第6期 2017年6月
组合机床与自动化加工技术
Modular Machine Tool & Automatic Manufacturing Technique
文章编号：10012265(2017)06008604
D0I:10. 13462/j. cenki. mmtamt. 2017. 06. 022
No.6 Jun.2017
面向离散制造物联车间的UWB实时定位系统设计*
张成龙“，李少波，陈伟兴
（贵州大学a.大数据与信息工程学院;b.机械工程学院;c.现代制造技术教育部重点实验室，贵阳 550025)
摘要：离散型制造业生产过程复杂多变，制造资源具有更为广泛的动态特性，为进行有效的制造资源管理控制，实现制造物联车间实时位置数据的采集，基于制造物联事件主动感知技术架构，提出了。一种离散制造物联车间资源定位管理模型，设计了一种基于超宽带技术的制造资源定位系统，改进了一种基于自适应阀值函数的小波周值去噪算法并实现，能够有效降低外界固素的干扰，减少定位误差，实现对离散制造车间制造资源的实时定位，有效获取人员、物料、物流车辆等制造资源的位置数
据，使于进行资源感知和调度管理，从而提升管理标准及产品品质。关键词：超宽带技术；实时定位；离散型制造业；制造物联；信息系统
中图分类号：TH122;TG506
文献标识码：A
Real-time Positioning System Based on UWB Design for Discrete Manufacturing Group Workshop ZHANG Cheng-long',LI Shao-Bo’, CHEN Wei-xing
( a. College of Big Data and Information Engineering; b. School of Mechanical Engineering; c. Key Laboratory of Advanced Manufacturing Technology, Ministry of Education, GuiZhou University, Guiyang 550025, China) Abstract: The manufacturing process of discrete manufacture is complex and varied, manufacturing re-sources have a wider dynamic characteristics, in view of control management manufacturing resources effec-tively, realization gathering real-time location data of IoMT-based workshop, A management system of re-sources-locating for IoMT-based discrete plant was established based on an active perception technical frame-work of manufacturing data, and designed a positioning system for Manufacturing resources based on UWB, improve a wavelet threshold de-noising algorithm based on adaptive threshold function and realized, can re-duce the interference of external factors effectively , reduce the error of positioning , and could gathering real time location of IoMT-based workshop, access the location of the manufacturing resources effectively, such as the staff, material, logistics vehicles, convenient for awareness and scheduling management, Finaly im-prove the management standard and product quality.
Key words: UWB; real-time positioning; discrete manufacturing; IoMT; information system
0引言
制造物联[1-2】（Internet of Manufacturing Things， IoMT)作为一种新型制造模式，高度集成与融合了电子信息技术、智能传感技术与先进制造技术，有利于制造过程的智能化提升和改造，促进“智慧制造”的实现。离散型制造企业具有产品品种多、工艺过程复杂、供应商和客户众多等特点")，其生产过程复杂多变，原材料、设备、工装模具、场地、操作人员等制造资源具有广泛的动态特性，为进行有效的制造资源感知管理控制，保障企业安全生产，提高企业生产效率，推进离散型制造企业“智能化”发展，实时有效的生产数据位置信息采集变得十分必要。
传统的定位应用全球定位系统（GPS）受到制造车收稿日期：20160827：修回日期：20160930
间场景限制、安装成本等因系影响，无法有效解决离散型制造车间定位问题。目前应用于离散型制造企业定位的技术主要有RFID定位技术、WIFI定位技术、Zig-bee定位技术等，但是上述技术在制造车间环境电磁干扰和制造资源等障碍物影响下，存有定位精度偏低，实时性较差以及定位故障率较高等问题
超宽带（UltraWideBand，UWB）技术具有功耗低结构简单、高传输速率、不易被截获、高穿透性等优点[4]在变电站作业环境3]、危险化学物品仓储16]、矿井人员机车定位3等方面得到广泛应用，但是超宽带脉冲易受到噪声干扰，影响定位精度。为降低噪声影响，设计一种基于自适应阔值函数的小波阔值去噪算法，并基于数字信号处理器（Digital SignalProcessor，DSP）实现数字滤波，更加精确、稳定、有效进行噪声去除。
*基金项目：国家自热科学基金（51475097)；工信部智能制造示范项目（工信部联装[2016]213号）；费州省重大基础研究（聚科合JZ字[2014]2001 作者简介：张成龙（1992—），男，山东枣庄人，费州大学预士研究生，研究方向为数字通信与信息系统，（E-mail)995010174@q-com
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