基于GIS可视化技术的机场无动力设备综合管控系统

方案摘要

本方案采用创新的室内外一体化定位技术，对设备资产实现全域定位；

支持设备的全生命周期管理流程

支持扩展对作业维修工具等实现管控

定位精度根据不同场景可选可配，如室外BDS，室内蓝牙

定位精度（存在检测、20m、3-5m、厘米）根据不同场景4档灵活组合选择，最高可达厘米级

系统架构简洁、易维护、扩展性强

广泛适用于复杂的室内现场与室外场景

方案概述

为填补当前机场站坪或维修区域设备等无动力设备全流程管理过程中的缺失，新导智能提出了“1+N”一站式无线物联整体解决方案的理念，对所有设备流转作业区域，建设一个普适的无线物联网络，通过自主研发可控安全的无动力车融合定位终端、移动作业智能平板、现场智能交互大屏等配套产品，实现无动力设备全区域（室内、室外）连续坐标数据的采集，以及位移状态、使用状态（如使用、维修、报废等全生命周期状态），以及结合具体的业务流程如审批等管理流程，实现全设备、全区域、全流程的全局设备事态感知与全生命周期管理，为设备共享服务、站坪巡检替代、智能维护保养、设备调度及监控等模式升级提供大数据和物联网终端的支撑。

新导针对机场无动力设备的可视化综合管理系统，创新的对物联网、GNSS/GIS、4G/5G、无线传感等技术进入融合，从而实现对机场飞行或后勤区无动力设备登记、检测和注销，以及设备进出记录信息进行统一的可视化、全流程管理。通过该系统的使用，可从根本上改变目前人工监管模式的效率低下和监管漏洞问题，节省大量的人力、物力，为管理、设计、决策快速准确地提供各种所需的资料，可以使系统运行高效、可靠、准确及时，大大提高管理效率。

应用场景

解决方案

通过对无动力设备安装集成BDS/GPS定位、RFID身份识别、BLE蓝牙定位等融合技术的智能融合标签，实现无动力设备在机场全区域内的的定位、识别及使用管理。基于机场地理信息系统和飞行维修区运行管理系统，丰富空间数据标准、扩充物联网数据标准，通过底层基础设施采集和传输无动力设备位置及运行状态数据，建设机场生产与维修运行管理数据中心，通过地理信息平台对外提供可视化的使用服务，为最终用户提供PC、移动终端等多种访问方式的无动力设备运行监控、日常管理、维护使用的综合应用服务平台。

系统应用

设备可视化智能管理系统基于GIS地理信息进行展示、定位、识别与管理等综合系统：

（1）   首先，在全区域，部署远距离数据采集与传输设备，即LoRa定位基站。室外区域，通过有条件的立杆或楼面制高点安装通信基站，单基站可实现1.5km以上的信号覆盖；在室内如维修车间，可根据情况，选择LoRa通信基站、远距离蓝牙基站、AoA高精度定位基站等多种基站，对室内的设备资产实现定位管理。所有基站通过4G/5G或有线网络汇聚到中心服务器。

（2）   在需要管控的设备或资产上安装固定智能定位标签。标签内置多技术集成的芯片，可实现近距离下采用RFID技术实现识别、盘点、巡检等应用；中距离场景下采用蓝牙技术实现实时定位、一键盘点、亚米级高精度定位；远距离场景下采用LoRa技术实现实时定位、资产盘点、状态跟踪等管理。

（3）   在室内维修区域，根据需要通过部署蓝牙信标，可选择性的对设备资产实现3-5m的定位精度提升。

（4）   在中心机房部署RTLS实时定位平台与可视化资产管控平台，对无动力设备或资产实现统一的全生命周期管控。

（5）   现场可选择部署作业人员触控大屏或移动平板，实现作业交互。如实时设备位置查找、设备可用状态查询、一键盘点、巡检或维修作业等

核心功能

l  实时定位：对设备所处位置实时定位跟踪，查询所处位置。

l  历史轨迹查询：可查询一段时间内的设备历史轨迹并在构建的室内电子地图上进行回放、溯源。

l  设备状态：支持设备状态跟踪，如设备是否在使用？或正常/维修/报废等所处生命周期状态

l  运行管理：设备摆放，设备在工作与空闲状态的位置。同时，运行督察在巡视检查，发现违章设备或违章操作情况，督察通过手持终端识别违章设备、记录违章信息，包括违章条款、处罚措施、照片和地理坐标等信息。

l  数据分析：结合无动力设备的数据库结构和实际运行中产生的各类业务数据，可以进行各类业务分析，如故障类别统计、不同时间段设备使用次数统计等。

扩展功能

l  准入管理：申请准入与审批，填写相应进场申请材料，经过管理部审核、准入检验，根据设备类型及用途核对申请材料、牌照注册与安装，对于符合进场要求的无动力设备注册信息并安装牌照、信息备案，后台记录设备信息。

l  检测管理：基本安全条件，检查设备是否符合申请进场要求、年度检测，场区设备的周期性建册、复检，设备整改或者材料补充后的再次检测。

l  进出管理：在关键道口，安装蓝牙设备可对临时进出设备授予临时或长期进出授权。通过物联网手段读取设备电子牌照信息，通过后台系统判断设备出入权限，自动阻止未授权设备进出管控区，确保安全生产。

l  退出管理：注销申请与审批，由于设备的使用等原因自行申请退出、设备强制注销，到达设备使用年限或者意外严重损毁无法修复的设备给予强制注销。

l  年检管理：包括设备年检、设备复检、临时性抽检等，对设备现场使用和适用情况进行检查，通过手持终端对检查结果进行记录，记录内容包括设备信息及工作情况，同时还可上传工作照片。

