智慧工厂数字无线对讲系统融合通信解决方案
智慧工厂数字无线对讲系统融合通信解决方案通过计算机网络和软件实现网络化处理,提高了管理效率,相应的通信系统、安防系统、MIS/OA/ERP 等管理系统互相融合通信。
       企业经营管理活动涉及产品设计、生产制造、仓储物流、市场营销、行政 财务、后勤支撑等诸多环节和部门。企业围绕经营管理活动和相关部门的职能, 制定计划、分配工作任务,并由早期的单纯人工操作,发展到现在通过计算机 网络和软件实现网络化处理,提高了管理效率,相应的通信系统、安防系统、 MIS/OA/ERP 等管理系统等软硬件设施也逐步投入使用。由于历史原因,不同制式、不同厂家的设备和系统,就像一根根烟囱,形成了信息孤岛,造成用户管理工作复杂、繁琐,生产作业效率低下。因此,搭 建一个一体化一体化管理平台,把工作任务、设备信息采集、流程控制、任务 监督、应急处置、综合评价等结合在一起非常有必要,实现人人、人物、物物 相通!一体化一体化管理平台涉及到业务管理、数据采集及传输、通信调度、 资产管理和跟踪等多重业务和技术,具有很高的技术难度,但这也是企业发展 的最终方向!

智慧工厂数字无线对讲系统融合通信解决方案一体化管理平台

       针对企业对各种系统安全运行的高可靠性、智能化的需求,融合通信、视频、地理信息等 基础业务,以可配置的数据业务交换机为核心,推出提供一体化一体化管理平台。实现了工作任务制定、设备监测监控、通信调度,任务监督、事件分析、 综合网管、综合运维于一体的自动化一体化管理平台。







      

       一体化管理平台是建设一个以企业生产为核心、环境安全为保障、语音通 话为基础、远视频协同一体化控制平台。可以方便灵活的将企业内部各自独立 的有线通信、无线通信、公网通信、视频管控、安防管理系统进行统一融合, 实现日常作业调度、多方协同、安全监督检查、紧急突发事件应急处理于一体 的功能,同时还可以将智能移动多媒体系统接入到此系统,实现完整的多媒体 一体化管理。为指挥决策人员实时提供现场情况,满足日常办公管理需求及加快突发事件的反应和处理速度。


 

 

       指挥对讲和调度系统的宽带化、移动化不仅是技术体制的升级换代,更重 要的是促进调度指挥体系和模式的变革。从传统集中式指挥到更多的服务一线 人员,智能化、大数据应用使后台服务将语音、数据进行集成、整合、加工, 适时分发给最急需、最重要人员,大大提高了现场人员的环境感知能力和业务 处理效率,适应社会新形势下指挥调度的要求。

       一体化管理平台系统包括:融合交换系统、群组任务协作与指挥调度软件、 手机 APP、存储系统及嵌入式硬件及任务关键型终端。致力于满足工业企业、政 府、国防及公共安全领域的专业关键通讯用户进行跨系统、多媒体(实时群组 语音、图像、即时信息、传感器状态、邮件、短信)的融合协作、扩展现有关键通信的网络覆盖及业务互操作能力。

       一体化管理平台将企业不同的需求以组件模块的方式实现,对数量和种类 都繁杂的现场系统和设备进行简便高效的管理,便于用户对各种现场情况进行有效的掌控,可迅速直观地调度整合各种资源,实现企业所需的强大综合管理 功能。

       平台采用平战结合的思路,可实现跨部门、跨区域之间的日常管理以及应 急情况下的快速反应、联合行动,真正实现企业内部的各种资源的统一管理, 有效利用,大大提高企业部门对紧急、突发事件的快速反应和抗风险的能力。 

       平台具备完备的功能,并配备标准的外部接口,可快速整合企业内部的已 有资源,替代原有效能低下、操作复杂的技术装备和管理手段,为管理人员的 日常工作提供一个高效率、易操作的智能工具及高效的工作方式。


2.1 智慧工厂数字无线对讲系统融合通信解决方案一体化管理平台架构  


       综合业务管理采用模块化结构,包括下列组件:

