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无4G网络免布线 露天矿场人员定位解决方案
来源:原创 | 作者:华安联大 | 发布时间: 495天前 | 819 次浏览 | 分享到:
传统采矿作业,人员多、环节冗杂拥有较高安全隐患。为了把工人从危险的工作面采场解放到相对安全的监控中心,大部分矿场采用人员定位系统+双重预防系统,室外采用GNSS卫星定位、室内和井下使用蓝牙或UWB定位,联动定位标签、摄像头筑成一体化电子安全堡垒。

一、项目概述

传统采矿作业,人员多、环节冗杂拥有较高安全隐患。为了把工人从危险的工作面采场解放到相对安全的监控中心,大部分矿场采用人员定位系统+双重预防系统,室外采用GNSS卫星定位、室内和井下使用蓝牙或UWB定位,联动定位标签、摄像头筑成一体化电子安全堡垒。

然而,在某些特殊情况下,当矿场处于网络服务盲区或者无基站覆盖区域时,如:在无人区的深山老林、大海、荒漠等,定位标签无法通过网络传输数据到定位引擎,进而无法对员工的行动轨迹进行监控。

有鉴于此,我公司推荐采用基于北斗+蓝牙+LoRa的方案,配合无线网桥进行数据回传。

 

二、系统构成

 

室外:

定位标签LoRa基站→无线网桥→服务器→展示屏

 

针对项目实际情况 —— 室外区域无4G网络,无电源电线,矿区会引爆,为保证定位效果、降低设备损坏风险,本方案在北斗+LoRa定位方案的基础下,对LoRa基站进行改装:

(1)加装太阳能充电板,采用太阳能充电;

(2)加装无线网桥,让LoRa基站之间形成mesh组网,若干台从基站负责接收定位标签的数据,一台主基站负责接收从基站的数据并打包通过网线回传至定位引擎;

(3)室外区域所有LoRa基站安装轮子,防爆在矿区起爆前,快速移动至安全区域,同时不影响后续定位效果。

 

注:基站与基站之间,基站与标签之间,距里不超过500米时定位效果最稳定

 

 

室内:

定位标签→蓝牙信标→LoRa基站→服务器→展示屏

 

井下及室内无卫星定位区域,采用定位标签+蓝牙信标辅助定位,定位标签自动切换蓝牙模式完成3-5精度定位,通过LoRa信号传输数据至LoRa基站,基站通过网线将收集的定位数据回传至服务器。

如果室内定位距离超出单个LoRa基站的最有效覆盖范围(半径500米),则在LoRa基站上加装无线网桥扩大定位距离。

 

三、硬件介绍

1.高精度北斗定位卡 DNA1

 

产品参数:

 

主控(BLE): FR5086

MODEM: SLM130X

通讯方式: BLE+NB-IOT或LoRa

运营商: NB电信/移动/联通全网通

频段:     2100MHz/1800MHz/ 850MHz/900MHz/800MHz/700MHz

表壳材质: PC+ABS

SIM卡: 内置贴片卡支持电信、联通、移动

定位模式: 2.0m(水平,开阔天空)

3.0m(高程,开阔天空)

首次定位时间: 冷启动:30s   热启动:3s

蓝牙频率范围: 2400MHz-2483.5MHz(BLE)

蓝牙发射功率: 5dBm-20dBm(可调),默认20dBm

蓝牙接收灵敏度: -95dBm(BLE)

震动检测: 支持

工作电流: <=35mA

待机电流: <=1mA

充电电流: 300~400mA,约6-7小时可充满

防水防尘: IP68

充电口: 卡座

工作温度: -20℃~75℃

存储温度: -40℃~80℃

产品尺寸: 92*60*9mm

气体防爆认证: Exib IIC T4 Gb(本质安全型)

粉尘防爆认证: ExibD 21 T135°C

产品重量: 60g

 

2.远距离LoRa基站 JZ101

产品参数:


