在電力生產領域,電廠作為能源供應的核心樞紐,其安全生產與高效運營至關重要。復雜的廠區環境(如鍋爐房、汽輪機車間、高壓配電室、露天升壓站等)、高危作業場景(如高空作業、帶電操作、高溫設備維護)以及嚴格的合規要求,對人員定位與管理提出了極高需求。新銳科創藍牙+LoRa融合定位系統 憑借多技術協同優勢,為電廠提供了一套覆蓋全域、精準可靠的人員定位解決方案,有效提升安全管理水平與生產效率。
一、電廠人員定位需求分析
1、安全生產需求
危險區域管控
電廠內存在眾多危險區域,如高壓配電室、鍋爐燃燒區、化學水處理間等。需實時監控人員位置,防止未經授權人員進入危險區域,一旦有人違規闖入,立即發出警報,確保人員安全。
應急救援輔助
在發生火災、設備爆炸、人員觸電等緊急情況時,能夠迅速準確獲取所有人員位置信息,為救援人員規劃最佳救援路線,提高救援效率,最大程度減少人員傷亡和財產損失。
作業安全監督
對登高作業、有限空間作業等高危作業場景,實時監測作業人員位置與狀態,防止作業人員擅自離崗、超時作業,保障作業過程安全。
2、生產調度需求
人員實時調配
電廠日常生產涉及設備巡檢、維修、操作等多項任務,需隨時掌握各崗位人員位置及工作狀態,以便在設備故障或緊急任務下達時,快速調配距離最近、技能匹配的人員前往處理,縮短故障處理時間,提高生產效率。
優化作業流程
通過分析人員在不同區域的移動軌跡和停留時間,發現生產流程中的瓶頸環節,優化作業流程,合理安排人員工作路徑,減少不必要的走動與等待時間,提升整體生產效率。
3、人員管理需求
考勤與績效統計
記錄員工上下班時間、在廠內各區域的停留時長,精準統計考勤數據,避免人工考勤的繁瑣與誤差。同時,結合人員工作任務完成情況,為績效考核提供客觀數據支持。
行為分析與培訓優化
分析人員行為模式,如頻繁出入某區域、在特定位置長時間停留等,挖掘潛在安全隱患或操作習慣問題,針對性開展員工培訓,提升員工安全意識與操作技能。
二、藍牙+LORA融合定位系統方案設計
1、技術原理
藍牙定位原理
利用藍牙信號強度指示(RSSI)技術,通過布置在電廠室內區域的藍牙信標,向周圍發送信號。人員佩戴的藍牙定位標簽接收信標信號,根據信號強度計算與信標的距離,并結合多個信標的位置信息,采用三邊測量法或多邊測量法實現人員定位。藍牙定位在短距離內精度較高,且功耗低,適用于室內環境相對復雜、人員活動較為頻繁的區域,如主控室、配電室、辦公樓等。
LoRa定位原理
LoRa是一種基于擴頻技術的遠距離無線通信技術。在電廠室外開闊區域或大型廠房內,部署LoRa網關。人員攜帶的LoRa定位標簽周期性發送包含自身ID等信息的信號,LoRa網關接收信號后,根據信號到達時間差(TDOA)或信號強度等算法計算標簽位置。LoRa技術傳輸距離遠,可穿透建筑物、樹木等障礙物,抗干擾能力強,能夠滿足電廠室外大面積區域的人員定位需求,如煤場、冷卻塔、露天升壓站等。
2、系統組成
定位標簽
為電廠工作人員配備藍牙+LoRa雙模定位標簽,具備體積小巧、佩戴方便的特點??稍O計為安全帽夾式、卡片式等,滿足不同崗位人員的佩戴需求。標簽內置可充電電池,續航時間長,支持一鍵呼救功能,當人員遇到緊急情況時,按下呼救按鈕,系統立即向管理平臺發送求救信號及人員位置信息。
藍牙信標
在電廠室內重點區域,如各樓層走廊、設備間、會議室等,每隔一定距離部署藍牙信標。藍牙信標采用電池供電,低功耗設計,使用壽命長,無需頻繁更換電池。信標周期性廣播自身ID和信號強度信息,為藍牙定位標簽提供位置參考。
LoRa網關
在電廠室外制高點(如煙囪頂部、冷卻塔平臺等)以及大型廠房內部合適位置安裝LoRa網關。根據電廠規模和覆蓋范圍需求,合理規劃網關數量與位置,確保信號覆蓋無死角。網關通過有線網絡或4G網絡與定位服務器相連,將接收到的LoRa定位標簽數據上傳至服務器進行處理。
定位服務器
負責接收、存儲和處理來自藍牙信標、LoRa網關上傳的定位數據。運行定位解算算法,結合電子地圖信息,計算出人員的精確位置坐標,并將位置信息實時推送至管理平臺。同時,定位服務器還承擔數據管理、系統配置、用戶權限管理等功能,保障整個定位系統的穩定運行。
