工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)車輛、人防碰撞

工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)比如大型施工工地、倉(cāng)儲(chǔ)物流以及相當(dāng)多的工業(yè)生產(chǎn)作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)，都有叉車或大型車輛及人之間安全距離管理要求，實(shí)現(xiàn)防碰撞安全管理目的。

由于被管理的目標(biāo)：大型車輛、叉車和人都是在運(yùn)動(dòng)過(guò)程中，僅采用空間固定安裝檢測(cè)設(shè)備無(wú)法實(shí)現(xiàn)安全距離管理的要求。實(shí)踐來(lái)看基于UWB的無(wú)線測(cè)距及定位技術(shù)滿足這一需求的技術(shù)路線的不二選擇。

三種應(yīng)用場(chǎng)景：

兩種防碰撞技術(shù)方案：

1.  基于UWB實(shí)時(shí)定位技術(shù)：在作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)部署UWB定位基站，車輛和人員佩戴UWB定位標(biāo)簽，實(shí)現(xiàn)車輛和人的實(shí)時(shí)定位，防碰撞算法依據(jù)車輛及人的標(biāo)簽位置信息，實(shí)現(xiàn)碰撞預(yù)警判斷，同時(shí)將報(bào)警發(fā)送給車輛及人。

2.  基于UWB實(shí)時(shí)測(cè)距技術(shù)：車輛部署UWB基站，人員佩戴UWB標(biāo)簽，實(shí)時(shí)動(dòng)態(tài)車輛UWB基站之間測(cè)距、以及車輛UWB基站和人員UWB標(biāo)簽之間的測(cè)距，車輛UWB基站和人員UWB標(biāo)簽實(shí)時(shí)判斷碰撞預(yù)警，同時(shí)報(bào)警信息可以發(fā)送后臺(tái)。

推薦采用基于UWB測(cè)距的技術(shù)方案

基于UWB定位技術(shù)方案缺陷：

o   涉及UWB基站的安裝以及標(biāo)定，有些應(yīng)用場(chǎng)景類似工地現(xiàn)場(chǎng)一直都在變化，根本不具備固定安裝條件。

o   現(xiàn)場(chǎng)地圖的測(cè)繪工作也會(huì)導(dǎo)致施工增加。

o   定位需要保證標(biāo)簽到基站至少三個(gè)可信測(cè)距信號(hào)，由于工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)環(huán)境復(fù)雜，往往很難保證，導(dǎo)致定位不穩(wěn)定，無(wú)法實(shí)現(xiàn)基于位置信息的防碰撞。

o   在后臺(tái)而非前端標(biāo)簽實(shí)現(xiàn)防碰撞邏輯判斷，實(shí)時(shí)性也不如UWB測(cè)距方案。

基于UWB測(cè)技術(shù)方案優(yōu)勢(shì)：

o   不存在現(xiàn)場(chǎng)固定基站的安裝，實(shí)施成本低（除了轉(zhuǎn)角）

o   采用測(cè)距而非定位，受現(xiàn)場(chǎng)工業(yè)環(huán)境影響最小

o   車輛之間以及車輛與人之間實(shí)時(shí)測(cè)距，防止碰撞，實(shí)時(shí)性好

o   可以脫離后臺(tái)及網(wǎng)絡(luò)通訊，獨(dú)立運(yùn)行，可靠性高

基于UWB的雷達(dá)測(cè)距，技術(shù)成熟度高，測(cè)距范圍支持50-100米，精度可以在30厘米以內(nèi)。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(shí)現(xiàn)防碰撞功能。類似AirTag以及汽車智能鑰匙也都采用UWB測(cè)距技術(shù)。

需要考慮事項(xiàng)

