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IoT庫企業 | UWB優秀成功案例展示

作者：IoT庫

日期：2021-11-29 15:50:56

摘要：UWB優秀成功案例展示

關鍵詞：UWB定位物聯網物聯網商城物聯網市場

項目一：霍林河坑口電廠人員定位項目

項目地點：內蒙古通遼市霍林郭勒市

項目開始時間：2020 年 6 月

項目預計運行的時間：長期

項目的背景介紹：

霍林河坑口電廠隸屬中電投集團公司蒙東能源公司，以電源建設、電力生產與銷售為主營業務，是我國煤電產業進行智能化改造升級的示范項目之一。

隨著中國經濟轉型升級深入推進以及電力體制改革的大力實施 , 建設安全、高效、綠色、低碳的智慧電廠是新時代對發電企業的要求。

作為生產設備密集型企業，傳統發電企業生產環境高危，安全隱患多；工序流程復雜，人員水平參差不齊。據不完全數據統計，70% 以上安全事故都與人員的不規范操作相關。

解決現階段電力工業所面對的安全難題，實現人員安全管理是核心。

項目的需求：

·重要設備參數可視化程度不高，與現場設備關聯性較弱；

·廠區內人員成分復雜，員工作業安全及作業規范化缺乏有效管控；

·電力設備眾多，設備維護困難，設備維護消耗資金大，且設備隱患風險及故障處理無有效手段；

·現場各類系統相互獨立，信息各自形成孤島，管理人員在使用各類系統時，各部門重復操作，管理效率低下。

該電廠現階段生產可視化水平低，需要利用高精度定位技術，完善廠區人員的安全管理體系，同時提升電廠作業安全與生產效率。

解決方案具體介紹：

四相科技依托物聯網、數字孿生和高精度定位技術打造三維可視化安全管控平臺，集成生產管理系統、安全培訓系統、視頻監控系統、人臉識別門禁系統等，通過跨系統的數據通信和聯動響應，可一站式解決霍林河坑口電廠多項管理難題，全方位保障作業人員人身安全及設備運行安全，有效提升產能效率，為電廠安全生產構筑“銅墻鐵壁”。

1. 維可視化系統：

基于三維建模數字孿生技術，可視化呈現風險、隱患、違章行為、設備參數等，為電廠安全生產和精細化管理提供數據支撐；

四相科技

·位置可視化：現場實景和狀態可視化展示，低延遲，真實展現人員、車輛及物資位置分布，2D/3D 地圖切換自如；

·狀態可視化：可對接現場設備運行狀態，將設備的運行狀態可視化展示；

·安全可視化：不同作業區域分級展示，廠區高危區域分布一目了然。

2. 人員安全管控：

四相科技

·精準定位：實時獲取人員位置分布，可分類查詢、顯示位置信息；

·智慧考勤：提供按設備和按區域統計等多種考勤統計方式，自動生成考勤數據；

·電子圍欄：靈活設定電子圍欄形狀、報警規則及進出權限，非授權人員越界即刻觸發系統告警；

·報警呼救：意外發生時人員可通過定位標簽卡 SOS 按鍵向系統發送報警信息，確保及時救援。

3.MIS/SIS/PMS 聯動：

四相科技

·智能巡檢：對接巡檢系統，靈活設置巡檢路線與巡檢點，確保巡檢情況有跡可循、巡檢結果自動統計；

·違章管理：不規范巡檢或其他異常作業行為可通過違章視頻抓拍送信息至違章管理系統，便于作業人員行為管理；

·兩票管理：對接兩票系統實現兩票操作的到崗管理、資質驗證及現場監管，嚴控高風險區域作業人員資質，無權限禁入，

解決因無票人員不規范操作引發事故之難題；

·訪客管理：對接門禁系統，臨訪人員信息線上審批同意，門禁自動識別并授權活動區域；

·SIS 態勢感知：對接 SIS 系統，實現設備狀態實時監測與態勢感知，消除設備安全隱患。

4.AI 安防監控系統：

四相科技

配合 AI 視頻監控系統，利用 AI 攝像頭識別人員是否按要求佩戴安全帽、高空作業是否系安全繩、焰火檢測、設備跑冒滴漏檢測、皮帶偏移檢測等功能，將定位標簽 ID 的唯一性與 AI 攝像頭對異常行為的自主研判能力相結合，提高違章人員行為的識別率，從而實現對人員行為及設備狀態的主動監控。

