為解決露天礦當(dāng)前無(wú)人員安全定位和電子圍欄預(yù)警系統(tǒng)的問(wèn)題，本次需新建一套爆破區(qū)域電子圍欄系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)爆破警戒區(qū)域內(nèi)人員滯留報(bào)警、人員非法闖入報(bào)警、危險(xiǎn)區(qū)域闖入報(bào)警。

1. 總體架構(gòu)

電子圍欄系統(tǒng)采用四層架構(gòu)體系，分成終端層、網(wǎng)絡(luò)層、平臺(tái)層、應(yīng)用層。針對(duì)露天礦人員定位和電子圍欄需求，室外區(qū)域采用RTK+GNSS定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對(duì)礦區(qū)人員（含采區(qū)和暗道）進(jìn)行精準(zhǔn)的定位、跟蹤和安全管理，針對(duì)爆破區(qū)域、采裝作業(yè)區(qū)域的電子圍欄功能，實(shí)現(xiàn)安全作業(yè)區(qū)人員精準(zhǔn)預(yù)警，構(gòu)建智能化礦區(qū)。系統(tǒng)需基于數(shù)字孿生使能平臺(tái)開發(fā)，以保證系統(tǒng)的可演進(jìn)性。電子圍欄系統(tǒng)總體架構(gòu)如下圖所示：

1. 應(yīng)用系統(tǒng)功能

露天礦電子圍欄系統(tǒng)，通過(guò)構(gòu)建對(duì)礦區(qū)人員、車輛的實(shí)時(shí)定位、電子圍欄、運(yùn)動(dòng)軌跡和智慧管控能力，實(shí)現(xiàn)礦區(qū)的安全生產(chǎn)、調(diào)度效率提升和可視化管理；并結(jié)合礦區(qū)地圖顯示、監(jiān)控聯(lián)動(dòng)等技術(shù)融合，可第一時(shí)間顯示現(xiàn)場(chǎng)情況，提供全方位監(jiān)控和防護(hù)，實(shí)現(xiàn)快速全方位了解現(xiàn)場(chǎng)情況，從而實(shí)現(xiàn)安全、高效的智能化煤礦建設(shè)。

唯一ID標(biāo)識(shí):對(duì)定位的每個(gè)人員、車輛、設(shè)備、工器具等指點(diǎn)唯一ID。

組織架構(gòu)管理:組織機(jī)構(gòu)式分級(jí)人員管理，建立部門/個(gè)人信息數(shù)據(jù)庫(kù)，實(shí)現(xiàn)多維搜索以及圖形化界面展示等。
人員管控:對(duì)人員進(jìn)行定位，實(shí)時(shí)顯示或查看人員的位置及軌跡，實(shí)現(xiàn)任意區(qū)域內(nèi)人員動(dòng)態(tài)點(diǎn)名、到崗統(tǒng)計(jì)、缺勤人員快速定位等。

a.實(shí)時(shí)位置b.歷史軌跡c.考勤管理d.點(diǎn)名統(tǒng)計(jì)e.崗位管理f.超時(shí)報(bào)警g.熱圖分析
人員分類展示:人員可以在地圖上分類型展示，支持查看某一類型的人員位置。
人員信息統(tǒng)計(jì)查詢:人員按類型以不同圖標(biāo)形式在地圖展示，多類型可選。動(dòng)態(tài)顯示人員數(shù)量，位置實(shí)時(shí)顯示，圖標(biāo)可見，單擊即可查看基本信息。支持按區(qū)域、按部門、按類別顯示統(tǒng)計(jì)數(shù)量。
實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)入井（入坑）人員數(shù)量:要求在煤礦入坑口處設(shè)置藍(lán)牙信標(biāo)，能夠讀取進(jìn)出人員情況，實(shí)時(shí)監(jiān)測(cè)入井（入坑）人員數(shù)量，并接入監(jiān)測(cè)預(yù)警系統(tǒng)。對(duì)入井（坑）作業(yè)限員，嚴(yán)格按要求控制煤礦和采掘工作面作業(yè)人數(shù)。

人員追蹤及人員報(bào)警:
（1）輸入人員名稱，即可立即鎖定當(dāng)前位置及個(gè)人信息。
（2）位置圖標(biāo)始終位于畫面中央，地圖跟隨人員移動(dòng)，保持鏡頭追蹤。
（3）追蹤人員時(shí)，并支持調(diào)取人員歷史軌跡
人員最終位置查詢功能:當(dāng)生產(chǎn)區(qū)域出現(xiàn)突發(fā)事故，需要應(yīng)急救援時(shí)，能及時(shí)確定遇險(xiǎn)人員的位置，及時(shí)有效地開展應(yīng)急救援工作。可查看某段時(shí)間內(nèi)（事發(fā)前），人員所在的位置，為企業(yè)進(jìn)入應(yīng)急狀態(tài)時(shí)，制定合理有效的救援方案提供數(shù)據(jù)支撐。