1、综合数据业务交换机

      包括:工作流引擎、协同工作、统计分析、综合评价等模块 2、通信调度模块

      包括:软交换、调度模块、集群对讲机等模块 3、视频调度模块

      包括:视频会议、视频监控、视频单兵等模块 4、GIS 调度模块

      包括:定位调度、预设任务跟踪、轨迹回放等模块 5、接口管理模块

      包括:安防模块、消防模块、电力模块、PLC 模块、物联网模块 6、手机 APP:可以结合业务需要定制开发 包括:业务模块、通信模块、视频模块、定位模块 系统平台的工作流程 1、监测:对相关设备进行有效监测正常运行,出现异常实时报警

2、监控:无论是设备报警还是人工处置,能及时联动相关设备

3、调度指挥:通信调度与整个业务流程紧密结合

4、任务监督:对于未按任务流程技术处置的情况,系统自动监控、督办

5、事件分析:事后对事件处置、故障分析,合理梳理分析相关责任、原因

6、综合评价:按事件、时间、部门、人员进行工作质量评估,奖惩有据

7、综合网管:对不同系统设备进行统一网管,统一监测、统一配置

8、系统运维:根据网管监测数据,结合工作任务流程和指挥调度系统,对 系统设备进行定期维护;对故障点及时处置。

      系统平台不仅解决了人和人之间的沟通桥梁,还可根据工作任务流程,自 动实现物与物、人与物之间事件的自动处置。 

       一体化管理平台将基础通信调度与用户业务紧密结合,不像以往只是解决 人和人之间的沟通,而是贯穿在用户业务流程全过程!对讲机不再是一个简单 的沟通工具,它和整个业务关联后,变成有思想有头脑的智能管理平台的一个 组成部分。我们的通信平台搭建了人--人、人--物、物--物的沟通渠道,建立 起自动化的指挥系统。



2.2 智慧工厂数字无线对讲系统融合通信解决方案一体化管理平台特点


1、模块化架构:可以根据业务需要,配置相应产品模块,即插即用。

2、通信和业务一体化:用户的各种业务管理和通信调度紧密集合,如设备运维、 管线巡检、综合网管。

3、指挥调度自动化:在接到报警后根据预设流程自动启动应急预案,通信调度 按预案流程自动接通,水、电、防火门自动启动。

4、系统集成便捷化,根据需要组装好相关基础业务模块后,系统的全部功能根 据用户业务流程需求灵活配置。

5、推广性强:可以根据用户需求,组装出用户最小需求的产品,以很低的门槛 快速进入市场;并在今后逐步升级成更大的市场机会!

2.3、一体化管理平台优势

      单界面操作:安防、通讯、定位等系统调度操作均在综合管理调度软件 界面内完成,软件基于 Windows 系统开发,界面友好,采用拖拽式操作,简化 了以往多操作界面、多系统软件切换带来的操作上的困扰,采用统一入口登陆, 通过分屏管理多个业务。

    以安防为基础:综合管理调度软件以地图为背景,以安防状态为核心, 为各个层次的人员提供实时、一致的信息感知,由此来提高企业安防管理的有 效性。

    以通讯为手段:以数字专网对讲为基础,可接入公网通讯、卫星通讯、 短波通讯等各种通讯方式,将语音调度进行融合,做到指令一站下达。

    以定位为补充:多种技术手段实现人员、危险物品定位的功能,达到人 员管理,危险物品安全管理的目的。

    良好的功能兼容性:平台外部接口标准化,兼容性好,可快速便捷地与 企业内部的其它系统进行对接,构建统一的平台,避免重复建设、节约资金。

    弹性与可扩展架构:可根据用户业务需求逐步扩展功能,赋予用户使用 新技术的能力。云服务平台可按用户需要和技术发展提供视频流直播、数据存 储、统计、定位、实时通信、语音语义识别、即时信息等不同功能的服务。

    安全保密:系统端到端加密,保证调度内容在调度席位、专网对讲机、 移动终端间被可靠传送。

通讯模块 

      随着企业对图像及多媒体应用的需求日益旺盛,原有的窄带通讯手段受到 制约,宽带化成为技术发展的重要趋势。因此以窄带系统完成语音即时移动通 讯和低速数据传输,宽带系统完成高速数据应用成为用户专网建设的迫切需求, 并可接入已有的模拟对讲、公网通讯等系统,最终通过系统后台进行统一的管 理和调度,达到融合通讯的效果。

