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IoT库企业 | UWB优秀成功案例展示

2021-11-29 15:44 IoT库

关键词：物联网物联网商城物联网市场 UWB定位

导读：UWB优秀成功案例展示

项目一：霍林河坑口电厂人员定位项目

项目地点：内蒙古通辽市霍林郭勒市

项目开始时间：2020 年 6 月

项目预计运行的时间：长期

项目的背景介绍：

霍林河坑口电厂隶属中电投集团公司蒙东能源公司，以电源建设、电力生产与销售为主营业务，是我国煤电产业进行智能化改造升级的示范项目之一。

随着中国经济转型升级深入推进以及电力体制改革的大力实施 , 建设安全、高效、绿色、低碳的智慧电厂是新时代对发电企业的要求。

作为生产设备密集型企业，传统发电企业生产环境高危，安全隐患多；工序流程复杂，人员水平参差不齐。据不完全数据统计，70% 以上安全事故都与人员的不规范操作相关。

解决现阶段电力工业所面对的安全难题，实现人员安全管理是核心。

项目的需求：

·重要设备参数可视化程度不高，与现场设备关联性较弱；

·厂区内人员成分复杂，员工作业安全及作业规范化缺乏有效管控；

·电力设备众多，设备维护困难，设备维护消耗资金大，且设备隐患风险及故障处理无有效手段；

·现场各类系统相互独立，信息各自形成孤岛，管理人员在使用各类系统时，各部门重复操作，管理效率低下。

该电厂现阶段生产可视化水平低，需要利用高精度定位技术，完善厂区人员的安全管理体系，同时提升电厂作业安全与生产效率。

解决方案具体介绍：

四相科技依托物联网、数字孪生和高精度定位技术打造三维可视化安全管控平台，集成生产管理系统、安全培训系统、视频监控系统、人脸识别门禁系统等，通过跨系统的数据通信和联动响应，可一站式解决霍林河坑口电厂多项管理难题，全方位保障作业人员人身安全及设备运行安全，有效提升产能效率，为电厂安全生产构筑“铜墙铁壁”。

1. 维可视化系统：

基于三维建模数字孪生技术，可视化呈现风险、隐患、违章行为、设备参数等，为电厂安全生产和精细化管理提供数据支撑；

四相科技

·位置可视化：现场实景和状态可视化展示，低延迟，真实展现人员、车辆及物资位置分布，2D/3D 地图切换自如；

·状态可视化：可对接现场设备运行状态，将设备的运行状态可视化展示；

·安全可视化：不同作业区域分级展示，厂区高危区域分布一目了然。

2. 人员安全管控：

四相科技

·精准定位：实时获取人员位置分布，可分类查询、显示位置信息；

·智慧考勤：提供按设备和按区域统计等多种考勤统计方式，自动生成考勤数据；

·电子围栏：灵活设定电子围栏形状、报警规则及进出权限，非授权人员越界即刻触发系统告警；

·报警呼救：意外发生时人员可通过定位标签卡 SOS 按键向系统发送报警信息，确保及时救援。

3.MIS/SIS/PMS 联动：

四相科技

·智能巡检：对接巡检系统，灵活设置巡检路线与巡检点，确保巡检情况有迹可循、巡检结果自动统计；

·违章管理：不规范巡检或其他异常作业行为可通过违章视频抓拍送信息至违章管理系统，便于作业人员行为管理；

·两票管理：对接两票系统实现两票操作的到岗管理、资质验证及现场监管，严控高风险区域作业人员资质，无权限禁入，

解决因无票人员不规范操作引发事故之难题；

·访客管理：对接门禁系统，临访人员信息线上审批同意，门禁自动识别并授权活动区域；

·SIS 态势感知：对接 SIS 系统，实现设备状态实时监测与态势感知，消除设备安全隐患。

4.AI 安防监控系统：

四相科技

配合 AI 视频监控系统，利用 AI 摄像头识别人员是否按要求佩戴安全帽、高空作业是否系安全绳、焰火检测、设备跑冒滴漏检测、皮带偏移检测等功能，将定位标签 ID 的唯一性与 AI 摄像头对异常行为的自主研判能力相结合，提高违章人员行为的识别率，从而实现对人员行为及设备状态的主动监控。

