電力無線定位巡檢呼叫

產品詳情：

目錄
一、項目介紹 3
1.1 項目背景 3
1.2 需求分析 3
1.2.1 人員定位和巡檢需求 3
1.2.2 無線擴音呼叫需求 4
三、解決方案 4
3.1 人員定位巡檢方案 4
3.1.1 無線定位巡檢系統 5
3.1.2 主要功能 7
3.1.3 擴展功能：一體化智能巡檢系統功能 11
3.2 無線擴音呼叫方案 11
3.2.1　方案特點 11
3.2.2 主要功能 12




一、項目介紹
1.1 項目背景
電力工業是國民經濟發展中最重要的基礎能源產業，是關系國計民生的基礎產業，是世界各國經濟發展戰略中的優先發展重點。作為一種先進的生產力和基礎產業，電力行業對促進國民經濟的發展和社會進步起到了重要作用。與社會經濟和社會發展有著十分密切的關系，它不僅是關系國家經濟安全的戰略大問題，而且與人們的日常生活、社會穩定密切相關。隨著中國經濟的發展，對電的需求量不斷擴大，對電力系統的穩定運營提出了更高目標，要求管理工作規范化和科學化。

1.2 需求分析

系統需求功能如下：
1.2.1 人員定位和巡檢需求
電廠巡檢人員帶有無線 PDA手持終端，（比如，摩托羅拉的三防PDA，型號是MOTO--SYMBOL MC7090）。主要需求如下：
１） 巡檢人員在電廠范圍行走，其位置實時顯示所在位置區域，重要區域定位精度能達3—5米；其他區域定位精度為5-10米之間；
２） 實時記錄人員移動軌跡，發生異常狀況時，可以回放人員的移動軌跡；
３） 人員進入或離開某些區域能產生報警；
４） 能夠設置巡檢路線和時間，當巡檢員出現漏檢或偏離巡檢路線情況時，可以觸發報警；
５） 巡檢人員持該設備到達某一位置后，PDA上的客戶端能自動顯示該位置需要檢查的1個或多個設備和檢查要點；
６） 查詢功能。可按人名、時間、巡檢時間、巡檢路線對巡檢人員工作情況進行查詢，更可按多種條件組合查詢。生成巡檢情況總表、巡檢事件表、巡檢遺漏表。每月還可列出月統計報表，并可通過打印機將結果輸出。
７） 巡檢數據備份、恢復功能。定期可將以前的數據備份到軟盤或硬盤上。需要的時候可恢復到軟件中。

在上述需求基礎上，巡檢定位應用的擴展需求如下：
１） 高精度定位：定位精度1米左右，當巡檢人員到達某設備是，能定位到單個設備，PDA上的客戶端能自動顯示該位置需要檢查的這個設備和要點；
２） 無線通訊：巡檢人員的手持ＰＤＡ可以通過ＷｉＦｉ網絡進行通話、對講、呼叫等語音功能，代替傳統的手持機。

1.2.2 無線擴音呼叫需求
搭建無線廠內擴音呼叫系統（調度端采用觸摸屏式調度臺），該系統需利用無線局域網作為傳輸通道，實現調度端點呼或群呼水電廠內安裝的無線擴音喇叭。調度端還可與ＰＤＡ進行雙向語音通話，且ＰＤＡ與ＰＤＡ之間可以進行雙向語音通話建。設分布式無線指揮調度系統后，指揮調度系統將覆蓋到整個廠區，只要有無線信號的地方就能進行無線語音通信。在工作人員密集區域、現場環境嘈雜場所，都需設有擴音廣播話站，發生情況時，及時通知人員第一時間處理。調度員使用IP調度臺，可以實現一鍵式發起呼叫、擴聲廣播、撥號呼叫、來電接聽、多線路切換、振鈴組、輪詢組、語音信箱、公共會議室、自動轉接、手動轉接等等功能。