天线类型 N-Female物联网天线

供电方式 24VDC,外部直流/POE

防水等级 IP67

防爆等级 Exib IIC T6GB/Exib D21 IP67 T80 °C        

无线标准 Lora@470MHz

接收频率 470MHz-480MHz

发射频率 505MHz-510MHz

信道带宽 125 Kbps

调制技术 扩频调制+向前纠错技术

无线安全 AES

发射功率 5dBm-27dBm

接收灵敏度 -142dBm

工作模式 8路接收信道,1路发射信道

 

3. 防爆防水防尘蓝牙信标

产品参数:

HALD-XB501 是一款蓝牙信标设备。具有集成的低功耗蓝牙(BLE)射频,可用作精准定位,室内寻路,资产跟踪以及基于周边位置的推送通知服务。蓝牙信标使用BLE低功耗蓝牙广播的方法,利用其支持的通用属性配置文件在第37、38、39三个信道上连续发送无定向性的广播包,产品适用于工厂、养老院、隧道、矿井等各种场所。

 


电池容量 1500mAh(环树脂封装)

防水等级 IP68

防爆等级 Ex ib IIC T6 Gb

持续工作时间 大于8

无线标准 蓝牙®BLE

频率范围 2400MHz—2483.5MHz

 

 

4.人脸识别智能发卡考勤充电柜

产品参数: 

FK403 是一款由华安联大自主研发设计,集人脸识别、发卡、               

考勤打卡、身份绑定、充电于一体的智能充电柜,为带有定位功

能的电子胸牌充电,可以分班组轮换充电,配合软件可以实现员

工、访客、车辆管理。l

 

  准确率:99.70%

  识别距离:0.5-2m

  人脸识别时间:一般<300ms

  人脸库容量: 1:N , N≤50000  

  系统:Linux   

 

 


二、软件功能介绍

智能人员定位系统也称“智能化二道门人员管理系统”,以人员定位技术为核心,整合访客管理、出入口控制、地图、人脸识别、视频监控数据采集等各种管控技术,提供精准实时定位、轨迹查询、货物跟踪等功能,实现企业安全生产管理智能化!

 

1)系统功能:

 

1、人员基本信息管理:支持对人员单位名称、姓名、年龄、工种、培训情况等基本信息进行管理,包括企业人员、承包商人员和访客。

2、人员实时跟踪定位:支持员工、访客、承包商、车辆、物资等精准实时定位,可以分车间、分楼层等不同区域展示人员信息,并支持3D/2D地图自由切换、旋转、缩放展示,且定位精度精度1~5m自由调节。

3、历史轨迹回放:人员历史轨迹回放:可检索指定人员姓名,查看其当前的实时位置和活动轨迹,快速获取该人员实时状态,并支持查看该人员的历史活动 轨迹和位置分布,一旦有异情可根据数据追溯事件过程。

4、电子围栏管理:在内厂区电子地图上圈定电子围栏范围,设定围栏生效时间、限定人数等功能,对重大危险源、装卸区等重点区域进行人员限制。

5、智能预警管理:支持车间超员/缺员告警、人员越界告警、SOS报警救助、静止/滞留告警,出现异常情况时系统自动告警,人员遭遇险情时可通过定位胸卡一键呼救。

6、监控视频联动:在实时追踪和历史追踪的同时,皆可联动区域内的摄像头,获取视频画面,快速查看现场情况。

7、智能统计分析:分类显示各区域的人员类型、数量、个人信息以及报警信息等,智能生成图表进行统计分析。

8、设备自检及自动维护:支持一般设备智能管理,出现掉线、故障等异常情况时,系统立即自动报警;支持设备生命周期预警评估、设备检测到期提醒等功能;人员识别卡出现低电情况时也可自动报警。

9、数据平台接口:预留标准化接口,可按企业实际需求与各种平台对接管理,并支持安监局二级数据平台对接,便于监管部门对企业的管理。

10、多功能部署:支持本地网络部署,或者云端部署,根据企业要求,设置网络频段,接入本地网线,保证企业数据安全。