典型案例

从场景需求到项目交付,用真实案例见证高精度人员定位系统应用成效

丽水周岭根隧道uwb定位项目


  一、项目背景

  周岭根隧道隶属浙江省重点工程——仙居至庆元公路松阳县水南至枫坪段工程(西竹玉公路),该公路主线全长约37.36公里,总投资超21亿元,是浙西南山区交通动脉升级的核心工程。隧道全长2.3公里,采用双向双车道设计,施工环境呈现“狭长密闭、多作业面交叉、人员车辆高流动性”特点,传统人工点名、视频巡检等管理方式存在以下痛点:

  安全风险高:人员误入爆破区、违规进入未支护段等行为难以及时预警;

  应急响应慢:事故发生后人员位置难锁定,救援路径规划缺乏数据支撑;

  管理效率低:人员分布散、流动性大,巡检覆盖率与工时统计依赖人工,误差率超30%。

  为破解上述难题,飞远光电基于UWB(超宽带)技术,结合隧道施工场景需求,为周岭根隧道量身打造“高精度人员定位管理系统”,推动施工安全智能化升级。

  二、合作目标

  安全管控升级:实现隧道内人员厘米级定位,违规越界、静止超时等风险100%预警;

  应急响应优化:事故发生后30秒内锁定被困人员位置,联动周边摄像头与应急广播;

  管理效能提升:自动生成人员考勤、工时统计、轨迹分析等报表,减少人工巡检成本40%;

  合规保障落地:满足《公路水运工程安全生产监督管理办法》对隧道施工安全监测要求。

  三、技术方案

  1. 系统架构

  定位层:隧道内布设UWB基站网络,人员佩戴安全帽式定位器,构建厘米级定位网络;

  传输层:采用光纤环网+工业级无线Mesh自组网双链路,确保信号全域覆盖;

  平台层:飞远光电自主研发“隧道施工安全管控平台”,集成GIS地图、视频监控、应急广播等系统;

  应用层:提供Web端、移动端双平台操作,支持项目部、监理单位、施工班组多角色协同。

  2. 硬件部署

  UWB基站:

  型号:FY-UWB-T200(防爆型)

  部署策略:沿隧道两侧每隔150米对称安装,交叉口、掌子面等关键区域加密至50米,共部署基站22台;

  技术参数:防护等级IP67,抗金属干扰能力提升60%,支持-30℃~+70℃宽温运行。

  安全帽式定位器:

  型号:FY-UWB-H10(矿用本质安全型)

  功能特性:

  定位精度:20-40cm(空旷环境≤20cm,复杂环境≤40cm);

  安全防护:防爆、防水、防尘,抗2米跌落冲击;

  告警功能:集成SOS一键报警、静止超时(5分钟)震动+声光告警;

  续航能力:内置5000mAh锂电池,支持30天连续工作,支持无线充电。

  3. 定位技术

  TDOA+AOA融合算法:

  TDOA(到达时间差):通过信号到达不同基站的时间差构建双曲线方程,实现隧道纵向高精度定位;

  AOA(到达角):结合天线阵列测量信号入射角度,修正横向定位偏差;

  抗多径优化:采用信道状态信息(CSI)分析技术,过滤隧道壁反射干扰,定位可用性≥99.9%。

  四、核心功能模块

功能模块 功能描述 技术实现
实时位置 监控隧道内人员位置动态显示,支持三维地图分层查看(掌子面、二衬段、逃生通道等)。 基于BIM模型与UWB定位数据融合,更新频率≤1秒,支持按班组、工种筛选。
静止超时告警 人员静止超5分钟自动触发三级告警(定位器震动→监控中心弹窗→短信推送项目经理)。 结合加速度传感器与定位数据,误报率≤0.1%,支持自定义静止时长阈值。
电子围栏管控 自定义爆破区、未支护段、车辆禁行区等电子围栏,越界时联动声光报警与视频追踪。 支持多边形/圆形围栏绘制,误报率≤0.3%,联动周边2个摄像头自动调取画面。
视频联动追踪 点击人员位置自动调取最近摄像头画面,支持轨迹与视频时间轴同步回放。 对接海康威视、大华等主流品牌NVR,延迟≤300ms,支持4画面分屏。
应急救援指挥 事故发生时,系统自动规划最短救援路径,联动避险硐室门禁、应急照明与通风系统。 路径规划算法结合隧道三维模型,支持离线模式运行,救援响应时间缩短70%。
数据统计分析 生成人员考勤、工时分布、违规次数等报表,支持导出为Excel/PDF格式。 采用大数据可视化技术,生成热力图、柱状图、趋势分析,支持按日/周/月筛选。
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