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行业应用方案

化工企业语音调度技术方案

来源:本站    发布时间:2019/1/16 10:59:59    点击量:


一、系统概述

化工生产企业是国家的重点行业,一方面为国家发展提供着各种化工产品,一方面因为自身产品原因,一直都是一个高危行业,也是国家安监总局重点监控行业。化工生产如何保障人员安全?每年发生那么多起安全事故,为何化工领域管理转型如此艰难?随着江苏省安监部门关于化工厂智能化二道门建设文件的下发,要求在相关化工领域的生产范围内逐步实施“智能化二道门”来确保对于作业人员的安全管控,其中明确提到了“人员定位”对于化工安全管理的重要性。

      赢通天网电子有限公司根据用户需求结合自身行业经验,开发了这套适用于化工企业的语音调度及人员定位管理系统,本系统基于物联网技术、POC技术、分布式蓝牙定位技术,可有效实现企业人员在生产活动中的语音调度、人员与物品位置管理,具体实现功能有实时对讲、位置显示,轨迹回放、视频联动、电子围栏、报警管理、巡检管理、考勤管理等。本系统可有效提高管理效率、降低管理成本,并可有效减少安全事故的发生、在事故发生后可以快速定位被困人员的位置,提高救援效率,降低人员伤亡。

二、系统设计1

1. 设计原则

1.1 实用性原则

系统建设以满足用户需求为基础,在节省投资的同时,充分考虑一机多用、定位全覆盖、系统无线安装、 便于维护、操作便捷等。

1.2安全性原则

提供网络层上的安全手段防止非控制网授权用户访问以及操作人员的越权操作,确保数据、信息的安全性和可靠性。

1.3成熟和先进性原则

系统结构设计、算法实现、系统配置、系统管理方式等方面采用的国际先进的、成熟、实用的技术。

1.4规范性原则

系统设计所采用的技术和设备符合国际标准、国家标准和业界标准,为系统的扩展升级、与其他系统互联互通提供良好的基础。

1.5开放性原则

在设计时,要求提供开放性好、标准化程度高的技术方案,系统的各种接口满足国际标准及工业标准,使系统具有开放性和兼容性

1.6可伸展性原则

系统设计在充分考虑当前情况的同时,必须考虑到以后长期业务发展的需求,留有充分的升级和扩充的可能性。

2. 设计特点

2.1安全性

定位数据无线传输的安全性,定位引擎主机运行的安全性。

2.2高可靠性

网络采用冗余拓扑结构,提供网络备用和网络负载均衡,使网络具有故障自愈的能力,最大限度地保证网络传输的可靠性。

2.3易管理

整个系统采用层级架构,易于管理、维护,操作简单,易学,易用,便于进行系统配置,并可以进行远程管理和故障诊断。

2.4多元化

本系统内的对讲机可以实现不限距离对讲、群呼、组呼、单呼等功能,可以联动视频监控系统,触发告警后可及时准确定位并实时全景展现;系统提供二次开发接口。

3.系统参数

参数名称

描述

通讯距离

网络覆盖的区域不限距离

对讲延时

小于1秒

定位精度

可达1米

刷新频率

0.1-1HZ

支持目标定位数量

1000+

数据存储

长期

第三方接口

支持

 系统参数

4. 系统原理

4.1、语音部分

易洽公网集群对讲方案是利用VoIP技术实现的基于运营商无线通讯数据网络(CDMA-1x、EVDO或LTE网络)的集群语音业务系统,由于借助了运营商的无线通讯网络覆盖,因此通讯距离几乎不受限制,是对传统集群通信产品的功能的延伸和替代。

本方案打破了传统模拟对讲机距离受限、功能单一的缺点, 易洽公网集群对讲系统的业务覆盖范围广、语音效果好、功能拓展宽、组网方式多样。

公网集群对讲业务具备独特丰富的集群调度功能,具有以下特点

超强覆盖,全国漫游

基于电信网络的广域集群对讲,工作人员可在全国范围内轻松使用易洽公网集群对讲业务,突破通讯瓶颈;

集群功能强大,音质清晰

工作人员之间可以轻松实现群呼、组呼、单呼等对讲业务,音质清晰,不串台

可视化调度,直观强大

通过GPS地图,指挥中心的调度员查看某个群组全部成员或某单个用户在地图上的位置。调度员可以直接在地图上框选人员进行调度和呼叫,调度台上查看某群组内全部组成员位置,实现人员快速高效配置。

