2018-10-08 10:35:48
來源：聯睿電子
、背景與意義隨著科技水平的日益發展，中國特色新軍事變革的不斷推進，在科技強軍理念的推動下，我軍現代化建設水平不斷提高，軍隊營房建設工作面臨著難得的機遇和挑戰。建設現代化營區，加強部隊營區建設的智能化水平，是當前及今后我軍營房工作的主要任務，也是我軍營房設計和建設需要重點考慮的問題。建設成套體系的軟件平臺來體現部隊特色的管理理念和管理需求，從而使部隊營區日常管理業務融入到信息化平臺中。因此，采用智能化營區的建設思路提高部隊營區建設的高新技術含量和居住環境水平，實現對部隊營區的現代化高效管理，為廣大官兵提供完善的、高質量的管理和服務，是我軍現代化營區建設的重要方向趨勢。
1.2建設目標與意義
營區作為部隊日常工作、訓練和生活的主要場所，是軍隊正規化、現代化建設和各類軍事工業發展的物質基礎，涉及重要的國家和軍事秘密，因此營區的各類安全問題都是不容小視的。作為軍隊基礎性的建設工作，安全營區建設是維護國家安定，確保實現全面建設小康社會與和諧社會的前提和基礎。
“安全營區”借助規劃手段，先進技術和管理理念，保障“穩定營區秩序的控制力”，控制住“危害營區秩序的破壞力”，最大程度地發揮營區的功能型、經濟性、生態性和藝術性。確保官兵的工作、訓練、生活不受威脅。實現營區穩定、安全、長效發展。
“智慧軍營”集聚人的智慧，賦予物以智能，兩方面互存互動、互促互補，以實現部隊日常管理和軍事活動最優化的發展新模式和新形態。其根本是要以人為本，匯人之慧，賦物以智，互促互補，實現部隊日常管理和軍事活動最優化。其核心是充分運用現代信息通信技術，最大限度地開發利用信息和知識資源。
鄭州聯睿電子科技有限公司研發的基于脈沖超寬帶（IR-UWB）技術的U-Loc室內厘米級實時定位系統，具有定位精度高、系統穩定性強、抗多徑效果好，發射功率低、輻射量小等優點。通過超寬帶定位系統對現代軍營營區、官兵、車輛、槍彈、涉密載體等要素進行實時定位，形成匯聚式的綜合管理管控系統。U-Loc實時定位系統針對部隊管控重點，將官兵及訪客門禁出入管控系統、點名及請銷假管理系統、車輛派遣及出入管控系統、智能槍彈安全管控系統、槍支離位報警跟蹤系統、涉密物品集中管控等系統進行了充分整合，利用一個統一通用的平臺提高部隊“人、車、槍、彈、密”安全管理水平。
利用U-Loc系統開發的軍營智能管理系統對提高營區管理的智能化、業務一體化，保障重要涉密物品及槍支等設備的安全，提高軍營的管理工作效率，增強整個軍營管控力度具有重要的現實意義。
2、項目方案介紹
2.1方案概述
智能管理系統是基于U-Loc室內厘米級實時定位系統，結合GIS地理信息系統、BIM模型、視頻監控系統等實現對營區工作官兵、設備進行實時高精度定位和監測，有效獲取位置信息、時間信息、軌跡信息等，視頻監控系統、后臺監管系統聯動，提高異常情況下的應急響應速度和事件的處置速度；在工作官兵管控方面，方案提供工種分類、官兵日常工作的考評、工作目的地路徑規劃和導航、特殊情況發生時官兵的撤離和傷員的搜救等工作，提高工作效率的同時，保障官兵的安全；在設備管理方面，可實現設備信息實時查詢，設備狀態實時更新，提高設備監管效率和安全形成人管、技管、物管、聯管四管合一的立體化管控格局，變被動式監管為主動式智能化管控，有效提高營區的管理水平和管理效率。
2.2系統概述
基于高精度實時定位的軍營智能管理系統主要由U-Loc室內厘米級實時定位系統結合地理信息系統、物聯網、視頻監控等技術組成，以集成化、數字化、智能化、網絡化的建設目標，對現代軍營營區、官兵、車輛、槍彈、涉密載體等要素進行匯聚式的綜合管理管控。該系統針對部隊管控重點，將官兵及訪客門禁出入管控系統、車輛派遣及出入管控系統、智能槍彈安全管控系統、槍支離位報警跟蹤系統、涉密物品集中管控等系統進行了充分整合，利用一個統一通用的系統提高部隊“人、車、槍、彈、密”安全管理水平。
整個系統架構分為以下四個部分：
（1）基礎數據層
基礎數據層提供整個軍營的基礎數據，是系統上層構架的基礎，起著提供數據支撐的作用，主要包括的數據有：
l 槍支及涉密物品的重要參數：包括設備的主要功能、廠家、安全距離等信息；