·实时监控：作业现场同步视频系统远程监管，人员移动视频自动切换追踪，确保作业规范化；

·重点跟踪：重点人员、重点区域跟踪，在视频监控范围内，全程自动记录位置与视频信息；

·轨迹回放：标签轨迹自动生成并留档，点击特定标签即可查看详细活动路径，方便事故溯源或隐患排查。

方案所取得的效益：

·全面提升电厂可视化管理

改善传统安全保障模式，利用可视化管控平台实现实时全面监管，防患于未然

·全面提高电厂设备巡检运维质量

传统巡检运维准备工作繁琐、环境高危，利用智能巡检系统实现集中式智能化管理，安全便捷

·推进电厂安全管理方式信息化

传统安全监管方式落后，利用信息化安全管理实现全程自动化监控，告警救援更及时

·协助电厂进行科学的风险预测

传统管理体系下易形成信息孤岛，联动式系统可以融合多维度数据，全面完善风险预测体系

·打造全方位电厂安全生产管理体系

传统定位技术精度低，无法适应复杂生产环境，利用 UWB 高精度定位可适应 99% 以上生产环境，全面提升安全性，细化安全管理区域。

四相科技以定位系统为核心的人员安全三维管控平台荣获电力信息化专业协作委员会科技成果二等奖，助力坑口电厂实现从传统煤电到新型智能化安全煤电厂的转型升级，为推动电力企业实现数字化转型和高质量发展提供了可借鉴经验，助力电力企业实现高质量可持续发展。

项目二：邯郸裕泰化工集团人员定位系统项目

项目甲方：邯郸市裕泰化工集团有限公司

项目地点：河北磁县煤化工产业园区裕泰化工集团

项目开始时间：2021 年 7 月

项目一期投入数百万元预算，铺设 479 台防爆基站，600 张防爆定位标签，精准定位覆盖面积 300 亩

一、项目概述

裕泰集团是以能源化工产业为主导的企业集团，其中位于磁县开发区的裕泰焦化、裕隆化工和裕泰燃气，均属危化企业。集团以冶金焦、焦油、粗苯、天然气等为主要产成品。

2020 年 10 月 10 日，国家工信部和应急管理部联合下发的《“工业互联网 + 安全生产”行动计划（2021-2023 年）”》中，明确了重点企业安全生产管理需逐步提升安全生产数字化、网络化、智能化水平的要求。《行动计划》围绕建设新型基础设施、打造新型能力、深化融合应用、构建支撑体系等四个方面提出了重点任务，提出建设“工业互联网 + 安全生产”新型基础设施是建设基础，围绕人员、设备、生产、仓储、物流、环境等构建工业互联网的安全感知、监测、预警、处置、评估能力。

本次人员定位系统项目，是裕泰化工集团安全智能化物联网管理和信息化系统的重要组成部分，是河北磁县开发区树立的行业标杆，也是当地智慧园区的重要试点项目。

我国生产安全总体局势持续向好，但各类事故隐患和安全风险交织叠加、易发多发，影响公共安全的因素日益增多，重特大安全生产事故时有发生，特别是危化品行业重大事故发生频率和死亡人数目前呈抬头趋势，我国油气管道近三年发生各类险情1000 余起。安全生产事故的发生严重危害了人民生命财产安全，严重影响了我国社会经济的正常发展。化工企业生产过程复杂，工艺条件苛刻。每年发生的化工事故，让老百姓谈化色变，政府对企业的监管要求也日趋严格。管理层面对复杂的生产环境，日益增多的监管对象，仍采用传统管理方式，因此管理工作压力越来越大。

化工厂通常呈现出环境复杂，各类装置设备、管道密集，金属遮挡明显等特点。同时，现场作业和巡检人员分散，生产环境高危，急需新一代定位信息技术，提供实时的、高精度的定位服务。通过网络化连接、敏捷化响应和自动化调配，实现跨企业、跨部门、跨层级的协同联动，加速风险消减和应急恢复，将安全生产损失降低到最小。

裕泰化工集团人员定位系统，作为安全智能化物联网管理和信息化系统的核心组成部分，深化工业互联网和安全生产的融合应用，与物联网技术、机器视觉 AI 算法等一系列新的信息技术联动，提供从静态分析向动态感知、事后应急向事前预防、单点防控向全局联防的安全生产管理新形态。

