一、需求背景

近年來(lái)隨著倉(cāng)儲(chǔ)物流行業(yè)的快速發(fā)展，在工廠(chǎng)、港口、碼頭、物流企業(yè)等，對(duì)叉車(chē)的使用需求也越來(lái)越大。隨之而來(lái)的叉車(chē)事故也不斷增加。叉車(chē)是倉(cāng)庫(kù)重噸位運(yùn)輸設(shè)備，因前方貨物遮擋操作工人的視線(xiàn)，視覺(jué)盲區(qū)較多。一旦發(fā)生車(chē)輛碰撞，很容易撞傷人或者撞到貨架引起貨物倒塌傷人。叉車(chē)防撞勢(shì)在必行！安全生產(chǎn)責(zé)任重于泰山，做好叉車(chē)防撞的工作是廠(chǎng)區(qū)安全防護(hù)的首要工作。

為避免叉車(chē)安全事故的頻繁發(fā)生，人員叉車(chē)防撞預(yù)警解決方案應(yīng)運(yùn)而生。通過(guò)在叉車(chē)上安裝監(jiān)測(cè)設(shè)備，探測(cè)前方和后方的人員、車(chē)輛等，從而達(dá)到叉車(chē)與人員、叉車(chē)與叉車(chē)之間的防撞效果。深圳市微能信息科技有限公司推出的人員與叉車(chē)防撞預(yù)警解決方案，可有效預(yù)防和杜絕叉車(chē)與叉車(chē)碰撞、叉車(chē)碾壓工人等高危事故的發(fā)生。

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二、人員、叉車(chē)防碰撞預(yù)警解決方案

深圳市微能信息科技有限公司推出的人員、叉車(chē)防碰撞預(yù)警解決方案包括兩種情況，分別是叉車(chē)與叉車(chē)之間的防撞預(yù)警，叉車(chē)與工人之間的防撞預(yù)警。

人員叉車(chē)防撞預(yù)警解決方案基于UWB高精度測(cè)距，以先進(jìn)的UWB定位測(cè)距技術(shù)為核心，采用TOF多組雙向測(cè)距算法實(shí)現(xiàn)叉車(chē)與叉車(chē)、叉車(chē)與人員（佩戴工卡）之間的精準(zhǔn)測(cè)距，平均測(cè)距精度可達(dá)到10cm。并與聲光報(bào)警器結(jié)合，組成防撞預(yù)警裝置，實(shí)現(xiàn)防撞預(yù)警功能。在即將發(fā)生碰撞時(shí)產(chǎn)生報(bào)警，提示叉車(chē)操作人員，同時(shí)防撞工卡也發(fā)出警示燈、震動(dòng)、預(yù)警蜂鳴來(lái)提示相關(guān)工作人員。

（一）叉車(chē)與人員防碰撞預(yù)警

由于視線(xiàn)遮擋，司機(jī)未能及時(shí)發(fā)現(xiàn)行人的存在，可以通過(guò)uwb基站來(lái)感應(yīng)佩戴工卡的行人以及安裝uwb基站叉車(chē)的存在，從而實(shí)現(xiàn)預(yù)警。

（二）叉車(chē)與叉車(chē)防碰撞預(yù)警

叉車(chē)上的UWB基站通過(guò)與附近其他叉車(chē)上的UWB基站測(cè)距，輸出控制信號(hào)給繼電器，控制報(bào)警和叉車(chē)自身的動(dòng)力電源，從而實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警和緊急制動(dòng)。

三、人員叉車(chē)防撞預(yù)警方案原理

在叉車(chē)上安裝UWB基站VDU2508，和聲光報(bào)警器裝置結(jié)合，組成防撞預(yù)警裝置。人員佩戴配套的防撞工卡。通過(guò)叉車(chē)上安裝的UWB基站，人員配帶的UWB工卡之間的高精度測(cè)距，可同時(shí)完成多輛叉車(chē)之間互相精準(zhǔn)測(cè)距，多位人員和叉車(chē)之間的精準(zhǔn)測(cè)距，這就可以實(shí)現(xiàn)叉車(chē)和叉車(chē)、叉車(chē)和人員之間的防撞預(yù)警。

此外，Uwb基站和uwb基站，uwb基站和uwb工卡之間的測(cè)距精度高達(dá)10CM，測(cè)距精準(zhǔn)，誤差小。

Uwb基站同時(shí)根據(jù)場(chǎng)景可以自行設(shè)定測(cè)距范圍和預(yù)警閾值。當(dāng)兩輛叉車(chē)之間的距離低于設(shè)定的安全預(yù)警閾值時(shí)，UWB基站通過(guò)與另一臺(tái)UWB基站測(cè)距后輸出控制信號(hào)給繼電器，進(jìn)而控制報(bào)警和叉車(chē)自身的動(dòng)力電源，從而實(shí)現(xiàn)聲光報(bào)警和緊急制動(dòng)。