l 車輛信息：車輛的用途，車牌號等基本信息，當前是否被征用，具體是誰征用；
l 官兵屬性信息：官兵的姓名、年齡、所屬番號等基本信息，當前是否在崗；
l UWB定位數據，包含官兵和槍支、涉密物資的定位標簽的實時位置信息。
（2）技術支撐層
l UWB高精度定位技術：基于IR-UWB技術的厘米級實時定位技術，可以實時地對槍支、官兵和涉密物資進行定位；
l GIS技術：即地理信息技術，提供基礎數據庫的分析和處理和圖像處理功能；
l 視頻聯動：根據目標定位結果，調動現場攝像頭，提供現場的實時畫面，增強現場的管控力度。
（3）功能層
功能層是整個管控系統的核心層，提供豐富的系統功能。系統提供的詳細功能將會在下文中詳細介紹，圖2.1是簡單的功能介紹圖：
圖 2.1系統功能
（4）應用層
應用層是進行數據解算和提供人機交互平臺的主要構架層。數據解算是將位置感知層采集的官兵、槍支、涉密物資、車輛、事件的源數據處理為相應的結果信息；人機交互平臺是用戶與系統進行交互的主要平臺。主要包括：
基礎數據的錄入：槍支、涉密物資和官兵增減時數據庫的變更；
設備官兵狀態查詢：根據基礎感知層上傳的信息，實時查看槍支、車輛、涉密物品和官兵的狀態信息，包括官兵和涉密物品的位置、車輛位置和槍支的當前運行正常與否；
管控系統參數配置：提供對整個系統的參數配置入口，比如定位系統基站和標簽增減時的參數配置，地圖的變更和維護等。
3、實施方案介紹
軍營智能管理系統通過定位系統和地圖模型的建立，結合應用軟件系統，實現軍營的智能管理，保護官兵的安全，促進車輛管理、槍支及涉密物品的運行監測，解決外來訪客及車輛管理的不足，提高軍營工作效率等。
3.1項目實施流程
項目實施流程如圖3.2。
圖 3.1項目實施流程
3.2 定位方案介紹
3.2.1 工作原理
軍營營區內智能定位管理系統主要由定位標簽、定位基站、手持設備和后臺管理軟件組成。
圖3-2 室內工作原理圖
軍營營區外定位主要由定位標簽、衛星、手持設備、基準站、發射塔和后臺管理軟件組成。
圖3-3 室外工作原理圖
在室內定位區域架設一定數量超寬帶基站，為官兵、車輛、槍支、重要涉密物品配置定位標簽，定位標簽發射超寬帶定位信號，定位基站接收到定位信號，將數據傳回后臺管理中心，后臺管理中心通過優化的高精度定位算法，解算出關鍵點和官兵、設備物品的位置、人數信息，并將位置信息及運動軌跡在智能管理系統上顯示。在室外通過北斗衛星定位導航系統進行定位。當官兵或物品移動到室外后切換到北斗關閉超寬帶定位，同樣進入室內關閉北斗切換到超寬帶定位。定位官兵在發生特殊情況時設備可以自動或手動上報事故信息，后臺管理中心會自動進行處理、分析、統計、制作成報表等。
管理官兵可通過電腦客戶端（或Web客戶端）登陸系統平臺，隨時查看官兵的位置情況，結合電子地圖可查看設備物品信息、官兵軌跡、槍支使用情況、車輛信息等異常點分布位置等，從而實現了對整個軍營的信息化、數字化、網絡化、圖形化的管理，為管理制度的落實及資源管理提供了技術保障。
定位基站向后臺傳輸數據可以采用無線WiFi和標準以太網兩種方式，使用WiFi的傳輸方式不需要布設網線，但是數據傳輸質量較標準以太網的傳輸方式低，此外，采用WiFi的傳輸方式需要布設供電線并將交流電轉成24V直流電單獨對基站供電；使用標準以太網的傳輸方式需要布設網線，但是可以保證優良的數據傳輸質量，同時可以滿足基站的供電需求，可謂一舉兩得，因此在本項目中建議使用以太網的方式進行數據傳輸和供電。
基站按照實際的定位環境和拓撲關系進行布設，布設后整個區域組成一個定位網絡，通過POE交換機逐級傳輸定位數據，POE交換機選用市面上主流的8口或24口交換機，保證較好的數據傳輸質量。
3.2.2 主要設備
（1）定位標簽
圖3.4 定位標簽U-TAG280W
定位標簽U-TAG280W參數如下：
表3-1 定位標簽U-TAG280W技術參數
型 號U-TAG280W
工作頻段3.1GHz—7.0GHz
供電方式鋰電池
充電方式觸點充電
防護等級IP65
工作溫度-20℃~55℃
存儲溫度-20℃~60℃
工作濕度小于85%
