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分享一个风电场人员定位解决方案

在运维工作中,如果有一套系统实时监控工作人员的位置,对于提升现场工作的安全性,以及优化工作部署和流程都有重要的作用。


一个最直观的作用就是,当有外来施工或外包运维人员的时候,这些工作人员的具体位置分布,如果能够被实时监控是非常有意义的。


我们很容易想到 GPS 定位系统,但是 GPS 的定位结果仅仅能够提供经纬度信息,误差在几十米,可以知道定位目标大致在什么范围。


但是,GPS 的定位信息不能满足风电场管理的要求,主要是两个原因:


一是,高度信息误差过大,比如它不能告诉你人员是在塔底还是在机舱,因为误差太大,并且在不同的地理区域效果可能不一样;


二是,在有些环境下,尤其是建筑物内 GPS 信号会变弱或没有,导致定位失效。


场地内或者室内定位技术一直在发展,目前,精度和成本都比较适合风电场应用的是一种称为 UWB 的技术,全称是超宽带 (Ultra-Wide-Band) 无线定位技术。如下图所示,它的主要原理是在定位目标 (TAG) 向定位锚点 (Anchor) 发射亚纳秒级超窄脉冲,利用其到达时间计算两点之间的距离;这样通过计算定位目标和四个锚点的距离就可以计算出定位目标的空间位置。


这个定位系统的定位误差可以控制在几十厘米以内,对于人员定位的应用以及可以满足了。

在风电场的应用中,其实我们定位的关键,是希望知道,人员和我们的关键设备,系统的相对位置。


因此,我们可以在风电机组的机舱,塔底和箱变部署定位锚点,再加上升压站内的各个主要位置。


部署之后,进场人员佩戴带有定位芯片的胸卡,即可实时掌控全场各个关键位置的人员分布情况了。


考虑到风电场的特殊情况,机组分布在数十公里的范围内,定位锚点覆盖不全,可以结合 GPS 把那些定位盲区补全。


这样,一个完整的人员定位系统就完成了。