光伏场站室内外融合人员定位系统解决方案

方案背景

光伏场站作为新能源发电的重要设施，在运营过程中，人员安全管理非常重要。光伏场站环境复杂多变，这给运维人员的工作带来了极大的挑战。为了能够更加高效地管理和监控光伏场站的运维工作，光伏场站人员定位系统应运而生。

光伏场站需求分析

针对光伏场站的定位需求，我们可以从以下几个方面进行深入分析：
高精度定位：光伏场站内的设备分布密集，且往往存在大量的遮挡物，这对定位系统的精度提出了很高的要求。
室内外无缝覆盖：光伏场站不仅包括室外区域，还包括室内的控制室、配电室等关键区域。因此定位系统需要实现室内外无缝覆盖，确保在全场站范围内都能获得准确的人员位置信息。
实时性与稳定性：在设备巡检和故障排查过程中，管理人员需要实时获取人员位置信息；定位系统还需要具备高度的稳定性，避免因环境因素或设备故障导致定位失效。
低功耗与易部署：考虑到光伏场站的特殊环境和运维成本，定位系统需要具有低功耗和易部署的特点，以降低运维难度和成本。

方案概述

新锐科创针对光伏场站的定位需求，推出了RTK+UWB+蓝牙+4G室内外融合定位系统方案。
该方案结合了RTK的高精度室外定位能力、UWB的室内高精度定位优势、蓝牙的低功耗和易部署特性，以及4G网络的广泛覆盖和高速数据传输能力，为光伏场站提供了一套全面、高效、可靠的定位解决方案。

01系统架构

人员定位系统由设备端、应用端、展示端组成，如下图所示：

设备感知端：光伏场站室内区域部署定位信标，人员进出口放置人脸识别发卡机，人员通过智能发卡机取卡，佩戴高精度人员定位卡/高精度安全帽；在室外较高点部署差分基站。
应用端：根据管理需求，实现定位管理、安全风险管理、基础信息管理等功能应用；并可通过接口二次开发，基于人员定位进行新的功能应用。
展示端：监管人员可通过手机APP或PC端查看人员情况；监控大屏可实时精确地定位人员位置，将人员位置信息、风险分区信息等显示在控制中心监控大屏上。

02系统拓扑图:

03RTK+UWB+蓝牙+4G室内外融合定位系统的原理

室外定位原理：RTK技术利用载波相位观测值进行实时动态差分定位，通过基准站和移动站之间的数据通信，实时解算出移动站的精确位置，实现实时的定位精度。在光伏场站的室外环境中，RTK技术可以充分发挥其高精度定位的优势，提供精确的人员位置信息。

室内定位原理：UWB技术通过测量信号在空间传播中的时间延迟差异来计算物体的位置，具有高精度、低功耗、抗干扰性强的特点。在光伏场站的室内环境中，UWB技术可以构建高精度的室内定位网络，实现运维人员的实时追踪和定位。

同时，蓝牙技术作为UWB的补充，利用其低功耗和易部署的特性，可以在一些对定位精度要求不是特别高的区域提供定位服务，进一步降低系统成本。

数据融合与传输（4G）：4G网络作为数据通信的桥梁，将RTK、UWB和蓝牙等定位技术获取的位置信息实时传输到云端或数据中心进行融合处理。通过数据融合算法，可以进一步提高定位精度和稳定性。

室内外融合定位系统功能

1、GIS数据展示及分析通过丰富的图形化及三维可视化技术，实现对光伏场站内部外来人员、车辆在光伏场站全覆盖式的实时定位、实时报警事件展示，保障人员安全。全场数据的全面可视化展示，为安保人员提供直观展示，为领导或者来访参观者展现良好的形象。

 2、人员信息管理系统后台支持对光伏场站人员基本信息的管理，包括：姓名、年龄、单位名称、工种、培训情况等。

3、人员定位跟踪系统支持在2D/3D电子地图上实时显示人员位置分布，可分楼层、分车间显示；可对每个人的实时位置进行跟踪，实现了对人员位置的实时追踪和展示。

4、历史轨迹查询可查看某个人员在某个时间段内的活动轨迹。可根据项目情况设置数据存放期限，系统可默认保存轨迹数据，数据保存时间期限可调。

5、电子围栏在系统内电子地图上可快速完成电子围栏圈定，可以设定生效时间和范围，并且可以根据内部企业情况自由设置报警类型，例如滞留、闯入、越界、静置、超时等报警类型。

