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上海嵌聯設計使用安全帽安裝RFID標籤來跟蹤人員軌跡

某500KV大型變電站主變位於地下4層的地方,每層都有配套房間十幾間,為了跟蹤工作人員的實時位置,上海嵌聯設計了一套利用安全帽上安裝RFID標籤的方式來跟蹤人員的運動軌跡,經過實踐,取得了良好的效果。

 

 

上海嵌聯具有多年基於RFID及QR碼的專案經驗,可為您提供整體解決方案,聯絡電話: 15618505985 鄧經理 

某500KV的大型變電站是一座智慧型全地下的變電站,在建設及運營時,為了確保在意外發生時,可以及時查詢到每一個工作人員所在位置,需要實現一套人員運動軌跡的跟蹤系統。

目前,常見的定位方式有如下幾種:

GPS/北斗定位:這種定位方式是利用接收機接收GPS/北斗的衛星訊號,精度在幾米範圍。由於這個應用場景位於地下,無法接收到衛星訊號,所以不能使用。

基站定位:這種定位方式是利用手機基站來進行定位,精度在幾公里範圍。由於我們需要追蹤每個人的位置,這種方式也不適合。

藍芽定位:這種定位方式利用藍芽的RSSI(訊號強度)來實現測量藍芽信標與藍芽接收器之間的距離,再利用三角定位法計算信標的位置,精度在幾米到幾十米。考慮到藍芽訊號可能會被反射或吸收,導致定位結果漂移較大,另外,藍芽信標需要電源,使用及維護成本都較高,所以在此方案中並不是最優的方式。

UHF RFID標籤定位:這種定位方式與藍芽定位方式原理差不多,都是利用了RSSI來實現定位。它的信標成本比藍芽信標低很多,而且也不需要電源,但由於定位結果漂移較大且運算較為複雜,在此方案中也不是一種很好的方式。

UWB定位:這是一種精度很高的室內定位技術,定位精度在理想狀態下甚至能達到5釐米。與傳統無線定位方式相比,它具有穿透性好、功耗低、抗多徑效果好、定位精度高等優點。但是考慮到應用場景中需要跟蹤的人員眾多,如果採用UWB技術,綜合成本遠遠高於其它的定位方式,所以我們也放棄使用這種定位方式。

 

結合應用場景的具體情況與需求,上海嵌聯的工程師將跟蹤人員的位置簡化為跟蹤人員的運動軌跡及處於哪個房間中,提出了一種基於UHF RFID技術的價效比更高的區域定位方法,方案如下:

1. 給每個安全帽安裝一個硬質RFID電子標籤,並將EPC區根據不同的專案部及崗位初始化為不同的編碼。

2. 在通道中安裝多個RFID讀寫器,為了避免對工作人員有影響,及避免牆壁反射帶來的影響,將讀寫器的發射功率調整到可用的最小值。這樣,當工作人員戴著安全帽進入通道時,就可以被讀取到,同時,利用不同編號的讀寫器返回的標籤值,可以計算出人員的運動方向及軌跡。

3. 在每個房間的門口內安裝一個讀寫器,天線輻射面對著門口,當施工人員進入或離開房間時,就可以被讀寫器讀取到。這樣安裝的好處是避免房間內的人員長時間被射頻輻射,以降低系統對人身體的影響。

4. 所有讀寫器通過網路將讀取到的標籤傳送回伺服器,軟體會自動計算並儲存每張標籤(即每個人)的實時位置及運動方向、軌跡,儲存在資料中。當有需要時,可以從系統中查詢每張標籤的實時位置與歷史運動情況。

5. 利用採集到的資料,還可以進行其它的分析與處理,例如可以將現場中每個人的位置實時顯示於大屏上,以便現場管理人員瞭解在場人數及所處位置,還可以設定重點區域,如果沒有許可權的人員進入後及時進行報警等。

 

我們提出的這種利用UHF RFID無源電子標籤進行區域定位方式有如下優點:

1. 信標體積小、重量僅幾克,安裝於安全帽上,對工作人員的操作無影響,為無感式資料採集方式;

2. 信標無需消耗能源,可以長時間使用,不需要維護;

3. 採用硬質電子標籤,價格便宜,不易損壞,可長期迴圈使用,有效降低使用成本;

4. 讀寫器僅需要安裝在關鍵位置,而不需要大量架設,可以極大降低系統的安裝成本;

5. 系統採用網路連線,可靠性高,維護成本低;

6. 資料由安裝於管理中心的伺服器進行實時計算與儲存,即使前端裝置或網路鏈路因為意外(如場地坍塌等)損壞,也不影響系統查詢人員實時位置與歷史軌跡,從而在發生意外情況時可以幫助開展救援工作;

7. 利用採集的資料可以實現其它功能,例如人員考勤、重點區域監控等;

8. 全部軟體為上海嵌聯自行開發,具有完全自主智慧財產權,可以實現與第三方系統對接或增加新的功能; 

該變電站安裝了我們提供的系統後,經過一年多的執行,有效的實現了業主方的管理目標,得到了業主方的一致好評。

 

公司介紹

上海嵌聯自動化科技有限公司是一家從事嵌入式相關產品研發及銷售、自動化系統及資訊系統整合的專業公司。

我們可以為客戶提供嵌入式、物聯網相關產品研發、自動化生產線改造等服務及提供整套基於RFID、條碼、影象識別技術的系統整合解決方案。

我們的產品和解決方案廣泛應用於智慧工地、智慧智造、產線資訊化、倉儲物流、數字孿生等物聯網+場景中。

我們始終堅持以專業的技術和豐富的物聯網行業經驗,從方案諮詢、產品選型到解決方案的設計和安裝部署、運營維護等各個環節,為客戶提供具有易操作、個性化、高可行性、高穩定性、高性價比的綜合性一條龍和一站式服務。

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