淺談UWB在商用車裝配過程的應(yīng)用

張旭陽 趙格雅

摘 要：UWB（Ultra Wideband）是一種納秒至微秒級采用非正弦波在短距離內(nèi)低功率高速傳輸?shù)臒o線通訊技術(shù)。依據(jù)UWB技術(shù)，在商用車總裝配過程中通過在產(chǎn)線車輛安裝定位標(biāo)簽，在裝配車間及調(diào)試區(qū)域內(nèi)布設(shè)微基站，即可實時精確的定位車輛在裝配過程中具體位置，同時將標(biāo)簽ID號和車輛狀態(tài)信息進(jìn)行綁定，即可零延時地將車輛狀態(tài)信息傳遞到工廠控制中心，從而由管理部門進(jìn)行協(xié)調(diào)調(diào)度，縮短商用車裝配周期。關(guān)鍵詞：UWB;裝配過程;車輛定位;狀態(tài)信息中圖分類號：U466 ?文獻(xiàn)標(biāo)識碼：B ?文章編號：1671-7988（2019）01-143-02

Application of UWB in the Assembly Process of Commercial Vehicle

Zhang?Xuyang¹， Zhao?Geya²

（ 1.Shaanxi Automobile Group Co.， Ltd.， Shaanxi Xi'an?710043;2.Xian?Desen New Energy Equipment Co.，?Ltd.， Shaanxi Xi'an 710043?）

Abstract：?UWB（Ultra Wideband） is a wireless communication technology that uses low power and high speed transmission of non-sine waves from nanosecond to microsecond levels within a short distance. According to UWB technology，In the process of assembly of commercial vehicles， by installing positioning tags on production line vehicles and placing microbase stations in assembly workshops and commissioning areas， the specific position of the vehicles in the assembly process can be accurately and accurately positioned in real time. At the same time， the label ID number and the vehicle status information are bound， and the vehicle information can be transmitted to the factory control center at a zero delay， so that the management department can coordinate the scheduling and shorten the assembly cycle of commercial vehicles.Keywords：?UWB;?Assembly process;?Vehicle positioning;?Vehicle informationCLC NO.： U466 ?Document Code： B ?Article ID： 1671-7988（2019）01-143-02

1 實施依據(jù)和定位原理

1.1?實施依據(jù)

本項目施工方案符合國家標(biāo)準(zhǔn)“電工建設(shè)質(zhì)量管理規(guī)范GB50300”、“無線電傳輸設(shè)備安全要求GB9159”、“計算機(jī)網(wǎng)站安全要求GB2887-89”、“國家無線電規(guī)則”、“公路隧道施工JTGF60-2009”的技術(shù)設(shè)計，總體施工方案符合無線電建筑標(biāo)準(zhǔn)和國家法律法規(guī)。

1.2 定位原理

該技術(shù)采用TDOA（到達(dá)時間差的原理），并利用UWB定位技術(shù)測量定位標(biāo)簽與不同定位基站之間無線信號傳播的時間差。由此獲得定位標(biāo)簽與定位基站之間的距離差，并實現(xiàn)標(biāo)簽定位。TDOA技術(shù)的使用不需要定位標(biāo)簽和定位基站之間的往復(fù)通信。

2 系統(tǒng)構(gòu)成及方法

2.1 系統(tǒng)架構(gòu)及方法介紹

在商用車裝配過程中，UWB可根據(jù)車輛移動情況，分為在總裝配線的一維定位及在調(diào)試過程中的二維定位。

根據(jù)定位區(qū)域面積可將一定數(shù)量的定位基站、同步控制器、定位標(biāo)簽組成一個定位系統(tǒng)，通過同步控制器進(jìn)行配置管理，將數(shù)據(jù)匯總，由通用接口提供給上層應(yīng)用平臺軟件使用。

2.2 現(xiàn)場實施方法

車輛定位標(biāo)簽可安裝于車尾部（見下圖，為防止雨淋等因素，可以定制防塵防水標(biāo)簽）。標(biāo)簽采用內(nèi)置鋰電池供電，1Hz情況下可以使用20天，滿足產(chǎn)線車輛安裝及在調(diào)周期。

2.3 基站的安裝方式

定位基站在商用車裝配車間可參考如右圖方式進(jìn)行安裝，基站安裝要盡量遠(yuǎn)離其它無線發(fā)射裝置（如WIFI）和強(qiáng)電磁干擾源。室外基站根據(jù)場地、遮擋物等情況合理布局。

2.4 標(biāo)簽ID號和車輛信息的綁定

由于每輛車上安裝一個定位標(biāo)簽，該定位標(biāo)簽ID號與該

車輛VIN、裝配信息、質(zhì)量信息等相關(guān)信息綁定，當(dāng)車輛在裝配車間或調(diào)試廣場時，由于網(wǎng)絡(luò)覆蓋整個區(qū)域，系統(tǒng)即可自動實時讀取到該車輛有關(guān)信息，同時將相關(guān)信息傳遞到工廠控制中心。

3 實施圖像及效果分析

根據(jù)UWB在商用車裝配車間及調(diào)試廣場的實施圖像，可以分析：

（1）一維定位，單點標(biāo)簽的定位效果符合要求，能準(zhǔn)確的識別車輛到達(dá)某工位;在地鏈移動過程中，由于某區(qū)域時有大件金屬物體遮擋，在車輛移動過程定位效果偶爾發(fā)生抖動，不會整體影響整體效果，當(dāng)將基站布設(shè)在頂部天車上方時，遮擋信號問題解決，定位精度明顯提高，不再出現(xiàn)畫面抖動的現(xiàn)象。

（2）二維定位，標(biāo)簽的定位精度10cm，且在移動過程中，區(qū)域內(nèi)抖動較少，移動軌跡平滑、穩(wěn)定。

（3）將車輛標(biāo)簽信息、裝配信息等狀態(tài)信息有效的傳遞到工廠控制中心。

4?結(jié)論

UWB主要采用無線傳輸，具有傳輸距離遠(yuǎn)、信號衰減小、抗干擾能力強(qiáng)、不受外界電磁干擾和施工難度低等特點，因此依據(jù)UWB可以有效實時掌握商用車在裝配過程停留的時長、停留位置、停留原因等車輛狀態(tài)信息，幫助我們快速統(tǒng)計分析問題，有效調(diào)度從而縮短商用車裝配過程周期。

依據(jù)UWB技術(shù)，通過結(jié)合地圖空間信息，可推廣實現(xiàn)智能物流、任務(wù)派工、智能巡檢、電子圍欄、智能自動加注等。

參考文獻(xiàn)

[1]?曹榮.淺談超寬帶無線技術(shù)UWB[J].黑龍江科技信息，2008（31）：?65-66.

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