二、项目需求

· 厂区现场厂房车间、工艺装置、管道设施缺乏可视化展示的设备参数，管理方式传统，缺乏智能化管理手段，信息流不直观。

· 厂区人员分散，无法掌握人员实时位置，无法对人员串岗、睡岗、脱岗行为进行管理，无法实时掌握人员的轨迹，不利于应急管理要求。

·无活动轨迹分析，各类人员管理缺少数据支撑，不利于事件追溯。

·传统的视频监控、门禁等信息技术手段脱离空间地理（位置）信息，调取查看不方便，无法满足新一代安全生产管理要求，无法实现安全生产全过程、全要素、全产业链的连接和监管。

三、针对性人员定位解决方案

根据裕泰化工现场需求和政策要求，建设基于新一代物联网定位技术的建设目标如下：

· 利用数字化技术对裕泰化工的焦化厂、裕隆化工、燃气三个厂区建模，实现人员行为管理数字化、可视化、信息化。

·采用 UWB 高精度定位技术对定位区域的人员进行实时位置跟踪，在一张图上实现定位、电子围栏、视频等管理，提供应急响应、应急救援和应急疏散的精确位置信息。

· 获取人员实时位置信息及对安全事件过程进行追溯，包括历史轨迹查询，具备有力的人员安全事故调查分析能力。

北京全迹科技有限公司提供的 UWB 高精度定位解决方案，作为裕泰安全智能化管控平台的技术基础，面向平台需求提供了人员精准定位、人员轨迹查询、电子围栏、巡检管理、紧急 SOS 求救定位、视频联动、紧急情况一键撤离告警等功能，为平台赋予了安全感知、预警及处置的安全生产新能力。

3.1 人员位置实时监测

全迹科技

·系统通过数字孪生的方式实时显示监控区域内人员的位置，并提供人员、物资、车辆的数量，以及定位标签的电量等信息。

· 通过人员查询功能，点击查看人员的实时轨迹和身份信息详情，还可联动附近摄像头调取视频画面。

· 地图中显示不同颜色或形状的标签代表不同组别和角色，如：巡检员、作业人员、访客等。

·地图可以在 2D 界面和 3D 实景界面自如切换。

· 针对化工分层场景，可以实现对具体楼层定位的需求。

3.2 电子围栏

全迹科技

·通过自主增删改绘制电子围栏，实现不同空间的区域管控，支持不同颜色绘制不同分级危险区域，支持异形围栏随意绘制。

· 通过标签分组管理，支持不同组别权限进出围栏限制，实现黑白名单应用管理。

· 进出围栏记录信息，并对无权限人员进出围栏提供告警，如：非法入侵、非工作时间长时间停留、工作时间危险监护人员擅自离开等多种管理策略。

· 提供电子围栏 2D 界面和 3D 界面绘制功能，无需单独配置。

· 通过区域电子围栏实现智能考勤，巡检、作业、临时访客的线上审批联动，实现巡检、作业人员的到岗到位管理，访客出入区域管理。

3.3 一键求助

全迹科技

·提供的定位标签卡具有 SOS 求救功能，人员遇到紧急情况，按下定位标签上的一键报警按钮，及时发出求救信号，监控人员首先发现遇险人员的实时精确位置，并通过联动的视频画面，判断是否进行救助。

3.4 一键撤离告警

全迹科技

? 紧急情况下，如需将现场作业人员全部撤离时，管理人员可通过平台向该区域现场人员一键发起撤离信号，定位工卡将同时发出蜂鸣和振动，提醒全员撤离，防止人身伤亡事故不断扩大。

3.5 实时、历史轨迹查询

全迹科技

·系统可以记录、回放、审查任意人员在任意时刻的位置和运动轨迹动态情况，与此同时调出轨迹经过的视频监控等信息。可倍速播放便于快速回溯。

· 支持选定区域内的经过历史查询，对特定时间段内经过该区域的人员进行查看，对某一件事的发生进行追溯和综合分析。

3.6 现场施工

面向裕泰化工厂区复杂环境和施工环境要求，通过定制支架安装在厂区立杆和侧壁。安装方式如下图：

全迹科技

四、裕泰化工人员定位方案所取得的效益

通过 UWB 高精度定位技术实时获取人员位置信息，建立可视化智能管控平台，实现安全管理智能化，助力降本增效和应急指挥决策。

·深入挖掘地理信息价值，通过新一代实用的物联定位技术，提供安全风险的迅速识别、分级管理和实时轨迹监控等手段，提升安全管控效率。

·增强动态感知能力、提高安全事件事前预防、全局联防能力。

·作为河北磁县开发区重点企业试点项目，它表明裕泰化工在由传统产业向数字化转型的发展道路上又迈出了坚实的一步，同时为开发区打造智慧园区、树立标杆提供了极具价值的示范案例。

