2024年智慧化工园区适用技术巡展 | 为化工园区提供人员定位安全管理解决方案

基于“工业互联网+危化安全生产”应用的人员定位安全管理解决方案 ——清研讯科(北京)科技有限公司 一, 技术特点 随着经济快速发展, 我国化工生产正从手工作业向机械化, 自动化转型. 化工生产中安全事故频发, 造成重大人员伤亡和经济损失. 化工企业正积极探索安全生产解决方案, 但目前存在意识淡薄, 技能缺乏, 制度不健全和责任不清等问题. 国家已颁布法规和政策, 如<“工业互联网+危化安全生产”试点建设方案>, 以提升企业安全管理水平. 基于这些背景, 清研讯科(北京)科技有限公司推出了“工业互联网+危化安全生产”人员定位安全管理解决方案. 利用最新的蓝牙和UWB等物联网定位技术, 解决了传统化工园区员工实时位置难以获知, 工时统计困难和缺乏紧急预警等问题. 清研讯科源于清华大学测试技术与仪器国家重点实验室, 是全球领先的精确定位产品, 算法与解决方案提供商. 公司提供UWB, 蓝牙AOA/AOD, 蓝牙信标, 北斗等多类定位技术和位置物联解决方案, 产品销往40多个国家和地区. 总部位于北京清华科技园, 南京设有软件开发中心, 杭州, 广州, 成都有地区分公司. 二, 技术特点 针对智慧化工园区, 该公司推出基于无线uwb+蓝牙的高低精度融合方案, 见如下图: 图1 方案选型对比 一般化工场景下, 蓝牙信标凭借其稳定性, 易用性, 施工便捷等多项优势得到广泛的大众认可, 但针对部分对于安全边界防范要求较高的场景, 蓝牙信标3~5m的精度就无法满足应用需求了. 而有线UWB, 无线UWB的定位精度均在1m, 就较适用于高风险区域的定位及管控, 但细分来说, 有线UWB技术, 涉及大量的综合布线, 施工周期过长, 成本过高, 在化工场景中并无落地案例, 而无线UWB是在有线UWB上改进的一种技术, 使用TOF测距法(双向飞行时间)进行定位, 此方案无需综合布线, 就可以实现1m的定位精度, 且UWB在此类场景下的抗干扰性能更强, 更适用于化工行业. 故综合化工厂高低精度的定位需求, 方案推荐:无线UWB+Beacon的高低精度融合方案, 整体架构由:信标+标签+综合网关+解算引擎组成, 拓扑如下: 图2 方案架构拓扑图 针对重点场景, 可使用UWB信标进行布设, 通过TOF的双向飞行时间算法, 实现1m级定位精度, 针对非重点场景, 可使用蓝牙信标进行布设, 通过RSSI信号强度算法, 结合定位需求实现3~5m, 5~8m, 存在性检测3种定位精度. 高低精度融合的技术方案, 兼顾了企业按需管控的需求. 功能方面可解决现存化工厂痛点, 可实现三维定位, 历史轨迹, 智慧巡检, 应急演练, 电子围栏, 最终位置, 作业票等功能. 此外, 硬件部分均为我司自研自产的人员定位解决方案. 所有产品均具备防爆(包含粉尘防爆), 防护, 防腐蚀, 防辐射, 无委会等认证, 完全满足化工园区及企业使用要求. 本方案和系统所采用的技术, 软件平台符合工业标准, 国家标准和相关规范, 并遵照化工行业, 信息化技术公司的各项信息编码规范与要求. 所有系统的设计, 设备的选型, 将遵照适用的最新版中国国家标准(GB)及化工行业标准, 以及国际单位制(SI). 三, 技术适用性 在中海油中捷石化项目中, 人员定位安全管理解决方案通过高效的技术与园区需求的结合, 显著提升了企业的安全管理能力, 推动了“工业互联网+危化安全生产”的发展. 该项目覆盖面积达87万平方米, 部署了9000个蓝牙信标和200台无线UWB信标, 结合3000张标签卡, 实现了对每位工作人员的实时定位与轨迹回放. 这一系统不仅提高了人员的安全管理水平, 还通过智慧巡检功能增强了园区的安全防护. 技术架构旨在通过全面的信息化应用, 提升企业在安全生产方面的整体水平, 确保在发生异常情况时能够迅速反应, 降低潜在风险. 该解决方案充分考虑了中海油中捷石化园区的实际需求, 采用了成熟可靠的技术体系. 该系统的软硬件成本, 调试和实施费用总计约为100万元, 体现了高性价比和可持续性. 所有硬件设备设计使用年限如下: 1. 无线UWB信标:5年; 2. 蓝牙信标:5至8年; 3. 工牌:在充电500次后, 电池可能会有容量损耗, 但不影响使用, 具备长期使用的特性; 4. 网关:供电设备没有具体使用年限, 可以长期稳定运行. 在设计中, 该方案强调了系统的安全性, 实施了身份认证和权限管理机制, 以防止外部非法访问. 同时, 系统内置运行监视机制和日志文件管理, 确保所有操作可追溯, 有助于后期分析和改进. 这样的设计理念与中海油中捷石化作为全国首批“工业互联网+危化安全生产”试点企业的目标高度契合, 确保了项目在实际运行中的稳定性与安全性. 四, 技术应用效果 在致力于成为全球领先的位置物联网企业的战略下, 中海油中捷石化项目成为了一个成功的典范, 彰显了高低精度融合定位解决方案在石油化工领域的广泛应用和深远影响. 以下是该项目实施后带来的显著改变, 以及建设和运维的经济价值与社会价值的详细描述. 1. 提高生产效率:项目实施后, 企业实时了解员工位置, 精准安排任务, 减少时间浪费, 生产效率提升15%以上, 产品质量显著提高. 2. 精准管控:系统准确显示员工位置, 提升管理透明度, 并增强应急搜救能力, 缩短救援时间, 提升员工安全感. 3. 安全升级:技术改善人员管理, 实时监测和数据分析帮助企业预防意外, 及时发现风险, 降低事故发生率. 建设成本与运维投入:在项目的初期建设阶段, 系统的总投入约为100万元, 涵盖了硬件设备和软件开发的费用. 这一投资带来了显著的长期收益, 具体包括:1)网关流量费用:在使用4G进行数据传输的情况下, 年均流量费用可控, 企业预算合理. 2)无线UWB信标更换成本:无线UWB信标的使用年限为5年, 届时需更换电池, 预计更换成本较低, 有助于持续保障系统的运行. 3)蓝牙信标设备成本:蓝牙信标的使用年限为5至8年, 按照平均使用周期进行更换, 企业在设备维护上的投入也保持在可接受的范围内. 项目收益与经济价值方面, 通过实施该技术解决方案, 该项目不仅显著提高了生产效率和安全性, 还推动了数字化转型, 为企业带来了长期的经济价值. 管理层反馈, 系统稳定运行两年, 无宕机问题, 极大地提升了运营的可靠性和效率. 中海油中捷石化项目展示了技术在实际应用中的强大潜力和深远影响. 通过高效的人员定位系统, 企业实现了安全管理的升级与生产效率的提升, 展现了技术的经济和社会价值. 随着行业对数字化转型的持续追求, 这一案例将为更多企业提供宝贵的参考和借鉴.
来源:园区委