因素。因此,管控住人的“不安全行為”是一切安全管理工作的基礎,尤其是化工、電力等安全隱患較大的行業,對於人員的精準定位和管理是重中之重。
目前工廠人員定位系統在國外的一些先進製造業、化工、煉化等領域都得到了很好的應用,大大提高了現場作業的安全環境,並且極大程度地降低管理成本。