1：叉車需要可以實(shí)時(shí)判斷和附近100米以內(nèi)的叉車或人之間距離，通過(guò)設(shè)定的安全距離，實(shí)現(xiàn)叉車聲光報(bào)警以及給出報(bào)警信號(hào)實(shí)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(biāo)簽的方式，判斷出告警時(shí)可以指示燈的方式提醒。不推薦聲音或振動(dòng)報(bào)警，首先工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)噪聲很大，根本無(wú)法聽(tīng)到，另外振動(dòng)必須要貼緊身體，否則無(wú)法感知。還有重要的一點(diǎn)的是，這兩個(gè)功能需要的功耗很大，會(huì)嚴(yán)重影響標(biāo)簽的待機(jī)時(shí)長(zhǎng)。

3：多樓層的建筑體內(nèi)，需要有高度的判斷，避免誤告警的。此外，開(kāi)叉車的人員，本身不應(yīng)該導(dǎo)致叉車和人員標(biāo)簽報(bào)警的等等。

4：所有的防碰撞算法判斷邏輯及報(bào)警聯(lián)動(dòng)都是前端自動(dòng)實(shí)時(shí)實(shí)現(xiàn)，無(wú)需后端參與。同時(shí)報(bào)警事件支持無(wú)線方式發(fā)送到后端。有的應(yīng)用場(chǎng)景，叉車本身帶了IPC或現(xiàn)場(chǎng)區(qū)域的IPC，需要實(shí)現(xiàn)視頻聯(lián)動(dòng)。

5：叉車基站除了支持UWB測(cè)距，還需要報(bào)警輸出

6：叉車基站三種工作模式：（休眠、低功耗、工作）；人員標(biāo)簽三種工作模式：（休眠、低功耗、工作）。人員標(biāo)簽工作時(shí)長(zhǎng)可以三個(gè)月-半年以上。

7：平臺(tái)可以檢測(cè)叉車基站以及人員標(biāo)簽的工作狀態(tài)，實(shí)時(shí)接收防碰撞告警，視頻聯(lián)動(dòng)，以及人員標(biāo)簽的電量監(jiān)測(cè)及告警。同時(shí)具備簡(jiǎn)單的圖示功能。

8：基站和標(biāo)簽應(yīng)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(shè)定更合理，另外適用的車輛速度范圍

10：考慮轉(zhuǎn)角特殊性和重要性，轉(zhuǎn)角的方案應(yīng)具備適合不同場(chǎng)景

11：具備手動(dòng)和自動(dòng)解除車輛聲光告警

12：聲光報(bào)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(shí)休眠，開(kāi)火時(shí)啟動(dòng)

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(dǎo)意見(jiàn)

16：人員佩戴易采用安全帽的方式

基于UWB實(shí)時(shí)測(cè)距的工業(yè)現(xiàn)場(chǎng)車輛、人安全距離管理的防碰撞技術(shù)方案，具備實(shí)用、成本低、易部署、可靠性高、易推廣等優(yōu)勢(shì)，是UWB值得推廣的落地應(yīng)用。

UWB基站-車載款

o   內(nèi)置UWB TOF測(cè)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(cè)距精度：10-30cm

o   安全距離可定義，三個(gè)安全等級(jí)

o   內(nèi)置氣壓傳感器

o   聲光報(bào)警：提供1路DC12V聲光報(bào)警 

o   2路開(kāi)關(guān)量輸出（減速、停止）

o   LORA或WiFi無(wú)線數(shù)據(jù)通訊（可選）

o   LORA有效距離：1-3公里  

o   內(nèi)置SD卡數(shù)據(jù)存儲(chǔ)（可選）

UWB標(biāo)簽

o   內(nèi)置UWB TOF測(cè)距

o   適用手環(huán)、肩佩、安全帽佩戴方式

o   測(cè)距精度10-30厘米

o   內(nèi)置加速度傳感器，運(yùn)動(dòng)、靜止、休眠三種狀態(tài)

o   內(nèi)置氣壓傳感器

o   欠電、工作、報(bào)警指示

o   磁吸充電，防水/防撞設(shè)計(jì)

o    尺寸：54*30mm

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