續航能力3個月(1Hz刷新頻率)
尺 寸50mm（長）×42.5mm（寬）×16 mm（高），腕帶長310mm
（2）定位基站
圖3.5定位基站U-BASE310
定位基站U-BASE310參數如下：
表3-2 定位基站U-BASE310技術參數
型 號U-BASE310（小型化定位基站）
工作頻段3.1GHz—7.0GHz
供電方式POE或DC12V或DC24V
安全性能防浪涌，抗電磁干擾
工作溫度-40°C~85°C
存儲溫度-55°C~125°C
工作濕度小于85%
功 耗5W
作用范圍單基站覆蓋范圍為35~150m
尺 寸直徑200mm 高：60mm
適用范圍適用于內部裝修完善，視覺要求高等場所
特 點體積小，視覺效果好，布設安裝方便
圖3.6定位基站U-BASE310W
定位基站參數如下：
表3-3 定位基站U-BASE310W技術參數
型 號U-BASE310W（防水型定位基站）
工作頻段3.1GHz—7.0GHz
供電方式POE或DC12V或DC24V
安全性能防浪涌，抗電磁干擾
防護等級IP65
工作溫度-40°C~85°C
存儲溫度-55°C~125°C
工作濕度小于85%
功 耗5W
作用范圍單基站覆蓋范圍為35~150m
尺 寸205mm×205mm×100mm
適用范圍適用于室外和室內潮濕等區域
特 點防水性好，堅固度高，布設安裝方便
（3）室內外一體化平板
巡檢終端——一體化定位平板QpadX3（I）采用一體化設計，集成了室內UWB定位模塊和室外衛星定位模塊，實現室內外定位一體化。
產品特點：
室內外一體化定位
8核處理器
1280×800分辨率
圖3.7一體化定位平板
QpadX3（I）定位基站參數如下：
表3-4 巡檢終端Qpad X3（I）性能參數
產品型號Qpad X3（I）
系統配置操作系統Android 5.0
處理器1.7GHz主頻,8核處理器
內存2GB RAM內存
閃存16GB大容量閃存
顯示7英寸,分辨率1280×800,10點觸控
GPS 性能定位技術GPS+北斗+GLONASS，AGPS
首次定位時間30 秒（典型）
單點定位精度5米
SBAS定位精度1-3米
支持高精度定位模塊擴展水平定位精度：RTK優于2cm；CORS定位優于2cm；靜態優于±5mm+1ppm，首次定位時間優于30秒。
UWB性能工作頻段3.1-7.0GHz
刷新速率支持0.1-50Hz多種刷新速率
標識具有全球唯一的64位電子編碼
通訊雙卡雙待支持
網絡制式FDD-LTE/TD-LTE/WCDMA/TD-SCDMA/GSM
WIFIIEEE 802.11b/g/n,AP
藍牙BlueTooth 4.0
擴展卡T-Flash存儲卡；支持高達64GB Micro-SD擴展存儲
USBMicro USB 2.0，具有OTG功能
電源特性容量3.7V，8000mAh鋰電池，支持在線充電
工作時間單塊電池可連續工作8-10小時
電池支持電池可拆卸
應用功能攝像頭1300萬像素，自動對焦，高亮LED閃光燈
麥克風、揚聲器支持
耳機3.5mm音頻插孔，支持耳機通話，外置耳機可當FM天線
感應器類型重力傳感器、電子羅盤、氣壓計、距離感應器、光感應器、陀螺儀
RFID讀寫/NFC支持
物理性能大小215mm*130mm*20mm
重量600g
工作溫度-20℃～+55℃
存儲溫度-20℃～+60℃
防塵防水IP67
防震全強固式設計，抗1.5米自由跌落
（4）定位引擎
名稱Loc-Engine
原理利用事先寫入的定位算法對基站發送的定位數據進行解算，得到目標的定位結果
功能①接收基站發回的定位數據
②定位目標的位置解算
③向應用平臺發送位置信息
特點①超強解算能力
②支持海量標簽
③多種算法，容錯能力強
（5）定位應用平臺
名稱Loc-Platform
原理定位系統的業務展示平臺和人機交互平臺
功能①系統和硬件參數配置
②業務功能展示
③人機交互平臺
④接收引擎發送的目標位置信息
特點①多模定位（支持0維、1維、2維、2.5維和3維）
②精準實時
③平臺穩定性好
④支持多平臺
3.3 軟件功能應用
3.3.1 官兵安全管理
