电力无线定位巡检呼叫

产品详情：

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一、项目介绍 3
1.1 项目背景 3
1.2 需求分析 3
1.2.1 人员定位和巡检需求 3
1.2.2 无线扩音呼叫需求 4
三、解决方案 4
3.1 人员定位巡检方案 4
3.1.1 无线定位巡检系统 5
3.1.2 主要功能 7
3.1.3 扩展功能：一体化智能巡检系统功能 11
3.2 无线扩音呼叫方案 11
3.2.1　方案特点 11
3.2.2 主要功能 12




一、项目介绍
1.1 项目背景
电力工业是国民经济发展中最重要的基础能源产业，是关系国计民生的基础产业，是世界各国经济发展战略中的优先发展重点。作为一种先进的生产力和基础产业，电力行业对促进国民经济的发展和社会进步起到了重要作用。与社会经济和社会发展有着十分密切的关系，它不仅是关系国家经济安全的战略大问题，而且与人们的日常生活、社会稳定密切相关。随着中国经济的发展，对电的需求量不断扩大，对电力系统的稳定运营提出了更高目标，要求管理工作规范化和科学化。

1.2 需求分析

系统需求功能如下：
1.2.1 人员定位和巡检需求
电厂巡检人员带有无线 PDA手持终端，（比如，摩托罗拉的三防PDA，型号是MOTO--SYMBOL MC7090）。主要需求如下：
１） 巡检人员在电厂范围行走，其位置实时显示所在位置区域，重要区域定位精度能达3—5米；其他区域定位精度为5-10米之间；
２） 实时记录人员移动轨迹，发生异常状况时，可以回放人员的移动轨迹；
３） 人员进入或离开某些区域能产生报警；
４） 能够设置巡检路线和时间，当巡检员出现漏检或偏离巡检路线情况时，可以触发报警；
５） 巡检人员持该设备到达某一位置后，PDA上的客户端能自动显示该位置需要检查的1个或多个设备和检查要点；
６） 查询功能。可按人名、时间、巡检时间、巡检路线对巡检人员工作情况进行查询，更可按多种条件组合查询。生成巡检情况总表、巡检事件表、巡检遗漏表。每月还可列出月统计报表，并可通过打印机将结果输出。
７） 巡检数据备份、恢复功能。定期可将以前的数据备份到软盘或硬盘上。需要的时候可恢复到软件中。

在上述需求基础上，巡检定位应用的扩展需求如下：
１） 高精度定位：定位精度1米左右，当巡检人员到达某设备是，能定位到单个设备，PDA上的客户端能自动显示该位置需要检查的这个设备和要点；
２） 无线通讯：巡检人员的手持ＰＤＡ可以通过ＷｉＦｉ网络进行通话、对讲、呼叫等语音功能，代替传统的手持机。

1.2.2 无线扩音呼叫需求
搭建无线厂内扩音呼叫系统（调度端采用触摸屏式调度台），该系统需利用无线局域网作为传输通道，实现调度端点呼或群呼水电厂内安装的无线扩音喇叭。调度端还可与ＰＤＡ进行双向语音通话，且ＰＤＡ与ＰＤＡ之间可以进行双向语音通话建。设分布式无线指挥调度系统后，指挥调度系统将覆盖到整个厂区，只要有无线信号的地方就能进行无线语音通信。在工作人员密集区域、现场环境嘈杂场所，都需设有扩音广播话站，发生情况时，及时通知人员第一时间处理。调度员使用IP调度台，可以实现一键式发起呼叫、扩声广播、拨号呼叫、来电接听、多线路切换、振铃组、轮询组、语音信箱、公共会议室、自动转接、手动转接等等功能。

三、解决方案
奔骝科技着眼长远，采用国际先进技术，基于无线网络，规划并研制了的无线巡检系统。将无线定位子系统、扩音呼叫子系统、无线巡更子系统有机的结合在一起，通过无线网络，利用PDA终端，实现定位、语音呼叫、巡更、数据传输等国际领先功能。


