2025最新隧道人员高精定位系统解决方案
2025-05-27 14:53:57

“第十四个五年规划和2035年远景目标纲要”明确要求,到2025年,基建行业(包括隧道施工)需全面实现智能化、绿色化转型,并同步升级安全标准。在智能化方面,强制应用BIM、数字孪生和物联网技术,实现施工全流程数字化管理,推广AI风险预警。安全标准进一步强化,包括动态地质风险评估、高精度人员定位、智能应急救援系统,并实行终身质量安全责任追溯。

一:系统介绍
  隧道人员定位系统是一种基于UWB高精度的数字化安全管理系统,通过在隧道内布设定位基站,配合施工人员佩戴的定位标签,实现优于30cm高精度实时定位追踪。系统具备电子围栏、越界预警、一键SOS求救报警等功能,可实时监控人员位置分布,并在危险区域自动报警。同时系统自动记录人员轨迹和考勤数据,支持与BIM模型结合实现三维可视化管控,形成隧道施工综合安全管理云平台。系统符合安全标准要求,由UWB定位基站、防水防尘定位标签(IP67防护等级)及云端管理平台组成,通过无线网桥/光纤网络传输数据,有效提升隧道施工安全管控水平。

二:定位原理
  隧道UWB(超宽带)定位系统通过部署在隧道内的固定定位基站和人员佩戴的UWB标签,利用纳秒级超窄脉冲信号进行测距定位。系统采用TOF(飞行时间)或TDOA(到达时间差)算法,通过测量信号在基站与标签之间的传播时间或不同基站接收信号的时差,结合三角定位原理实时计算人员/设备的精确位置。UWB信号具有抗多径干扰能力强、穿透性好等特性,特别适合隧道复杂环境,配合时间同步技术和位置解算引擎,可实现全隧道覆盖的实时高精度定位,并将位置数据通过工业环网上传至监控中心进行三维可视化展示。

三:核心功能
01.实时高精度定位
采用UWB技术,定位精度优于30厘米,实时显示人员、车辆及设备的精确位置,支持3D可视化,可在数字地图上动态展示移动轨迹。

 

02.电子围栏与越界预警
设置危险区域(如掌子面、未支护区),未经授权进入立即触发声光报警,支持滞留超时报警,防止人员长时间停留高风险区域。

 

03.SOS紧急求救报警
人员可通过UWB标签一键求救,系统自动锁定位置并联动云平台弹窗告警,提升应急响应速度。

 

04.历史轨迹追溯
完整记录人员/设备的移动路径,支持时间轴回放,便于事故分析与责任追溯。

 

05.智能考勤与工时统计
自动生成人员出入隧道记录、工作时长统计,替代传统人工点名。

 

06.多系统融合联动
与门禁系统、视频监控、气体检测仪等多设备联动,实现综合安全管理。异常情况(如瓦斯超标)自动关联最近人员位置,推送撤离指令。

 

07.低功耗与高可靠性
UWB标签续航≥40天,防水防尘(IP67),适应隧道恶劣环境。基站支持工业级防护,确保长期稳定运行。

 

08.数据报表与分析
自动生成热力图、人员分布密度、风险事件统计等报表,辅助管理决策。

 

09.多终端监控
支持PC端网页管理平台与移动端小程序,实时同步定位数据,可视化展示人员分布,手机接收报警推送,实现远程移动监管。

 

10.智慧大屏
通过直观的可视化数据展示和实时动态监控,为管理者提供全局态势感知和智能决策支持,大幅提升管理效率和应急响应能力。

 

11.系统集成与扩展
提供底层硬件开发协议,管理系统可以与三方平台进行数据对接,提升价值。支持与其他管理系统的集成,如考勤系统、门禁系统、后备电源等,提高整体管理效率。

 

四:设备介绍
01.定位基站-UWB基站
  多基站定位系统,覆盖1000m,精度优于30cm(无遮挡),采用TOF测距。设备含铸铝外壳、支架、定向双天线13±1dBi、馈线、12V/1.5A电源及网络尾线。工作电压12V,<300mA,有RJ-45口、指示灯、继电器报警、蜂鸣器。IP67防护,本安防爆Ex ib IIB T4 Gb。

02.定位标签-安全帽签
  专为施工人员设计的高精度定位终端,采用超宽带(UWB)无线通信技术,可提供优于30厘米的实时定位精度。帽签具有坚固的工业级设计,达到IP65防护等级,具备防水防尘特性,能适应隧道内潮湿、多尘的恶劣环境。支持40天以上续航,并配备低电量提醒功能。集成一键SOS紧急呼叫按钮,在危险情况下可快速发出求救信号。该设备与UWB定位基站配合使用,可实现人员实时定位、电子围栏预警、轨迹追溯等功能,为隧道施工提供全方位的安全保障。

03.定位标签-手环
  采用高精度UWB定位技术,在隧道复杂环境下实现厘米级实时定位。产品采用人性化手腕佩戴设计,配备可拆卸式弹性软胶表带,具有亲肤透气的特性,确保长时间佩戴舒适性。手环达到IP67高级防护等级,具备优异的防水防尘性能,完全适应隧道潮湿多尘的作业环境。支持实时电量显示、时间显示等基础功能,同时具备心率监测、血氧检测等健康管理功能。特别配备的一键求救按钮可在紧急情况下快速触发报警,配合佩戴检测功能确保设备始终处于工作状态,为隧道作业人员提供全方位的安全防护和健康监护。