作業(yè)人員監(jiān)控、調(diào)度功能:點(diǎn)擊人員圖標(biāo)，可查看人員單位、崗位、職位信息?？蓪?shí)時(shí)查詢?nèi)藛T在線數(shù)量及作業(yè)區(qū)域，可根據(jù)施工隊(duì)伍不同，工種不同進(jìn)行實(shí)時(shí)作業(yè)人員統(tǒng)計(jì)，并導(dǎo)出表格，可導(dǎo)出包括區(qū)域總?cè)藬?shù)、施工單位人數(shù)、各崗位人數(shù)。有效掌握作業(yè)人員情況，根據(jù)生產(chǎn)任務(wù)及時(shí)調(diào)整作業(yè)調(diào)度。同時(shí)可實(shí)時(shí)監(jiān)控關(guān)鍵人員的作業(yè)位置，可根據(jù)需求實(shí)時(shí)進(jìn)行調(diào)度作業(yè)，并支持向某一區(qū)域，或某一人員發(fā)送語(yǔ)音指令。
車輛調(diào)度管理:車輛違規(guī)駕駛、違停管理和車輛調(diào)度管理（按照與現(xiàn)有車輛管理系統(tǒng)對(duì)接獲取相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行地圖展示）

設(shè)備/資產(chǎn)管理:資產(chǎn)實(shí)時(shí)位置、資產(chǎn)查找和一鍵資產(chǎn)盤點(diǎn)（按照與現(xiàn)有資產(chǎn)管理系統(tǒng)對(duì)接獲取相關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行地圖展示）
區(qū)域授權(quán)管控:a.

根據(jù)工作人員權(quán)限進(jìn)行區(qū)域限制b.對(duì)危險(xiǎn)區(qū)域做越界告警c.對(duì)操作區(qū)域做授權(quán)管理
超時(shí)告警:對(duì)于重點(diǎn)監(jiān)管區(qū)域的人員進(jìn)出進(jìn)行嚴(yán)格管控，設(shè)置超時(shí)告警功能，一旦人員停留時(shí)間超出，則提示并進(jìn)行后臺(tái)告警。

電子圍欄告警:進(jìn)入工作區(qū)域的人員角色不同，例如有運(yùn)維人員和管理人員等。不同運(yùn)維人員維護(hù)的機(jī)柜的區(qū)域也不同，不同管理人員的管理區(qū)域也不同。對(duì)不同權(quán)限的人分別管理，設(shè)置不同的授權(quán)區(qū)域，當(dāng)人員超出其授權(quán)區(qū)域活動(dòng)時(shí)，系統(tǒng)執(zhí)行報(bào)警。

爆破人員清場(chǎng)監(jiān)控:采場(chǎng)在有爆破任務(wù)時(shí)，主動(dòng)實(shí)現(xiàn)爆破實(shí)施預(yù)警管理功能。在有爆破任務(wù)時(shí)，人工輸入多邊形的經(jīng)緯度和高度信息將爆破區(qū)域記性標(biāo)注和控制，設(shè)置預(yù)計(jì)開始結(jié)束時(shí)間，實(shí)現(xiàn)對(duì)控制區(qū)內(nèi)的人員進(jìn)行實(shí)時(shí)定位統(tǒng)計(jì)，保障控制區(qū)域內(nèi)人員數(shù)量。劃定爆破控制危險(xiǎn)區(qū)內(nèi)設(shè)定安全禁區(qū)，如有人滯留或闖入時(shí)進(jìn)行實(shí)現(xiàn)報(bào)警，并將報(bào)警在指揮調(diào)度平臺(tái)第一時(shí)間展示。
預(yù)警管理:超員報(bào)警：涉及爆破、吊裝危險(xiǎn)等區(qū)域，可以對(duì)在場(chǎng)人數(shù)進(jìn)行控制。人員人數(shù)達(dá)到規(guī)定人以上立即自動(dòng)報(bào)警；
缺員報(bào)警：遠(yuǎn)程監(jiān)控中控室內(nèi)管理人員的在崗狀態(tài)，在崗人員少于2人，長(zhǎng)時(shí)間脫崗時(shí)，立即自動(dòng)報(bào)警；
越界報(bào)警：規(guī)范一線員工及承包商作業(yè)人員的活動(dòng)區(qū)域，當(dāng)員工串崗、承包商進(jìn)入非授權(quán)區(qū)域時(shí)，立即自動(dòng)報(bào)警；

