NFER近場電磁測距定位系統(tǒng)應用于高鐵檢修車間
我國高速鐵路建設(shè)近年來實現(xiàn)了飛速發(fā)展。為保障高速列車安全運行,減少故障率,需要定期對列車進行安全檢修以確保列車處于最佳的運行狀態(tài)。高鐵檢修站面積大,阻擋多,管理人員難以掌握檢修工人的實時位置。迫切需要一種系統(tǒng)對檢修人員進行實時定位和作業(yè)評價。
我們從美國引入近場電磁測距(NFER)高精度即時定位系統(tǒng),整套系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)檢修人員實時定位監(jiān)控;作業(yè)時間、區(qū)域、流程異常報警;作業(yè)流程和路徑規(guī)劃、跟蹤、記錄、回放;與視頻監(jiān)控系統(tǒng)交聯(lián)及安全保護聯(lián)動等功能。實現(xiàn)對檢修庫檢修人員作業(yè)的集中監(jiān)管,有效保證動車檢修的質(zhì)量和人員安全。
NFER系統(tǒng)通過在固定場所布設(shè)定位接收裝置,被定位人員佩戴射頻信號發(fā)射標簽的方式,標簽位置偏差通常情況下為30cm左右,信號頻率范圍是3MHz左右。
近場電磁測距實時定位系統(tǒng)的技術(shù)優(yōu)勢:
可以穿透阻擋物進行測距和定位,也就是能夠在非視距條件下工作;
單個接收器就可以對標簽進行2維定位;
在無法布線的場所,系統(tǒng)可以實現(xiàn)數(shù)據(jù)無線傳輸;
多徑環(huán)境中具有優(yōu)越的性能;
低功耗和低截獲率;
安裝、調(diào)試和校驗及其方便省時;
由于以上的技術(shù)優(yōu)勢,相對于傳統(tǒng)實時定位系統(tǒng),近場電磁測距具有布點少、成本低、特殊場合無需布線、抗電磁干擾能力強、對人體安全、安裝方便和部署快速等突出特點,也使該系統(tǒng)可以應用在傳統(tǒng)實時定位系統(tǒng)無法應用的場合,例如在高鐵檢修車間、數(shù)據(jù)庫機房、核電站等復雜的多金屬環(huán)境。
系統(tǒng)工作原理架構(gòu)圖
近場電磁測距技術(shù)是根據(jù)相互正交的電場和磁場的三個分量的信號強度而不是到達時間或者到達時間差來定位的,所以不需要對接受信號進行同步處理。也正是由于這個原因,信號也可以“繞過”阻擋物進行傳播而絲毫不影響定位精度。,所以近場電磁測距系統(tǒng)具有很高的定位精度(30cm),而且一個接收器就可以定位標簽。
系統(tǒng)優(yōu)勢
我們用NFER定位系統(tǒng)和超寬帶(UWB)定位系統(tǒng)做一個比較:
如上圖所示,上圖是一個典型的動車段4車道檢修車間,面積為長400米×寬28米,NFER在部署上優(yōu)勢非常明顯,NFER只需要38個定位接收器就可以全覆蓋整個車間,而UWB技術(shù)則需要300個左右的定位接收器,這是一個數(shù)量級的差距,NFER不僅從成本上優(yōu)勢明顯,而且從施工、后期維護等角度來講,也是明顯優(yōu)于UWB技術(shù)。
由此可見,在NFER系統(tǒng)的優(yōu)勢大大優(yōu)于其它技術(shù),從技術(shù)和成本角度來講,NFER可能是現(xiàn)在市場上最適合用于這個場合的定位解決方案。
最后,我們給大家看幾張實際應用的圖片(右側(cè)平面圖上黃色圓點表示檢修人員的實時位置):