精准位置系统（UWB）化工、危化品等园区重点人车物安全管理的应用
乾位智通KWIcomm开发的石油、化工园区UWB定位人车物位置管理方案，依托自行研发的UWB定嵌入式软硬件开发、UWB厘米级定位算法研发、应用层软件开发，园区内安装UWB微基站，工作人员佩戴UWB定位标签，可在后台随时查看工作人员的实时位置，给园区人员安全管理提供方便快捷的高精度定位技术支撑，赋能石油化工等园区的规范化、数字化建设。
一、石油化工园区人车物实时精确定位应用的重要性
石油、化工行业的油库、炼油厂是高危行业，其安全生产关系着整个厂区运行的安全和效率。油库、炼油厂的日常运维巡检需要实时定位、视频监控联动、异常事件报警、人员危险求助、历史数据查询、运维工作考核等功能，来确保油料生产工作的安全和运维工作的效率。经过多年应用调研和技术积累， 我们推出的UWB室内定位技术基于高精度实时多维定位园区内人员、车辆、主要物品定位管理系统。随着位置物联网、大数据、人工智能等技术地不断升级，以技术为支撑的智能化管控手段已经成为水电厂安全管理的首选。乾位智通公司可提供更全面、更高效、更智慧化的安全管控解决方案，推动电力行业高质量、可持续发展。
二、UWB工作原理及系统功能
UWB是超宽带(Ultra-wideband)的缩写，主要专注于室内定位，又称为脉冲无线电（Impulse Radio）技术。早在上个世纪60年代，UWB技术就被应用于军用雷达、定位和低截获率/低侦测率的通信系统中。UWB目前主要应用在静止或动态的人车物高精度定位领域的位置服务应用。从频域来看，超宽带有别于传统的窄带和宽带，它的频带更宽，窄带是指相对带宽(信号带宽与中心频率之比)小于1%，相对带宽在1%-25%之间的被称为宽带，相对带宽大于25%、或者中心频率大于500MHz的被称为超宽带，又称为基带传输或无载波技术。脉冲UWB技术的脉冲长度通常在亚纳秒量级，信号带宽经常达数千兆赫兹，比任何现有的无线通信技术的带宽都大得多， (超宽带在军事上的应用最主要就是超宽带雷达，雷达的主要功能就是定位和测距)近年来被应用在无线定位和雷达测距应用中，因此作为民用雷达和民用测距取得了较快的发展。
（一）UWB定位系统的组成
1、定位系统主要的硬件有定位微基站、定位微基站（或称定位阅读器），布设于被定位空间内，相当于GPS中的“定位卫星”，是定位系统的重要组成，定位系统的微基站有多种品类，适合于室内外多种环境。
2、定位标签，同为定位系统的重要组成部分，分为腕带型、工牌型、资产型等多种类型，高度适配于人员、车辆、资产等的定位追踪。
3、基础定位系统，无线定位系统的标配软件，提供位置地图服务、实时轨迹显示、组织架构管理、电子围栏及告警管理、软件权限管理等基础定位应用功能。
（二）UWB高精度定位系统的特点
首先是精准度极高。UWB可以到厘米级的精准度，目前在众多定位技术中没有比这精度级别更高的，场地实测定位标签在静止或动态时，定位精度可控制在30厘米内。
第二是可靠度高。对于不同的物体直接传输识别，抗多径干扰，UWB 的能力是最强的。
第三是实时。延时特别短，毫秒级，比GPS的响应时间快50倍，这个是一个非常好的性能，未来会有很好的应用。
第四实现方式简易，功耗比较低，各种手持产品都是可以非常方便应用的。
第五高安全性,一般手机里是有安全单元，UWB本身符合IEEE 802.15.4a/z边界协议，数据包里面含有加密的字段，可以对数据进行加密。还可以结合手机里的SE安全单元，做更高的安全级别。
第六运营成本低，因标签与基站间进行数据采集传输，无需支付其他通信费用。
（三）定位原理分析
UWB工作的方式比较直接，当一个射频信号源发出去以后，接收源会第一时间收到直线距离到达的信号。通过接收的时间戳，可以计算信号飞行距离。对于UWB来讲，所有的反射对它来说都可以忽略不计，直接可以接收分辨出最先到达的信号。不止这些，还可以通过到达相位差、计算出角度差，最后通过距离和角度来定位出接收端的目标在什么相对位置。
无线定位技术是指用来判定移动用户位置的测量方法和计算方法，即定位算法。目前最常用的定位技术主要有：时差定位技术、信号到达角度测量(AOA)技术、到达时间定位(TOA)和到达时间差定位(TDOA)等。其中，TDOA技术是目前最为流行的一种方案，除了用于GSM系统，在其他诸如AMPS和CDMA系统中也广泛应用，UWB定位采用的也是这种技术。TDOA保证了UWB定位的高精度可以达到10cm左右。TDOA测距本质上就是脉冲序列设备信号，采用非常款的频谱所以抗干扰能力比较强。