·實時監控：作業現場同步視頻系統遠程監管，人員移動視頻自動切換追蹤，確保作業規范化；

·重點跟蹤：重點人員、重點區域跟蹤，在視頻監控范圍內，全程自動記錄位置與視頻信息；

·軌跡回放：標簽軌跡自動生成并留檔，點擊特定標簽即可查看詳細活動路徑，方便事故溯源或隱患排查。

方案所取得的效益：

·全面提升電廠可視化管理

改善傳統安全保障模式，利用可視化管控平臺實現實時全面監管，防患于未然

·全面提高電廠設備巡檢運維質量

傳統巡檢運維準備工作繁瑣、環境高危，利用智能巡檢系統實現集中式智能化管理，安全便捷

·推進電廠安全管理方式信息化

傳統安全監管方式落后，利用信息化安全管理實現全程自動化監控，告警救援更及時

·協助電廠進行科學的風險預測

傳統管理體系下易形成信息孤島，聯動式系統可以融合多維度數據，全面完善風險預測體系

·打造全方位電廠安全生產管理體系

傳統定位技術精度低，無法適應復雜生產環境，利用 UWB 高精度定位可適應 99% 以上生產環境，全面提升安全性，細化安全管理區域。

四相科技以定位系統為核心的人員安全三維管控平臺榮獲電力信息化專業協作委員會科技成果二等獎，助力坑口電廠實現從傳統煤電到新型智能化安全煤電廠的轉型升級，為推動電力企業實現數字化轉型和高質量發展提供了可借鑒經驗，助力電力企業實現高質量可持續發展。

項目二：邯鄲裕泰化工集團人員定位系統項目

項目甲方：邯鄲市裕泰化工集團有限公司

項目地點：河北磁縣煤化工產業園區裕泰化工集團

項目開始時間：2021 年 7 月

項目一期投入數百萬元預算，鋪設 479 臺防爆基站，600 張防爆定位標簽，精準定位覆蓋面積 300 畝

一、項目概述

裕泰集團是以能源化工產業為主導的企業集團，其中位于磁縣開發區的裕泰焦化、裕隆化工和裕泰燃氣，均屬危化企業。集團以冶金焦、焦油、粗苯、天然氣等為主要產成品。

2020 年 10 月 10 日，國家工信部和應急管理部聯合下發的《“工業互聯網 + 安全生產”行動計劃（2021-2023 年）”》中，明確了重點企業安全生產管理需逐步提升安全生產數字化、網絡化、智能化水平的要求。《行動計劃》圍繞建設新型基礎設施、打造新型能力、深化融合應用、構建支撐體系等四個方面提出了重點任務，提出建設“工業互聯網 + 安全生產”新型基礎設施是建設基礎，圍繞人員、設備、生產、倉儲、物流、環境等構建工業互聯網的安全感知、監測、預警、處置、評估能力。

本次人員定位系統項目，是裕泰化工集團安全智能化物聯網管理和信息化系統的重要組成部分，是河北磁縣開發區樹立的行業標桿，也是當地智慧園區的重要試點項目。

我國生產安全總體局勢持續向好，但各類事故隱患和安全風險交織疊加、易發多發，影響公共安全的因素日益增多，重特大安全生產事故時有發生，特別是危化品行業重大事故發生頻率和死亡人數目前呈抬頭趨勢，我國油氣管道近三年發生各類險情1000 余起。安全生產事故的發生嚴重危害了人民生命財產安全，嚴重影響了我國社會經濟的正常發展。化工企業生產過程復雜，工藝條件苛刻。每年發生的化工事故，讓老百姓談化色變，政府對企業的監管要求也日趨嚴格。管理層面對復雜的生產環境，日益增多的監管對象，仍采用傳統管理方式，因此管理工作壓力越來越大。

化工廠通常呈現出環境復雜，各類裝置設備、管道密集，金屬遮擋明顯等特點。同時，現場作業和巡檢人員分散，生產環境高危，急需新一代定位信息技術，提供實時的、高精度的定位服務。通過網絡化連接、敏捷化響應和自動化調配，實現跨企業、跨部門、跨層級的協同聯動，加速風險消減和應急恢復，將安全生產損失降低到最小。

裕泰化工集團人員定位系統，作為安全智能化物聯網管理和信息化系統的核心組成部分，深化工業互聯網和安全生產的融合應用，與物聯網技術、機器視覺 AI 算法等一系列新的信息技術聯動，提供從靜態分析向動態感知、事后應急向事前預防、單點防控向全局聯防的安全生產管理新形態。