三、解決方案
奔騮科技著眼長遠，采用國際先進技術，基于無線網絡，規劃并研制了的無線巡檢系統。將無線定位子系統、擴音呼叫子系統、無線巡更子系統有機的結合在一起，通過無線網絡，利用PDA終端，實現定位、語音呼叫、巡更、數據傳輸等國際領先功能。


3.1 人員定位巡檢方案
無線定位巡檢系統集成了無線無線以太網技術，無線低功耗定位傳感技術，VOIP語音技術，IP視頻技術，工業控制技術、地理信息系統（ GIS ），管理信息系統（ MIS ）的綜合應用系統。通過對人員、資產和定位標簽的綁定，實時感知地理信息，有覆蓋全面、全天候、高可靠性、實時迅捷、圖形化操作直觀簡便、經濟性、組網靈活、容量大、保密性好等特點。定位系統采用IEEE802.11b協議，AP無線接收PDA終端信號，通過對信號強弱的判斷，計算得到標簽與AP之間距離。
摒棄接觸式巡檢模式，利用無線技術，應用當今國際先進算法，當AP收到PDA終端的信號達到或者超過某個門限，系統認為工作人員已經檢查了設備運行狀態。杜絕了對巡檢人員的被動式管理和以及由此產生的抵觸情緒。采用IEEE802.11b協議，設定巡檢路線，工作人員可利用PDA實時傳輸設備的運行狀態等數據，對于異常設備，可以通過語音通話上報或者拍照，將數據經無線網絡傳送給相關領導等。

3.1.1 無線定位巡檢系統
1）定位系統組成
奔騮科技無線局域網實時定位系統構架如下圖所示：

如上圖所示，無線局域網實時定位監控系統（無線 RTLS）主要由定位卡或腕帶（無線 Tag）、無線局域網接入點(AP：Access Point）)和后端監控管理中心（（Locating Server定位服務器）三部分組成。
2）定位原理
在覆蓋無線局域網的地方，佩戴在人員身上的定位卡或腕帶周期性地發出信號，無線局域網訪問點（AP）接收到信號后，將信號傳送給定位服務器。定位服務器根據信號的強弱或信號到達時差判斷出人員的位置，并通過電子地圖顯示具體位置。基于定位的無線局域網絡有別于一般的通訊網絡，要求在任一位置點，均可以收到3個以上的AP信號。AP主要分為主通訊AP與定位AP，主通訊AP負責服務器與通訊AP之間的數據交換和傳輸，所有主通訊AP必須通過網線進行連接。定位AP，主要負責收集標簽信息，并將結果發送給指定服務器，

奔騮科技采用基于ＲＦ指紋識別（ＦＩＮＧＥＲＰＲＩＮＴＩＮＧ）的定位方法。在定位區域內設置多個采樣點，將定位終端放在給個采樣點。奔騮科技的場景規劃工具可以把定位終端發射的信號特征記錄下來，根據這些特征和不同位置的信號建立信號紋來指示定位終端的位置。利用信號紋和相對應的位置信息建立起數據庫后，定位系統根據實時收集到的信號特征，就能計算位置了。人體對標簽是有干擾的，奔騮科技的定位系統采用歷史移動軌跡、增加ＡＰ定位器、修正信號突變等方法盡量在算法上降低干擾帶來的定位誤差。
定位精度與定位目標、環境和定位器鋪設密度有關，定物可以達到3米甚至更好，定位人時由于人體干擾，精度在5-10米的半徑范圍。定位精度是和定位器分布密度、環境、定位對象的干擾有關的，所以無線定位的精度不是一個絕對的數字。一般說， 精度能達到3米－5米，有時會10米甚至更差。我們也有應用能做到1.5米。定位器部署密度越高，定位精度越高。任何無線定位的技術，都會有定位誤差及不確定因素存在。我們建議實際應用中，考慮到無線定位的特性，通過軟件解決精度的不確定因素。定位中會出現跳動，這是由于定位位置處于幾個定位點中間。