 

五:系统联动
01.系统联动-与车辆调度系统联动
  与隧道车辆调度系统通过数据互联实现智能联动,依托人员定位技术实时追踪作业人员位置,并结合车辆调度系统的实时路径规划与交通管控功能,动态构建人车协同安全网络。当车辆接近人员密集区域时,系统自动触发声光预警并限制车辆行驶速度,同步向人员发送避让提醒;同时基于人车位置热力图优化车辆通行路线与调度时序,有效规避人车交汇风险,提升隧道作业安全等级与运输效率,形成人车空间隔离、风险主动预警、资源动态调配的智慧管控闭环。

02.系统联动-与红绿灯控制系统联动
  与隧道红绿灯控制系统联动,通过数据交互实现协同管控,基于高精度定位技术实时监测施工人员位置分布,并与红绿灯控制逻辑深度耦合。当人员进入车辆通行区域或高风险路段时,系统自动触发临近区域红灯禁行信号,同步激活声光报警装置警示车辆刹停,并通过人员定位终端推送紧急避让指令;同时根据人员动态位置热力图,智能调整红绿灯配时方案与安全管控区域范围,实现“人进车停、人撤车行”的分时分区管控,有效阻断人车交叉作业风险,构建隧道空间人车冲突主动隔离、信号联动干预的安全防护体系。

03.系统联动-与一键报警系统联动
  隧道人员定位系统与一键报警系统通过智能联动,构建全方位的施工安全防护体系。当施工人员触发SOS报警按钮时,系统会立即锁定报警人员的精确位置,并在监控中心的电子地图上进行显示,同时自动调取最近摄像头画面,云平台会立刻弹窗告警,并自动生成人员身份信息。这种联动机制将传统被动监控转变为主动预警,大幅缩短了应急响应时间,为隧道施工安全提供了双重保障,有效提升了突发事件的处置效率。

04.系统联动-与爆破预警系统联动
  隧道人员定位系统与爆破预警系统实现智能联动,在装药、爆破及排爆等关键作业阶段形成全方位安全防护机制。系统通过三大核心功能保障作业安全:首先,洞口智能终端实时发出"隧道爆破,请立即撤离"的双色文字警示和语音提示;其次,门禁系统自动启动应急响应,配合定位系统引导人员有序撤离,并在爆破期间保持锁定状态,通过声光报警和"隧道爆破,禁止通行"提示杜绝人员误入;最后,联动LED显示屏实时更新爆破作业进度,实现全流程可视化监管。该联动系统通过多重防护措施,有效解决了传统爆破作业中人员疏散不彻底、隔离不严格等安全隐患,大幅提升了隧道爆破作业的安全管理水平。

05.系统联动-与门禁系统联动
  隧道人员定位系统能够与门禁系统实现智能联动,实时精准地播报并展示出入隧道的人员与车辆信息,同时严密监控每位人员是否规范佩戴了定位卡与安全帽,并对特殊工种人员开展详尽的安全宣传与教育。洞口部署的智能提示终端设备,能够依据各类实际场景需求,灵活循环播放相应的语音警告及醒目的双色文字提示,这一机制从根本上阻断了未经许可的人员进入洞内作业区域,为隧道作业环境的安全与秩序提供了坚实保障。

06.设备联动-UPS后备电源
  针对隧道施工中复杂电力环境引发的突发断电事故,包括电网调度停电、工序干扰断电、临时故障及电压不稳造成的设备损毁等痛点,我司自主研制了隧道专用应急电源系统,可实现市电中断时无缝切换,彻底消除电力中断盲区。通过集成人员定位系统独立供电单元,在极端电力环境下仍能持续监测洞内人员动态,有效预防因突发停电导致的安全监控失效风险,显著提升隧道施工安全防护体系的可靠性与应急响应能力。

六:智慧隧道数字平台
01.实时定位
  通过智慧大屏实时动态呈现数字地图场景下的人员车辆精准位置分布,实现遇险事件快速定位响应与可视化救援调度,并直观展示人员车辆空间分布态势以支撑高效指挥决策。

02.一键定位
  通过一键定位功能,可即时锁定目标人员车辆所在空间位置,显著提升应急响应效率与资源调度精准度,为人员车辆安全管控与高效协作提供可视化决策支持。

03.区域统计
  基于电子围栏与空间智能技术,对重点监控区域(如高风险区、敏感点位)实施动态分区,实时统计人数车辆并三维可视化,联动AI视频监控预警异常行为,为安全管控、资源调度及风险研判提供高精度空间数据支撑。

04.智能考勤
  基于门禁系统与人员车辆定位系统的实时联动,构建“身份-位置-行为”全要素动态感知网络,实现出勤状态智能监测、考勤数据自动生成、作业人车数量实时掌控及应急场景下身份信息解算,为精准救援决策、事故溯源分析及安全合规管控提供高置信度、强时效性的全域数据支撑,全面强化复杂作业环境下的风险预控与应急响应能力。

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