3.1 人员定位巡检方案
无线定位巡检系统集成了无线无线以太网技术，无线低功耗定位传感技术，VOIP语音技术，IP视频技术，工业控制技术、地理信息系统（ GIS ），管理信息系统（ MIS ）的综合应用系统。通过对人员、资产和定位标签的绑定，实时感知地理信息，有覆盖全面、全天候、高可靠性、实时迅捷、图形化操作直观简便、经济性、组网灵活、容量大、保密性好等特点。定位系统采用IEEE802.11b协议，AP无线接收PDA终端信号，通过对信号强弱的判断，计算得到标签与AP之间距离。
摒弃接触式巡检模式，利用无线技术，应用当今国际先进算法，当AP收到PDA终端的信号达到或者超过某个门限，系统认为工作人员已经检查了设备运行状态。杜绝了对巡检人员的被动式管理和以及由此产生的抵触情绪。采用IEEE802.11b协议，设定巡检路线，工作人员可利用PDA实时传输设备的运行状态等数据，对于异常设备，可以通过语音通话上报或者拍照，将数据经无线网络传送给相关领导等。

3.1.1 无线定位巡检系统
1）定位系统组成
奔骝科技无线局域网实时定位系统构架如下图所示：

如上图所示，无线局域网实时定位监控系统（无线 RTLS）主要由定位卡或腕带（无线 Tag）、无线局域网接入点(AP：Access Point）)和后端监控管理中心（（Locating Server定位服务器）三部分组成。
2）定位原理
在覆盖无线局域网的地方，佩戴在人员身上的定位卡或腕带周期性地发出信号，无线局域网访问点（AP）接收到信号后，将信号传送给定位服务器。定位服务器根据信号的强弱或信号到达时差判断出人员的位置，并通过电子地图显示具体位置。基于定位的无线局域网络有别于一般的通讯网络，要求在任一位置点，均可以收到3个以上的AP信号。AP主要分为主通讯AP与定位AP，主通讯AP负责服务器与通讯AP之间的数据交换和传输，所有主通讯AP必须通过网线进行连接。定位AP，主要负责收集标签信息，并将结果发送给指定服务器，

奔骝科技采用基于ＲＦ指纹识别（ＦＩＮＧＥＲＰＲＩＮＴＩＮＧ）的定位方法。在定位区域内设置多个采样点，将定位终端放在给个采样点。奔骝科技的场景规划工具可以把定位终端发射的信号特征记录下来，根据这些特征和不同位置的信号建立信号纹来指示定位终端的位置。利用信号纹和相对应的位置信息建立起数据库后，定位系统根据实时收集到的信号特征，就能计算位置了。人体对标签是有干扰的，奔骝科技的定位系统采用历史移动轨迹、增加ＡＰ定位器、修正信号突变等方法尽量在算法上降低干扰带来的定位误差。
定位精度与定位目标、环境和定位器铺设密度有关，定物可以达到3米甚至更好，定位人时由于人体干扰，精度在5-10米的半径范围。定位精度是和定位器分布密度、环境、定位对象的干扰有关的，所以无线定位的精度不是一个绝对的数字。一般说， 精度能达到3米－5米，有时会10米甚至更差。我们也有应用能做到1.5米。定位器部署密度越高，定位精度越高。任何无线定位的技术，都会有定位误差及不确定因素存在。我们建议实际应用中，考虑到无线定位的特性，通过软件解决精度的不确定因素。定位中会出现跳动，这是由于定位位置处于几个定位点中间。

3）无线定位巡检系统
定位系统的核心是在定位服务器上运行的定位引擎。

当巡检人员巡检到某个设备，携带在人员身上的PDA终端周期性地发出信号，设备内无线局域网访问点（AP）接收到信号后，将信号传送给巡更服务器。定位服务器根据信号的强弱或信号达到某一阈值时差判断出巡检人员已经到达的位置。在PDA上显示该位置附近的设备信息和检查要点。巡检人员对此设备进行了巡检，可以编辑设备运行状态信息，或者对故障设备拍照，将图片传到后台服务器，管理人员根据这些信息，采取合理有效的措施。在后台工作人员可以通过电子地图实时监控巡检人员的位置。


无线定位巡检系统的特点：
１） 结合定位和巡检，提高工作流程自动换
２） 定位精度达到3-5米，可以确定人员的位置，以及位置周边的１个或几个设备
３） 在ＰＤＡ上自动弹出设备信息和检测要点
４） 自动监测巡检路线是否按预设轨迹行走
５） 自动保存巡检路线和在每个位置的停留时间