根據佩戴于人/機器身上的標簽發送位置信息至基站，基站接收到標簽信息后將數據送至后臺服務器，服務器依據一定的定位算法解算出官兵的位置坐標。可以實時查看官兵所處的位置，目前的活動，結合官兵/機器的屬性信息，在電子地圖上顯示官兵或機器實時位置，可支持樓層自動切換，圖標跟隨定位目標實時平滑移動，實現對官兵/機器的實時管控，并可以對其進行合理的調度。
官兵實時定位
可以在系統界面中直接查看內部官兵或訪客所在的具體位置。精度可控制在15-30厘米之內。
官兵快速查找
通過在管理平臺搜索欄輸入查找對象，就可以快速查找到官兵實時位置以高亮顯示。
自動點名及統計功能
系統以盡可能快的頻率自動對自定義區域內的戰士進行掃描，從而實現無人干預的電子點名和統計。
官兵權限管理
通過在應用系統上進行區域及時間等屬性設置,當官兵違反規定出現在禁止活動的區域時，系統立即自動報警。
緊急告警處理
當營區內官兵遭遇突發情況無法處理時，可通過長按工卡上告警按鈕，向系統發出報警信號。
外來官兵管理
（1）實時告警
禁止區域、危險距離、現場危險、官兵陪同等各種告警類型靈活設置，提供區別于其他告警系統的實時現場告警。
（2）點對點告警提示
可結合手腕震動提示，現場實時提醒，并可與聲光電等報警做接口。
（3）告警事件實時記錄
系統后臺實時獲知告警信息、記錄報警事件。
圖3.8 統計后的大數據分析
3.3.2軌跡回放
系統支持軌跡回放功能，可以查詢外來官兵、營區官兵、槍支或涉密物資的特定時間的坐標信息或特定時間段的運動軌跡；也可以通過軌跡回放功能計算外來官兵，營區官兵或涉密物資在某一地方駐留的時間，槍支在不同時間和不同地點的狀態管理等統計分析。
3.3.3唯一ID標識
定位系統中每一個標簽都有全球唯一的ID，可以記錄槍支型號、官兵級別、涉密物資的配置信息、功能等，也能對進入軍營的外來官兵進行有效區分，便于分類管理。
3.3.4全局位置顯示功能
定位系統可以把所有標簽實時的顯示在同一界面上，并可根據需要選取現實特定群組或區域：
可在地圖上全局顯示定位目標的分布，并可查詢其屬性；
可根據標簽屬性選擇某一屬性（比如部門、兵種等）定位目標進行全局顯示；
可選取特定區域，顯示該區域定位目標分布。
3.3.5 車輛管理
營區車輛較多，車輛管理系統主要解決車輛出入管理、車輛在停車場快速查找。通過在車輛內安裝車載定位標簽，與定位基站進行通訊，將部隊車輛派遣的申請和審批流程電子化，實現車輛派遣、外出、歸隊自動識別和管理。
3.3.5.1 車輛出入管理
l 車輛派遣申請及審批
自動記錄車輛進出營區時間，如車輛在申請時間過后未歸隊或未申請私自開出，系統自動發出告警。
l 車輛現狀統計
自動統計營區內現有車輛數量、型號及派遣外出車輛數量、型號。
l 外部車輛臨時管理
通過在管理系統上設置相關參數，當外部車輛出現在權限范圍之外的區域或超過規定時間未出來時，系統立即自動報警。
3.3.5.2 車庫停、取車管理
l 車庫內車輛盤點
自動盤點車庫內現有各類型車輛數目，形成圖表在監控平臺中展示。
l 車庫內車輛查找
在系統平臺上可對車輛進行實時顯示，通過查找功能可快速尋找指定車輛位置，解決大量車輛停靠時尋找麻煩的弊端。
l 車庫內停車管理
對于車庫內部分專用車輛停車位，當其余車輛停靠在上面時，系統會自動向監控中心發出告警，管理官兵可及時提醒該車輛更改停車位置。
3.3.6 門禁管理
定位標簽集成了門禁卡，實現門禁、定位二合一。
系統可以智能化的統計出在某個區域內的官兵到崗情況，只要官兵進入工作定位區域內到達相應的工作崗位上，系統會自動生成簽到，在一天的工作時間完成后，系統會根據官兵的在崗時間生成考勤報表，若在工作期間長時間離開，系統將會根據離開時間做出相應的處理，這樣有效的防止官兵代打卡、中途離崗、遲到早退等情況，保證了考勤的真實性。
3.3.6.1 成員門禁使用授權
官兵門禁管理功能所管理的官兵范圍包含四大類：內部編制官兵，非編制官兵、臨時官兵、訪客。上述四類官兵類型不同，管理方式亦不同，涉及到門禁權限，可以通過設置標簽不同顏色來滿足不同的授權管理方式，同時按官兵類型不同分級授權。不同重要區域要根據級別進行授權進入，否則拒絕進入。
