一种基于UWB的仓库叉车实时高精度定位系统的制作方法

本实用新型涉及无线定位领域，特别是涉及一种基于UWB的仓库叉车实时高精度定位系统。

背景技术：

定位技术，是一种应用广泛的高科技技术。目前常见的定位技术主要有PPD定位、GPS卫星定位、北斗定位、蓝牙定位、WIFI网络定位、UWB定位、GPRS/CDMA移动通讯技术定位等。

随着智能化基础设施建设的不断革新，加之当今电子信息技术的高速发展，如何智能管理员工和设备的工作状态、如何降低员工工作时遇到的风险等级、如何识别越界状态、如何智能识别人员或设备靠近或离开重要/敏感区域、如何对移动人员或设备进行跟踪与检测；又如何把这些状态与检测结果图像直观呈现在我们眼前，传统的监控建立手段和管理方法由于智能化程度低和监控精确度低等原因，已经满足不了现代化管理的发展要求，尤其是在仓库叉车和工作人员的监管过程中，急需精确度高的定位系统，保证叉车正确的行驶轨迹和工作人员的人身安全。

技术实现要素：

本实用新型要解决的技术问题是提供一种定位精确、安全性高、可远程监控的基于UWB的仓库叉车实时高精度定位系统。

本实用新型一种基于UWB的仓库叉车实时高精度定位系统，包括后台服务器、多个定位标签和多个定位基站，定位标签又包括便携式定位标签和固定式定位标签，固定式定位标签固定在叉车上，便携式定位标签分别由工作人员随身携带，各定位基站分别放置在叉车出入口的正前方位置、办公区的墙体夹角位置和空旷区的墙体夹角位置，各定位基站与便携式定位标签和固定式定位标签之间进行通信连接，各定位基站的通信端通过无线网络与后台服务器的通信端连接。

本实用新型一种基于UWB的仓库叉车实时高精度定位系统，其中所述定位标签内部设有UWB模块、MCU控制芯片和电池，UWB模块的数据信号输出端和控制端分别与MCU控制芯片的数据信号接收端和控制信号输出端连接，UWB模块的电源端和MCU控制芯片的电源端分别与电池连接。

本实用新型一种基于UWB的仓库叉车实时高精度定位系统，其中所述各定位基站的安装高度3.5m～4m，相邻两定位基站之间的距离为30～50m，两相邻墙体夹角位置的定位基站间的距离大于50m时，在两定位基站之间补设定位基站。

本实用新型一种基于UWB的仓库叉车实时高精度定位系统，其中所述后台服务器的通信端还分别接通监控系统和网络平台。

本实用新型一种基于UWB的仓库叉车实时高精度定位系统与现有技术不同之处在于：本实用新型采用UWB定位技术和三角定位原理对仓库内的工作人员和叉车进行实时定位，信号准确，定位精度大大提高。根据仓库实际的不同区域分布和定位要求设置定位基站的位置，保证每相邻的三个定位基站之间的距离不超过50m，避免定位盲区的出现。针对工作人员和叉车分别设置有型号不同的便携式定位标签和固定式定位标签，在监控时能够对工作人员和叉车进行区分，提高了仓库的安全等级。

下面结合附图对本实用新型一种基于UWB的仓库叉车实时高精度定位系统作进一步说明。

附图说明

图1为本实用新型一种基于UWB的仓库叉车实时高精度定位系统的结构框图；

图2为本实用新型一种基于UWB的仓库叉车实时高精度定位系统的安装位置图。

具体实施方式

UWB(Ultra Wide band)是一种无载波通信技术，利用纳秒至微秒级的非正弦波窄脉冲传输数据。UWB可以做到两种应用，一种是测距，在测距的时候，采用ToF(Time of Flight)的方式，计算A、B两点电磁波飞行的时间，通过时间计算出两点之间的距离。另一种是定位，先通过计算到达时间差(TDOA：Time Difference of Arrival)来确定定位标签与接收器之间的距离，然后通过三角定位的方式，计算出定位标签的位置。

UWB因为其时间计算的精度非常高，达到0.3ns左右，在测距模式下，其精度在99.9％的情况下，在10厘米以内，考虑到定位系统的系统精度，一般定位系统，在95％的情况下，其精度能达到15厘米。

如图1所示，为本实用新型一种基于UWB的仓库叉车实时高精度定位系统的结构框图，包括后台服务器3、多个定位标签和多个定位基站1，定位标签内部设有UWB模块、MCU控制芯片和电池，UWB模块的数据信号输出端和控制端分别与MCU控制芯片的数据信号接收端和控制信号输出端连接，通过MCU控制芯片接收UWB模块采集到的位置信号，并对UWB模块进行控制，UWB模块的电源端和MCU控制芯片的电源端分别与电池连接。定位标签又包括便携式定位标签2和固定式定位标签2’，固定式定位标签2’固定在叉车上，便携式定位标签2分别由工作人员随身携带。如图2所示，各定位基站1分别放置在叉车出入口的正前方位置、办公区的墙体夹角位置和空旷区的墙体夹角位置，各定位基站1的安装高度3.5m～4m，相邻两定位基站1之间的距离为30～50m，在两相邻墙体夹角位置的定位基站1间的距离大于50m时，在两定位基站1之间补设定位基站1。各定位基站1与便携式定位标签2和固定式定位标签2’之间进行通信连接，各定位基站1的通信端通过无线网络与后台服务器3的通信端连接，后台服务器3的通信端还分别接通监控系统4和网络平台5。每相邻的三个定位基站1为一组，每组定位基站1运用三角定位原理对位于其中的便携式定位标签2和/或固定式定位标签2’进行定位，从而确定整个仓库内叉车和工作人员的位置。

本实用新型在工作过程中，对叉车和工作人员进行实时位置定位，当叉车进入定位基站1信号覆盖的区域后，在任何时刻，定位基站1都可以接收到位置信号，并传给到监控中心的后台服务器3，在后台服务器3上显示工作人员或者叉车的ID编号、所处位置以及具体时间，同时可把仓库区域位置图实时显示在后台服务器3的屏幕上，并作好备份，使得管理人员可随时了解工作人员和叉车的位置状态。当叉车进入到办公区等非授权区域时，后台服务器3及时做出报警信息，为管理人员提供重要参考。管理者还可随时观看屏幕上的叉车活动情况，并可查看任意区域、任何班组、部分或者个人的信息状况，从而生成报表，还可进行历史数据查询，为管理带来极大的方便。

本实用新型一种基于UWB的仓库叉车实时高精度定位系统，采用UWB定位技术和三角定位原理对仓库内的工作人员和叉车进行实时定位，信号准确，定位精度大大提高。根据仓库实际的不同区域分布和定位要求设置定位基站1的位置，保证每相邻的三个定位基站1之间的距离不超过50m，避免定位盲区的出现。针对工作人员和叉车分别设置有型号不同的便携式定位标签2和固定式定位标签2’，在监控时能够对工作人员和叉车进行区分，提高了仓库的安全等级。本实用新型定位精确、安全性高、可远程监控，与现有技术相比具有明显的优点。

以上所述的实施例仅仅是对本实用新型的优选实施方式进行描述，并非对本实用新型的范围进行限定，在不脱离本实用新型设计精神的前提下，本领域普通技术人员对本实用新型的技术方案作出的各种变形和改进，均应落入本实用新型权利要求书确定的保护范围内。