（四）系统功能
其具体实现路径为：通过在室内空间布设合理数量的微基站，精确定位人员、车辆、资产上的定位微标签，并借助基于GIS的标准型定位应用软件（基础定位系统、增值应用系统），开放的定位引擎API接口、位置大数据平台，在精确定位基础上，实现轨迹追踪、区域报警、摄像联动、大数据分析等多种应用功能。
具体的应用功能有：
2.快速查找：各种查询功能，包括人员的查询、警员的查询、地点的查询、时段的查询、位置的查询
3.轨迹回放：历史轨迹根据时空定义进行回放
4.紧急求救：人员主动求救报警
5.滞留报警：人员滞留告警、滞留时间过长告警
6.聚集报警：人员聚集报警
7.危险报警：非法进入、非法离开报警
8.视频联动：支持海康、大华等厂商对接
9.图像处理：视频拼接、打包下载
10.设备异常：设备断电、断网等异常报警
11.低电压报警：终端低电压提供报警
12.电子围栏：人员行为有效管控，减少违章，增强安全
13.重要物资监管：重要物质监管，保证按照操作规程/程序执行
（五）UWB定位系统在化工园区功能实现
UWB定位人员安全管理系统组成：显示终端、UWB定位引擎、UWB定位标签、UWB定位基站。
1.显示终端：UWB定位引擎计算出的定位标签坐标，要在显示终端（PC、平板电脑、手机）上呈现。
2.UWB定位引擎：化工园区区域的UWB定位基站实时通过网络将原始位置数据发送给UWB定位引擎，然后UWB定位引擎运行定位算法，实时计算出佩戴UWB定位标签的人员的坐标位置。
3．UWB定位标签：给待定位的人员、设备上配备UWB定位标签，定位标签发射UWB信号，与UWB定位基站相互通信，使标签自身被定位。UWB定位标签可以是手环型、工牌工卡型、也可以是固定在安全帽的模块型等。
4．UWB定位基站：UWB定位基站通过UWB信号和定位标签进行通信，再通过后台服务器端定位引擎解算，实现对UWB定位标签的精准定位功能。
三、UWB高精度定位系统在化工重点园区的应用
在化工重点园区人车物定位管理方案中，乾位智通（深圳）技术有限公司提供多款UWB定位产品，包括UWB定位基站、UWB定位手环、UWB定位工卡标签、安全帽UWB定位标签。
重点园区UWB定位人员安全管理系统功能实现。
1．工作人员实时定位和跟踪
在化工园区活动区域内部署UWB定位基站，在后台显示终端可随时查看被人员活动轨迹定位、危化品的实时分布情况，解决实时监控难的问题。
2．工作人员动态点名、统计、管理等
重点园区运营管理人员可在终端上查看当前应到人数、实到人数、缺少人数及未到人员等信息。
3．工作人员运动轨迹存储和回放
可通过UWB定位系统查看被定位人员的历史运动轨迹，追溯每一个细节，追责有据可依，还可对异常运动轨迹进行分析。
4．危险区域内部署电子围栏
可在化工园区危险区域设置电子围栏，监控此区域内人员的进出情况。
5、危险情况一键求救
6、告警功能
包括实时性预警，多种类预警（SOS、低电、离线、停留超时、围栏），预警数据记录并分析等。
四、公司产品功能优点及技术优势
（一）公司产品功能优点
1．公司软硬件一体自主设计开发，UWB基站、标签、客户应用端平台全自主开发，拥有自主知识产权，可快速响应客户功能需求，因面对的多为项目型客户，应用场景、个性需求各异，也提高了软硬件运行的稳定性。
2．公司自主开发UWB定位引擎算法，拥有自主的知识产权，并形成公司专利。强化了公司设备的高稳定、高精准、长距离、低功耗等功能。
3．为减轻设备集成商开发难度及减轻工作量、节约开发时间，公司开发了定位引擎服务器，设备集成商可快速简易调取数据，快速集成投入商用。
4．公司设备快速组网，解决了后期需增加基站、标签需重新安装调试的工作量，实现即插即用。支持网页端应用，可使用Chrome / Microsoft edge (Microsoft IE不支持）直接访
5．因公司软硬件一体自主开发，不仅提高效率，更节约了成本。
（二）公司技术团队的优势
我们现拥有一支能打硬仗，有实力有担当，具备多年实战经验的技术团队，及具有稳定的技术售前、售后服务团队。
五、乾位智通技术公司简介
乾位智通（深圳）技术有限公司应用自主掌握的UWB精准定位算法，致力于多维高精度定位，专注于嵌入式软硬件开发、UWB厘米级定位算法研发、应用层软件开发，已实现不同场景复杂环境下的多基站快速组网的应用。
UWB具有超宽带宽、定位精度高、抗干扰能力强等特性，可用于实时定位系统、测距、数字密钥、消费电子标签，实现动态或静止人车物的精准位置管理。
（功能实现以具体应用需求为准）