上述系统是采用了目前电厂的ＰＤＡ设备。奔骝科技开发了基于新一代智能手机的一体化智能巡检系统。主要特点如下：
１） 结合高精度定位、巡检、语音通讯三套系统，更方便管理者工作；
２） 定位精度达到1米左右，可以自动定出人员在某一设备的位置，而不是几个设备的位置，操作流程自动化程度更高；
３） PDA通过ＷｉＦｉ网络实现语音通话、对讲、呼叫，随时与厂内人员保持联系，有助于提高工作效率；
４） PDA带有照相和摄像功能，实时传递设备情况，帮助迅速解决问题；
５） PDA带有扫描条码或RFID标签功能，自动获取设备信息
６） PDA带有GPS功能，可以实现室外大范围的人员定位

3.1.2 主要功能
功能分为实时定位、实时告警、轨迹回放、巡检设置、历史纪录、标签管理、系统管理和统计报表。

1） 实时定位
序号 功能名称 功能描述 备注
电子地图 在地图上显示图标对应于标签绑定的人或物；
定位过程中能实时看到图标平滑移动；
标签图标 标签分组，用不同的图标显示；
标签闪烁表示有报警；
设备图标 可以在地图上显示或隐藏ＡＰ、摄像头、定点报警器等设备；
ＡＰ图标闪烁表示有报警
地图操作 地图可以放大和缩小，调整到合适的大小；
可以手动切换地图，查看指定地图上的所有标签的活动情况；
图标操作 将鼠标移到图标上可以看到图标的信息和状态；
点击图标后可以显示人员的详细信息；
搜索功能 在地图上搜索人员姓名、状态
锁定跟踪 可跟踪指定的标签，地图随着标签的移动自动切换
多层地图
视频联动 右键点击标签，可选择查看视频监控 需要集成开发


2） 实时告警
序号 功能名称 功能描述 备注
触发告警 弹出页面，声音报警，并且显示对应的视频录像
点击处理后，页面可以关闭，否则会一直提醒
报警列表
报警时可自动调用标签所在位置附近的摄像头，查看视频



3） 轨迹回放
序号 功能名称 功能描述 备注
可以锁定一个标签，按时间段播放，显示移动（可选择有轨迹或无轨迹），地图切换；
移动轨迹是平滑显示的
可以锁定一张地图，按时间段播放，显示不同标签移动，无轨迹
可以全屏播放，回放，快进
轨迹回放时，可以同时调用同一时间段的录像，同步播放

4） 巡检管理
序号 功能名称 功能描述 备注
设置巡检线路 将巡逻的地点组织成不同的巡更路线，规定巡更人按路线进行巡逻，可更方便地进行管理。在查询时通过路线查询，对巡更人是否遗漏巡更点便一目了然。
绑定巡检人员 选择巡检人员和巡检线路，并且设置开始时间
巡检情况列表 列出巡检人员实际巡检的线路和时间
查询功能 可按人名、时间、巡检班次、巡检路线对巡检人员工作情况进行查询，更可按多种条件组合查询。生成巡检情况总表、巡检事件表、巡检遗漏表。每月还可列出月统计报表，并可通过打印机将结果输出。
设置设备信息 不同位置点绑定不同的设备信息和检测要点


5） 巡检手持终端功能
序号 功能名称 功能描述 备注
接收巡检任务 巡检任务是变电运行人员在开展巡检工作之前，通过数据线从GIS工作站平台上下载得到的巡检设备数据，巡检任务一般由值班负责人制定。巡检人员到达现场后，要完成巡检任务中指定的所有设备的巡检工作。同时，本次巡检现异常的设备，将作为下次巡检的初始任务，供巡检人员重点检查。
接收GPS数据 PDA软件通过串口实时接收GPS NMEA数据，并在地图显示窗口正中用三角形表示当前巡检人员的位置和行进方向，电子地图会随着GPS位置的变化实时刷新PDA上的显示范围，并显示该范围内的电力设备，以供巡检人员选择。PDA会把接收到的GPS数据保存到轨迹文件中。
填写设备运行情况 巡检人员选择了某设备后，PDA软件可以逐项显示设备要巡检的所有项目，缺省的状态是"正常"，如果有运行异常，巡检人员可以用操作笔为该项目打勾，并且所有的项目状态都可以复选。对于数值型的项目，如温度和刻度等，可以直接录入数字。如果是上次巡检异常的项目状态，PDA会初始显示该设备的上次异常值，以供本次巡检重点查看。电子地图可以显示变电所内电力设备、缆沟、线路等矢量电子地图，可以任意缩放和漫游；可以从图上点击设备来查看设备巡检信息，并可设定开关控制是否显示GPS轨迹。
回传和保存巡检数据 结束巡检后，巡检人员将巡检结果和行走轨迹传输到工作站中。本次巡检过程中有问题的设备将作为下次任务的重点显示内容。在回传的时候要检测此次任务执行的情况，并提示漏检的设备。
实时无线数据通讯(可选) 可以采用PDA和手机直接连接的方式，或采用集成PDA、GPRS和GPS的工作平台。
利用无线传输巡检信息的工作方式有二种：
　　 一种是在开始工作前，通过无线信道下载线路和设备的所有的信息到PDA上，然后进入工作现场，在工作中，保存GPS位置和线路设备信息在PDA上，在工作结束时，将数据一齐发送到控制中心服务器上；
　　 另一种方式是实时下载数据方式：当巡检人员进入到线路或设备的指定范围内，PDA自动下载该线路和设备的基本信息到PDA，巡检后，数据又实时发送到控制中心。

