星網(wǎng)云聯(lián)通過采用先進(jìn)的uwb超寬帶無線定位技術(shù)，通過在隧道部署定位基站，為工人佩戴定位安全帽的方式，能夠?qū)崿F(xiàn)對(duì)人員或物資的實(shí)時(shí)高精度定位。
一、應(yīng)用背景
隧道施工過程中作業(yè)現(xiàn)場(chǎng)點(diǎn)多面廣，安全管控難度增加，為了保證隧道施工安全、施工質(zhì)量、施工進(jìn)度等，需要把規(guī)范現(xiàn)場(chǎng)安全管理放在首要位置來抓，采取有力措施強(qiáng)化現(xiàn)場(chǎng)安全風(fēng)險(xiǎn)管控，查找和改進(jìn)薄弱環(huán)節(jié)，特別要防范人身安全事故的發(fā)生。
為實(shí)現(xiàn)隧道施工過程的安全高效，有必要提供一套集風(fēng)險(xiǎn)管控、人員管理、實(shí)時(shí)顯示、應(yīng)急救援等功能的智慧監(jiān)管系統(tǒng)。
二、方案介紹
我方針對(duì)隧道施工環(huán)境，提出一套基于UWB（Ultra-Wide-Band，超寬帶）技術(shù)的實(shí)時(shí)定位監(jiān)管系統(tǒng)，結(jié)合人臉識(shí)別、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等實(shí)現(xiàn)對(duì)隧道施工人員、設(shè)備、物資的實(shí)時(shí)定位，有效獲取人員、物資位置信息、時(shí)間信息、軌跡信息等，及時(shí)發(fā)現(xiàn)遺漏異常行為，實(shí)現(xiàn)自動(dòng)化監(jiān)管設(shè)施聯(lián)合動(dòng)作，提高應(yīng)急響應(yīng)速度和事件的處置速度，有效提高施工現(xiàn)場(chǎng)的管理水平和管理效率。
隧道人員定位系統(tǒng)-基于無線主組網(wǎng)的免布線系統(tǒng)架構(gòu)
1. 定位準(zhǔn)確度、精度
定位準(zhǔn)確度是空間實(shí)體位置信息（通常為坐標(biāo)）與其真實(shí)位置之間的接近程度，本系統(tǒng)中通俗講就是系統(tǒng)定位引擎計(jì)算出來的標(biāo)簽位置與標(biāo)簽真實(shí)位置之間的偏差，系統(tǒng)2維定位準(zhǔn)確度為10cm。
2維定位精度即定位系統(tǒng)輸出定位標(biāo)簽坐標(biāo)值的方差，系統(tǒng)2維定位的3σ精度（3σ精度即zui多有0.3%的測(cè)量結(jié)果超過該精度）為0.3m。
我們通過定位準(zhǔn)確率衡量0維定位的性能指標(biāo)，系統(tǒng)0維定位的準(zhǔn)確率不小于99%。
2. 基站性能指標(biāo)
星網(wǎng)云聯(lián)隧道定位基站采用雙通道UWB定位方式，單基站即可雙通道測(cè)距，基站部署間距300-600米；同時(shí)基于無線自組網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù)，免布線，施工簡(jiǎn)單，維護(hù)方便。其中雙通道定位基站主要性能如下：
(1) 定位方式：UWB、窄帶無線
(2) 數(shù)據(jù)傳輸方式：無線自組網(wǎng)傳輸
(3) 測(cè)距方式：TOF測(cè)距，雙向
(4) 射頻方式：雙射頻前端
(5) 部署間距：300-600米
(6) 定位精度：zui高10cm
(7) 定位維度：一維定位
(8) 天線類型：窄帶波束定向天線
(9) 使用方式：隧道定位基站部署于洞口、完工區(qū)，已完工區(qū)使用一維精準(zhǔn)定位
隧道人員定位系統(tǒng)通過在隧道內(nèi)已完工區(qū)部署一維雙通道隧道定位基站，施工區(qū)的防水臺(tái)車、二襯臺(tái)車部署星網(wǎng)云聯(lián)研發(fā)的隧道專用子基站（電池供電），實(shí)現(xiàn)對(duì)施工人員、工作車輛和工程機(jī)械設(shè)備精準(zhǔn)定位，定位精度zui高可達(dá)10cm。
其中隧道人員定位子基站主要性能如下：
(1) 定位方式：UWB、窄帶無線
(2) 數(shù)據(jù)傳輸：無線傳輸
(3) 測(cè)距方式：TOF測(cè)距
(4) 射頻方式：低功耗UWB前端
(5) 定位精度：zui高10cm
(6) 定位維度：一（二）維定位
