“工业互联网+危化安全生产”人员定位系统建设应用指南(试行)
目录
1适用范围
2规范性引用文件
3术语和定义
3.1定位标签
3.2定位基站
3.3人员定位
4技术路径
5总体设计要求
5.1应用层
5.2解算层
5.3设备层
6基本应用要求
6.1接受与发送报警信息
6.2可视化展示
6.3人员数量统计分析
6.4人员活动轨迹分析
6.5存储和查询
7联动应用接口要求
7.1报警信息联动
7.2电子围栏
7.3智能巡检联动
7.4特殊作业管理联动
7.5应急疏散撤离
7.6应急演练
8提升应用要求
9数据交换要求
1 适用范围
本文件细化了人员定位系统的建设内容和技术要求，对企业建设人员定位系统提出了具体建设指南。
本文件适用于危险化学品领域人员定位系统设计、建设与使用。
2 规范性引用文件
下列文件中的内容通过文中的规范性引用而构成本文件必不可少的条款。其中，注日期的引用文件，仅该日期对应的版本适用于本文件;不注日期的引用文件，其最新版本(包括所有的修改单)适用于本文件。
应急管理部办公厅关于印发《“工业互联网+危化安全生产”试点建设方案》的通知(应急厅〔2021〕27号)
《智慧化工园区建设指南》(GB/T 39218-2020)
工业互联网产业联盟《工业互联网平台白皮书2019》工业互联网产业联盟《工业APP白皮书2020》
3 术语和定义
3.1 定位标签
定位标签作为被追踪、被定位的信号收发器佩戴于人身或安装在物品之上，以确定人员或物品所在位置。定位标签可具备报警求救等功能。
3.2 定位基站
定位基站与定位标签通信，通过有线网络或无线网络方式与人员定位系统进行数据通信，实现人员或物品的定位。
3.3 人员定位
通过定位基站、定位标签以及定位算法实现对于人员在时
空上的感知。
4 技术路径
人员定位当前部分技术路径包括：UWB、Zigbee、蓝牙、WiFi、北斗/GPS、RFID等，企业在进行人员定位系统建设时，应根据业务场景、安全管控需求，结合定位精度、工作距离、应用范围等指标，选择一种或多种技术路径满足实际使用需求。需要指出，选择定位准确、判断准确的人员定位技术有利于实现更多的场景联动。
5 总体设计要求
人员定位系统由应用层、解算层以及设备层构成，如图1所示。
图1人员定位系统总体设计
5.1 应用层
人员定位系统的应用层主要用于实现不同应用场景中的具体需求，如任一区域的人员数量统计、可视化展示、区域管控功能、人员活动轨迹分析功能等。
5.2 解算层
解算层通过部署不同的算法，如接收信号强度定位算法(RSSI)、非视距信道环境定位算法(NLOS)、到达时间差算法
(TDOA)与双边测距算法(TWR)等实现人员位置的解算。同一种技术路径、同一硬件环境下，系统的定位精度主要由解算层所部署的算法所决定。同时，还可以进一步采用刷新率自适应算法、高可信算法以及数据清洗等复杂算法，提高人员定位系统的精度和适用性。
5.3 设备层
设备层由定位标签与定位基站组成。定位标签不仅仅可用于人员定位，也可以为设备、资产、交通工具以及生产载具提供定位服务。其中应用于人身佩戴的有：胸牌型、钥匙扣型、手环型、安全帽型等。同时，企业应该根据危险分区情况，选择相应防爆等级的定位装备。
定位基站的种类和布置应综合考虑空间维度、通讯距离、供电方式、定位算法等因素。从通信距离上，基站的最大通信距离从10米到200米不等。从供电方式上，基站可以独立供电也可以通过POE方式供电(须配备POE交换机)。同时，选择基站时还应考虑搭建速度、定位频率、定位标签容纳量、兼容性与抗干扰性、是否支持超低功耗定位标签等诸多因素。
6 基本应用要求
6.1 接受与发送报警信息
与定位标签绑定的可穿戴设备、手持终端和嵌入式系统应具有有效、可靠的警报发生装置。人员遇险求救时，系统应显示人员异常状况并发出警报。每一条报警事件，都能记录报警时刻的人员位置信息。除了后台报警提醒，还可支持将报警信息自动发送直属领导等相关人员。报警信息应包含报警发生时刻、触警人员、实际报警地点，并在报警处理后可通过报警快照结合电子地图回溯报警信息。
6.2 可视化展示