3）無線定位巡檢系統
定位系統的核心是在定位服務器上運行的定位引擎。

當巡檢人員巡檢到某個設備，攜帶在人員身上的PDA終端周期性地發出信號，設備內無線局域網訪問點（AP）接收到信號后，將信號傳送給巡更服務器。定位服務器根據信號的強弱或信號達到某一閾值時差判斷出巡檢人員已經到達的位置。在PDA上顯示該位置附近的設備信息和檢查要點。巡檢人員對此設備進行了巡檢，可以編輯設備運行狀態信息，或者對故障設備拍照，將圖片傳到后臺服務器，管理人員根據這些信息，采取合理有效的措施。在后臺工作人員可以通過電子地圖實時監控巡檢人員的位置。


無線定位巡檢系統的特點：
１） 結合定位和巡檢，提高工作流程自動換
２） 定位精度達到3-5米，可以確定人員的位置，以及位置周邊的１個或幾個設備
３） 在ＰＤＡ上自動彈出設備信息和檢測要點
４） 自動監測巡檢路線是否按預設軌跡行走
５） 自動保存巡檢路線和在每個位置的停留時間

上述系統是采用了目前電廠的ＰＤＡ設備。奔騮科技開發了基于新一代智能手機的一體化智能巡檢系統。主要特點如下：
１） 結合高精度定位、巡檢、語音通訊三套系統，更方便管理者工作；
２） 定位精度達到1米左右，可以自動定出人員在某一設備的位置，而不是幾個設備的位置，操作流程自動化程度更高；
３） PDA通過ＷｉＦｉ網絡實現語音通話、對講、呼叫，隨時與廠內人員保持聯系，有助于提高工作效率；
４） PDA帶有照相和攝像功能，實時傳遞設備情況，幫助迅速解決問題；
５） PDA帶有掃描條碼或RFID標簽功能，自動獲取設備信息
６） PDA帶有GPS功能，可以實現室外大范圍的人員定位

3.1.2 主要功能
功能分為實時定位、實時告警、軌跡回放、巡檢設置、歷史紀錄、標簽管理、系統管理和統計報表。

1） 實時定位
序號 功能名稱 功能描述 備注
電子地圖 在地圖上顯示圖標對應于標簽綁定的人或物；
定位過程中能實時看到圖標平滑移動；
標簽圖標 標簽分組，用不同的圖標顯示；
標簽閃爍表示有報警；
設備圖標 可以在地圖上顯示或隱藏ＡＰ、攝像頭、定點報警器等設備；
ＡＰ圖標閃爍表示有報警
地圖操作 地圖可以放大和縮小，調整到合適的大小；
可以手動切換地圖，查看指定地圖上的所有標簽的活動情況；
圖標操作 將鼠標移到圖標上可以看到圖標的信息和狀態；
點擊圖標后可以顯示人員的詳細信息；
搜索功能 在地圖上搜索人員姓名、狀態
鎖定跟蹤 可跟蹤指定的標簽，地圖隨著標簽的移動自動切換
多層地圖
視頻聯動 右鍵點擊標簽，可選擇查看視頻監控 需要集成開發


2） 實時告警
序號 功能名稱 功能描述 備注
觸發告警 彈出頁面，聲音報警，并且顯示對應的視頻錄像
點擊處理后，頁面可以關閉，否則會一直提醒
報警列表
報警時可自動調用標簽所在位置附近的攝像頭，查看視頻



3） 軌跡回放
序號 功能名稱 功能描述 備注
可以鎖定一個標簽，按時間段播放，顯示移動（可選擇有軌跡或無軌跡），地圖切換；
移動軌跡是平滑顯示的
可以鎖定一張地圖，按時間段播放，顯示不同標簽移動，無軌跡
可以全屏播放，回放，快進
軌跡回放時，可以同時調用同一時間段的錄像，同步播放