二、項目需求

· 廠區現場廠房車間、工藝裝置、管道設施缺乏可視化展示的設備參數，管理方式傳統，缺乏智能化管理手段，信息流不直觀。

· 廠區人員分散，無法掌握人員實時位置，無法對人員串崗、睡崗、脫崗行為進行管理，無法實時掌握人員的軌跡，不利于應急管理要求。

·無活動軌跡分析，各類人員管理缺少數據支撐，不利于事件追溯。

·傳統的視頻監控、門禁等信息技術手段脫離空間地理（位置）信息，調取查看不方便，無法滿足新一代安全生產管理要求，無法實現安全生產全過程、全要素、全產業鏈的連接和監管。

三、針對性人員定位解決方案

根據裕泰化工現場需求和政策要求，建設基于新一代物聯網定位技術的建設目標如下：

· 利用數字化技術對裕泰化工的焦化廠、裕隆化工、燃氣三個廠區建模，實現人員行為管理數字化、可視化、信息化。

·采用 UWB 高精度定位技術對定位區域的人員進行實時位置跟蹤，在一張圖上實現定位、電子圍欄、視頻等管理，提供應急響應、應急救援和應急疏散的精確位置信息。

· 獲取人員實時位置信息及對安全事件過程進行追溯，包括歷史軌跡查詢，具備有力的人員安全事故調查分析能力。

北京全跡科技有限公司提供的 UWB 高精度定位解決方案，作為裕泰安全智能化管控平臺的技術基礎，面向平臺需求提供了人員精準定位、人員軌跡查詢、電子圍欄、巡檢管理、緊急 SOS 求救定位、視頻聯動、緊急情況一鍵撤離告警等功能，為平臺賦予了安全感知、預警及處置的安全生產新能力。

3.1 人員位置實時監測

全跡科技

·系統通過數字孿生的方式實時顯示監控區域內人員的位置，并提供人員、物資、車輛的數量，以及定位標簽的電量等信息。

· 通過人員查詢功能，點擊查看人員的實時軌跡和身份信息詳情，還可聯動附近攝像頭調取視頻畫面。

· 地圖中顯示不同顏色或形狀的標簽代表不同組別和角色，如：巡檢員、作業人員、訪客等。

·地圖可以在 2D 界面和 3D 實景界面自如切換。

· 針對化工分層場景，可以實現對具體樓層定位的需求。

3.2 電子圍欄

全跡科技

·通過自主增刪改繪制電子圍欄，實現不同空間的區域管控，支持不同顏色繪制不同分級危險區域，支持異形圍欄隨意繪制。

· 通過標簽分組管理，支持不同組別權限進出圍欄限制，實現黑白名單應用管理。

· 進出圍欄記錄信息，并對無權限人員進出圍欄提供告警，如：非法入侵、非工作時間長時間停留、工作時間危險監護人員擅自離開等多種管理策略。

· 提供電子圍欄 2D 界面和 3D 界面繪制功能，無需單獨配置。

· 通過區域電子圍欄實現智能考勤，巡檢、作業、臨時訪客的線上審批聯動，實現巡檢、作業人員的到崗到位管理，訪客出入區域管理。

3.3 一鍵求助

全跡科技

·提供的定位標簽卡具有 SOS 求救功能，人員遇到緊急情況，按下定位標簽上的一鍵報警按鈕，及時發出求救信號，監控人員首先發現遇險人員的實時精確位置，并通過聯動的視頻畫面，判斷是否進行救助。

3.4 一鍵撤離告警

全跡科技

? 緊急情況下，如需將現場作業人員全部撤離時，管理人員可通過平臺向該區域現場人員一鍵發起撤離信號，定位工卡將同時發出蜂鳴和振動，提醒全員撤離，防止人身傷亡事故不斷擴大。

3.5 實時、歷史軌跡查詢

全跡科技

·系統可以記錄、回放、審查任意人員在任意時刻的位置和運動軌跡動態情況，與此同時調出軌跡經過的視頻監控等信息。可倍速播放便于快速回溯。

· 支持選定區域內的經過歷史查詢，對特定時間段內經過該區域的人員進行查看，對某一件事的發生進行追溯和綜合分析。

3.6 現場施工

面向裕泰化工廠區復雜環境和施工環境要求，通過定制支架安裝在廠區立桿和側壁。安裝方式如下圖：

全跡科技

四、裕泰化工人員定位方案所取得的效益

通過 UWB 高精度定位技術實時獲取人員位置信息，建立可視化智能管控平臺，實現安全管理智能化，助力降本增效和應急指揮決策。

·深入挖掘地理信息價值，通過新一代實用的物聯定位技術，提供安全風險的迅速識別、分級管理和實時軌跡監控等手段，提升安全管控效率。

·增強動態感知能力、提高安全事件事前預防、全局聯防能力。

·作為河北磁縣開發區重點企業試點項目，它表明裕泰化工在由傳統產業向數字化轉型的發展道路上又邁出了堅實的一步，同時為開發區打造智慧園區、樹立標桿提供了極具價值的示范案例。

