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基于UWB的智能化高空作业现场实时监管解决方案

2025-06-14 14:29:00
36次

高空作业危险性不言而喻

登高作业安全管理制度的目的是建立高处作业程序 ,明确定义了高处作业适用范围以及详尽的高程作业流程及行为规范。但是高空作业普遍缺失实时监管的智能化科技手段,实现对于登高作业的实时记录和监管,做到事中监管、事后督查,提供从业人员的安全意识。

§  登高行为实时监控通过人员佩戴的电子标签的高度实时定位,确认登高作业的发生以及实现高程作业的全流程实时监管及记录。

§  警戒区域快速布防通过现场部署UWB电子围栏实现作业范围划定,严格管理高空作业人员工作范围,同时也禁止非相关人员进入。

微文链接高精度工业电子围栏-UWB区域网格化精准定位

§  登高作业人员实时定位:通过人员佩戴的电子标签,实现高空作业全过程中,相关作业人相对位置以及现场负责人现场工作状态的实时监管。防止现场负责人擅自离开,以及单人作业等现场。

 

TDOA/TOF三角定位,人员定位

高度定位

TDOA/TOF三角定位的高度定位不现实

三角定位测量高度需要保证定位基站之间布置的高度差要足够,并且高度定位点要求可视三个这些高度安装有差别的定位基站。现实是没有这样环境条件,这也是市面多少UWB室内定位产品,技术支持三维定位,但是根本不具备高度定位的现实可能性。高程定位对于三角定位而言根本不具备部署实施条件

TDOA/TOF三角定位,人员定位

AOAPDOA不支持高度定位

高度定位的最合适的方案-大气压差

高度定位不同场景采用的技术也不一样,比如类似塔等垂直物体,基本没有水平轴的位移差异,高度完成可以通过UWB信号测距来实现。对很多工业现场的高程作业,由于存在很大的水平位移,需要采用大气压差实现高度定位。

气压传感器与高度测量

气压是作用在单位面积上的大气压力,即等于单位面积上向上延伸到大气上界的垂直空气柱的重量。


TDOA/TOF三角定位,人员定位

 

大气压和高度对应关系

在地面层中,高度每升100m,气压平均降低12.7hPa,在高层则小于此数值。

假使大气相对于地面处于静止状态,则某一点的气压值等于该点单位面积上所承受空气柱的重量。

气压和海拔高度的转换关系:=P0×(1-H/44300)^5.256
气压的大小与海拔高度、大气温度、大气密度等有关,一般随高度升高按指数律递减。气压有日变化和年变化。一年之中,冬季比夏季气压高。一天中,气压有一个较高值、一个较低值,分别出现在9~10时和15~16时,还有一个次高值和一个次低值,分别出现在21~22时和3~4时。



TDOA/TOF三角定位,人员定位

大气压值和温度、湿度、空气密度以及时间以及每天都在变化,通过已知高度的大气压值为参考,通过气压差和补偿修正计算高度。实际采用相对气压差计算出相对海拔高度差,标签和基站的相对气压差计算出标签和基站的相对高度差,精度可以在1米以内。

我司UWB标签和基站内置大气压传感器以及补偿修正算法,实现高度定位,误差小于基站和标签的高度差10%。高程定位可以确认和实时监测高空作业的发生及进展,支持包括不能单人作业、高空作业的人数限制、区域电子围栏、高空作业全过程电子记录、作业负责人现场就位情况等管理要求的落实。



UWB基站&标签:

TDOA/TOF三角定位,人员定位

TDOA/TOF三角定位,人员定位

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