滯留報(bào)警：?jiǎn)T工及承包商，在車間及作業(yè)區(qū)域內(nèi)，異常滯留時(shí)，自動(dòng)報(bào)警；
靜止報(bào)警：當(dāng)人員在管控區(qū)域內(nèi)不佩戴人員識(shí)別卡，或人員昏迷時(shí)，自動(dòng)報(bào)警；
一鍵呼叫：當(dāng)人員在生產(chǎn)區(qū)域內(nèi)遇到緊急情況，可以通過(guò)隨身佩戴的人員識(shí)別卡第一時(shí)間發(fā)出求救報(bào)警信號(hào)，系統(tǒng)會(huì)將員工報(bào)警信息第一時(shí)間發(fā)送到人員定位系統(tǒng)平臺(tái)，并通過(guò)手機(jī)短信形式發(fā)送給部門負(fù)責(zé)人及安保人員，報(bào)警應(yīng)伴有聲音報(bào)警，報(bào)警位置應(yīng)能夠在地圖上顯示，并與附近的視頻監(jiān)控聯(lián)動(dòng)，可調(diào)出報(bào)警區(qū)域的監(jiān)控畫面。救援人員可以第一時(shí)間鎖定人員位置，及時(shí)救援。

當(dāng)發(fā)生緊急情況時(shí)，人員定位系統(tǒng)支持向某一區(qū)域，或某一人員發(fā)送安全撤離的語(yǔ)音指令。
報(bào)警管理:安全告警事件（如：越界/滯留、超員/缺員、靜止、一鍵告警、作業(yè)報(bào)警），可以在報(bào)警管理中匯總展示。統(tǒng)計(jì)報(bào)警時(shí)間、報(bào)警信息、報(bào)警類型、報(bào)警位置，處理狀態(tài)，并支持以Excel方式導(dǎo)出這些數(shù)據(jù)。歷史軌跡:位置服務(wù)器存儲(chǔ)歷史位置數(shù)據(jù)，可回訪查詢關(guān)鍵時(shí)間節(jié)點(diǎn)人、車、物的動(dòng)態(tài)情況。軌跡查詢:輸入人員名稱、時(shí)間，即可查詢歷史活動(dòng)軌跡。
單次查詢時(shí)間支持跨天，每次查詢的時(shí)間段可達(dá)24小時(shí)。室內(nèi)、室外都能顯示連續(xù)的軌跡，支持倍速播放。人員圖標(biāo)始終居于畫面中央，地圖跟隨人員移動(dòng)，保持鏡頭追蹤。
當(dāng)人員從室外進(jìn)入室內(nèi)時(shí)，軌跡自動(dòng)切換到室內(nèi)建筑，并能清晰看到人員在室內(nèi)哪一層活動(dòng)。

可視化管理:從各個(gè)方位、角度對(duì)車輛、人員、物資位置進(jìn)行查看。
位置大數(shù)據(jù)分析:系統(tǒng)可以做到綜合分析人員、資產(chǎn)分布熱圖、資產(chǎn)進(jìn)出統(tǒng)計(jì)、庫(kù)存統(tǒng)計(jì)、作業(yè)車輛及工具位置分析等。日常工作支持:支持管理者對(duì)權(quán)限進(jìn)行設(shè)定，查看整個(gè)三鑫金銅智慧園區(qū)生產(chǎn)作業(yè)過(guò)程中任意區(qū)域人、車、物、料活動(dòng)情況，并可進(jìn)行報(bào)表打印，歷史數(shù)據(jù)查詢。API開放平臺(tái):與礦區(qū)現(xiàn)有應(yīng)用系統(tǒng)完成南北向?qū)?，提供系統(tǒng)集成服務(wù)，與生產(chǎn)調(diào)度、過(guò)程監(jiān)控、故障診斷、運(yùn)營(yíng)管控、可視化運(yùn)維等不同作業(yè)環(huán)節(jié)高度融合，提升安全與效率。

1. 定位引擎功能

電子圍欄系統(tǒng)定位引擎需要兼容多技術(shù)定位，通過(guò)自動(dòng)化識(shí)別，優(yōu)化下層復(fù)雜多樣的定位網(wǎng)絡(luò)及終端，自動(dòng)優(yōu)選定位融合策略，提供不同環(huán)境下的最優(yōu)定位效果，并基于系統(tǒng)提供的標(biāo)簽管理、歷史軌跡、圍欄告警等能力，以標(biāo)準(zhǔn)化的接口提供定位數(shù)據(jù)以及生成電子圍欄告警給上層業(yè)務(wù)應(yīng)用，滿足工廠場(chǎng)景下對(duì)人員、設(shè)備的實(shí)時(shí)定位需求，以及對(duì)人員、車輛進(jìn)出電子圍欄實(shí)行告警管理等應(yīng)用需求。具體要求支持以下主要功能：