4） 巡檢管理
序號 功能名稱 功能描述 備注
設置巡檢線路 將巡邏的地點組織成不同的巡更路線，規定巡更人按路線進行巡邏，可更方便地進行管理。在查詢時通過路線查詢，對巡更人是否遺漏巡更點便一目了然。
綁定巡檢人員 選擇巡檢人員和巡檢線路，并且設置開始時間
巡檢情況列表 列出巡檢人員實際巡檢的線路和時間
查詢功能 可按人名、時間、巡檢班次、巡檢路線對巡檢人員工作情況進行查詢，更可按多種條件組合查詢。生成巡檢情況總表、巡檢事件表、巡檢遺漏表。每月還可列出月統計報表，并可通過打印機將結果輸出。
設置設備信息 不同位置點綁定不同的設備信息和檢測要點


5） 巡檢手持終端功能
序號 功能名稱 功能描述 備注
接收巡檢任務 巡檢任務是變電運行人員在開展巡檢工作之前，通過數據線從GIS工作站平臺上下載得到的巡檢設備數據，巡檢任務一般由值班負責人制定。巡檢人員到達現場后，要完成巡檢任務中指定的所有設備的巡檢工作。同時，本次巡檢現異常的設備，將作為下次巡檢的初始任務，供巡檢人員重點檢查。
接收GPS數據 PDA軟件通過串口實時接收GPS NMEA數據，并在地圖顯示窗口正中用三角形表示當前巡檢人員的位置和行進方向，電子地圖會隨著GPS位置的變化實時刷新PDA上的顯示范圍，并顯示該范圍內的電力設備，以供巡檢人員選擇。PDA會把接收到的GPS數據保存到軌跡文件中。
填寫設備運行情況 巡檢人員選擇了某設備后，PDA軟件可以逐項顯示設備要巡檢的所有項目，缺省的狀態是"正常"，如果有運行異常，巡檢人員可以用操作筆為該項目打勾，并且所有的項目狀態都可以復選。對于數值型的項目，如溫度和刻度等，可以直接錄入數字。如果是上次巡檢異常的項目狀態，PDA會初始顯示該設備的上次異常值，以供本次巡檢重點查看。電子地圖可以顯示變電所內電力設備、纜溝、線路等矢量電子地圖，可以任意縮放和漫游；可以從圖上點擊設備來查看設備巡檢信息，并可設定開關控制是否顯示GPS軌跡。
回傳和保存巡檢數據 結束巡檢后，巡檢人員將巡檢結果和行走軌跡傳輸到工作站中。本次巡檢過程中有問題的設備將作為下次任務的重點顯示內容。在回傳的時候要檢測此次任務執行的情況，并提示漏檢的設備。
實時無線數據通訊(可選) 可以采用PDA和手機直接連接的方式，或采用集成PDA、GPRS和GPS的工作平臺。
利用無線傳輸巡檢信息的工作方式有二種：
　　 一種是在開始工作前，通過無線信道下載線路和設備的所有的信息到PDA上，然后進入工作現場，在工作中，保存GPS位置和線路設備信息在PDA上，在工作結束時，將數據一齊發送到控制中心服務器上；
　　 另一種方式是實時下載數據方式：當巡檢人員進入到線路或設備的指定范圍內，PDA自動下載該線路和設備的基本信息到PDA，巡檢后，數據又實時發送到控制中心。

6） 歷史紀錄
序號 功能名稱 功能描述 備注
位置記錄
已處理的報警記錄
按鈕報警記錄 標簽有按鈕報警功能，當發生緊急情況時可按下按鈕發出報警信息；
區域報警記錄 進入或離開某區域報警
消失報警記錄 離開覆蓋區域或電池沒電
偏離巡檢路線記錄 指定某個標簽在某段時間的行走軌跡，一旦發現該標簽偏離指定的行走軌跡達一定的時間，發出報警信息
腕帶斷開報警記錄
電池低電報警記錄
電池重置報警記錄


