Intelligent Security Fence Alarm System

南京隽图科技有限公司

1.项目背景
      通过研究开发一种实用的智能安全围栏报警系统，既可以提示电力工作人员的行为，又能在监控室了解和统计工作人员和重要设备的位置及安全围栏的状态，对于安全生产、安全施工，安全管理和设备规范操作具有十分重要的现实意义。

2.项目目标
      研究相关关键技术，构建基于UWB和4G/5G网络的智能安全围栏报警系统，提供现场试验样机一台，研究并设计智能安全围栏报警软件一套。

围栏报警系统设备

围栏报警电路板

1.安全围栏报警装置样机

围栏状态检测与报警

围栏报警装置的安装

2.安全围栏报警系统前端装置样机

1）前端装置的功能与组成

前端装置的主要功能：
（1）无线接收UWB的定位信号。
（2）无线接收围栏报警信号。
（3）信号处理及4G无线信号上传。
（4）系统声光报警。

2）UWB模块

      本项目研发的高精度实时定位系统，涵盖短距离、中距离、远距离多种测距量程模块，支持TOF加三边定位算法定位模式，模块间组合可以扩容搭配后，可适配绝大多数的位置应用场景。

3）UWB测试精度验证与评价

静态定位精度：

      以全站仪测得的标签和基站坐标作为各监测点坐标真值，统计实验为连续十分钟内，驻点计算静态定位三维坐标与基准坐标的差异，剔除粗差点后，计算坐标差值的最大误差。

基站测距静态定位精度统计

动态定位精度：

      以全站仪测得的标签和基站坐标作为各监测点坐标真值，统计实验为连续10分钟内，标签沿直线运动，定位三维坐标与基准线坐标的差异，剔除粗差点后，计算坐标差值的最大误差。

基站测距动态定位精度统计

      基于B/S、C/S开发模式，无缝集成UWB定位设备与各算法模型，设计智能安全围栏报警系统与可视化网络平台，实现围栏与作业人员实时监测，以及监测信息的在线可视化与预警。

（1）数据自动化采集与入库

（2）系统及数据管理

（3）实时动态监测图形可视化

（4）数据B/S在线发布

      对基于UWB的智慧定位与智能安全监测技术进行了较为系统、深入的研究。通过研究与开发，构建了一套完整的智能安全围栏报警系统及监测技术体系。取得的主要成果包括：
    （1）研究了UWB定位及智能监测详细实时方案的设计，包括监测点、基站及围栏报警传感器的设备选型与现场布设、云平台环境搭建、物联网设备通信、数据接口设计、数据库设计、远程数据传输与存储；
    （2）研发了智能安全围栏报警系统全套硬件设备，包括实物围栏的违规报警设备、UWB电子围栏设备等；
    （3）研究了UWB设备定位数据的抗干扰、高精度、实时定位算法模型，实现了基于UWB的三维空间坐标精确、实时定位；
    （4）开展了较为充分的实验研究，验证了本项目技术及软硬件设备的可行性与可靠性；
    （5）基于C/S与B/S开发模式，设计开发了智能安全围栏报警软件系统，实现围栏即作业人员实时监测以及监测信息的在线可视化与实时预警。