基于UWB技术的AGV仓储系统应用
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2.输送系统 (1)AGV小车 AGV是指装备有电磁或光学传感器等自动导引装置，并
且能够沿着规划好的导引路径行驶，且具有小车编程和停车 选择装置、安全保护以及各种移载或装卸物料功能的轮式 运输车。AGV是以电池为动力来源、车体装有非接触导向装 置，具备独立寻址系统的无人驾驶自动运输车。
硫铵仓储系统采用AGV，可以大大减少因检取或堆置物 料产生的人工成本，同时为操作人员减少因跟踪物料而产生 的大量报表工作，进而提高劳产率。另外，可以直接取消或 者减少非直接劳动力如叉车司机、统计员、车辆调度员以 及发料员的工作。AGV在运输物料过程中按固定规划路径行 驶，加以辅助防撞和障碍物检测，运行安全可靠。鉴于AGV 小车有诸多优点，并且契合焦化厂智能化工厂建设的目标， 所以硫铵仓储系统选用AGV小车作为硫铵输送设备。
引功能，进一步确保硫铵仓储的安全生产，契合智能化生产建设的需求。
关键词：UWB技术；硫铵仓储；定位；AGV
中图分类号：T
文献标识码：A
Application of UWB Technology in Ammonium Sulfate Storage System
Gu Youxin
(Shougang Jingtang Iron and Steel Joint Liability Company, Hebei, 063200) Abstract：The ammonium sulphate storage system in a coking plant of a steel company uses UWB technology to locate indoors. By constructing
(2)UWB测距定位
由于TOA测距结果来源于节点间信号的传播时间，对被 测节点和参考节点的时间同步要求极高。有线和无线的时钟 同步方法会带来成本和开发难度的增加，鉴于以上问题，本 系统采用了一种基于飞行时间的双向测距方法，通过两个节 点间双向通信时传递的收发信号的时间戳来计算信号单程飞 行时间，从而不受到时钟同步的限制。飞行时间乘以无线电 波的传输速度（光速），我们就可以得到两个节点之间的距
3.定位系统 (1)室内定位技术 在确定了硫铵仓储系统采用AGV小车后，还需要对AGV
关键技术定位系统进行选择。考虑到硫铵车间现场环境及施 工难度等原因，AGV小车采用基于无线传感器的网路定位系 统。常见的室内无线定位技术主要有超声波定位、蓝牙定 位、ZigBee定位、Wi-Fi定位、UWB定位五种，以上几种定位 技术的详细对比如表1所示。
60 当 代 化 工 研 究 Chenmical Intermediate
技术环应境用工与程研究
2019·04
国内大型空分设备的技术要点与创新方向
＊郝鹏飞 张文溢 （伊犁新天煤化工有限责任公司 新疆 835000）
摘要：随着我国经济不断发展，各行各业呈现出直线上升的趋势。与此同时我国的煤化工行业得到空前的发展，其中包含煤制天然气制
a real-time positioning system, reliable AGV wireless positioning and navigation guidance functions are realized, which further ensures the safe production of ammonium sulphate storage and meets the needs of intelligent production construction.