项目三：“电子纸 +UWB” E-ink 无纸化车间项目

项目地点：江苏扬州川奇光电产业园

项目完成时间：2021 年 5 月

项目预计运行的时间：长期

项目的背景介绍

十四五”开局之年，加快数字化发展、建设数字中国成为国家和地方企事业单位的工作重点，与此同时，“碳中和“、“碳达峰”的 < 双碳目标 >，为企业的可持续发展指明了技术发展的方向。面对这两大趋势与挑战，沃旭通讯作为数字化和碳中和进程的参与者，也将其位置数据服务与各项前沿技术的融合，致力打造数字经济新生态。

川奇光电科技（扬州）有限公司是典型的电子设备制造工厂，由永丰余集团旗下 E-Ink 元太科技工业股份有限公司独资设立，是全球电子纸产业的龙头。在数字化浪潮的席卷和面对快速变化的市场需求上，促使川奇光电产业园向数字化迈进。

项目的需求

目前工厂管理难题在哪里？

1. 一般电子设备制造厂都是无尘车间，有防静电要求，实时通讯设备禁止带入车间内，采用传统的广播方式找人难；

2. 因生产车间面积大，会大量用到物料周转车，在管理上易出现无序停放，调度难，查找难等问题，使得物料周转车利用率低，从而导致生产效率低；

3. 目前车间内每个工单是采用打印 barcode 条形码的形式，人力成本、纸质成本高且不环保；而且每个工单生产过程经过多道工序，需要产线人工扫码来及时更新工单状态，不仅给产线工人增加工作量，而且工单状态更新不及时。

为解决上述问题，由沃旭通讯与川奇光电共同打造的首条“UWB+ 电子纸”融合创新方案在川奇光电生产车间正式上线。整条示范线聚焦“流程数字化”、“生产无纸化”两大核心目标。基于 UWB 室内厘米级定位技术，将厘米级时空数据和工厂 MES系统融合，实现数字化工厂的实时数据保障及无纸化管理。

解决方案具体介绍

沃旭通讯“UWB+ 电子纸”厘米级定位解决方案，在生产车间内覆盖部署 UWB 定位基站，人员、物料、周转车、托盘佩戴绑定墨水屏定位标签，由计算引擎采集电子标签信号并计算得出其精准位置数据，通过开放的 API 将数据反馈至 MES 系统。全程定位关联对象，利用定位系统实时推送数据、实现从配件到总装的全流程可视化、无纸化管理，实现“碳中和”发展目标

沃旭通讯

① 人员的智能化管理

员工佩戴墨水屏工牌定位标签，通过实时位置数据可实现快速找人，还可通过虚拟电子围栏，对围栏范围内的员工进行工时统计。遇紧急事件时，管理人员可通过平台下发信息至标签上，车间员工快速收发消息确认。

与 MES 系统对接并关联任务工单，从而自动统计出该工单的人工成本和任务完成的时效性，帮助管理人员进一步优化生产管理。

② 物料、载具的管理

采用墨水屏物标签替代纸质条形码，并与工单绑定，可呈现工单号、物料号、当前工序、良品与否信息等物料信息，避免因纸质作业带来的错误，降低材料损耗，节省人力成本。

同时，在物料周转车的管理上，通过现场看板可快速查看物料周转车的实时位置，便于快速找车，提高物料周转车的利用率，提升工厂运营管理效率。

③ 秒级自动过站

在车间生产的各种规格的 E-ink 电子纸，都需要经过多道生产工序。当精准定位介入后，物料进入到某个区域后，系统便会自动判断，生成自动过站的记录。

WPAS 会将该信息同步到 MES 系统。准确统计工单 / 产品在每个工序的停留时长，为上层 MES/BI 进行效率分析与优化提供准确可靠的依据。

④ 无纸化电子工单本

灵活的电子表格，基于墨水屏的手写本，将工厂的数十种表格全部整合到手写本上，工厂可以根据需要任意定义表格。它替代传统的点检模式，将点检结果快速数字化，消除点检结果的信息孤岛。并且，它可以连接到 MES 系统，为日常工单的签核也提供了极大的便利性。

