双通道UWB定位方式的隧道人员定位方案

一、隧道人员定位系统概述

针对隧道目前存在的施工环境复杂、作业风险系数高、施工人员管理困难等问题，星网云联研发基于无线自组网的免布线UWB隧道人员定位系统，能高效、精准地实现施工人员实时定位、电子围栏、视频联动、区域报警、紧急求救、考勤管理等功能，助力隧道施工人员安全管理。

隧道人员定位系统采用UWB定位技术，定位基站同时集成双通道UWB模块、窄带无线模块，结合窄带无线数据网络可实现标签与不同基站测距的智能切换。 相较于传统UWB定位，星网云联隧道定位基站采用双通道UWB定位方式，单基站即可双通道测距，基站部署间距300-600米；同时基于无线自组网传输数据，免布线，施工简单，维护方便。

隧道人员定位系统通过在隧道内已完工区部署一维隧道定位基站，施工区的防水台车、二衬台车部署星网云联研发的隧道专用子基站（电池供电），实现对施工人员、工作车辆和工程机械设备精准定位，定位精度*高可达10cm。

二、隧道人员定位系统优势

1、基站部署：星网部署间距＞传统部署

星网云联隧道人员定位：

基站双通道测距，部署间距可达300-600米，所需定位基站数量少，施工难度低

传统UWB隧道人员定位：

基站单通道测距，部署间距可达150-200米，所需定位基站数量多，施工难度高

系统优势：部署间距提升2-3倍，基站数量减少1/2-2/3

窄带波束天线技术+双射频前端技术：专为隧道定制的双窄带波束定向天线，采用双射频前端输出，实现单基站信号前后双向辐射，双向定位。

2、施工布线：星网定位真0布线＞传统UWB100%布线

星网云联隧道人员定位：

布线方式：免布线；电源：直接依靠强电

传统UWB隧道人员定位：

布线方式：光纤或网线；电源：POE交换机或适配器（光纤交换机）；施工：熔纤（或固定光模块）+网络调试

系统优势：布线0成本

无线自组网数据传输技术：定位数据采用mesh无线自组织网络技术；支持＞30个基站级联传输；*大无线宽带双频1.167Gbps。

3、项目成本：

星网云联隧道人员定位：

隧道施工过程中一定距离增加基站，系统自动获取基站位置，减少安装、调试工作量，维护成本低。

传统UWB隧道人员定位：

隧道施工过程中增加基站，需新增布线、安装和调试设备，维护成本高。

系统优势：满足隧道施工移动性的特点，维护成本大幅降低

标签预位置估算技术：系统根据窄带无线网络估算出标签的预位置，再结合UWB双通道定位，精准定位标签位置。

三、隧道人员定位产品组成：

1、隧道人员双通道定位基站

定位方式：UWB、窄带无线

数据传输方式：无线自组网传输

测距方式：TOF测距，双向

双射频前端

300-600米

定位精度：*高10cm

定位维度：一维定位

天线类型：窄带波束定向天线

使用方式：隧道定位基站部署于洞口、完工区，已完工区使用一维精准定位

2、隧道人员定位子基站

定位方式：UWB、窄带无线

数据传输：无线传输

测距方式：TOF测距

射频方式：低功耗UWB前端

定位精度：*高10cm

定位维度：一（二）维定位

天线类型：内置全向天线

供电方式：电池（容量可选）或直流适配器

使用方式：子基站部署于施工区台车上，施工区使用一维精准定位

3、隧道人员定位安全帽标签

定位方式：UWB、窄带无线

数据传输：窄带无线网络

测距方式：TOF测距+TDOA

定位精度：10cm

定位维度：一（二）维定位

使用方式：人员佩戴/粘贴在设备上

4、隧道人员定位引擎

兼容TDOA、TOF、AOA、RSSI指纹、无线SLAM等各种定位技术，通过多种定位算法融合得到更高的定位精度和稳定性。

5、隧道人员定位地图

自研的高精度矢量地图，支持二维、三维可视化呈现；轻量化渲染引擎，标准化开发接口，支持本地部署，可加载各物联网应用。

使用方式：在定位管理平台上展示

四、隧道人员定位基站部署

五、隧道人员定位实施架构

六、隧道人员定位系统功能

1、实时定位

实时定位隧道施工人员位置；

实时监测当前隧道、区域、部门、工种等进入场景人数、具体位置；

实时查看隧道人员分布情况以方便后台调度。

2、实时定位查询

多条件筛选，查询定位人员综合信息；

一键追踪目标信息。

3、电子围栏

灵活设置电子围栏、出入权限及报警规则；

对无权限进入电子围栏区域人员进行报警管理。

4、视频联动

定位视频监控联动，实施掌握现场动态；

进入电子围栏区域，触发入界报警提示。

5、区域报警

限制区域设置自主化；

灵活配置任意区域限制规则；

实现对不同人员、不同区域、不同时间规范限制；

让管理更精确、更高效。

6、紧急求救

人员穿戴设备与平台无线双向通讯；

实时接收人员异常求救信息；

精准定位求救人员位置；

主动声光提醒，高效快速应对异常情况。

7、考勤管理

全自动化人员考勤；

可制定区域人员考勤、部门人员考勤等多种考勤方式；

考勤数据自动统计储存。

8、定位轨迹查询

智能储存统计区域停留信息，让定位有迹可循；

自由选择回放时间。

9、区域设备可视化管理

通过3D地图与设备信息完美结合；

实时检测全局设备状态；

精确定位故障设备；

实现可视化管理，让运维更方便、更高效。

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