項目三：“電子紙 +UWB” E-ink 無紙化車間項目

項目地點：江蘇揚州川奇光電產業園

項目完成時間：2021 年 5 月

項目預計運行的時間：長期

項目的背景介紹

十四五”開局之年，加快數字化發展、建設數字中國成為國家和地方企事業單位的工作重點，與此同時，“碳中和“、“碳達峰”的 < 雙碳目標 >，為企業的可持續發展指明了技術發展的方向。面對這兩大趨勢與挑戰，沃旭通訊作為數字化和碳中和進程的參與者，也將其位置數據服務與各項前沿技術的融合，致力打造數字經濟新生態。

川奇光電科技（揚州）有限公司是典型的電子設備制造工廠，由永豐余集團旗下 E-Ink 元太科技工業股份有限公司獨資設立，是全球電子紙產業的龍頭。在數字化浪潮的席卷和面對快速變化的市場需求上，促使川奇光電產業園向數字化邁進。

項目的需求

目前工廠管理難題在哪里？

1. 一般電子設備制造廠都是無塵車間，有防靜電要求，實時通訊設備禁止帶入車間內，采用傳統的廣播方式找人難；

2. 因生產車間面積大，會大量用到物料周轉車，在管理上易出現無序停放，調度難，查找難等問題，使得物料周轉車利用率低，從而導致生產效率低；

3. 目前車間內每個工單是采用打印 barcode 條形碼的形式，人力成本、紙質成本高且不環保；而且每個工單生產過程經過多道工序，需要產線人工掃碼來及時更新工單狀態，不僅給產線工人增加工作量，而且工單狀態更新不及時。

為解決上述問題，由沃旭通訊與川奇光電共同打造的首條“UWB+ 電子紙”融合創新方案在川奇光電生產車間正式上線。整條示范線聚焦“流程數字化”、“生產無紙化”兩大核心目標。基于 UWB 室內厘米級定位技術，將厘米級時空數據和工廠 MES系統融合，實現數字化工廠的實時數據保障及無紙化管理。

解決方案具體介紹

沃旭通訊“UWB+ 電子紙”厘米級定位解決方案，在生產車間內覆蓋部署 UWB 定位基站，人員、物料、周轉車、托盤佩戴綁定墨水屏定位標簽，由計算引擎采集電子標簽信號并計算得出其精準位置數據，通過開放的 API 將數據反饋至 MES 系統。全程定位關聯對象，利用定位系統實時推送數據、實現從配件到總裝的全流程可視化、無紙化管理，實現“碳中和”發展目標

沃旭通訊

① 人員的智能化管理

員工佩戴墨水屏工牌定位標簽，通過實時位置數據可實現快速找人，還可通過虛擬電子圍欄，對圍欄范圍內的員工進行工時統計。遇緊急事件時，管理人員可通過平臺下發信息至標簽上，車間員工快速收發消息確認。

與 MES 系統對接并關聯任務工單，從而自動統計出該工單的人工成本和任務完成的時效性，幫助管理人員進一步優化生產管理。

② 物料、載具的管理

采用墨水屏物標簽替代紙質條形碼，并與工單綁定，可呈現工單號、物料號、當前工序、良品與否信息等物料信息，避免因紙質作業帶來的錯誤，降低材料損耗，節省人力成本。

同時，在物料周轉車的管理上，通過現場看板可快速查看物料周轉車的實時位置，便于快速找車，提高物料周轉車的利用率，提升工廠運營管理效率。

③ 秒級自動過站

在車間生產的各種規格的 E-ink 電子紙，都需要經過多道生產工序。當精準定位介入后，物料進入到某個區域后，系統便會自動判斷，生成自動過站的記錄。

WPAS 會將該信息同步到 MES 系統。準確統計工單 / 產品在每個工序的停留時長，為上層 MES/BI 進行效率分析與優化提供準確可靠的依據。

④ 無紙化電子工單本

靈活的電子表格，基于墨水屏的手寫本，將工廠的數十種表格全部整合到手寫本上，工廠可以根據需要任意定義表格。它替代傳統的點檢模式，將點檢結果快速數字化，消除點檢結果的信息孤島。并且，它可以連接到 MES 系統，為日常工單的簽核也提供了極大的便利性。

