工業(yè)現(xiàn)場比如大型施工工地、倉儲物流以及相當多的工業(yè)生產作業(yè)現(xiàn)場,都有叉車或大型車輛及人之間安全距離管理要求,實現(xiàn)防碰撞安全管理目的。
由于被管理的目標:大型車輛、叉車和人都是在運動過程中,僅采用空間固定安裝檢測設備無法實現(xiàn)安全距離管理的要求。實踐來看基于UWB的無線測距及定位技術滿足這一需求的技術路線的不二選擇。
三種應用場景:
兩種防碰撞技術方案:
1. 基于UWB實時定位技術:在作業(yè)現(xiàn)場部署UWB定位基站,車輛和人員佩戴UWB定位標簽,實現(xiàn)車輛和人的實時定位,防碰撞算法依據車輛及人的標簽位置信息,實現(xiàn)碰撞預警判斷,同時將報警發(fā)送給車輛及人。
2. 基于UWB實時測距技術:車輛部署UWB基站,人員佩戴UWB標簽,實時動態(tài)車輛UWB基站之間測距、以及車輛UWB基站和人員UWB標簽之間的測距,車輛UWB基站和人員UWB標簽實時判斷碰撞預警,同時報警信息可以發(fā)送后臺。
推薦采用基于UWB測距的技術方案
基于UWB定位技術方案缺陷:
o 涉及UWB基站的安裝以及標定,有些應用場景類似工地現(xiàn)場一直都在變化,根本不具備固定安裝條件。
o 現(xiàn)場地圖的測繪工作也會導致施工增加。
o 定位需要保證標簽到基站至少三個可信測距信號,由于工業(yè)現(xiàn)場環(huán)境復雜,往往很難保證,導致定位不穩(wěn)定,無法實現(xiàn)基于位置信息的防碰撞。
o 在后臺而非前端標簽實現(xiàn)防碰撞邏輯判斷,實時性也不如UWB測距方案。
基于UWB測技術方案優(yōu)勢:
o 不存在現(xiàn)場固定基站的安裝,實施成本低(除了轉角)
o 采用測距而非定位,受現(xiàn)場工業(yè)環(huán)境影響最小
o 車輛之間以及車輛與人之間實時測距,防止碰撞,實時性好
o 可以脫離后臺及網絡通訊,獨立運行,可靠性高
基于UWB的雷達測距,技術成熟度高,測距范圍支持50-100米,精度可以在30厘米以內。完全滿足各種車輛之間、車輛與人之間安全距離的管理要求,實現(xiàn)防碰撞功能。類似AirTag以及汽車智能鑰匙也都采用UWB測距技術。
需要考慮事項
1:叉車需要可以實時判斷和附近100米以內的叉車或人之間距離,通過設定的安全距離,實現(xiàn)叉車聲光報警以及給出報警信號實現(xiàn)降速和停止的目的。
2:人員采用手環(huán)或安全帽佩戴標簽的方式,判斷出告警時可以指示燈的方式提醒。不推薦聲音或振動報警,首先工業(yè)現(xiàn)場噪聲很大,根本無法聽到,另外振動必須要貼緊身體,否則無法感知。還有重要的一點的是,這兩個功能需要的功耗很大,會嚴重影響標簽的待機時長。
3:多樓層的建筑體內,需要有高度的判斷,避免誤告警的。此外,開叉車的人員,本身不應該導致叉車和人員標簽報警的等等。
4:所有的防碰撞算法判斷邏輯及報警聯(lián)動都是前端自動實時實現(xiàn),無需后端參與。同時報警事件支持無線方式發(fā)送到后端。有的應用場景,叉車本身帶了IPC或現(xiàn)場區(qū)域的IPC,需要實現(xiàn)視頻聯(lián)動。
5:叉車基站除了支持UWB測距,還需要報警輸出
6:叉車基站三種工作模式:(休眠、低功耗、工作);人員標簽三種工作模式:(休眠、低功耗、工作)。人員標簽工作時長可以三個月-半年以上。
7:平臺可以檢測叉車基站以及人員標簽的工作狀態(tài),實時接收防碰撞告警,視頻聯(lián)動,以及人員標簽的電量監(jiān)測及告警。同時具備簡單的圖示功能。
8:基站和標簽應該具備硬件看門狗功能
9:人車之間,以及車與車之間安全距離如何設定更合理,另外適用的車輛速度范圍
10:考慮轉角特殊性和重要性,轉角的方案應具備適合不同場景
11:具備手動和自動解除車輛聲光告警
12:聲光報警易具備兩段或三段的模式
13:車輛基站基于汽車電瓶供電,車未打火時休眠,開火時啟動
14:大型車輛,具備支持部署多天線方式
15:車輛基站安裝部署指導意見
16:人員佩戴易采用安全帽的方式
基于UWB實時測距的工業(yè)現(xiàn)場車輛、人安全距離管理的防碰撞技術方案,具備實用、成本低、易部署、可靠性高、易推廣等優(yōu)勢,是UWB值得推廣的落地應用。
UWB基站-車載款
o 內置UWB TOF測距、防碰撞算法,支持雙天線
o UWB有效距離:50-100m,2/5頻道可選
o 測距精度:10-30cm
o 安全距離可定義,三個安全等級
o 內置氣壓傳感器
o 聲光報警:提供1路DC12V聲光報警
o 2路開關量輸出(減速、停止)
o LORA或WiFi無線數據通訊(可選)
o LORA有效距離:1-3公里
o 內置SD卡數據存儲(可選)
UWB標簽
o 內置UWB TOF測距
o 適用手環(huán)、肩佩、安全帽佩戴方式
o 測距精度10-30厘米
o 內置加速度傳感器,運動、靜止、休眠三種狀態(tài)
o 內置氣壓傳感器
o 欠電、工作、報警指示
o 磁吸充電,防水/防撞設計
o 尺寸:54*30mm
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