基于UWB、蓝牙与北斗的融合定位技术及其在能源电力场站全场景中的应用

在能源电力行业，面对厂区结构复杂、作业环境严苛、区域功能差异显著等特点，人员位置感知与安全管理长期面临技术挑战。传统单一技术路径难以兼顾定位精度、部署成本与环境适应性。为此，本文提出UWB、蓝牙与单北斗技术的融合定位，通过多技术协同，实现对室内外、高低精度区域的统一、高效、可扩展的位置服务能力。

一、技术融合架构：按需分层，协同覆盖

能源电力场站通常包含多个功能分区，如变电站、升压站、厂区道路、办公区等，不同区域对定位精度、覆盖范围、设备功耗等要求差异显著。单一技术难以同时满足全场站需求。

融合定位方案采用分层异构的技术架构：

1. UWB定位技术 适用于主设备区、高压室、升压站等核心作业区域。该技术通过超宽带信号实现厘米级高精度定位，抗多径干扰能力强，适用于空间结构复杂、电磁环境恶劣的场景。
2. 蓝牙定位技术 部署于办公区、通道、部分室外辅助区域等对精度要求相对较低的场景。蓝牙信标成本低、部署灵活，可实现米级定位，作为高精度区域的有效补充。
3. 单北斗定位技术 用于室外开阔区域，如厂区道路、露天设备区、场站出入口等。采用国产北斗卫星导航系统，符合自主可控与信息安全要求，在无室内覆盖区域实现快速、稳定的定位。

三类技术通过统一的定位引擎进行数据融合与协同，形成“室内外一体化、高低精度协同”的定位能力。

二、系统部署方式：轻量化、低依赖

为适应能源场站供电条件有限、施工窗口期短等特点，系统在部署层面采用以下设计：

• 信标采用电池供电：UWB与蓝牙信标均支持电池供电，无需敷设强弱电线路，显著降低施工复杂度，适用于无电、无网环境。
• 远距离低功耗通信：采用LoRa等低功耗广域网通信技术，终端设备续航时间长，无需额外支付流量费用，适用于广域分布的场站。
• 混合部署策略：根据区域风险等级与作业密度，灵活配置UWB与蓝牙信标的布设密度，在满足定位精度的前提下实现系统成本优化。

三、核心功能实现

融合定位系统在满足基础位置感知之外，进一步支撑业务管理与安全闭环：

• 风险区域管控 支持电子围栏、越界报警、滞留预警等功能。系统可实时判断人员是否进入高风险区域或长时间异常静止，并自动触发告警，实现安全事件的前置感知。
• 巡检过程闭环 支持在系统中设定巡检点与巡检路线，系统自动记录巡检时间、路径、停留时长等信息，形成可追溯的巡检记录，辅助管理闭环。
• 应急指挥与疏散管理 在紧急情况下，系统可一键下发撤离指令，终端设备发出本地警示。系统实时统计未撤离、撤离中、已安全的人员数量与分布信息，为应急指挥提供可视化数据支撑。
• 人员聚集监测与应急演练 系统具备人员聚集监测预警能力，支持识别异常聚集行为。应急演练功能支持预设事故区域、安全区域及疏散路线，演练结束后自动生成分析报告，用于评估与优化应急预案。

四、工业级可靠性与环境适应性

能源电力场站对设备的环境适应性要求较高，尤其在防爆、防尘、防腐、耐低温等方面具备严格标准。系统所采用的硬件设备在设计与制造过程中，满足工业级可靠性要求，适用于变电站、升压站、露天矿区等多种复杂环境。

五、结语

在能源电力行业数字化转型的背景下，人员定位系统正逐步从单一功能的位置感知工具，演变为覆盖日常管理、作业闭环与应急响应的综合支撑平台。基于UWB、蓝牙与北斗的融合定位技术，通过在精度、成本、部署灵活性与环境适应性之间的技术协同，提供了一种可覆盖全场站、适应多场景的位置服务能力。