3.3.6.2 訪客管理
主要針對非部隊官兵進入營區進行登記管理，防止非法外來官兵進入營區。當訪客到達營區時，訪客官兵提供身份證信息，崗哨值班員發放手環，離開將手環歸還門崗，確定外來訪客官兵的去向。同時對訪客卡能夠進入的門禁和時間段進行臨時授權。
3.3.6.3 巡更
巡更是部隊在平時及戰時保障營區安全的一個重要手段，傳統巡更方式某種程度上存在漏巡、不按時巡更、巡更不到位、巡更遇到突發情況無法及時報警等不安全巡更方式，在沒有采用信息化手段之前，作為部隊值班領導或值班員是無法即時得知巡更情況從而采取應急措施。因此，依據先進的U-loc定位系統，實現了對巡更計劃的編制、巡更路線的制定、巡更情況實時監控、巡更遇警實時報警等全方位的管控功能。
l 當巡更官兵抵達某處巡更點時，系統將自動記錄到達時間。
l 系統可查詢某段時間內官兵巡更線路圖，包括兩個巡更點之間路線。
l 自動生成巡更報表、包括巡更時間、次數、線路圖形等。
3.3.7 槍支彈藥的管理
部分軍隊、武警部隊對于槍支彈藥的管理一直還處于傳統的人工管理階段。槍彈的保管和儲存一直采用老式的槍彈柜，僅僅是能存放和儲存，不能對其具體的使用情況進行管理。對于槍支的使用以及管理流程缺乏必要的技防手段來配合執行，近年來，由于槍支的使用官兵素質參差不齊與槍支配套管理的軟硬件設施不完善，導致槍支丟失，被盜用而引發的涉槍案件時有發生。針對槍支彈藥使用管理特點，在槍支上綁定定制標簽，從而實現了對槍支彈藥的編制、出庫、入庫、槍柜槍支在位實時監控、維修保養、槍支離位報警等全方位的管控。
圖3.9 軍營槍支儲存
3.10 槍支管理
槍支彈藥管理系統由槍支部分、監控指揮中心和應急分隊部分組成，槍支部分負責槍支定位，監控指揮中心負責24小時監控和實時報警，應急分隊負責突發事件的應急處置。
3.11 槍支管理系統
3.3.8 槍械離位報警跟蹤
槍械離位報警跟蹤系統是指綜合運用北斗定位、UWB、移動通信、物聯網、GIS等先進技術，對動態槍支、應急槍柜槍支等裝備實施全天候實時監控的槍械裝備管控；系統能對襲哨搶槍，擅離執勤哨位、巡邏路線及押運車輛偏離等突發事件第一時間報警，并將警情信號實時報送指控中心；通過結合室外北斗定位，形成室內外一體化定位系統能夠直觀顯示槍械運行軌跡，準確判定被搶、丟失或藏匿槍支的位置，并積極引導應急分隊有效處置，解決動態槍械安全管控難題。
3.3.8.1 應急處理
當發生緊急事件，應急分隊攜帶室內外一體化平板進行槍支搜索。引導應急分隊循跡查槍，及時消除隱患，槍械軌跡及循跡查槍如下圖：
3.12 槍械循跡
3.3.8.2 實時監控
包括所有布防以及定位槍械的實時狀態監控、流動哨位實時位置顯示、開啟或關閉布防預警、定位槍械規則設置、定位槍械詳細信息查看等功能，初步完成了實時監控中所需要的基本功能。實時監控主界面如圖3.13所示：
3.13 槍械實時監控
3.3.8.3 回查回放
回查回放功能用于歷史報警記錄的查詢和顯示，指定時間段定位器運動軌跡的調取和倍速回放等。模塊主界面如圖3.14所示：
3.14 回查回放
3.3.8.4 槍械追回
當發生槍械丟失及招搶事件后，按照系統流程進行追回處理，流程如圖3.15所示：
3.15 槍械追回
3.3.9 貴重涉密物品管理
圍繞部隊貴重涉密物品的日常管理、借用、歸還、授權、違規報警等管理要素，采用超寬帶定位技術可以實現對貴重物品有效監管和追蹤。同時對重要設備和存在安全性隱患較高設備進行電子圍欄設置，確保人身和電網安全不受威脅，一旦進入該設備區域進行報警提醒和安全措施準備。對設備進行歷史信息查詢，異常移動記錄，信息匹配查詢和快速查找。保證設備在出現移動時進行軌跡跟蹤。
l 對物品進行數字建檔，量化管控；
l 物品按需申請，分級授權，安全可靠；
l 可設置多種報警事件，進行實時報警和預警提醒。
3.3.10 軍事應用——訓練演練
指揮所(監控中心)可實時掌握目標(士兵、戰車等)的實時精準位置，并可結合骨骼跟蹤技術追蹤其動作，系統可以把實時數據以二維或者三維的形式可視化，與視頻系統以及其他軍事訓練硬件如靶子、煙霧、音響和燈光等聯動成為一體，增強訓練的現場效果。另外，本系統可以被集成進其他各種戰術評審系統中。有以下功能特點：