3.1 窄带通讯

    窄带集群通信系统的特点是稳定、可靠、覆盖范围广,通过特殊区域的弱 场增强,达到深度覆盖、全覆盖的效果,保证日常生产作业的需求。

    根据企业应用的特点、效率要求及使用习惯分析,推荐采用 MOTOROLA 的 Capacity Max 数字集群系统。

    Capacity Max 系统秉承 Motorola 一贯的高性能、高可靠的特点,符合最高 级别的 DMR Tier III 层(集群)标准,其功能、性能与 800MHZ TETRA 系统相当。

    Capacity Max 系统是一个基础性能更优、组合选择更广、应用灵活丰富的 系统,可根据企业的不同要求提供不同防爆级别要求的设备。可为用户提供更 好的安全性且更易于管理。


3 .1 .1 Capacity Max 系统特点 

    基于用户实际应用的高可靠性集群系统

    Capacity Max 系统具备多级容错,可以做到无单点故障。当系统 IP 网络出 现故障时,没有连接到系统的基站还可以作为单基站工作。交换机也可以有热 备份。系统可以将多个信道机设置为控制信道机,平时为语音信道机,当控制 信道机出现故障时做为控制信道机的热备份,保证系统可持续稳定的工作。

    因此系统内任何一个设备出现故障都不会影响整个系统的运行,是一个非 常可靠的系统。

    设计理念先进,系统结构高效

    Capacity Max 系统容量大,最多可以部署 30 个基站,每个站点最多部署 15 个信道机 (1 个控制信道,29 个语音信道)。系统管理与数据流量如下图所示:




      系统采用中心控制,由一个服务器作为系统控制器,因此系统结构简单、 可靠。采用分散流量的设计理念,即在呼叫控制和系统管理数据传到系统控制

器,呼叫的语音和数据仅在呼叫相关人员所在站点之间传输。这样减少了对网 络带宽的要求,同时也减少了通话延时。

系统功能强大,提供众多与众不同的功能

        Capacity Max 系统根据用户需要而设计,具有指定的控制信道和用户注册 机制,更加有效地利用系统信道资源。其独特的反转信道和增强型高效 GPS/北 斗定位设计,有效地减少了语音和定位数据之间的相互影响,减少了定位数据 之间的碰撞,大大提升了定位数据的上传速率和效率。其增强的信道接入,增 强漫游,通话组扫描等功能都极大地提升了用户体验。

具备多种系统管理软件,进一步提升用户的管理水平

       Capacity Max 系统用户管理软件,帮助用户提升系统管理水平;可以帮助 用户查看系统工作情况,提出改进建议。对讲机电池管理软件,可以帮助用户 查看系统中各对讲机电池的使用情况,及时通知相关人员进行电池更换和充电。 

系统功能表


3.1.2 Capacity Max 系统方案
 

Capacity Max 系统结构图 

        上图是一个典型的 Capacity Max 多基站集群系统的结构图。用户系统的具 体结构会根据用户的要求和用户网络结构的不同而有所不同。系统由服务器、 中继台、路由器、交换机和第三方应用软件通过 IP 网络连接而构成,可支持 15 个基站,每个基站最多可以安装 15 个语音中继台(1 个控制信道,29 个语音信 道)和 6 个数据中继台(12 个数据信道)。

       Capacity Max 系统既满足用户对通话量的要求也满足用户对覆盖面积的要求。系统可以配备有线调度台,实现调度指挥的各项功能。有线调度台通过网 络与系统各设备连接,实现各项调度功能。

      系统不要求每一个站点有相同数量的中继台,系统可以支持只覆盖一个站 点的本地呼叫,也支持覆盖多个站点的广域呼叫。

       系统根据每一个站点的中继台的多少配备相应的天馈系统,包括合路器, 分路器,双工器等,如图所示。



Capacity Max 系统站点结构图

3.2 宽带通讯 

       宽带通讯建议采用 Motorola 推出的任务关键型手持宽带终端 LEX C10,该 产品专为中国市场设计,帮助用户在关键任务通信中提升工作效率及安全性, 并制定最优决策。