另外，在我们常见的产线上，每个工位都配有一个 SOP 单，它用来指示工人需要如何完成每道工序。此次川奇智能化车间，换上了全新的 E-SOP，实现彩色显示，秒级刷新换线。这在降低纸品使用的同时，也避免了人为操作错误的可能性。

沃旭通讯

⑤数字化看板

基于川奇光电的数字化管理需求，沃旭设置了一套基于位置数据的可视化 Dashboard。每日工作期间，实时采集厘米级精度的厂内移动大数据，由此构建了智慧工厂产能持续优化提升的数据可视化平台。

沃旭通讯

通过数字化看板，生产管理层可以实时了解到车间的人员实时状态、车间的生产进度、车间的产能状态以及通过历史数据对比，及时调整优化低耗能的部分，这为管理决策提供了强有力的数据支撑，大幅提升管理的便利性。

另外，该平台还可通过 API 接口与 MES、ERP、WMS 等数据同步更新物料相关信息，优化操作流程，实时调度生产资源，在产量、质量、成本上持续优化。

方案所取得的效益

·业务可视化：基于位置数据的业务平台，让数据透明可视。

·流程数字化：通过人员位置、物料过站、机台等信息互通，清晰掌握某个工人，在某个时间，在哪个机台上生产了 A 产品，完美实现全过程的数字化管理。

·生产无纸化：采用墨水屏电子标签、电子工单本替代传统的纸质形式，消除生产现场消息孤岛，使生产可追溯，同时节省成本和人力。

由南京沃旭通讯科技有限公司提供的基于电子纸结合 UWB 室内厘米级定位技术打造的川奇光电无纸化生产线成为了国内工业制造行业首个落成项目，这标志着生产制造数字透明、绿色环保新时代的开启。

项目四：5G+UWB 国家能源泰州电厂项目

项目地点：江苏泰州

项目完成时间：2021 年 9 月

项目预计运行的时间：长期

项目的背景介绍

国家能源泰州发电有限公司是江苏省最大的火电企业，也是国家能源集团的煤电标杆，连续多年被省行协授予“标杆电厂” 荣誉称号。

为了进一步贯彻国家发展和落实集团管控要求，国家能源泰州发电有限公司以安全生产为基础，利用云计算、大数据、物联网、 5G、人工智能等前沿信息技术，打造本质安全型企业，强化安全管理、细化运行管理、优化环保管控，加快数字化转型，推进智慧企业成果落地。

项目的需求

·生产管理方面，利用智能化手段，采用基于人员定位、门禁、视频分析、三维建模等信息化手段，保障现场环境、人员、作业安全。实行运营管理标准化，辅助“两票三制”落实。通过智能两票、移动作业提高人员工作的安全与效率。

·安全防控方面，实现以安全生产管理为核心，针对生产区域人员准入、危险作业、外包安全、安全监督、环保排放等进行一体化管理，同时对厂区安防监控、人员入厂、车辆出入进行整合集成，实现可视与联动。

·信息化管理方面，打通业务之间、系统之间的信息共享通道，以流程为导向，推进业务流程之间的贯通，构建企业数据资源管理和服务能力。

解决方案具体介绍

国家能源泰州电厂项目为国内首个 5G+UWB 智慧电厂示范项目，为目前国内智慧电厂领域中单体量最大项目。其中 UWB 定位系统部署 1342 台基站。5G 室外宏站 13 个，室内微基站 96 个，5G CPE 120 个。

沃旭通讯 5G+UWB 双网一体化解决方案，利用 5G 网络作为 UWB 定位数据的传输媒介，将位置感知、三维可视化、视频监控、人脸识别、两票管理等多种技术融入到智慧电厂安全管理各项环节中，实现了将现实场景信息通过数字孪生的手段呈现于管理者面前，从而达到高效监管，统览全局的目标。

沃旭通讯

①　5G+UWB 两网融合，为企业降低 70% 费用

在项目实践中，采用局部有线汇聚 +5G CPE 的松耦合方案，通过 PoE 交换机对单元区内 UWB 基站进行组网供电，再由 CPE将汇聚数据透过 5G 网络回传用户中心通过 MEC 进行数据下沉，回到厂侧服务器上进行处理。这样即解决了数据上公网的安全、资费和路径延迟等问题，也降低了本地部署光纤、网线、施工、管理运维等多方面的综合投入。