基于UWB的智能化高空作業(yè)現(xiàn)場實時監(jiān)管解決方案

 高空作業(yè)危險性不言而喻

登高作業(yè)安全管理制度的目的是建立高處作業(yè)程序 ，明確定義了高處作業(yè)適用范圍以及詳盡的高程作業(yè)流程及行為規(guī)范。但是高空作業(yè)普遍缺失實時監(jiān)管的智能化科技手段，實現(xiàn)對于登高作業(yè)的實時記錄和監(jiān)管，做到事中監(jiān)管、事后督查，提供從業(yè)人員的安全意識。

§  登高行為實時監(jiān)控：通過人員佩戴的電子標(biāo)簽的高度實時定位，確認登高作業(yè)的發(fā)生以及實現(xiàn)高程作業(yè)的全流程實時監(jiān)管及記錄。

§  警戒區(qū)域快速布防：通過現(xiàn)場部署UWB電子圍欄實現(xiàn)作業(yè)范圍劃定，嚴(yán)格管理高空作業(yè)人員工作范圍，同時也禁止非相關(guān)人員進入。

微文鏈接：高精度工業(yè)電子圍欄-UWB區(qū)域網(wǎng)格化精準(zhǔn)定位

§  登高作業(yè)人員實時定位：通過人員佩戴的電子標(biāo)簽，實現(xiàn)高空作業(yè)全過程中，相關(guān)作業(yè)人相對位置以及現(xiàn)場負責(zé)人現(xiàn)場工作狀態(tài)的實時監(jiān)管。防止現(xiàn)場負責(zé)人擅自離開，以及單人作業(yè)等現(xiàn)場。

高度定位

TDOA/TOF三角定位的高度定位不現(xiàn)實

三角定位測量高度需要保證定位基站之間布置的高度差要足夠，并且高度定位點要求可視三個這些高度安裝有差別的定位基站。現(xiàn)實是沒有這樣環(huán)境條件，這也是市面多少UWB室內(nèi)定位產(chǎn)品，技術(shù)支持三維定位，但是根本不具備高度定位的現(xiàn)實可能性。高程定位對于三角定位而言根本不具備部署實施條件。

AOA和PDOA不支持高度定位

高度定位的最合適的方案-大氣壓差

高度定位不同場景采用的技術(shù)也不一樣，比如類似塔等垂直物體，基本沒有水平軸的位移差異，高度完成可以通過UWB信號測距來實現(xiàn)。對很多工業(yè)現(xiàn)場的高程作業(yè)，由于存在很大的水平位移，需要采用大氣壓差實現(xiàn)高度定位。

氣壓傳感器與高度測量

氣壓是作用在單位面積上的大氣壓力，即等于單位面積上向上延伸到大氣上界的垂直空氣柱的重量。

大氣壓和高度對應(yīng)關(guān)系

在地面層中，高度每升100m，氣壓平均降低12.7hPa，在高層則小于此數(shù)值。

假使大氣相對于地面處于靜止?fàn)顟B(tài)，則某一點的氣壓值等于該點單位面積上所承受空氣柱的重量。

氣壓和海拔高度的轉(zhuǎn)換關(guān)系：=P0×（1-H/44300)^5.256
氣壓的大小與海拔高度、大氣溫度、大氣密度等有關(guān)，一般隨高度升高按指數(shù)律遞減。氣壓有日變化和年變化。一年之中，冬季比夏季氣壓高。一天中，氣壓有一個較高值、一個較低值，分別出現(xiàn)在9～10時和15～16時，還有一個次高值和一個次低值，分別出現(xiàn)在21～22時和3～4時。

大氣壓值和溫度、濕度、空氣密度以及時間以及每天都在變化，通過已知高度的大氣壓值為參考，通過氣壓差和補償修正計算高度。實際采用相對氣壓差計算出相對海拔高度差，標(biāo)簽和基站的相對氣壓差計算出標(biāo)簽和基站的相對高度差，精度可以在1米以內(nèi)。

我司UWB標(biāo)簽和基站內(nèi)置大氣壓傳感器以及補償修正算法，實現(xiàn)高度定位，誤差小于基站和標(biāo)簽的高度差10%。高程定位可以確認和實時監(jiān)測高空作業(yè)的發(fā)生及進展，支持包括不能單人作業(yè)、高空作業(yè)的人數(shù)限制、區(qū)域電子圍欄、高空作業(yè)全過程電子記錄、作業(yè)負責(zé)人現(xiàn)場就位情況等管理要求的落實。

UWB基站&標(biāo)簽：

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