通过GIS可视化技术与人员定位的融合，可以把人员在空间中的具体位置直观的表现出来。也可在数字孪生系统或三维倾斜摄影实景建模系统中，将三维人员定位信息、外部环境信息、视频监控信息、危险作业信息多源融合，综合体现在3D可视化虚拟环境中，支持多楼层展示，提升安全管控的直观性和精准性。
6.3 人员数量统计分析
人员数量统计包含了静态人数统计以及动态人数统计。其中静态统计特指在时间截面中，特定区域的人数可以根据人员定位系统快速获得。而动态人员统计可以计算在特定时间段中，人员在特定空间内的进、出数量等多种数据。
6.4人员活动轨迹分析
系统应具备查询人员历史轨迹，实现巡检人员改变路线、长期停留等异常工况的报警功能。历史轨迹应支持跨天查询，查询时可立即生成总览，且室内外轨迹连续、自动切换，完整展示出人员活动范围。人员活动轨迹数据还可为生产场地优化设计、工人工序优化设计、危险物品存放优化、应急疏散路径规划等提供数据基础。系统可以还原某一时刻所有人员的最终位置，显示过去时间段现场所有人员分布的实时位置，方便进行快速的人员分布查询和核实。支持快速定位厂内人员在发生事故前的位置分布情况，帮助救援人员精准定位、快速施救。
6.5 存储和查询
系统应储存人员位置信息与时间信息，并能生成运动轨迹。系统汇总如下信息并通过合理操作界面方便管理人员查询：人员出/入生产场所信息、人员出/入重点区域信息、人员出/入作业地点时刻、人员离场后回溯在生产区域的历史轨迹信息、人员超员、人员缺员信息、人员临近高风险地区信息、人员越界信息、人员静止信息、人员滞留信息、工作异常人员信息等。
7 联动应用接口要求
7.1 报警信息联动
人员发生违规行为时，系统应提供数据接口支持相关系统显示人员异常状况并发出警报。
7.2 电子围栏
系统应提供数据接口支持电子围栏功能，电子围栏系统在发现人员进/出围栏时报警。支持电子围栏系统管理端对各类人员的身份、位置、环境、状态、行为等进行分区、分片、分层、分类管理和授权。支持可视化系统划分特定区域，对未授权进入、超员、聚集、串岗等违规行为进行实时报警。
7.3 智能巡检联动
人员定位系统应提供数据接口与智能巡检系统联动，确保巡检的人员在正确的时间、地点，按照规划的路线进行有效的巡检。通过设定行走轨迹并搭配移动终端，可实现对巡检人员的巡检路线提供方向指引等功能。
7.4 特殊作业管理联动
人员定位系统应提供数据接口与特殊作业管理系统联动，支持统计作业人员信息，精确显示作业人员动态，实时掌握作业人员、监护人员分布和活动情况，确保作业时间、位置、人数等与作业票审批内容一致。并对作业过程中出现的定位信号消失、跌落等异常情况进行报警。一旦发生作业人员或监护人员离开情况、非作业人员闯入危险作业区域情况，支持特殊作业管理系统立即发出告警信息，提醒监管人员。
7.5 应急疏散撤离
人员定位系统应提供数据接口与应急管理系统、应急通信系统等进行联动。当DCS、GDS、SIS系统发出报警时，支持应急管理系统根据人员位置等信息对报警影响范围、受影响的人员等进行判断，并及时发出应急处置或疏散撤离指令。
7.6 应急演练
系统应提供数据接口支持可视化应急演练指挥功能，直观展示演练过程，利用位置信息，提升指挥效率。支持记录参与演练的每一个现场人员的实时位置、疏散路径、并联动视频画面。演练中，应急演练系统可实时统计事故点撤离人员总数、撤出事故点但未到达安全岛的人数、以及到达安全岛的人数、撤离时间，帮助管理层了解演练效果。演练后，应急演练系统可查看人员疏散结果，进行疏散效率分析。为演练预案修订、演练评估、演练培训提供数据支撑。
8 提升应用要求
系统可与视频系统、报警系统、人员生命体征检测系统、气体监测系统和工业感知系统进行集成、联动，提高对现场人员的状态感知。基于机器学习算法对多源实时数据进行融合分析，实现基于人员位置的智能风险预警等功能。相关系统可在实时定位跟踪人员和人员历史轨迹追溯时，联动人员移动路线附近摄像头，自动弹出实时视频画面，并随人员移动自动切换视频画面。
9 数据交换要求
鼓励有条件的企业采用工业互联网平台+工业APP的方式建设应用人员定位系统。不具备条件的，应支持数据API接口等数据访问方式，便于同企业自身其它信息化系统以及政府监管平台进行数据交换。