工厂人员定位系统

产品详情：

1. 系统简介
1.1. 系统概述
翌日科技工厂人员定位系统采用先进的ZigBee无线技术而设计。系统硬件由监控主机、交换机、基站控制单元、读卡基站、定位卡组成。首先根据工厂的厂区布局在工厂路面及车间内安装一定数量的读卡基站，通过读卡基站使得工厂无线信号覆盖，然后为工厂人员佩带定位卡，各方向的读卡基站不断接收定位卡发送无线信息，读卡基站将定位卡的信息通过基站控制单元上传至监控主机，系统根据定位卡的场强信息及地理信息进行分析处理，得到定位卡的实时位置，进而实现人员定位、历史轨迹回放等功能。系统定位精度20米。
1.2. 系统主要功能
1.2.1. 实时监控
地图实时监控包括区域显示和设备显示。区域显示时将地图分成若干个区域进行实时监控，显示内容包括区域名称、人员数量等；设备显示时显示出厂区所有设备的情况，并可对设备进行定位、信息查看、链路查看、修改等操作。
1.2.2. 员工综合管理
员工综合管理包括：员工信息管理、班次管理、班组管理、部门管理、职务管理、工种管理、
人员信息管理、班次管理、人员查询、历史信息查询、信息修改、信息删除、人员区域准入、人员区域离开报警、人员厂区出入报警。
1.2.3. 人员查询
人员信息查询、人员轨迹查询。
1.2.4. 地图监控
显示所有人员分布情况和设备分布情况。在人员显示时以人员图标加姓名的方式进行显示，点击人员图标可进一步查看人员详细信息和轨迹；设备显示时可查看设备信息、链路、人员列表等。
1.2.5. 区域管理
包括区域增加、删除、修改、准入设置、离开报警设置等，可统计人员进出区域时间及停留时间，是否在规定时间进入车间，是否在规定时间出车间，以便掌握人员的活动情况。
1.2.6. 人员定位
系统具有人员定位功能，当需要定位某一人员时，可在系统的人员查询功能中搜索该人员信息，点击定位按钮即可实现定位。
1.2.7. 人员历史轨迹查询回放
人员管理具有人员历史轨迹查询功能，有两种显示方式，一种是列表显示该人员在查询时间段内所经过的区域，另一种是可对该人员进行历史轨迹回放，当点击该人员的历史轨迹回放后，地图上显示该人员图标并自动描绘出轨迹路线。
1.2.8. 设备低电、故障管理功能
包括定位卡低电、定位卡故障、读卡基站故障、基站控制单元故障管理功能。
1.2.9. 统计分析
统计分析包括：发卡统计、车间出入统计等。
1.2.10. 用户管理
用户管理，可设置系统管理员用户和监控用户，系统管理员可进行设备、区域等操作设置，监控用户只可进行相关信息查看，不可对相关设置进行修改。
1.3. 系统特点
1.3.1. 地图实时监控
地图上实时显示人员分布及设备分布情况，使得管理者对整个厂区的人员布置一幕了然。
1.3.2. 进出车间统计
在车间门口安装读卡基站，对进出车间的时间进行统计，以列表形式显示人员进出车间时间及停留时间，管理者可查看人员是否在规定时间进入车间，进入车间停留时间、离开时间，从而掌控人员在车间的活动情况。
1.3.3. 区域准入、离开报警
在特定的区域可设置区域准入权限，未被授权的人员进入限制区域后系统报警；在特定的时间段不允许人员离开的区域若人员离开系统报警，从而保障重点工作区域的安全。

1.3.4. 人员历史轨迹回放
可对人员历史轨迹进行查看，有两种方式显示，一种是列表方式，一种是轨迹方式。管理人员可掌握在规定时间内人员的活动路线。

2. 系统设计方案
2.1. 设计原理
首先根据工厂区域现场具体情况，放置一定数量的读卡基站，使得工厂道路及车间区域内信号全覆盖。
为工厂人员佩戴一张定位卡，当人员进入厂区，读卡基站接收到定位卡的信息，并将信息上传至基站控制单元，控制单元上传至主机，经系统软件处理可判断出人员的区域位置，并在地图上以人员图标+姓名的方式显示出来。
当人员进入车间，放置在车间门口的读卡基站接收到定位卡的信息，人员继续往前走，当车间内的读卡基站接收到定位卡的强度不断增强，此时系统判断人员进入车间，反之判断为出车间。系统可自动记录进出车间的时间及在车间内的停留时间。
当人员在厂区道路和车间之间行走时，系统可通过道路上的读卡基站和车间的读卡基站的记录分析出人员的行进路线，并绘制成轨迹。监控人员想要了解某一人员的活动路线时可在系统中查找到该人员并点击轨迹回放即可。
系统也可设置人员进出车间时间、区域准入设置等，当人员未按规定进入车间或提早离开车间时系统报警，当人员未经授权进入限制区域时系统也报警。
2.2. 设备布置规则
2.2.1. 读卡基站的位置设置原则
一般设置的位置：
? 车间出入口、车间内部；
? 道路两端、分叉口、拐弯处（如道路较长需在道路中间多不读卡基站）；
? 特殊位置：特定需要的监控位置。
2.2.2. 基站控制单元设置原则
一般设置的位置：
? 每个区域设置一个基站控制单元；
? 特殊位置：特定需要的监控位置。