l 事后分析、訓練評審：對訓練情況進行事后分析，評審訓練效果，改進戰術編排。
l 訓練場景、武器聯動：根據官兵位置結合物聯網技術進行實時訓練場景聯動，增強現場真實感。
l 實時檢驗訓練過程：根據位置和既定的戰術編排，指出訓練過程的遺漏、檢測戰術動作是否完成。
l 自動判斷訓練效果：結合物聯網和無線通信技術自動判斷訓練效果，士兵的反應。
3.16 官兵訓練管理
3.3.11移動辦公
移動辦公指的是在營區內部監控中心數據通過附近的4G基站，實現在手持終端上訪問智能管理系統。移動辦公主要是為了解決首長在辦公室外，遇到緊急事件也能進行快速的處理。
l 訪客單處理
領導可通過終端隨時處理訪客申請信息。
l 實時關注營區內相關數據系統
在無線信號覆蓋區域內，無論身處何處可隨時查看營區內各項即時數據，如戰士、干部人數，各類車輛數量等等，方便臨時應急指揮。
3.3.12 安全區域報警
可在軟件中輕松設定安全區電子圍欄，警報區電子圍欄等，一旦進入則觸發相應級別的報警：針對軍營區域場景保密級別較高，需要利用智能化管控系統實時監控官兵活動情況，對敏感區域或重要保護區域在系統平臺劃定邏輯區域形成電子圍欄，根據官兵實時傳回的位置信息，通過數據庫中存儲的電子圍欄信息對比判斷官兵是否進入電子圍欄。當非授權官兵進入電子圍欄，管控平臺發出提示信息，并與相應區域的視頻進行聯動，實時查看報警區域及相關官兵的違規事件，并進行報警提示，從而避免官兵傷亡和危險事故的發生。
3.17 電子圍欄
3.3.13視頻聯動
軍營管理區域是敏感區域，利用視頻監控系統對現場進行實時監控，在事件發生后又可以調取相關事件的錄像，為分析事件原因、劃定事件責任提供重要的依據。
利用U-Loc定位系統實時對區域的官兵和事件進行定位和記錄，并將結果回傳至管控平臺，管控平臺根據結果聯動現場攝像頭實時查看現場情況，增強現場管控力度：
聯動視頻監控系統，對工作官兵的設備操作過程進行自動跟蹤和記錄；
異常或報警發生時自動調用官兵位置附近的攝像頭，快速查看異常情況；
危險事件發生時，可以利用視頻聯動快速響應，處理事件；
視頻錄像應按時間先后順序進行一一存儲，并可根據時間或軌跡信息進行檢索與回放；
在事件發生后，又可以及時調取相關視頻對事件進行回放，增強事物的處理能力。
3.3.14API接口
系統提供豐富的API接口，根據需求定制相關的API接口，可以與軍營原有的工作系統進行集成，并提供給用戶豐富的二次開發接口，供用戶進行開發，定制自己的應用功能。
4 、技術支撐
4.1U-Loc室內厘米級實時定位系統
4.1.1 系統介紹
U-Loc室內厘米級實時定位系統是一款基于極窄脈沖超寬帶（IR-UWB）技術，為有效解決室內、礦井、隧道等衛星信號無法覆蓋區域的定位而開發的高精度實時定位產品。
4.1.2工作原理
在U-Loc室內厘米級實時定位系統中，官兵或物品上所佩戴的定位標簽利用UWB脈沖信號發射出位置數據，接收機接收、放大UWB信號，經同步分配器校準接收機時鐘，計算出定位標簽信號到達不同接收機的時間差（TDOA），然后定位引擎采用TDOA定位算法對標簽位置進行解算，最終通過有線或無線的方式傳輸到信息處理及控制平臺。
4.1.3系統組成
圖 4.1聯睿U-Loc室內厘米級實時定位系統結構圖
U-Loc室內定位系統主要由三部分組成：1、定位傳感網絡，包括定位基站（Master和Slave）和定位標簽（Tag）；2、局域網；3、定位信息處理平臺。
其系統結構圖如圖4.1所示。
系統的各組成部分功能為：
⑴定位標簽（Tag）
定位標簽配置在待定位官兵或設備上，用于發
射超寬帶定位信號。
工作模式：休眠模式、激活模式。
休眠模式——在目標長時間靜止或無需定位時保持休眠，節省電量
激活模式——在需要定位時對目標進行實時定位
⑵定位基站
定位基站分為主基站（Master）和從基站（Slave），定位基站固定在已知位置，作為位置基準，用于接收標簽發射的UWB信號，并通過網絡傳輸層，將定位信息傳至定位信息平臺；主基站除具備從節點接收功能外，還向各從基站發射同步信號，使各個定位基站獲得統一的時鐘，以便獲得標簽發射的信號到達不同基站的時間差（TDOA）。