6） 历史纪录
序号 功能名称 功能描述 备注
位置记录
已处理的报警记录
按钮报警记录 标签有按钮报警功能，当发生紧急情况时可按下按钮发出报警信息；
区域报警记录 进入或离开某区域报警
消失报警记录 离开覆盖区域或电池没电
偏离巡检路线记录 指定某个标签在某段时间的行走轨迹，一旦发现该标签偏离指定的行走轨迹达一定的时间，发出报警信息
腕带断开报警记录
电池低电报警记录
电池重置报警记录


7） 标签管理

序号 功能名称 功能描述 备注
标签绑定 将指定的人员信息和其佩戴的标签进行绑定，在系统中显示的标签即代表佩戴该标签的人员
标签更换 标签更换对应的人员
信息设置 可在系统中对警察的信息进行设置和管理
分组 签可以根据实际情况进行分组和分类

8） 系统管理
序号 功能名称 功能描述 备注
用户管理
区域报警设置
AP定位器监控
定点报警管理
系统操作记录

9） 报表统计
根据需要可以订制报表
3.1.3 扩展功能：一体化智能巡检系统功能
高精度定位功能
语音功能
视频功能
扫描功能
GPS定位功能：
可以采用PDA和手机直接连接的方式，或采用集成PDA、GPRS和GPS的工作平台。
利用无线传输巡检信息的工作方式有二种：
　　 一种是在开始工作前，通过无线信道下载线路和设备的所有的信息到PDA上，然后进入工作现场，在工作中，保存GPS位置和线路设备信息在PDA上，在工作结束时，将数据一齐发送到控制中心服务器上；
　　 另一种方式是实时下载数据方式：当巡检人员进入到线路或设备的指定范围内，PDA自动下载该线路和设备的基本信息到PDA，巡检后，数据又实时发送到控制中心。
　　 第一种方式适用于野外GPRS信号不好的工作场所，第二种方式的优点是可以实现实时数据采集。

3.2 无线扩音呼叫方案
3.2.1　方案特点
应用国际先进的多媒体软交换服务系统，用软件处理技术代替传统的硬件DSP处理技术，系统兼容性强，具有H.323/SIP通信协议自适应功能，在自适应、软件数字处理技术和大容量交换能力上处于国内领先水平，有些技术填补了国内空白。它同时拥有传统调度系统和IP调度指挥系统各种功能，支持远程IP用户接入/远程调度模式,调度员可通过触摸式显示屏幕直接进行操作。