2.2.3. 供电原则
基站控制单元、读卡基站供电原则：有线供电，就近原则。
2.2.4. 布线原则
通讯线采用的最短布线规则。读卡基站的通信线经车间外基站控制单元连接到交换机，交换机与主机相连。

2.3. 路面定位示意图

路面定位时，读卡基站布置在道路两端、分叉口、拐弯处（如果道路较长需在道路中间段布置一定数量读卡基站），使得无线信号覆盖道路区域。当人员在路面时，道路上的读卡基站不断向定位卡发送无线信号并将收集到的定位卡信息通过基站控制单元上传至主机，系统通过软件处理，可定位到该人员在哪个路段上及在路段的区域位置，当人员从一个车间进入另一个车间，系统可根据人员经过的路面读卡基站，分析出行进路线，进而实现历史轨迹查询及轨迹回放。
2.4. 车间定位示意图

首先在车间门口和车间内的区域布置一定数量基站，使得无线信号覆盖车间。车间门口读卡基站采用两个定向天线，当人员携带定位卡被车间门口的读卡基站探测到且场强大于规定值时，系统判定该人员进入该车间，同时系统更新该人员的地理信息。人员进入车间，车间内读卡基站不断接收定位卡发送的无线信号，实时监测定位卡的区域信息。当人员从车间离开，经过车间门口读卡基站，车间门口的读卡基站接收到的定位卡信息由强变弱，且路面读卡基站接收到的定位卡信息由弱变强时，系统此时判断该人员已离开车间。
3. 系统技术规格
1) 系统能够覆盖工厂道路及车间所有区域。
2) 系统采集的信息采用电话线传输，节约成本。
3) 系统具有历史轨迹进行描述、车间出入管理功能：
A、当人员经过读卡基站，系统自动记录定位卡信息，根据读卡基站记录，可绘制出人员轨迹。
B、在车间门口布置读卡基站，对出入车间信息进行采集，能够准确定位人员是在车间内还是在车间外，避免误判。
4) 系统还具有实时监控、人员综合管理、人员查询、区域管理、人员实时定位、统计分析、用户管理等功能。
5) 系统具有自动跟踪人员的位置改变，当人员从一个车间移动到另一个车间时，信息经区域内的读卡基站上传到主机，主机分析后可自动更改当前人员所属区域位置。
6) 系统软件具有读卡基站、定位卡电池管理功能。
7) 系统软件具有读卡基站、定位卡故障管理功能。
8) 人员定位标识卡采用有源工作方式（独立供电），超低能耗、卡片上设计，采用纽扣电池供电，电池可使用1年以上，并具有欠压指示功能，出现欠压报警指示后定位卡可以正常工作3天。
9) 读卡基站采用无源工作方式（有线供电），并具有欠压指示功能，出现欠压报警指示后可继续工作1天。
10) 基站控制单元、读卡基站和定位卡具有完全独立的发射与接收部件，其核心技术均由嵌入式微处理器和嵌入式软件组成。
11) 定位卡采用高级嵌入式微处理器，在嵌入式软件的控制下，实现编码、解码、通信及信息碰撞处理等功能。
12) 系统中心站及网络终端可以联网运行, 使网上所有终端在使用权限范围内都能共享监测信息，查询、打印各类数据报表。
4. 系统组成
4.1. 系统示意图
4.1.1. 示意图

系统软件地图基于厂区实际布局设计。系统功能包括地图区域管理、人员管理、人员定位等。当需要定位某人员时，在系统软件上搜索出该人员，点击定位按钮，地图上显示人员所在的区域位置，同时可对人员实时轨迹跟踪及历史轨迹回放。
4.2. 主要设备
4.2.1. YRDW-GC基站控制单元
基站控制单元用于接收读卡基站的上传信息，并将接收到的信息传送至交换机，交换机上传到监控主机。
4.2.1.1. 基站特点
? 具有无线通信和数据交换的双重功能。
? 具有微功率、高抗干扰性、稳定可靠等优点。
? 小巧，轻便，非常便于安装和维护。
4.2.1.2. 技术参数
工作电压 DC 12V
工作电流 500mA
基站控制单元与读卡基站通信：
有线传输介质 485线缆
最大传输距离 2KM
最大接入读卡基站 10台