四、人員叉車(chē)防撞方案應(yīng)用場(chǎng)景

此方案適用于工廠(chǎng)、物流倉(cāng)庫(kù)、港口碼頭等區(qū)域叉車(chē)（尤其電動(dòng)叉車(chē)、機(jī)動(dòng)叉車(chē)）運(yùn)行的安全管理，叉車(chē)和叉車(chē)，叉車(chē)和工人之間的相互測(cè)距，避免他們之間的相互碰撞，減少人為事故發(fā)生。uwb基站安裝簡(jiǎn)單，可以有效的降低各種車(chē)輛碰撞事故，車(chē)輛碾壓人員事故的發(fā)生。

五、人員叉車(chē)防撞預(yù)警方案優(yōu)勢(shì)

（1）測(cè)距精度高達(dá)10厘米，預(yù)警距離精準(zhǔn)，誤差?。?/span>

（2）uwb基站可實(shí)現(xiàn)360度無(wú)死角實(shí)時(shí)測(cè)距，不受各種惡劣天氣、粉塵影響。

六、uwb基站和uwb工卡

（一）uwb基站

此解決方案中涉及到的核心硬件產(chǎn)品之一是深圳市微能信息科技有限公司的UWB基站VDU2508

VDU2508是微能信息推出的遠(yuǎn)距離UWB基站，基站和基站之間雙向測(cè)距可達(dá)到500米，非常適合這類(lèi)通過(guò)精準(zhǔn)測(cè)距實(shí)現(xiàn)防撞預(yù)警的應(yīng)用。

特征：

*  IP66級(jí)防塵放水設(shè)計(jì)；

*  支持?jǐn)嗑W(wǎng)存儲(chǔ)定位數(shù)據(jù)；

*  UWB基站的覆蓋半徑可達(dá)400米；

*  支持100M 以太網(wǎng),UART,RS485及2.4G WiFi上傳數(shù)據(jù)和通訊； 

*  供電：標(biāo)準(zhǔn)POE或者DC直流5V電源。

（二）uwb工卡

人員佩戴的工卡是VDU1501R，VDU1501R是深圳市微能信息科技有限公司推出的uwb工卡標(biāo)簽。

UWB工卡VDU1501R特征

*  VDU1501R的主控芯片是nRF52832，可以實(shí)現(xiàn)低功耗待機(jī)、定位包的收發(fā)控制。

*  射頻芯片是DW1000，發(fā)送或接收UWB的TDOA/TWR數(shù)據(jù)包，在UWB基站的解析下，實(shí)現(xiàn)高精度測(cè)距。

*  工卡標(biāo)簽內(nèi)置加速度傳感器，智能切換人員運(yùn)動(dòng)狀態(tài)和靜止?fàn)顟B(tài)時(shí)的定位頻率，可以實(shí)現(xiàn)更低的功耗控制。

*  工卡標(biāo)簽內(nèi)置馬達(dá)，可實(shí)現(xiàn)以下三種應(yīng)用：

（1）配合UWB基站可實(shí)現(xiàn)電子圍欄，靠近或者進(jìn)入設(shè)定區(qū)域?qū)崿F(xiàn)安全告警功能；

（2）實(shí)現(xiàn)人員社交距離檢測(cè)告警功能；

（3）也可用于發(fā)送緊急撤離信息，從而實(shí)現(xiàn)智慧工廠(chǎng)、工地的工人位置安全監(jiān)控等。

*  工卡標(biāo)簽的外殼采用超聲壓合技術(shù)，可實(shí)現(xiàn)IP66級(jí)別的防水。

*  工卡標(biāo)簽配置了一條白色掛帶，方便人員佩戴。

（三）安全帽UWB測(cè)距標(biāo)簽

工人佩戴安全帽UWB標(biāo)簽VDU1506，是微能信息推出的一款針對(duì)安全帽上使用的UWB測(cè)距定位標(biāo)簽，如下圖所示。

UWB標(biāo)簽VDU1506的特征如下：

*  射頻芯片：Decawave  DW1000

*  主控芯片：Nordic  nRF52832

*  運(yùn)動(dòng)刷新頻率：1Hz

*  靜止刷新頻率：0.3Hz

*  定位/測(cè)距精度：CEP90，30cm

*  定位算法：支持TDOA定位和支持TWR測(cè)距

*  一次充滿(mǎn)電使用時(shí)間：TDOA定位可使用3.8個(gè)月（默認(rèn)1Hz）；TWR測(cè)距可使用28.3天（默認(rèn)1Hz）

*  充滿(mǎn)電時(shí)間：3.5小時(shí)左右

*  充電方式：充電頭磁吸充電（提供配套的磁吸充電線(xiàn)）

*  定位距離：1000米TWR測(cè)距（最大發(fā)射功率）

*  防護(hù)等級(jí)：IP66級(jí)防水防塵

*  告警：集成SOS按鍵，緊急求救用

*  安裝：兩種方式，包括（1）打孔螺絲固定（2）3M膠粘貼

*  功能：人員定位，社交距離檢測(cè)

*  應(yīng)用場(chǎng)合：智慧工地、煤礦、隧道、地下管廊、地鐵軌道交通、礦井

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