2019·04
技术环应境用工与程研究
59 当 代 化 工 研 究
Chenmical Intermediate
基于UWB技术的AGV仓储系统应用
＊谷友新 （首钢京唐钢铁联合有限责任公司 河北 063200）
摘要：某钢铁公司焦化厂硫铵仓储系统使用UWB技术来进行室内定位，并通过构建一套实时定位系统，实现可靠的AGV无线定位与导航导
(2)AGV系统构成
AGV输送系统由AGV单车、AGV控制系统、AGV充电系统、 其他辅助器材组成。其中AGV控制系统主要由AGV管理监控计算 机、调度管理模块、图形监控模块、AGV自动调度软件等软件 以及无线AP、定位系统、综合布线等组成。AGV管理监控计算 机通过工业以太网络与仓库物流管理系统计算机进行通信。 AGV管理监控计算机与AGV小车通过无线局域网WLAN进行通讯。
定位技术 超声波
蓝牙
ZigBee Wi-Fi
UWB
精度
10cm
1m
3m
1.5m
2cm
距离
10m
10m
100m
90m
15m
功耗
高
低
低
高
低
成本
高
低
低
低
低
可靠
一般Fra Baidu bibliotek
一般
一般
一般
高
表1 无线定位技术对比 在表1的定位技术中，超声波定位需要有视距路径，蓝 牙、ZigBee和Wi-Fi常通过RSSI测距来实现，而UWB技术与其 他几种方式不同，其带宽高、持续时间短的特点使其具备 很强的时间分辨率，可以有效的使用基于TOA（到达时间测 距）的测距方法（算法优化后）来实现精确的定位。UWB无 线定位误差可以达到2cm以内，效果显著优于其他的无线定 位方法。因此，从高精度和易实现的角度考虑，本系统研究 使用UWB技术来进行室内定位，并通过构建一套实时定位系 统，实现可靠的AGV无线定位与导航导引功能。
Key words：UWB technology；ammonium sulfate storage； location；AGV
1.概述 焦化厂煤气净化工段硫铵作业区经硫铵饱和器生成的硫
铵结晶，经干燥后，送到硫铵包装生产线，进行装袋，包装 及入库，形成最终成品。某钢铁公司焦化厂对硫铵生产线进 行了升级改造，改造后的硫铵生产线分为硫铵包装和硫铵仓 储两大部分，其中包装部分包括称重包装、自动缝包及码垛三 部分，仓储部分采用AGV（Automatic Guided Vehicle-自动引 导车）小车实现自动仓储。本文主要对硫铵自动仓储系统进行 介绍，仓储系统利用AGV小车实现硫铵输送、转储、外销，AGV 小车利用UWB技术进行定位，在保证操作人员及设备装置安 全的同时，提高自动化生产水平，高效率的完成生产任务。
且能够沿着规划好的导引路径行驶，且具有小车编程和停车 选择装置、安全保护以及各种移载或装卸物料功能的轮式 运输车。AGV是以电池为动力来源、车体装有非接触导向装 置，具备独立寻址系统的无人驾驶自动运输车。
硫铵仓储系统采用AGV，可以大大减少因检取或堆置物 料产生的人工成本，同时为操作人员减少因跟踪物料而产生 的大量报表工作，进而提高劳产率。另外，可以直接取消或 者减少非直接劳动力如叉车司机、统计员、车辆调度员以 及发料员的工作。AGV在运输物料过程中按固定规划路径行 驶，加以辅助防撞和障碍物检测，运行安全可靠。鉴于AGV 小车有诸多优点，并且契合焦化厂智能化工厂建设的目标， 所以硫铵仓储系统选用AGV小车作为硫铵输送设备。
引功能，进一步确保硫铵仓储的安全生产，契合智能化生产建设的需求。
关键词：UWB技术；硫铵仓储；定位；AGV
中图分类号：T
文献标识码：A
Application of UWB Technology in Ammonium Sulfate Storage System
Gu Youxin
(Shougang Jingtang Iron and Steel Joint Liability Company, Hebei, 063200) Abstract：The ammonium sulphate storage system in a coking plant of a steel company uses UWB technology to locate indoors. By constructing
(2)UWB测距定位
由于TOA测距结果来源于节点间信号的传播时间，对被 测节点和参考节点的时间同步要求极高。有线和无线的时钟 同步方法会带来成本和开发难度的增加，鉴于以上问题，本 系统采用了一种基于飞行时间的双向测距方法，通过两个节 点间双向通信时传递的收发信号的时间戳来计算信号单程飞 行时间，从而不受到时钟同步的限制。飞行时间乘以无线电 波的传输速度（光速），我们就可以得到两个节点之间的距
3.定位系统 (1)室内定位技术 在确定了硫铵仓储系统采用AGV小车后，还需要对AGV
关键技术定位系统进行选择。考虑到硫铵车间现场环境及施 工难度等原因，AGV小车采用基于无线传感器的网路定位系 统。常见的室内无线定位技术主要有超声波定位、蓝牙定 位、ZigBee定位、Wi-Fi定位、UWB定位五种，以上几种定位 技术的详细对比如表1所示。
60 当 代 化 工 研 究 Chenmical Intermediate
技术环应境用工与程研究
2019·04
国内大型空分设备的技术要点与创新方向
＊郝鹏飞 张文溢 （伊犁新天煤化工有限责任公司 新疆 835000）
摘要：随着我国经济不断发展，各行各业呈现出直线上升的趋势。与此同时我国的煤化工行业得到空前的发展，其中包含煤制天然气制
a real-time positioning system, reliable AGV wireless positioning and navigation guidance functions are realized, which further ensures the safe production of ammonium sulphate storage and meets the needs of intelligent production construction.