6、风险预警超员报警：一旦某区域内人数超过限定人数发生报警，超员人数、限制区域可根据企业自身需求自定义设置；
缺员报警：主要针对重点岗位、中控室、消防室、值班室等岗位区域，当有人员脱岗时，系统自动报警提示管控区域缺员；
静止报警：当外来人员在危险区域内一段时间不移动，自动报警, 提示值守人员迅速查明情况。报警伴有声音报警，报警位置应能够在地图上显示，并与附近的视频监控联动，可调出报警区域的监控画面。限制人员、静止时长、限制区域可根据企业需求自定义设置；
越界报警：规范承包商作业人员及外来访客的活动禁止区域，一旦擅自离岗、串岗，立即自动报警。限制人员、限制区域可根据企业需求自定义设置；
滞留报警：重点区域、重大危险源区域，不允许人员长时间滞留。当人员进入重点管控区域超过一定时间，系统自动报警，可提醒人员离开该管控区域。
人员聚集报警：系统实时监测特定区域内的人员聚集情况，当聚集人数达到预设阈值时，系统自动触发报警，提醒相关人员及时疏散，以预防安全事故的发生，确保人员安全。

7、智能应急救援当人员遇到紧急情况时，可按下随身携带的定位识别卡上的的报警按钮，系统会将人员报警信息第一时间发送到中控中心，让工作人员及时前往报警地点进行救助。

8、视频监控联动系统支持对接主流视频监控品牌，系统接收到人员报警后，可直接查看器报警位置附近的监控信息，及时掌控事发地点状况，做出下一步工作批示。也可在实时定位界面直接点击查看监控视频信息。

9、设备低电报警系统中可监控人员识别卡电量、故障情况，电量低的情况下可提醒员工对定位卡进行充电。

10、最终位置查询可查看某段时间内（事故发生前），某一时刻在线人员所在的位置，为事故后制定合理有效的应急救援方案提供数据支撑。

11、丰富的数据接口及系统二次开发 系统开放多种接口形式，可与门禁系统、安监局二级平台、其它安全管理平台对接。同时系统可根据企业具体需求进行二次开发，可将多个场景的定位系统集中整合在一个统一的平台上，方便统一化管理。

人员定位系统硬件设备

01一体化差分基站

可同时接收多卫星系统多频率信号，全面支持北斗三号卫星新信号体制，支持RTCM3.x 原始观测量输出、毫米级GNSS解算精度、算法，内置加速度+倾角传感器。

02蓝牙定位

信标防爆蓝牙定位信标，使用BLE低功耗蓝牙广播的方法，利用其支持的通用属性配置文件在第37、38、39三个信道上连续发送无定向性的广播包；低功耗、体积小、安装方便，支持无线固件升级。

03UWB定位信标

人员UWB信标信标采用工业级防爆高性能材料，达到IP68防护等级，无论高温还是低温环境，均能稳定运行，性能可靠。其无需额外布线的特点，极大地降低了施工难度。同时拥有超低功耗，续航时间 3-5 年。此外，其运行参数可灵活配置，结合严密的密码保护机制与防篡改设计，确保了数据的安全性与完整性。更支持OTA在线升级功能，让维护与升级变得轻松高效。

04人员定位识别卡

具备人员定位、SOS一键报警、低电语音报警、下发指令TTS语音报警、震动提示、门禁消费卡一卡通等功能的防爆人员定位识别卡。

05人员定位安全帽

高精度定位智能安全帽，支持GPS/北斗/BLE定位，支持人员定位、SOS一键报警、低电语音报警、下发固定指令TTS语音对接、震动提示、摘帽报警，跌落报警，静默报警，远程升级等。

06人脸识别发卡机

集人脸识别、发卡、考勤打卡、身份绑定、集中充电等功能于一体的智能发卡机充电柜。

人员定位系统方案价值

该方案的核心优势在于实现了室内外环境的无缝衔接定位，系统在室外和室内均能实现高精度定位，满足光伏场站对人员实时精准管控的需求。该系统不仅可以提高工作效率，保障人员和设备的安全，还可以提升管理的科学性和准确性。

同时本方案通过优化技术组合和降低硬件成本，实现了高性价比的光伏场站解决方案，降低了建设和维护费用，减少人力物力的投入。

审核编辑 黄宇