a) 行业通讯系统集生产通信调度与紧急救援与一体的软交换调度系统与无线无线调度通信系统，能有效防止安全事故的发生。当某处发现事故前兆时，通过先进的通讯系统，可及时通知其它作业地点的工作人员迅速处理，避免事故发生。
b) 分布式部署，实现应急联动：
多媒体调度与应急指挥系统采用的是分布式架构，分布在不同区域和省市的相关人员，都可通过网络和调度台软件进行调度管理、通话、调度管理，管理员不再局限在一个调度室里调度管理，还可通过WLAN无线网络使用PDA调度台进行现场调度、通话、引导。
c) 更为强大的移动性：
与PDA-无线网络配合，可与PDA进行双向语音通话，且PDA与PDA之间可以进行双向语音通话；更好实现方便、灵活的无线调度，为现场调度指挥提供可靠保障。另外，可轻松的部署无线基站，就近接入(NGN)环网网即可实现系统的完全互联，不受距离的限制，无线无线终端可轻松接入网络，实现PDA间的无线联络的终端部署，完全基于统一平台开发，实现全网的有线、无线调度功能。系统性能远远超越小灵通技术。
d) 强大的“视频+语音+数据”的多媒体通信能力
e) 可实现视频调度和语音调度；支持多达10个会场每个会场64方与会者，方便用户随时随地随需进行“面对面”交流沟通；多种监控模式任选，支持监控现场画面的任意自由切换，可以远程控制现场云台和摄像头；同时支持监控现场的环境监控和告警生成功能。
f) 强大的指挥调度功能
支持点对点、点对多点、越级指挥、多调度台分组协同指挥、插入、广播、会议等指挥调度模式，专用录音录像服务器，以及一键直通、强插、强拆及调看调听等调度业务功能，方便不同指挥调度关系的上传下达
g) 组网优势
基于NGN的多媒体调度与应急指挥系统与传统数调系统的组网相比具有如下优点：三网合一、无距离限制、方便扩容；操作简单、支持二次开发、双机热备。
3.2.2 主要功能
1) 统一指挥调度
调度终端以号码为终端标识，系统通信协议所支持的各种网络上的终端设备可以同时使用，实现对IP侧的软电话、无线设备、IP电话机、IP扩音电话机、IP广播站 以及PSTN侧的手机、固话、小灵通、广播电话的自由调度。系统统一编号功能也彻底打破了传统固话分机编号方式，轻松实现对通信终端进行统一指挥调度、统一维护管理，并可完美地将调度指挥功能从本地延伸到远端的每一个角落。
2) 智能预案功能
系统增加了先进的智能预案处理功能，各小组成员遇到紧急情况时，可快速地以最高级别方式呼叫调度指挥中心，系统可根据报警者上报紧急级别自动启动预先设置好的预案，以电话、短信、会议、IVR语音播报等多种方式通知相关人员，同时调度员也可通过调度指挥台启动预案。
3) 完善的调度功能
调度台的数量和权限由系统管理员控制，各调度员对调度终端的管理为分组管理模式，可以根据用户的行政管理和调度指挥规则灵活设置若干的调度台，既可以实现分层调度又可以跨区域调度和交叉调度；
4) 视频联动功能
系统支持点对点的视频通信功能，调度指挥员也只需要点击一下键盘按钮，即可以预案方式自动实时的对各节点进行面对面的视频巡视、查岗、点名等功能，一切尽在掌握之中。
5) 三网智能合一
系统灵活的组网，支持集中部署、分散部署的组网方式，节点及分机可随时随地任意增减，网络内所有分机只需要拨短号即可快速地实现分机通话，不会产生任何通信费用，可非常轻松地形成一个统一的智能化调度指挥系统。
6) 一体化硬件平台
无需购买任何第三方设备（如：传真卡、录音卡等）即可实现全套的调度指挥功能。同时也解决了不同网络之间、多套系统之间存在兼容性差、共享性差、重复投资、操作复杂等诸多缺陷；
7) 系统稳定可靠
硬件平台采用电信级稳定性的嵌入式操作系统能够充分保证各个功能组件协调稳定的运行，关键部件主备冗余；信令、媒体分布控制，可实现N+1热备用；
8) 安装扩容简单
单服务器最大同时注册管理的电话数量5000个，调度台80个，240路同时通话，扩容灵活方便，后续扩容就更加方便，只需增加服务器即可；
9) 丰富的信令接口
系统同时支持多种信令协议/多种中继的接入方式，传统信令协议方式包括NO.7信令、NO.1信令、ISDN-PRI、 FXO（环路中继），VOIP 信令协议包括SIP、H.323等；
10) 开放的可编程接口
可一站式向集成商或用户交互使用，也可提供标准的二次开发接口、定制各类型私有协议的数据库接口，非常灵活地实现调度指挥系统与后台应用系统无缝整合；
11) 完善的计费管理功能
记录、计算、查询分机话单、总话费、月租费、功能费。可自行设置国际、国内、郊区、市话、手机、特殊号码等费率；
12) 维护管理方便
基于Web方式的全中文操作界面，无需专业人员网管人员，操作人员不仅可以在局域网内任何一台电脑上对设备进行管理和维护，也可以通过Internet对设备进行远程管理和维护，更重要的是让用户从以往繁琐的维护工作中彻底解脱出来。