7） 標簽管理

序號 功能名稱 功能描述 備注
標簽綁定 將指定的人員信息和其佩戴的標簽進行綁定，在系統中顯示的標簽即代表佩戴該標簽的人員
標簽更換 標簽更換對應的人員
信息設置 可在系統中對警察的信息進行設置和管理
分組 簽可以根據實際情況進行分組和分類

8） 系統管理
序號 功能名稱 功能描述 備注
用戶管理
區域報警設置
AP定位器監控
定點報警管理
系統操作記錄

9） 報表統計
根據需要可以訂制報表
3.1.3 擴展功能：一體化智能巡檢系統功能
高精度定位功能
語音功能
視頻功能
掃描功能
GPS定位功能：
可以采用PDA和手機直接連接的方式，或采用集成PDA、GPRS和GPS的工作平臺。
利用無線傳輸巡檢信息的工作方式有二種：
　　 一種是在開始工作前，通過無線信道下載線路和設備的所有的信息到PDA上，然后進入工作現場，在工作中，保存GPS位置和線路設備信息在PDA上，在工作結束時，將數據一齊發送到控制中心服務器上；
　　 另一種方式是實時下載數據方式：當巡檢人員進入到線路或設備的指定范圍內，PDA自動下載該線路和設備的基本信息到PDA，巡檢后，數據又實時發送到控制中心。
　　 第一種方式適用于野外GPRS信號不好的工作場所，第二種方式的優點是可以實現實時數據采集。

3.2 無線擴音呼叫方案
3.2.1　方案特點
應用國際先進的多媒體軟交換服務系統，用軟件處理技術代替傳統的硬件DSP處理技術，系統兼容性強，具有H.323/SIP通信協議自適應功能，在自適應、軟件數字處理技術和大容量交換能力上處于國內領先水平，有些技術填補了國內空白。它同時擁有傳統調度系統和IP調度指揮系統各種功能，支持遠程IP用戶接入/遠程調度模式,調度員可通過觸摸式顯示屏幕直接進行操作。

