熱電廠作為能源生產(chǎn)的重要場所，其生產(chǎn)環(huán)境復(fù)雜，存在高溫、高壓、強(qiáng)電磁干擾等諸多危險(xiǎn)因素。在這樣的環(huán)境中，實(shí)現(xiàn)對(duì)人員、車輛及設(shè)備的精準(zhǔn)定位與實(shí)時(shí)監(jiān)控，對(duì)于保障安全生產(chǎn)、提高運(yùn)營效率至關(guān)重要。新銳科創(chuàng)基于先進(jìn)的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)，推出了LoRa+UWB+GPS/北斗融合定位系統(tǒng)，旨在為熱電廠打造一套全方位、高精度、高可靠性的定位解決方案。

一、系統(tǒng)架構(gòu)
1、定位終端
人員定位終端
為滿足熱電廠復(fù)雜環(huán)境下的人員定位需求，人員定位終端采用了堅(jiān)固耐用的設(shè)計(jì)，具備防塵、防水、防爆等特性，可適應(yīng)高溫、高濕、多塵等惡劣工業(yè)環(huán)境。終端集成了LoRa、UWB以及GPS/北斗模塊，能夠根據(jù)不同的場景自動(dòng)切換定位模式。在室外開闊區(qū)域，GPS/北斗模塊通過接收衛(wèi)星信號(hào)，實(shí)現(xiàn)米級(jí)精度的定位；當(dāng)人員進(jìn)入室內(nèi)或衛(wèi)星信號(hào)遮擋嚴(yán)重的區(qū)域時(shí)，UWB模塊和LoRa模塊開始工作，利用UWB的高精度定位特性和LoRa的遠(yuǎn)距離傳輸優(yōu)勢，實(shí)現(xiàn)室內(nèi)亞米級(jí)精度的定位。此外，人員定位終端還配備了SOS緊急按鈕，當(dāng)人員遇到緊急情況時(shí)，可一鍵呼救，系統(tǒng)立即將其位置信息發(fā)送至管理平臺(tái)。 車輛定位終端
針對(duì)熱電廠內(nèi)的運(yùn)煤車、檢修車等作業(yè)車輛，定制化的車載終端集成了多模定位芯片和多種傳感器。車載終端不僅能夠?qū)崟r(shí)獲取車輛的位置信息，還能采集車輛的運(yùn)行狀態(tài)數(shù)據(jù)，如速度、行駛方向等。在室外，通過GPS/北斗結(jié)合RTK技術(shù)，實(shí)現(xiàn)車輛的高精度定位和導(dǎo)航；在室內(nèi)，借助UWB和LoRa技術(shù)，確保車輛在車間、倉庫等區(qū)域的定位連續(xù)性。車輛定位終端通過4G網(wǎng)絡(luò)將數(shù)據(jù)實(shí)時(shí)上傳至管理平臺(tái)，為車輛調(diào)度和設(shè)備管理提供有力支持。 2、定位基站
UWB基站
在熱電廠的廠房、控制室、倉庫等室內(nèi)區(qū)域，按照一定的規(guī)則部署UWB基站。UWB基站通過發(fā)射和接收超短脈沖信號(hào)，利用到達(dá)時(shí)間差（TDOA）或飛行時(shí)間（TOF）算法，精確計(jì)算出定位終端與基站之間的距離，從而實(shí)現(xiàn)對(duì)人員和車輛的高精度定位。UWB技術(shù)具有抗干擾能力強(qiáng)、定位精度高的特點(diǎn)，即使在信號(hào)遮擋嚴(yán)重、電磁干擾復(fù)雜的環(huán)境中，也能穩(wěn)定地提供亞米級(jí)的定位服務(wù)。 LoRa網(wǎng)關(guān)
LoRa網(wǎng)關(guān)作為LoRa網(wǎng)絡(luò)的核心設(shè)備，負(fù)責(zé)收集定位終端通過LoRa無線信號(hào)發(fā)送的數(shù)據(jù)，并將其傳輸至后端服務(wù)器。LoRa技術(shù)具有低功耗、遠(yuǎn)距離傳輸?shù)膬?yōu)勢，適用于熱電廠這種面積較大、環(huán)境復(fù)雜的場所。通過合理部署LoRa網(wǎng)關(guān)，可以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)廠區(qū)的全覆蓋，確保定位數(shù)據(jù)的可靠傳輸。 3、定位管理平臺(tái)
基于GIS和BIM技術(shù)，構(gòu)建了功能強(qiáng)大的定位管理平臺(tái)。在平臺(tái)上，以2D或3D地圖的形式直觀地展示人員、車輛和設(shè)備的實(shí)時(shí)位置分布情況。管理人員可以通過搜索、篩選等功能，快速定位到目標(biāo)對(duì)象，并查看其詳細(xì)信息。平臺(tái)還支持實(shí)時(shí)軌跡跟蹤功能，能夠?qū)崟r(shí)顯示目標(biāo)對(duì)象的移動(dòng)軌跡，方便管理人員掌握其行動(dòng)路徑和工作動(dòng)態(tài)。
 