數(shù)據(jù)采集功能

支持RTK和GNSS等定位數(shù)據(jù)的接入解析，系統(tǒng)可支持面向多終端的定位SDK和API，以便進(jìn)行相應(yīng)的定位原始信息獲取及定位結(jié)果的接收，提升定位結(jié)果抗干擾能力、穩(wěn)定性。定位引擎南向接口支持以UDP/TCP協(xié)議暴露服務(wù)端口，并以UDP Socket的方式監(jiān)聽數(shù)據(jù)源，接收數(shù)據(jù)源數(shù)據(jù)，此過(guò)程定位引擎作為服務(wù)端，數(shù)據(jù)源作為客戶端。

定位數(shù)據(jù)解析

系統(tǒng)可支持實(shí)時(shí)定位方式計(jì)算用戶當(dāng)前位置，主要體現(xiàn)為在多信號(hào)源區(qū)域，系統(tǒng)可支持在任意單一無(wú)線信號(hào)缺失情況下，依然能夠保障定位連續(xù)服務(wù)；對(duì)環(huán)境不挑剔，可在不同復(fù)雜環(huán)境下，自動(dòng)使用一種或多種信號(hào)來(lái)源的缺失，提供可靠的數(shù)據(jù)采集服務(wù)，保障定位服務(wù)的可持續(xù)性。系統(tǒng)可在不同定位環(huán)境（不同的無(wú)線網(wǎng)絡(luò)信源分布組合）下，經(jīng)過(guò)平臺(tái)的算法解析和計(jì)算來(lái)還原出終端的坐標(biāo)。

定位匯聚與處理

定位數(shù)據(jù)分為原始信源數(shù)據(jù)及定位結(jié)果數(shù)據(jù)，針對(duì)不同的數(shù)據(jù)類型可滿足不同的匯聚及處理的功能和能力：

1. 定位兼容性：系統(tǒng)可支定位終端的定位API，以便進(jìn)行相應(yīng)的定位原始信息獲??；

2. 定位推送：位置結(jié)果數(shù)據(jù)的訂閱接口支持Kafka和HTTPS協(xié)議兩種方式；

3. 定位坐標(biāo)：坐標(biāo)支持相對(duì)坐標(biāo)體系以及WGS-84坐標(biāo)體系相互轉(zhuǎn)換，對(duì)于第三方應(yīng)用可同時(shí)兼容兩類坐標(biāo)結(jié)果輸出。

4. 電子圍欄功能

系統(tǒng)可支持基于人員定位數(shù)據(jù)，劃定安全電子圍欄區(qū)域，當(dāng)人員進(jìn)/出圍欄區(qū)域時(shí)，生成圍欄告警，實(shí)現(xiàn)人員安全管理。

1. 電子圍欄引擎Portal：提供對(duì)定位標(biāo)簽、電子圍欄、圍欄告警等管理運(yùn)營(yíng)界面。

2. 系統(tǒng)管理服務(wù)：場(chǎng)景、入口、區(qū)域等元素的管理。

3. 運(yùn)營(yíng)服務(wù)：提供定位標(biāo)簽、電子圍欄、圍欄告警等功能的接口能力。

4. 電子圍欄告警：包括標(biāo)簽、人員管理、電子圍欄管理、告警任務(wù)管理等。

5. 軌跡圖：包括定位目標(biāo)在前端頁(yè)面展示位置的能力、歷史軌跡等。

6. 標(biāo)簽定位：包括信標(biāo)UE管理、告警觸發(fā)和UE周期請(qǐng)求等。

7. 位置結(jié)果數(shù)據(jù)采集服務(wù)：對(duì)接第三方所提供的定位結(jié)果數(shù)據(jù)源，將原始的定位結(jié)果數(shù)據(jù)采集到電子圍欄引擎內(nèi)部。

8. 位置結(jié)果數(shù)據(jù)處理服務(wù)：對(duì)位置結(jié)果數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，對(duì)外提供軌跡圖、圍欄告警等業(yè)務(wù)能力。運(yùn)維管理功能

管理面板功能需支持“功能管理”和“平臺(tái)管理”兩個(gè)方面：

功能管理：包含但不限于定位文件管理、地圖管理、位置訂閱管理、用戶數(shù)統(tǒng)計(jì)、站點(diǎn)信息庫(kù)管理和工參與采樣工具等。

平臺(tái)管理：包含但不限于登錄管理、租戶管理、用戶管理、接口管理、應(yīng)用管理（服務(wù)管理）、國(guó)際化管理（語(yǔ)言）、日志管理（日志審計(jì)）、用戶創(chuàng)建注銷、密碼修改等功能。