另外，在我們常見的產線上，每個工位都配有一個 SOP 單，它用來指示工人需要如何完成每道工序。此次川奇智能化車間，換上了全新的 E-SOP，實現彩色顯示，秒級刷新換線。這在降低紙品使用的同時，也避免了人為操作錯誤的可能性。

沃旭通訊

⑤數字化看板

基于川奇光電的數字化管理需求，沃旭設置了一套基于位置數據的可視化 Dashboard。每日工作期間，實時采集厘米級精度的廠內移動大數據，由此構建了智慧工廠產能持續優化提升的數據可視化平臺。

沃旭通訊

通過數字化看板，生產管理層可以實時了解到車間的人員實時狀態、車間的生產進度、車間的產能狀態以及通過歷史數據對比，及時調整優化低耗能的部分，這為管理決策提供了強有力的數據支撐，大幅提升管理的便利性。

另外，該平臺還可通過 API 接口與 MES、ERP、WMS 等數據同步更新物料相關信息，優化操作流程，實時調度生產資源，在產量、質量、成本上持續優化。

方案所取得的效益

·業務可視化：基于位置數據的業務平臺，讓數據透明可視。

·流程數字化：通過人員位置、物料過站、機臺等信息互通，清晰掌握某個工人，在某個時間，在哪個機臺上生產了 A 產品，完美實現全過程的數字化管理。

·生產無紙化：采用墨水屏電子標簽、電子工單本替代傳統的紙質形式，消除生產現場消息孤島，使生產可追溯，同時節省成本和人力。

由南京沃旭通訊科技有限公司提供的基于電子紙結合 UWB 室內厘米級定位技術打造的川奇光電無紙化生產線成為了國內工業制造行業首個落成項目，這標志著生產制造數字透明、綠色環保新時代的開啟。

項目四：5G+UWB 國家能源泰州電廠項目

項目地點：江蘇泰州

項目完成時間：2021 年 9 月

項目預計運行的時間：長期

項目的背景介紹

國家能源泰州發電有限公司是江蘇省最大的火電企業，也是國家能源集團的煤電標桿，連續多年被省行協授予“標桿電廠” 榮譽稱號。

為了進一步貫徹國家發展和落實集團管控要求，國家能源泰州發電有限公司以安全生產為基礎，利用云計算、大數據、物聯網、 5G、人工智能等前沿信息技術，打造本質安全型企業，強化安全管理、細化運行管理、優化環保管控，加快數字化轉型，推進智慧企業成果落地。

項目的需求

·生產管理方面，利用智能化手段，采用基于人員定位、門禁、視頻分析、三維建模等信息化手段，保障現場環境、人員、作業安全。實行運營管理標準化，輔助“兩票三制”落實。通過智能兩票、移動作業提高人員工作的安全與效率。

·安全防控方面，實現以安全生產管理為核心，針對生產區域人員準入、危險作業、外包安全、安全監督、環保排放等進行一體化管理，同時對廠區安防監控、人員入廠、車輛出入進行整合集成，實現可視與聯動。

·信息化管理方面，打通業務之間、系統之間的信息共享通道，以流程為導向，推進業務流程之間的貫通，構建企業數據資源管理和服務能力。

解決方案具體介紹

國家能源泰州電廠項目為國內首個 5G+UWB 智慧電廠示范項目，為目前國內智慧電廠領域中單體量最大項目。其中 UWB 定位系統部署 1342 臺基站。5G 室外宏站 13 個，室內微基站 96 個，5G CPE 120 個。

沃旭通訊 5G+UWB 雙網一體化解決方案，利用 5G 網絡作為 UWB 定位數據的傳輸媒介，將位置感知、三維可視化、視頻監控、人臉識別、兩票管理等多種技術融入到智慧電廠安全管理各項環節中，實現了將現實場景信息通過數字孿生的手段呈現于管理者面前，從而達到高效監管，統覽全局的目標。

沃旭通訊

①　5G+UWB 兩網融合，為企業降低 70% 費用

在項目實踐中，采用局部有線匯聚 +5G CPE 的松耦合方案，通過 PoE 交換機對單元區內 UWB 基站進行組網供電，再由 CPE將匯聚數據透過 5G 網絡回傳用戶中心通過 MEC 進行數據下沉，回到廠側服務器上進行處理。這樣即解決了數據上公網的安全、資費和路徑延遲等問題，也降低了本地部署光纖、網線、施工、管理運維等多方面的綜合投入。