2019·04
技术环应境用工与程研究
59 当 代 化 工 研 究
Chenmical Intermediate
基于UWB技术的AGV仓储系统应用
＊谷友新 （首钢京唐钢铁联合有限责任公司 河北 063200）
摘要：某钢铁公司焦化厂硫铵仓储系统使用UWB技术来进行室内定位，并通过构建一套实时定位系统，实现可靠的AGV无线定位与导航导
(2)AGV系统构成
AGV输送系统由AGV单车、AGV控制系统、AGV充电系统、 其他辅助器材组成。其中AGV控制系统主要由AGV管理监控计算 机、调度管理模块、图形监控模块、AGV自动调度软件等软件 以及无线AP、定位系统、综合布线等组成。AGV管理监控计算 机通过工业以太网络与仓库物流管理系统计算机进行通信。 AGV管理监控计算机与AGV小车通过无线局域网WLAN进行通讯。
定位技术 超声波
蓝牙
ZigBee Wi-Fi
UWB
精度
10cm
1m
3m
1.5m
2cm
距离
10m
10m
100m
90m
15m
功耗
高
低
低
高
低
成本
高
低
低
低
低
可靠
一般Fra Baidu bibliotek
一般
一般
一般
高
表1 无线定位技术对比 在表1的定位技术中，超声波定位需要有视距路径，蓝 牙、ZigBee和Wi-Fi常通过RSSI测距来实现，而UWB技术与其 他几种方式不同，其带宽高、持续时间短的特点使其具备 很强的时间分辨率，可以有效的使用基于TOA（到达时间测 距）的测距方法（算法优化后）来实现精确的定位。UWB无 线定位误差可以达到2cm以内，效果显著优于其他的无线定 位方法。因此，从高精度和易实现的角度考虑，本系统研究 使用UWB技术来进行室内定位，并通过构建一套实时定位系 统，实现可靠的AGV无线定位与导航导引功能。
Key words：UWB technology；ammonium sulfate storage； location；AGV
1.概述 焦化厂煤气净化工段硫铵作业区经硫铵饱和器生成的硫
铵结晶，经干燥后，送到硫铵包装生产线，进行装袋，包装 及入库，形成最终成品。某钢铁公司焦化厂对硫铵生产线进 行了升级改造，改造后的硫铵生产线分为硫铵包装和硫铵仓 储两大部分，其中包装部分包括称重包装、自动缝包及码垛三 部分，仓储部分采用AGV（Automatic Guided Vehicle-自动引 导车）小车实现自动仓储。本文主要对硫铵自动仓储系统进行 介绍，仓储系统利用AGV小车实现硫铵输送、转储、外销，AGV 小车利用UWB技术进行定位，在保证操作人员及设备装置安 全的同时，提高自动化生产水平，高效率的完成生产任务。