a) 行業通訊系統集生產通信調度與緊急救援與一體的軟交換調度系統與無線無線調度通信系統，能有效防止安全事故的發生。當某處發現事故前兆時，通過先進的通訊系統，可及時通知其它作業地點的工作人員迅速處理，避免事故發生。
b) 分布式部署，實現應急聯動：
多媒體調度與應急指揮系統采用的是分布式架構，分布在不同區域和省市的相關人員，都可通過網絡和調度臺軟件進行調度管理、通話、調度管理，管理員不再局限在一個調度室里調度管理，還可通過WLAN無線網絡使用PDA調度臺進行現場調度、通話、引導。
c) 更為強大的移動性：
與PDA-無線網絡配合，可與PDA進行雙向語音通話，且PDA與PDA之間可以進行雙向語音通話；更好實現方便、靈活的無線調度，為現場調度指揮提供可靠保障。另外，可輕松的部署無線基站，就近接入(NGN)環網網即可實現系統的完全互聯，不受距離的限制，無線無線終端可輕松接入網絡，實現PDA間的無線聯絡的終端部署，完全基于統一平臺開發，實現全網的有線、無線調度功能。系統性能遠遠超越小靈通技術。
d) 強大的“視頻+語音+數據”的多媒體通信能力
e) 可實現視頻調度和語音調度；支持多達10個會場每個會場64方與會者，方便用戶隨時隨地隨需進行“面對面”交流溝通；多種監控模式任選，支持監控現場畫面的任意自由切換，可以遠程控制現場云臺和攝像頭；同時支持監控現場的環境監控和告警生成功能。
f) 強大的指揮調度功能
支持點對點、點對多點、越級指揮、多調度臺分組協同指揮、插入、廣播、會議等指揮調度模式，專用錄音錄像服務器，以及一鍵直通、強插、強拆及調看調聽等調度業務功能，方便不同指揮調度關系的上傳下達
g) 組網優勢
基于NGN的多媒體調度與應急指揮系統與傳統數調系統的組網相比具有如下優點：三網合一、無距離限制、方便擴容；操作簡單、支持二次開發、雙機熱備。
3.2.2 主要功能
1) 統一指揮調度
調度終端以號碼為終端標識，系統通信協議所支持的各種網絡上的終端設備可以同時使用，實現對IP側的軟電話、無線設備、IP電話機、IP擴音電話機、IP廣播站 以及PSTN側的手機、固話、小靈通、廣播電話的自由調度。系統統一編號功能也徹底打破了傳統固話分機編號方式，輕松實現對通信終端進行統一指揮調度、統一維護管理，并可完美地將調度指揮功能從本地延伸到遠端的每一個角落。
2) 智能預案功能
系統增加了先進的智能預案處理功能，各小組成員遇到緊急情況時，可快速地以最高級別方式呼叫調度指揮中心，系統可根據報警者上報緊急級別自動啟動預先設置好的預案，以電話、短信、會議、IVR語音播報等多種方式通知相關人員，同時調度員也可通過調度指揮臺啟動預案。
3) 完善的調度功能
調度臺的數量和權限由系統管理員控制，各調度員對調度終端的管理為分組管理模式，可以根據用戶的行政管理和調度指揮規則靈活設置若干的調度臺，既可以實現分層調度又可以跨區域調度和交叉調度；
4) 視頻聯動功能
系統支持點對點的視頻通信功能，調度指揮員也只需要點擊一下鍵盤按鈕，即可以預案方式自動實時的對各節點進行面對面的視頻巡視、查崗、點名等功能，一切盡在掌握之中。
5) 三網智能合一
系統靈活的組網，支持集中部署、分散部署的組網方式，節點及分機可隨時隨地任意增減，網絡內所有分機只需要撥短號即可快速地實現分機通話，不會產生任何通信費用，可非常輕松地形成一個統一的智能化調度指揮系統。
6) 一體化硬件平臺
無需購買任何第三方設備（如：傳真卡、錄音卡等）即可實現全套的調度指揮功能。同時也解決了不同網絡之間、多套系統之間存在兼容性差、共享性差、重復投資、操作復雜等諸多缺陷；
7) 系統穩定可靠
硬件平臺采用電信級穩定性的嵌入式操作系統能夠充分保證各個功能組件協調穩定的運行，關鍵部件主備冗余；信令、媒體分布控制，可實現N+1熱備用；
8) 安裝擴容簡單
單服務器最大同時注冊管理的電話數量5000個，調度臺80個，240路同時通話，擴容靈活方便，后續擴容就更加方便，只需增加服務器即可；
9) 豐富的信令接口
系統同時支持多種信令協議/多種中繼的接入方式，傳統信令協議方式包括NO.7信令、NO.1信令、ISDN-PRI、 FXO（環路中繼），VOIP 信令協議包括SIP、H.323等；
10) 開放的可編程接口
可一站式向集成商或用戶交互使用，也可提供標準的二次開發接口、定制各類型私有協議的數據庫接口，非常靈活地實現調度指揮系統與后臺應用系統無縫整合；
11) 完善的計費管理功能
記錄、計算、查詢分機話單、總話費、月租費、功能費。可自行設置國際、國內、郊區、市話、手機、特殊號碼等費率；
12) 維護管理方便
基于Web方式的全中文操作界面，無需專業人員網管人員，操作人員不僅可以在局域網內任何一臺電腦上對設備進行管理和維護，也可以通過Internet對設備進行遠程管理和維護，更重要的是讓用戶從以往繁瑣的維護工作中徹底解脫出來。