⑶局域網
用于定位傳感網絡和定位信息處理平臺的聯通，負責將定位傳感網絡獲得的標簽的位置信息傳送給信息處理平臺。
⑷定位信息處理平臺
定位信息處理平臺通過優化的TDOA定位算法，解算出標簽的實時位置及運動軌跡：可精準快速地進行小區同步和全局同步；采用時隙劃分、優化碰撞等算法，大幅度提高系統的容量、穩定性和實時性；同時配置定位基站和定位標簽的工作參數。
4.1.4系統流程
U-Loc室內厘米實時定位系統的工作流程是：在示范區域內架設基站，為需定位的設備、物品以及官兵配置定位標簽，定位標簽通過定位基站將實時定位數據傳回后臺服務中心，后臺服務中心通過優化的高精度定位算法，解算出設備和官兵精確的實時位置信息及運動軌跡，并將位置信息在室內地圖上顯示，實現實時高精度定位，為室內導航路徑規劃、重點區域的巡查提供精確的參考基準點。
圖 4.2 U-Loc系統工作流程
4.1.5系統功能
U-Loc室內厘米級實時定位系統具有傳輸速率高、抗多徑干擾能力強、功耗低、成本低、穿透能力強、低截獲概率、定位精度高、與現有其他無線通信系統共享頻譜等特點。因此，采用U-Loc室內厘米級實時定位系統進行官兵和設備定位將會展現出現有定位產品所無法達到的效果與功能。其主要功能如下:
n 多模式定位：支持多種模式，包括感知定位（粗略模式），1維（流水線/走廊配置），2維（精確平面定位）和2.5維（精確平面定位加上樓層區域信息）。
圖 4.3多模式定位
精準定位：采用先進的IR-UWB定位技術，在室內可達到10cm-15cm的定位精度。
實時定位：0.1Hz-50Hz可調的刷新速率，確保位置實時更新。
全局顯示：可在后臺電子地圖中全局化顯示和查詢區域內所有目標的位置。
軌跡顯示：記錄待定位官兵的運動軌跡，顯示不同的顏色，便于官兵分類管理。
分類跟蹤：對于不同目標，可配置不同等級的標簽以作區別，達到更大限度的定位需求，使后臺管理更加便利、完善。
歷史數據查詢：可回放查詢歷史時刻或時間段目標的位置、軌跡、停留時間等信息。
安全區域報警：后臺可劃分定位區域內安全區電子圍欄、警報區和禁區電子圍欄等不同級別和類型的區域，目標一旦進入便觸發相應級別的報警。
終端多樣化：管理官兵可通過手機端APP、平板電腦APP、后臺APP進行實時移動查詢。
4.1.6技術指標
U-Loc室內厘米級實時定位系統的技術指標如下：
定位精度：10-15cm
頻率范圍：3.1GHz～7.0GHz （中心頻率可調）
帶寬： 500MHz、1GHz (可調)
比特率： 110Kbps、850Kbps、6.81Mbps
發射功率譜密度：≤-41.3dBm/MHz
每個標簽具有全球唯一的64位電子編碼，可用于標識官兵或物體
支持0.1-50Hz多種刷新速率
標簽容量：2000+
作用距離：單基站作用距離為35-150m。
4.1.7系統優勢
和傳統的室內定位技術相比，U-Loc室內厘米級實時定位系統主要有以下幾個優勢：
1) 高實時性
基于IR-UWB技術的無線實時高精度定位平臺，依靠由多個強大的數據采集傳感器組成的集成網絡來即時發送信號，相當于室內的GPS，更精準，動態地告訴你“現在正在發生什么”。
2) 厘米級定位精度
優化的定位算法，保證在室內等多徑效應顯著的應用場合的高精度定位，能夠同步、精準、實時地提供給定區域內的官兵和設備的瞬間位置和運動信息，便于管理者直觀、全局化地把握現場情況，從而做出決策。
3) 強抗多徑干擾能力
U-Loc系統采用超寬帶（UWB）技術，利用無載波的超短脈沖進行通信，納秒級的極窄脈沖具有較高的時間分辨率，能將直達信號和多徑信號分離，具有較強的抗多徑干擾能力。
4) 高穩定性
極窄脈沖間的時隙容易識別，結合到達時間差定位法（TDOA）定位目標，與基于接收信號強度的傳統定位技術相比，對應用環境的電磁、物理干擾不敏感，能夠實現較高的定位精度。
5) 布設簡便
自組網的無線連接架構，使系統部署更簡單、穩定可靠。
6) 高安全性
輻射極小，不到手機輻射的1%。
4.1.8系統應用