LEX C10

LEX C10 配备的 2 个 1W 扬声器及 3 个高级降噪麦克风,帮助用户第一时间 听清每条消息,即便在嘈杂的环境中也能进行清晰的语音通信。    

LEX C10 配置了 4560 mAh 长效电池,足以提供全天候及更长 的续航时间,保证用户长时间作业中的无忧使用。

LEX C10 采用可简化导航的 5 英寸触摸屏。明亮的大尺寸高 清显示屏确保您清晰浏览屏幕并即时作出准确判断。借助 500 万像素前置摄像 头和 1300 万像素后置摄像头,方便获取现场高清图像。

LEX C10 符合 B-TrunC 标准,专门针对中国频段而设计,适用于中国所有的 LTE 标准频段,还兼容了北斗定位跟踪功能,支持团队成员之间快速建立通信, 准确作出响应。

3.3 不同体制通讯系统融合

        通讯模块内部软件结合国际主流的 NGN 技术,遵循国际标准 SIP 协议,其 强大的软交换能力可以将数字集群对讲、有线调度电话、公网 4G、用户已有模 拟通讯系统、卫星电话、短波电台等多个通信系统联通互通。在保证安全性的 基础上形成多种通讯业务互操作,实现扁平化的语音调度通讯,满足解决企业 作业人员固定或移动作业通讯的需要。

安防模块

       安防模块基于微振动周界入侵报警系统搭建,采用接触报警方式,具备 高精度、高可靠性、高环境适应性、低误报率的特点,为企业提供完善可靠的 防护手段,达到最高级别的防护效果。微振动周界入侵报警系统是我公司完全自主知识产权的时域反射型电子 围栏设备,基于时域反射(TDR)技术,采用扫频及多点回波测量方法,通过分 析反射脉冲识别是否发出报警及报警发生的位置。微振动周界入侵报警系统所有技术指标可以完全达到(抗干扰指标甚至大 大高于)国外同类产品的指标。功能性、适用性在国内多行业实际使用中不断 提升后更是大大优于国外同类产品。设备现场施工便利,维护成本低。

 

系统组成:

 

远端控制单元 


RCU:系统控制硬件设备;


感应线:高性能双芯绞合专用电缆;


微振动传感器:高防护等级的三维四向传感器   

         

 RCU微振动传感器 

      



      传感器安装示意图 微振动周界入侵报警系统可安装在任何栅栏上,使已有的简单栅栏升级为一道入侵监测定位精确度为米级的电子屏障。 微振动传感器使用寿命长并不受外界极端环境的影响,以 3 米的间隔(间距可调)安装在栅栏上。每个 RCU 可管理左右各 800 米围栏。系统可支持多 RCU 同时工作,每个 RCU 通过有线/无线方式与网管系统相连。

       网管系统实现报警判断、灵敏度调整、电子地图定位、联动报警等功能。 网管系统具备开放的接口平台,可以与其它安防、监控、通讯系统相互融合(云 台摄像机、红外传感仪、通路控制系统、无线通信系统等),构建功能强大的一 体化防护平台。

4.1 微振动周界入侵报警系统工作方式 

       远端控制单元 RCU 不间断的产生脉冲信号,以 1ms 向左右两个方向传输线 发送。正常情况下监控电缆的阻抗匹配,不产生发射波形。当现场微振动传感 器发生触碰时,监控电缆的阻抗发生变化,传输线上任何一点的波形都是原有 脉冲信号和反射波形的叠加。现场设备 RCU 会对返回的有用信息进行测量,计 算出从发送信号到返回信号所用的时间,再根据脉冲信号在电缆里的传输速度, 就可以计算出发生触碰的传感器的位置,确定入侵点。

       确定入侵点后,网管系统会发出报警信号,在指挥中心进行展示,联动现 场视频监控系统,调取现场实时视频图像用于入侵确认及事后追踪。同时 RCU 会触发入侵点区域现场安装的声光报警器,声光报警器发出声音和警灯闪烁, 声光报警器一旦启动后会不停的发出声和光,直至对其停止操作为止。起到现 场震慑作用,引发周围的注意力,达到降低财产安全的损失的目的。

4.2 微振动周界入侵报警系统特点

工厂无线对讲

系统架构简洁,安装方便(螺丝刀即可),维护成本低;

系统组网方式灵活,分级管控、分布实施;  