调度指挥平台还兼具专业调度平台的:遥晕、复活、强拉、强拆、临时加入、临时移出等调度指挥功能。

调度台定位功能的运用上除在地图上实时显示用户位置信息外,还可实时查询每位用户任意时间点,24小时以内的行动轨迹,起到监督工作的作用。

 调度台呼叫

调度台处于调度指挥中心,具有良好的图形化操作界面;调度员可以通过调度台方便的查询管辖部门内的用户信息、群组信息,并可以通过调度台发起集群呼叫。

调度员申请话权是优先级是最高的,调度员可以发起、参与的呼叫包括:

Ø 单呼:调度员选择一个用户发起单呼。

Ø 组呼:调度员选择一个群组发起组呼。

具有迅速高效、资源配置最优化的特点。

l   强拉、强拆、强插

实行分权限强行管理,优先下达紧急指令,适用于应急指挥、现场协调的工作场景;

快速建立临时群组

用户可以对一个或多个在线用户发起邀请,建立动态群组进行呼叫. 当发生紧急事件,无法依靠个人单独处理,通过发起组呼的方式,可以方便的和一组人进行联系,一起协同处理紧急事件

 通讯保密,安全可靠

系统抗干扰能力强,保密性高,可确保用户尤其是集团用户通讯使用安全。

录音功能

eChat提供了强大的录音功能,利用录音功能,调度员可以通过集群终端和调度台所下达的指令和执行情况进行全方位的跟踪。

调度员可以通过录音功能对系统中的某一群组的用户参与的呼叫情况进行监视,一旦调度员进入此群组,集群调度台就可以实时的听到这些呼叫的语音并保存记录到本地。当需要对某段通话记录进行分析时,能方便的检索和播放。

4.2、室内定位部分

在厂区局部区域需要定位时,卫星定位不能满足用户的高精度定位需求,这时候我们采用蓝牙定位,可以解决定位精度和车间室内终端是无法接收到卫星信号的问题,在超低功耗蓝牙技术的基础上,融合多种滤波算法以及剔除算法,设计了一种定位精准、超低功耗的蓝牙定位算法。

    使用蓝牙定位技术,在现场安装多个无线蓝牙信标,定时广播蓝牙信号。人员或物品佩戴的定位器实时接收蓝牙信标广播的无线信号,并判断信号强度(RSSI),信号强度转换为蓝牙信标到定位器间的距离,再根据设备与节点间的几何关系确定定位器的位置,如图1所示。

5. 系统架构

本方案技术架构基于典型物联网层级架构设计,共分为信号层、感知层、传输层、服务层、应用层等5层。

Ø 应用层:前台交互与控制,前端设备管理。

Ø 服务层:数据存储与分析,人员的位置解算。

Ø 传输层:控制前端的通信链路。信息可以经由任何一种网络或几种网络组合的方式进行传输。

Ø 感知层:主要使用蓝牙嗅探技术和远距离无线传输技术实时感知信号和传输数据。

    Ø 信号层:蓝牙信标广播蓝牙信号,为定位系统提供数据支撑。

6. 系统拓扑

三、系统组成

本系统由蓝牙信标、定位器、定位基站、定位引擎主机、应用平台等组成。

1. 蓝牙信标

蓝牙信标集成蓝牙广播模块,实时广播蓝牙信号,无线布设于定位区域内,作为定位系统位置的基准点。

2.  定位器

定位器集成蓝牙感知模块和无线传输模块,能够感知蓝牙信标广播的信号,并实时将基础定位数据传输至定位基站。定位器形态多样,如安全帽、卡片、对讲机等。

3. 定位基站

安装于定位区域各管理区域,远距离并行接收多个定位器的数据,将数据汇总后通过多种网络传输方式传送至定位引擎主机。

4. 定位引擎主机

安装于定位区域内的管理中心,通过精准的定位算法解算出人员和物品定准确位置,以及实现对数据的统计与分析。

5. 应用平台

应用平台采用CS架构;设有用户管理模块,实现软件操作权限管理;可实现人员和物品位置实时监控,人员和物品信息查询,轨迹回放,视频联动,电子围栏,考勤管理,巡检管理等业务功能。

四、主要功能

1. 定位可视化管理

本系统利用数字地图作为定位区域可视化管理的展现平台,在数字地图上用不同颜色、形状的定位标记呈现人员和物品的分布和精确位置。直接点击定位标记即可显示相关人员和物品的详细信息。实际应用中,定位精度可根据具体项目需求灵活调整。