4.2.2. YRBS-GC读卡基站
卡基站用于接收定位卡的无线信息，并将接收到的信息传送至上一个读卡基站或基站控制单元。
4.2.2.1. 读卡基站
? 与基站控制单元传输距离长，可达2KM。
? 防尘、防水无辐射伤害。
? 小巧、安装维护方便。
4.2.2.2. 技术参数
工作电压 AC 220V
工作电流 ≤200mA
传输类型 RS485
有线传输介质 485线缆
无线频段 2.4G
无线传输距离 300m
4.2.3. YRK-GC定位卡
定位卡相当于“工厂人员身份证”，所有人员携带一张，可不断接收读卡基站发送的无线信息，进而探测到定位卡的实时地理位置信息。
4.2.3.1. 定位卡特点
? 功耗低，纽扣电池，电池可使用一年。
? 卡片式设计，携带方便。
? 带门禁卡卡槽，可与门禁卡合二为一。
? 具有低电报警功能。
? 防水、防尘设计；无辐射伤害。
4.2.3.2. 技术参数
工作电压 DC 3V
工作电流 ≤40mA
无线频段 2.4GHz
调制方式 OFDM
电池类型 锂锰纽扣电池
电池寿命 12个月

4.2.4. 监控主机

主机用于接收和处理基站控制单元传送过来的数据。

4.2.4.1. 监控主机配置
硬件环境：
CPU ≥Intel酷睿双核 3.0GHz ，二级缓存2M
内存 ≥2G
硬盘 ≥250G
显示屏 1366*768分辨率，65535色模式下
光驱 DVD光驱
软件环境：
操作系统 Windows Server 2003或Windows XP
数据库 MS SQL Server 2005
运行平台 Microsoft .NET Framework 3.5
浏览器 Microsoft Internet Explorer 6.0

4.3. 系统软件
4.3.1. 主界面
在工厂地图上实时显示人员及设备分布情况：
? GIS地图显示
? 设备显示：读卡基站信息、相对位置等
? 定位显示：定位时地图的人员上会出现闪烁，显示方位为人员图标+姓名。
? 轨迹回放：轨迹回放时，地图上显示人员图标行进路线，以线段方式描绘出人员轨迹。

备注：此系统界面图为示意图，需根据工厂实际地图及功能需要做调整。
系统主界面包含四个部分：
1、快速操作栏：对常用操作提供快捷入口，如人员查找、人员定位、轨迹回放、区域管理、员工管理、设备管理、用户管理、统计分析等
2、报警显示：对区域报警、低电报警、故障报警进行显示，有报警时红色图标不断闪烁进行提示。
3、菜单导航：包括系统大部分的操作功能，如实时监控、管理设置、数据查询、统计分析、用户管理、系统设置等。
4、地图监控：在地图上显示人员分布和设备分布情况。点击地图上的车间，可进入车间监控，查看车间内部人员分布及设备分布情况。
4.3.2. 快速操作栏
人员查找：
人员查询可按：姓名、卡号、工号、部门、班组查找。

人员定位：可按姓名、卡号进行定位。当点击定位时人员在地图上显示方式为：人员图标加人员姓名。

轨迹回放：
历史轨迹查询有两种显示方式，一种是列表显示该人员在查询时间段内所经过的区域，另一种是可对该人员进行历史轨迹回放，当点击该人员的历史轨迹回放后，地图上显示该人员图标并自动描绘出轨迹路线。
图示如下，红色线代表轨迹

4.3.3. 报警显示
当出现报警信息时，点击红色闪烁按钮，可打开报警显示列表，查看报警详细信息。


4.3.4. 实时监控
实时监控包括区域显示和设备显示两种方式，界面图示如下。

区域显示中对各区域的读卡基站及人员进行统计，以树形列表显示，可对基站进行定位及查看人员列表操作。

设备显示中，按照设备类型显示：即基站控制单元和读卡基站显示，可对设备相关操作，如定位、查看信息、查看链路等。
4.3.5. 管理设置
管理设置包括：人员综合管理、区域管理和设备管理。
人员综合管理包括：员工信息管理、班次管理、班组管理、部门管理、职务管理、工种管理等。
区域管理包括：新增区域、修改区域、删除区域，区域的划分以车间和道路为主。
设备管理包括：新增设备、修改设备、删除设备。
4.3.6. 数据查询
数据查询包括人员查询、设备查询、报警查询。
人员查询可按：姓名、卡号、工号、部门、班组查找。

设备查询可按设备编号进行查找，并可对查找设备进行定位。
报警查询包括区域报警查询、低电报警查询、故障报警查询。查询结果以列表形式显示，对于低电设备和故障设备可以进行定位。
4.3.7. 统计分析
统计分析包括部门发卡统计及车间出入统计。
部门发卡统计以列表形式显示，如机车组 10人，点击数字10可进一步查看详细信息。
车间出入统计可统计出该车间的所有人员出入该车间的情况。
4.3.8. 用户管理
用户管理包括添加用户、修改用户和删除用户。

4.3.9. 系统设置
系统设置记录系统操作日志及错误日志，为系统维护提供必要信息。
4.3.10. 数据导出与打印
? 所有统计数据可实现数据导出与打印；
? 导出数据表格为Excel格式
? 具有打印预览功能