一、方案概述

公路、铁路隧道的建筑施工环境艰苦恶劣，工种危险系数高，工作人员人数多，使隧道建筑施工企业面临巨大的管理困难，迫切需求一种能够高效、准确的人员管理和安全管理系统。
吉联达隧道人员高精度人员定位系统，采用最新的超宽带UWB定位技术，通过在隧道部署定位基站，工人佩戴标签的方式，实现对人员的实时高精度定位，采用双模远距离基站，间隔600米左右放置一台基站，定位精度优于30厘米，识别速度200张/秒；系统精度高、容量大，实时性好，无漏卡，可同时定位隧道内施工人员、管理人员、施工车辆和重要物资设备；提供位置实时查询、历史轨迹回放、视频联动跟踪、LED大屏统计、复合考勤门禁、跟踪定位指定人员、机械设备定位考勤、电子围栏、行为分析、多卡判断、灾后急救、电量统计、智能巡检等功能，同时我们还创新式开发了基站级紧急撤离报警功能。可以帮助管理方查找和改进薄弱环节，防范施工安全事故的发生。

实时人员定位：当隧道施工人员进入隧道以后，在任何时刻任意位置，定位基站都可以感应到信号，并上  传到监控中心服务器，经过软件处理，得出各具体信息（如：人员，位置，具体时间），同时可把它动态显示（实时）在监控中心的大屏幕并在电脑终端上进行备份，使得管理人员随时了解隧道施工人员的状态。

紧急求救报警：一旦隧道发生突发情况，隧道施工人员可通过按下所携带的定位标签上的定位按钮发出警报；同时，监控室的动态显示界面会立即触发报警事件并进行记录。

人员轨迹回放：可通过吉联达隧道人员安全管理软件查看施工人员的运动轨迹，并支持单个人员某时刻的运动轨迹、多人全轨迹统计查看、自由选择时段轨迹播放。

日常管理查看：管理者可随时观看大屏幕或电脑上的隧道施工人员及设备活动情况，并可查看任意区域、任何班组/部分/个人的信息状况，并可进行报表打印（可选），历史数据查询（可选），为管理带来极大的方便。

二、系统架构

吉联达隧道人员UWB定位系统组成主要有：UWB定位基站、UWB定位标签卡、软件管理终端。

数据传输：可通过部署无线网桥、光纤、以太网等方式。

三、UWB定位原理

吉联达隧道人员高精度定位系统主要由定位基站、标签、应用服务器和网络传输部分组成。基站与标签进行无线通信，接收来自标签的接入请求信息、位置更新POLL信息、位置更新FINAL信息，并对接入信息和POLL信息进行响应，同时将位置更新FINAL信息回传给解算服务器；标签与基站进行无线通信，发送接入请求信息、位置更新POLL信息、位置更新FIANL信息给定位基站，并在FINAL信息中加入标签电量等信息，同时对POLL响应信息进行响应；应用服务器接收来自定位基站含有标签ID的位置更新信息，根据相关参数，如距离、速度等，计算出位置信息，并连同解析的标签电量信息写入数据库，电量更新频率可以按设定的周期来更新；定位引擎解算完成后将实时定位数据展示在地图页面。
UWB又叫超宽带（Ultra-Wideband, UWB），不需要产生连续的高频载波，仅仅需要产生一个时间间隔极短（小于nS）的脉冲，因此也称做脉冲无线电（Impulse Radio，IR），便可通过天线进行发送。需要传送信息可以通过改变脉冲的幅度、时间、相位进行加载，进而实现信息传输。在隧道定位中用到的UWB定位技术遵循802.15.4a标准，在测距的时候，采用ToF(Time of Flight)的方式，计算 A、B两点电磁波飞行的时间，通过时间差计算出两点之间的距离。

四、隧道人员UWB定位安装示意图

五、隧道人员UWB定位核心功能

六、定位基站安装规范与实例

UWB精确定位人员定位设备信号可覆盖600m（两侧各300米、无遮挡），可安装在隧道洞壁上（建议二衬台车进洞后安装定位基站），安装高度3-4m，全线定位时建议间隔500m安装一台基站，注意区分天线方向（否则定位方向会反），尽量远离金属，距离不低于30cm。定位基站采用12V电源适配器供电，电源放置于防水箱内；所有线路必须穿管固定牢靠，网络使用无线网桥或就近接入交换机内。

UWB坐标更新参考点，固定于隧道建成区域洞壁上，用于自动更新防水台车坐标使用，设备自带后备电源（6个月左右充一次电），距离防水台车超过300米后向防水台车方向移动一次即可。

七、软件介绍

隧道施工属高危作业，对该区域的施工人员进行定位，查询该区域施工人员身份、数量和分布情况，查询人员的实际位置、活动轨迹。定位的精度取决于基站和定位卡的类型，系统可添加辅助标记、设置作业区域、危险区域、历史回放等功能。

八、资质证书

九、部分案例