管理平臺
為電廠管理人員提供可視化操作界面,基于二維或三維電子地圖實時展示人員位置分布、運動軌跡等信息。具備電子圍欄設置、報警系統、考勤統計、軌跡回放、數據分析等功能模塊。管理人員可通過電腦、平板或手機等終端設備訪問管理平臺,隨時隨地掌握電廠人員動態。
3、系統功能
實時定位與跟蹤
通過管理平臺,實時查看電廠內所有人員的位置信息,以不同顏色圖標區分不同部門、工種人員,直觀展示人員分布情況。點擊人員圖標,可查看人員詳細信息,如姓名、工號、所在部門、當前任務等。同時,可對特定人員進行持續跟蹤,了解其行動軌跡。
電子圍欄與告警
在管理平臺上自定義設置電子圍欄,包括危險區域圍欄(如高壓帶電區域、高溫設備周邊等)、限制區域圍欄(如非工作人員禁止進入的檢修區域等)和考勤區域圍欄(如辦公區域、車間出入口等)。當人員進入或離開圍欄區域時,系統自動觸發報警,向管理人員發送短信、彈窗等報警信息,提示人員姓名、工號、進入 / 離開時間以及違規區域等詳細信息。對于長時間在危險區域停留或在限制區域內有異常行為的人員,系統也會發出告警,便于管理人員及時干預。
軌跡回放與分析
系統自動存儲人員歷史軌跡數據,可按時間、人員、區域等條件進行軌跡回放。通過軌跡回放,可復盤人員工作過程,分析人員工作習慣、行為模式,發現潛在安全隱患或工作流程不合理之處。
考勤管理
基于定位數據,與考勤系統聯動,統計員工考勤信息,包括出勤、遲到、早退、曠工等情況。支持設置靈活的考勤規則,如不同部門、崗位可設置不同的考勤時間和考勤范圍。生成考勤報表,方便管理人員查看與導出,用于員工薪酬核算、績效考核等。
應急救援輔助
當發生緊急事件時,管理平臺迅速顯示所有人員位置信息。救援人員可在平臺上根據人員分布情況,規劃最佳救援路線,快速找到被困人員或需要救援的人員。同時,系統可與電廠現有應急指揮系統、視頻監控系統聯動,將人員位置信息與現場視頻畫面相結合,為應急救援決策提供全面支持。
三、方案優勢
1、精準定位,覆蓋全面
室內外融合定位
藍牙技術實現室內高精度定位,精度可達3 - 5米;LoRa技術實現室外遠距離定位,覆蓋范圍廣,二者融合,解決了電廠室內外復雜環境下的定位難題,確保全域人員定位無盲區。
適應復雜環境
藍牙信標和LoRa網關均具備較強的抗干擾能力,能在電廠高電磁干擾、金屬結構復雜的環境中穩定工作。LoRa信號可穿透混凝土墻體、金屬管道等障礙物,保證信號傳輸的穩定性與可靠性,實現精準定位。
低功耗設計,經濟節能
藍牙+LoRa雙模定位標簽采用低功耗設計,通過智能電源管理技術,在不影響定位功能的前提下,最大限度降低功耗。標簽內置電池續航時間可達數天至數周(具體續航時間取決于使用頻率和工作環境),減少充電頻次,方便人員使用,降低維護成本。
系統穩定,可靠性高
藍牙和LoRa技術在物聯網領域已廣泛應用,技術成熟穩定。本方案選用的藍牙信標、LoRa網關及定位標簽等設備均經過嚴格測試與市場驗證,具備高可靠性與穩定性,能夠滿足電廠長期、連續運行的需求。
2、易于部署,靈活擴展
簡便部署
藍牙信標和LoRa網關安裝簡便,無需對電廠現有設施進行大規模改造。藍牙信標可通過掛墻支架等方式快速安裝在目標位置;LoRa網關可根據現場環境選擇抱桿安裝、壁掛安裝等方式。設備安裝完成后,通過簡單配置即可接入定位系統,大大縮短項目實施周期。
靈活擴展
系統具備良好的擴展性,可根據電廠未來發展需求,靈活增加定位標簽、藍牙信標、LoRa網關等設備數量,擴大定位覆蓋范圍,或新增功能模塊,如與其他智能安防系統、生產管理系統集成等,滿足不斷變化的業務需求。
3、數據安全,隱私保護
數據加密傳輸
定位標簽與藍牙信標、LoRa網關之間以及設備與定位服務器之間的數據傳輸均采用加密算法,防止數據在傳輸過程中被竊取或篡改,確保數據安全。
新銳科創藍牙+LoRa融合定位系統針對電廠“高安全、強干擾、多場景”的特點,提供了一套“精準定位、智能預警、高效協同”的解決方案。通過技術融合與場景適配,該系統不僅筑牢安全生產防線,更以數據驅動優化生產流程,助力電廠實現 “安全管理數字化、人員調度智能化” 的轉型升級,是現代電廠智能化建設的重要基礎設施之一。