安全預(yù)警與應(yīng)急響應(yīng)
預(yù)設(shè)了多級(jí)安全規(guī)則引擎，對(duì)熱電廠內(nèi)的危險(xiǎn)區(qū)域進(jìn)行電子圍欄設(shè)置。當(dāng)人員或車輛闖入危險(xiǎn)區(qū)域、出現(xiàn)異常聚集、長時(shí)間滯留等情況時(shí)，系統(tǒng)立即觸發(fā)預(yù)警，及時(shí)提醒管理人員進(jìn)行處理。同時(shí)，系統(tǒng)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)進(jìn)行聯(lián)動(dòng)，在觸發(fā)預(yù)警的同時(shí)，自動(dòng)調(diào)取現(xiàn)場的視頻畫面，以便管理人員更直觀地了解現(xiàn)場情況，做出準(zhǔn)確的決策。在突發(fā)事件發(fā)生時(shí)，管理人員可以利用定位系統(tǒng)提供的實(shí)時(shí)位置信息，迅速制定最優(yōu)的救援方案，調(diào)度最近的救援力量前往事發(fā)地點(diǎn)，提高應(yīng)急響應(yīng)的效率和效果。 系統(tǒng)集成與擴(kuò)展
定位系統(tǒng)采用開放式架構(gòu)設(shè)計(jì)，具備良好的兼容性和擴(kuò)展性。通過標(biāo)準(zhǔn)的API接口，能夠與熱電廠現(xiàn)有的生產(chǎn)管理系統(tǒng)、設(shè)備監(jiān)控系統(tǒng)、安全防護(hù)系統(tǒng)等進(jìn)行深度集成，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)的共享和業(yè)務(wù)的協(xié)同。
 
二、系統(tǒng)優(yōu)勢
高精度定位
通過UWB技術(shù)在室內(nèi)實(shí)現(xiàn)亞米級(jí)精度定位，GPS/北斗技術(shù)在室外實(shí)現(xiàn)亞米級(jí)精度定位，LoRa 技術(shù)保障數(shù)據(jù)傳輸?shù)姆€(wěn)定性，三種技術(shù)相互融合互補(bǔ)，確保了在熱電廠復(fù)雜環(huán)境下的全方位高精度定位，滿足了安全生產(chǎn)和精細(xì)化管理對(duì)定位精度的嚴(yán)格要求。無論是巡檢人員在設(shè)備密集的車間內(nèi)作業(yè)，還是運(yùn)煤車輛在廠區(qū)內(nèi)的行駛，系統(tǒng)都能實(shí)時(shí)、準(zhǔn)確地掌握其位置信息。
 
強(qiáng)抗干擾能力
UWB信號(hào)具有極寬的帶寬和獨(dú)特的脈沖形式，對(duì)電磁干擾具有很強(qiáng)的免疫力，能夠在熱電廠內(nèi)復(fù)雜的電磁環(huán)境中穩(wěn)定工作。LoRa技術(shù)采用擴(kuò)頻調(diào)制方式，也有效增強(qiáng)了信號(hào)的抗干擾能力。即使在配電室、高壓設(shè)備附近等強(qiáng)電磁干擾區(qū)域，定位系統(tǒng)依然能夠保持穩(wěn)定的定位精度和數(shù)據(jù)傳輸可靠性，避免因干擾導(dǎo)致的定位誤差或數(shù)據(jù)丟失。
 
實(shí)時(shí)性強(qiáng)
定位數(shù)據(jù)能夠?qū)崟r(shí)上傳至管理平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)人員、車輛和設(shè)備位置信息的實(shí)時(shí)更新。管理人員可以在第一時(shí)間獲取最新的位置動(dòng)態(tài)，及時(shí)發(fā)現(xiàn)異常情況并做出響應(yīng)。 系統(tǒng)兼容性與擴(kuò)展性
采用開放式架構(gòu)設(shè)計(jì)，能夠與熱電廠現(xiàn)有的各類信息系統(tǒng)進(jìn)行無縫集成，如視頻監(jiān)控系統(tǒng)、門禁系統(tǒng)、生產(chǎn)管理系統(tǒng)等，打破數(shù)據(jù)孤島，實(shí)現(xiàn)信息的互聯(lián)互通和業(yè)務(wù)的協(xié)同運(yùn)作。同時(shí)，系統(tǒng)具備良好的擴(kuò)展性，可根據(jù)熱電廠的發(fā)展和實(shí)際需求，方便地添加新的定位終端、基站設(shè)備或功能模塊，如未來引入新的作業(yè)區(qū)域或設(shè)備類型時(shí)，系統(tǒng)能夠快速適應(yīng)并進(jìn)行相應(yīng)的擴(kuò)展升級(jí)。
 
成本效益高
在滿足高精度定位和強(qiáng)大功能需求的前提下，通過合理選擇和融合LoRa、UWB、GPS/北斗等技術(shù)，優(yōu)化了系統(tǒng)的硬件部署和網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)，降低了設(shè)備采購、安裝調(diào)試以及后期運(yùn)維的成本。 三、結(jié)語
新銳科創(chuàng)的LoRa+UWB+GPS/北斗融合定位系統(tǒng)為熱電廠的安全生產(chǎn)和高效運(yùn)營提供了有力的技術(shù)支撐。通過實(shí)現(xiàn)對(duì)人員、車輛和設(shè)備的精準(zhǔn)定位與實(shí)時(shí)監(jiān)控，以及數(shù)據(jù)分析、安全預(yù)警、應(yīng)急響應(yīng)等功能，該系統(tǒng)能夠幫助熱電廠有效提升管理水平，降低安全風(fēng)險(xiǎn)，提高生產(chǎn)效率，為熱電廠的智能化轉(zhuǎn)型升級(jí)奠定堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的不斷發(fā)展和應(yīng)用，相信這樣的融合定位系統(tǒng)將在更多的工業(yè)領(lǐng)域發(fā)揮重要作用，推動(dòng)行業(yè)的數(shù)字化、智能化發(fā)展進(jìn)程。