U-Loc高精度實時定位系統的應用場所可分為以下四類：
一、需要獲取目標精準、實時的瞬間位置和運動信息的場所
如：養老院、監獄、戒毒所管理、軍事訓練、人防安全、消防急救等；
二、需要詳細的歷史軌跡信息的場所
如：大型超市消費習慣分析、精準廣告投放、電力巡檢、體育訓練等；
三、需要解決室內導航、路徑規劃等問題的場所
如：智能物流系統、智能工廠調度系統、機器人自主導航、機場官兵、行李定位導航；
四、需要防爆、抗干擾等的復雜多徑環境
如：石化工廠、煤礦井下等。
U-Loc高精度實時定位系統的應用十分廣泛，實際應用有（未全舉）：
1) 官兵定位監管
實時對目標官兵進行監管，實時查看全部監管目標的位置和運動軌跡，簡化點名機制；異常報警，提高安防水平；多監管系統聯動，提高管理水平。
2) 室內定位導航（高精度室內定位）
用戶進入某陌生的大型室內建筑時，如購物中心、機場、展館等，由于面積較大室內布局復雜，常常會迷路，無法得知自身所處環境位置，遇到類似困擾的用戶此時只需通過定位標簽即可以在地圖上看到自己在購物中心或展館的位置，非常方便。
3) 個性化導覽導航
在大型場所中，用戶可能特想尋找店鋪、產品或服務，比如購物中心化妝品區、機場停車場入口、展館感興趣展位，但由于環境陌生并不知道如何行走，這個時候，用戶只要打開手機瀏覽器，在電子地圖上找到目的地之后，點擊一下目的地，系統將自動生成導購、導覽或導航的路徑，快速準確指引用戶到達，地圖上的位置信息跟隨用戶移動而移動，隨時更新位置。
4) 公共安全（火災等突發危險事件）
主要用于緊急情況發生時，快速定位求助者的位置，方便一線救援官兵在救援現場快速開展準確的搜救行動，能大量縮短救援時間，搶救遇險者的生命。
5) 司法巡檢
獄警巡檢過程中，傳統的監控設備是對講機和視頻存在弊端，無法得知獄警是否按照規定的路線、時間去巡檢。獄警配備定位標簽后，配合U-Loc定位系統，可以有效的監督巡檢過程，有效的防止空班漏檢現象，可以做到發現問題及時處理。
6) 倉儲物流管理
在大型倉庫中，可通過寬帶定位技術實現對倉儲區域內外的貨物、推車以及官兵的實時無縫高效的定位，并將定位信息及時準確的反映到倉儲的控制中心，操作官兵可以在系統界面中實現對物資的實時監控、配送、管理和智能化調度等任務。
7) 智能管線巡檢
針對城市管線或大型綜合體管線量多復雜的特點，可通過定位技術實現智能巡檢。巡檢官兵可通過手持設備可以進行管線信息查詢、巡檢路線查詢、自主導航、異常報警等，并可自動或手動上報巡檢信息；并可通過電腦客戶端（或Web客戶端）登陸系統平臺，隨時查看各部門、各人的巡檢到位情況，結合電子地圖可查看管線信息，巡檢軌跡，異常點分布等，從而實現了對巡檢工作信息化、數字化、網絡化、圖形化的管理，為巡檢制度的落實及資源管理提供了技術保障；后臺管理中心也可對巡檢工作和管線信息進行統計、分析、處理、制作報表等。
8) 停車場車輛管理
通過室內定位技術，可實現對停車場車輛的綜合管理，提高停車場管理工作的效率和智能化。
9) 官兵考勤
會議、展會、課堂、室外活動、旅游團等官兵統計，可以實現即時簽到、隨時隨地點名。可以比較應到官兵名單，顯示未到官兵，并可以記錄進入和離開區域時間，統計在場停留時間。
關于我們：鄭州聯睿電子科技有限公司成立于2010年3月，現為上市公司廣州中海達衛星導航技術股份有限公司旗下企業，專業從事無線高精度定位、室內外一體化定位等相關技術的研究和開發工作。目前，公司以室內精準定位(UWB)為核心技術，為各行業提供厘米級到米級高精度定位的解決方案和相關服務。
聯睿電子一直堅持以自主研發，技術創新為主導，打造國內領先的室內、外一體化實時高精度定位系統。室內定位近年來逐漸成為空間信息產業的核心技術，既打破了GPS在室內無法工作的窘境，又促進了物聯網關鍵技術的突破。目前，聯睿電子自主研發的U-Loc室內厘米級實時定位系統，定位精度高，功耗低，輻射小，能夠精準、實時地為客戶提供既定區域內的官兵和設備的實時位置和軌跡信息，便于客戶直觀的從全局把握現場情況從而做出決策，可廣泛應用于智能工廠、倉儲物流、智慧醫療、智能巡檢、安防監控、智慧城市等領域的官兵和設備實時精準定位。