(7) 天線類型：內(nèi)置全向天線
(8) 供電方式：電池（容量可選）或直流適配器
(9) 使用方式：子基站部署于施工區(qū)臺(tái)車上，施工區(qū)使用一維精準(zhǔn)定位
3. 標(biāo)簽卡性能指標(biāo)
本次定位標(biāo)簽卡提供工業(yè)型標(biāo)簽卡及安全帽安裝套件。
隧道人員定位之安全帽定位標(biāo)簽具體性能如下：
(1) 定位方式：UWB、窄帶無線
(2) 數(shù)據(jù)傳輸：窄帶無線網(wǎng)絡(luò)
(3) 測(cè)距方式：TOF測(cè)距+TDOA
(4) 定位精度：10cm
(5) 定位維度：一（二）維定位
(6) 使用方式：人員佩戴/粘貼在設(shè)備上
三、盤點(diǎn)：隧道人員定位功能實(shí)現(xiàn)哪些功能？
1. 隧道人員定位功能之實(shí)時(shí)顯示
通過實(shí)時(shí)顯示監(jiān)管施工人員，實(shí)現(xiàn)對(duì)人員的管控。
隧道人員定位系統(tǒng)可通過平面、立體和列表三種視圖方式實(shí)時(shí)顯示定位區(qū)域內(nèi)不同類型人員（標(biāo)簽）的實(shí)時(shí)位置，方便監(jiān)管人員隨時(shí)了解定位區(qū)域內(nèi)不同類型人員（標(biāo)簽）的實(shí)時(shí)狀態(tài)，可以分區(qū)域統(tǒng)計(jì)人數(shù)。
2. 隧道人員定位功能之軌跡回放
針對(duì)異常情況，可回放查看員工運(yùn)動(dòng)軌跡。
隧道人員定位系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)保存定位區(qū)域內(nèi)不同類型人員的運(yùn)動(dòng)軌跡，監(jiān)管人員可以通過姓名或卡號(hào)、工號(hào)查看人員在某個(gè)時(shí)間段內(nèi)的運(yùn)動(dòng)軌跡，運(yùn)動(dòng)軌跡數(shù)據(jù)保存時(shí)長(zhǎng)（自動(dòng)保存多少天的數(shù)據(jù)）可根據(jù)客戶需求定制。
3. 隧道人員定位功能之考勤管理
軟件自動(dòng)考勤，提高考勤效率及現(xiàn)場(chǎng)施工效率。
隧道人員定位系統(tǒng)可自動(dòng)生成某個(gè)時(shí)間段的考勤報(bào)表，通過姓名和卡號(hào)、工號(hào)可以進(jìn)行查詢、導(dǎo)出個(gè)人的考勤記錄。也可以通過定位區(qū)域內(nèi)人員工種類型、部門類型等查詢、導(dǎo)出團(tuán)體的考勤記錄。通過圖表的方式直觀查看出勤率和出勤人數(shù)。
4. 隧道人員定位功能之呼叫求救
當(dāng)隧道施工場(chǎng)地發(fā)生災(zāi)情或其他異常情況時(shí)，監(jiān)管人員在軟件實(shí)時(shí)監(jiān)控界面點(diǎn)擊撤離指令后，通過鼠標(biāo)選定需要撤離的區(qū)域，軟件后臺(tái)會(huì)向在該區(qū)域內(nèi)的施工人員發(fā)送撤離指令，區(qū)域內(nèi)施工人員攜帶的標(biāo)簽收到撤離指令后，通過聲光報(bào)警提示人員緊急撤離危險(xiǎn)區(qū)域。
如隧道施工人員遇到緊急情況發(fā)生時(shí)，也可以長(zhǎng)按標(biāo)簽中的“呼救”按鍵，及時(shí)發(fā)送求救信號(hào)，管理軟件接收到求救信號(hào)后會(huì)彈出窗口提示監(jiān)管人員及時(shí)進(jìn)行處理。防止危險(xiǎn)情況擴(kuò)大化、嚴(yán)重化、不可估量化。
5. 隧道人員定位功能之異常行為檢測(cè)
由于隧道施工環(huán)境的特殊性，對(duì)施工人員行為管控十分重要，對(duì)人員消失、聚眾、超時(shí)和脫崗等異常行為進(jìn)行實(shí)時(shí)監(jiān)控，如有發(fā)現(xiàn)立即報(bào)警，提高對(duì)施工人員自身安全的管理措施。
6. 隧道人員定位功能之重要物資管理
通過物資管理，提高物資的利用效率。
通過管理軟件對(duì)重要物資設(shè)置權(quán)限監(jiān)管，只允許有權(quán)限人員搬離物資，若無權(quán)限人員搬離物資，系統(tǒng)將會(huì)自動(dòng)報(bào)警、攝像拍照并通知管理人員。