系统可安装在各种栅栏和围墙上(如:链锁、装饰篱笆、六角形线圈、 蛇腹形刀片刺网等),满足不同客户的要求;

定位精度高,入侵定位精确度为米级,并可根据客户需求进行远程调整。

低误报率:采用主动式监测模式,不间断的发出预设的脉冲信号,而外 部环境噪声、干扰的特性与系统模式不同,很容易通过专用软件算法滤除, 确保系统在高探测灵敏度同时保证低误报率。

配置灵活:系统软件根据预定时间参数设置可定义单防区或分组防区的 工作模式;可根据客户所在不同区域和灵敏度需求对系统进行远程调整,提 供最适合的系统方案。

噪音、特殊天气识别:系统软件算法进行噪声和天气模式处理,保证在 极端的天气条件和噪声环境中也能正常运行。

防雷处理:硬件各端口均进行防雷设计,确保现场适应性。

远供工作模式:RCU 功耗低,系统可提供电源远供模块,采用直流高压远 供方式,可保证长大区间内仅需一个供电点即可保证系统正常工作。

定位模块

        定位模块由 RFID 和 CSS 两种系统组成。解决企业厂区内人员定位、危险物 品定位的需求。RFID 系统建议在门禁人员管理及对定位精度要求不高的情况下 使用;CSS 系统可实现定位精度要求较高的人员、车辆及关键物品厂区内定位的 要求。

5.1 RFID 系统

       采用 F-PPT 技术的 RFID 系统适用于厂区的人员定位管理系统,利用半有源、 有源技术,通过定位器,半有源卡及远距离读卡器等终端设备,可无接触式自 动快速地实现厂区成员及车辆身份识别、实时定位(RTLS)、轨迹追踪、进出门 管理、考勤记录查询等一系列功能。

       系统可同时扩展为对室内贵重资产、重要设备、机密文件的实时管理。基 于该系统的应用,能够提高各个特定区域的安全和管理效率,降低工作人员强 度,实现无纸化,方便统筹管理。可实现厂区内部实时人员和车辆身份识别、 限制区域与重点区域管理、考勤管理、功能特殊地点人员查询等功能。

系统特点 

实时性高

抗干扰性强

无串扰:灵活跳频,躲避干扰源

数据容量大

多标签同时识别:同时识别 200 张卡片,无冲撞

多种工业总线拓扑:CAN2.0、TCP/IP、RS485 多种总线方式

无电磁波辐射危险。与蓝牙、802.11、无线局路网冲突

智慧工厂数字无线对讲系统

5.2 CSS 系统 

       CSS 系统提供精度较高的定位功能,能够很好的解决测距长度和测距精度不 能同时优化的矛盾。定位精度可达 1m。

       CSS 技术具有抗衰减能力强,保密性好,处理增益大、绕射能力强等优点, 使得 CSS 技术构建现代室内外通讯系统成为可能。系统具有低发射功率、较好 的保密性、与通讯稳定性以及抗干扰、低功耗等优势,确保 CSS 能够应用于大 多数具有挑战性的环境。

       准确完善的人员管理、考勤功能

       禁区报警功能

       人员轨迹查询

       车辆及设备管理

系统对接

       融合一体化平台依托 GIS 系统进行用户呈现,通过与视频监控系统对接进 行视频融合,引领监督调度迈向可视化。实现快速准确的可视化调度,提高企 业各部门突发事件和日常政务处理的应对能力。

      视频监控终端作为固定视频采集点,也可通过公网 4G 终端作为移动视频采 集点,实现企业现场的视音频采集,为指挥现场提供指挥依据。平台的视频服 务器通过调用和操控任意监控点图像或录像,并将现场视频推送到各个管理部 门或前端,实现多方对现场情况的会诊、协商,统一部署、安排,避免因无法 及时到达现场造成盲目决策,提高了统一分析决策的效率。

智慧工厂数字无线对讲系统融合通信解决方案

       融合一体化平台后台服务采用模块化架构,具备开放性接口,可现场接入 企业现有的多种应用系统(传感器、扩音对讲、报警等),可提供用户授权与管 理系统、网络运维管理系统、复盘系统、网络安全与防御系统等第三方服务, 并可根据用户的需求进行剪裁和开发。


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