2.轨迹回放

系统支持对人员和物品进行历史移动轨迹查询和回放。支持动态轨迹播放,播放速度可调;支持以天为单位显示人员和物品的历史在线情况,实现直观、可视化的行为分析。

3. 视频联动

当发生危险区域、紧急求助等告警事件或对某人员/物品实施严控时,系统根据位置信息自动进行现场视频画面切换,大大节省调取视频监控画面的时间和缓解监看视频画面的疲劳。

4. 统计管理

系统根据定位区域的划分统计不同区域内的人员和物品数量;管理人员在数字地图上任意画定定位区域,系统将自动统计该区域的人员和物品的数量。

5. 考勤管理

系统根据考勤表自动统计人员的出勤/准时/迟到/早退等情况,支持以报表形式导出考勤统计结果。

6. 电子围栏

通过对电子围栏的设置后,系统能够实现对危险/保密区域的权限管理。围栏设置支持区域自由画定,起止时间设定,报警类型和人员选择等。当非授权人员进入电子围栏时,系统立即发出报警,并联动现场视频监控,便于管理人员及时处理。

7. 巡检管理

管理人员通过应用平台可预设巡检人员的特定巡检路线和巡检时段。当巡检人员偏离预设路线或在预设时段未巡检时,系统记录巡检信息并发出告警。管理人员可查询历史巡检记录,实现巡检过程可追溯,进一步强化巡检人员的规范作业意识。

8. 地图管理

管理人员可自行对地图进行添加、删除、修改、查看等操作,实现对地图的管理。

9. 一键报警

当人员遇到危险时,可按下定位器上的求助按钮,应用平台立即发出报警,并联动现场视频,同时数字地图上对应该人员的定位标记会发出红色闪烁信号,方便管理人员紧急处理。

10. 定位器管理

根据实际管理组织架构进行线上组织架构设置,根据此架构对定位器进行分组管理,实现对定位器数量统计,增删,修改和查看。

11. 访客管理

管理人员给访客配发定位器,并设定其活动权限,一旦访客进入非授权区域,系统立即报警,并记录访客的进出时间,活动轨迹等信息,从而规范访客行为。

12. 用户管理

根据职能的不同进行用户身份划分和授权,控制人员操作权限,防止非授权访问,保证系统安全运行。

五、系统优势

1. 稳定可靠

蓝牙信标采用分布式无线布设,实现无盲区、无死角的信号覆盖,使信号的接收稳定可靠;

2. 无线布设

蓝牙信标采用锂电池供电,定位基站借助原有的供电供网线路即可工作,数据传输采用无线传输方式,定为区域内无需另外布线施工,安装调试方便快捷,不影响定位区域内部的正常运作;

3. 专利技术

基于蜂窝网的无线传输技术拥有多项知识产权,支撑本系统高效运行;

4. 超低功耗

蓝牙信标采用超低功耗设计,平均电流小于10uA,电池续航能力可达4-6年;定位器采用低功耗设计,电池续航时间可达3-4周。

5. 防爆设计

本系统防爆类型为本安型,防爆等级为EXib IIC T4。

六、项目实施

1. 项目实施流程图

CPU

I5-7400及以上

显卡

能够支持1920*1080分辨率

内存

8G及以上

硬盘

256G及以上

操作系统

win7/10  64位完整版

显示器

支持1920*1080分辨率

系统配置参数

3. 辅材设备

辅材设备有网线/光纤、POE交换机、室外立杆、天线支架,电脑主机和显控(按表格6进行配备)。(POE交换机及天线支架可由易洽提供。)

4. 设备布设

4.1 蓝牙信标布设

    蓝牙信标布设于室内外区域,信标的布设间隔根据定位精度的要求而定。其安装方式有膨胀丝、3M双面胶等。信标布设示意图和安装图如图所示。

4.2 定位基站安装

    定位基站的安装分为两部分,一是定位主机;二是定位天线,定位天线需用特殊方式进行固定。其安装方式有壁挂、抱杆等方式。基站安装示意图如图所示:

七、成功案例

对江苏省连云港和南通两个化工厂的人员、访客进行定位。对于化工厂易燃、易爆的工作环境,管理人员通过本系统能够实时掌握人员的位置信息,查看历史轨迹,电子围栏设置、巡更路线规划等,有效提高管理效率,同时规范工作人员行为,提高工作人员安全意识,从而打造一个安全高效的工作环境。