結束语

新导智能基于AIOT和新导自研的无线物联终端，融合GNSS、物联网、边缘计算、大数据、人工智能等前沿技术，赋能机场码头、生产现场、工业园区等工业领域，围绕着人员（人）、设备/工具/工位器具（机）、物料/生产/维修作业工具（料）、行为/加工/检测等工艺（法）、现场/环境（环）、信息/维修状态（信），将三现（现场、现实、现物）管理理念应用于改善机场维修现场安全、生产和质量过程管理，对机场维修现场和已有设备进行智能化、可视化改造，实时精准地获取有价值的数据，提高员工效率，提升企业运营数据分析和管理效率，帮助企业数字化转型。

该系统统一管理机场内的无动力设备或其他移动设备，规范工作人员对机场设备或移动资产的使用规范，在GIS电子地图上展示设备或资产的分布信息，并提供第三方的监管及设备巡查功能，加强对机场管控区域内的无动力设备、移动设备的管理。更保障设备或移动资产的可靠性、安全性，从而提高维修运行管理效率。

附：设备技术参数

1）融合定位终端
适用对象：工作梯、牵引杆、轮档车等机坪低速人工移动设备。
技术亮点：具有自主知识产权的通信拓扑和定位技术，1年以上无需更换电池。
主要特点：

l  特有的低功耗省电算法，无外部供电或太阳能供电的风险和隐患；

l  支持室内、室外空天一体化融合定位，室内采用融合LoRa+BLE+AoA的高精度定位，室外采用高精度GPS/BDS卫星定位技术；

l  标签融合RFID或二维码扫码操作，实现作业过程设备与人员绑定和解绑；

l  终端内置动静判断传感器，可感知设备的状态；

l  终端支持一键保修、一键盘点等快捷业务定义；

l  支持配合移动智能平板，实现识别、盘点、查询等全生命周期管理流程；

l  支持机坪任意作业面的定位，不限于设备停放点定位；

l  配合软件平台可实现设备未授权取用报警、未归还报警、越界报警等，确保机坪车辆设备有序的使用和停放；

l  每日定位频次可设

*实际性能视硬件选购和具体使用情况而定

2）移动作业平板

技术亮点：支持1D/2D与超高频RFID等，可对设备进行0-5m的近距离识别、查询、盘点及全生命周期管理
主要特点：

l  5.2英寸触控彩屏，164.2 x 78.8 x 17.0 mm，小于288g，轻薄便携

l  支持现场多维度数据采集，如视频、位置、条码等，可作为现场作业人员的移动数据采集站

l  内置5000mAh可充电锂电池，待机时间＞350小时，工作时间＞12小时

l  集成GPS、Glonass和北斗；内置天线、支持AGPS

3）现场作业人员智能腕表

主要特点：智能穿戴腕表，双方通信，可实现人员定位、任务请求、任务下方与接受、智能考勤、工时统计、维修溯源、健康监测等数字化作业

l  支持室内外一体化定位与健康检测、主动求助、任务接受等

l  配合蓝牙信标实现高精度位置采集，从而实现自动考勤、维修效率分析、质量溯源等数据采集与大数据分析

l  支持心率、血氧、呼吸、体温、压力、疲劳度、计步、HRV/RRI心率变异性等多维度数据监测

l  内置600mAh可充电锂电池，IP68防水等级，1.54英寸触控屏

4）物联网定位基站

技术亮点：超远距离覆盖，无遮挡下条件下可达1.5-5km范围信号覆盖
主要特点：

l  支持Lora+BLE多频段融合，其中蓝牙200m以上覆盖吧范围、LoRa1.5km以上覆盖范围

l  8通道技术，可支持大容量标签并发

l  室外1-2台即可对所在区域实现全区域覆盖，少布线施工简单

l  支持内置4G/5G实现无线数据采集与传输

5）高精度定位基站（可选）

技术亮点：单基站下采用AoA定位技术，可针对特定区域实现厘米级高精度定位

主要特点：

l  自主可控芯片与定位阵列天线和定位算法，定位精度可达厘米级

l  广泛适合机库等大范围、高层室内场景的高精度定位场景

l  支持POE供电，吸顶式安装

6）定位信标

技术亮点：内置电池5-8年以上无需更换电池，抗压防爆。

主要特点：

l  低功耗技术，内置4000mAh以上电池，可连续工作5-8年

l  根据现场所有实现3-5m可信的定位精度

l  100x100x20mm，135g左右，IP68，抗压10吨以上

7）现场触控屏

技术亮点：具体边缘计算能力，支持触控人机交互

主要特点：

l  支持边缘计算能力，可实现现场作业人员对设备、资产等查询、定位、轨迹回放等信息交互

l  全触控屏，形态支持落地式、壁装等不同形态

l  屏幕大小按需选择*

8）可视化综合管控平台

技术亮点：融合创新的室内外一体化定位技术，自研的算法与应用，支持全流程的生命周期管理、可预测性维护等扩展应用
主要特点：

l  可视化物联网综合管理平台，面向各种车辆及无动力设备的数据采集、传输、处理整个流程，通过“硬件+软件”、“平台+系统”模式，实现机坪人员、车辆、设备统一管理；

l  支持室内外的经纬度坐标输出，实现车辆及无动力设备和运行区域的无死角全覆盖管理，提供定位、寻车和实时监控等基本功能；

l  基于搜集或接入的数据，提供资源共享、任务调度、领用归还、预警预测、轨迹分析、维修保养等定制服务。

l  支持全流程生命周期管理，包括入库登记、领用归还、维修保养、报废等

l  支持可扩展工器具管理，包括自动出入库、领用归还、现场工具管控、审批流等

l  支持扩展设备预测性维护、设备巡检等