星網(wǎng)云聯(lián)通過采用先進的uwb超寬帶無線定位技術,通過在隧道部署定位基站,為工人佩戴定位安全帽的方式,能夠實現(xiàn)對人員或物資的實時高精度定位。
一、應用背景
隧道施工過程中作業(yè)現(xiàn)場點多面廣,安全管控難度增加,為了保證隧道施工安全、施工質量、施工進度等,需要把規(guī)范現(xiàn)場安全管理放在首要位置來抓,采取有力措施強化現(xiàn)場安全風險管控,查找和改進薄弱環(huán)節(jié),特別要防范人身安全事故的發(fā)生。
為實現(xiàn)隧道施工過程的安全高效,有必要提供一套集風險管控、人員管理、實時顯示、應急救援等功能的智慧監(jiān)管系統(tǒng)。
二、方案介紹
我方針對隧道施工環(huán)境,提出一套基于UWB(Ultra-Wide-Band,超寬帶)技術的實時定位監(jiān)管系統(tǒng),結合人臉識別、視頻監(jiān)控系統(tǒng)等實現(xiàn)對隧道施工人員、設備、物資的實時定位,有效獲取人員、物資位置信息、時間信息、軌跡信息等,及時發(fā)現(xiàn)遺漏異常行為,實現(xiàn)自動化監(jiān)管設施聯(lián)合動作,提高應急響應速度和事件的處置速度,有效提高施工現(xiàn)場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
1. 定位準確度、精度
定位準確度是空間實體位置信息(通常為坐標)與其真實位置之間的接近程度,本系統(tǒng)中通俗講就是系統(tǒng)定位引擎計算出來的標簽位置與標簽真實位置之間的偏差,系統(tǒng)2維定位準確度為10cm。
2維定位精度即定位系統(tǒng)輸出定位標簽坐標值的方差,系統(tǒng)2維定位的3σ精度(3σ精度即zui多有0.3%的測量結果超過該精度)為0.3m。
我們通過定位準確率衡量0維定位的性能指標,系統(tǒng)0維定位的準確率不小于99%。
2. 基站性能指標
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距,基站部署間距300-600米;同時基于無線自組網(wǎng)傳輸數(shù)據(jù),免布線,施工簡單,維護方便。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) 測距方式:TOF測距,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)的防水臺車、二襯臺車部署星網(wǎng)云聯(lián)研發(fā)的隧道專用子基站(電池供電),實現(xiàn)對施工人員、工作車輛和工程機械設備精準定位,定位精度zui高可達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) 測距方式:TOF測距
(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)臺車上,施工區(qū)使用一維精準定位
3. 標簽卡性能指標
本次定位標簽卡提供工業(yè)型標簽卡及安全帽安裝套件。
隧道人員定位之安全帽定位標簽具體性能如下:
(1) 定位方式:UWB、窄帶無線
(2) 數(shù)據(jù)傳輸:窄帶無線網(wǎng)絡
(3) 測距方式:TOF測距+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/粘貼在設備上
三、盤點:隧道人員定位功能實現(xiàn)哪些功能?
1. 隧道人員定位功能之實時顯示
通過實時顯示監(jiān)管施工人員,實現(xiàn)對人員的管控。
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時顯示定位區(qū)域內(nèi)不同類型人員(標簽)的實時位置,方便監(jiān)管人員隨時了解定位區(qū)域內(nèi)不同類型人員(標簽)的實時狀態(tài),可以分區(qū)域統(tǒng)計人數(shù)。
2. 隧道人員定位功能之軌跡回放
針對異常情況,可回放查看員工運動軌跡。
隧道人員定位系統(tǒng)會自動保存定位區(qū)域內(nèi)不同類型人員的運動軌跡,監(jiān)管人員可以通過姓名或卡號、工號查看人員在某個時間段內(nèi)的運動軌跡,運動軌跡數(shù)據(jù)保存時長(自動保存多少天的數(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
軟件自動考勤,提高考勤效率及現(xiàn)場施工效率。
隧道人員定位系統(tǒng)可自動生成某個時間段的考勤報表,通過姓名和卡號、工號可以進行查詢、導出個人的考勤記錄。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、導出團體的考勤記錄。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
當隧道施工場地發(fā)生災情或其他異常情況時,監(jiān)管人員在軟件實時監(jiān)控界面點擊撤離指令后,通過鼠標選定需要撤離的區(qū)域,軟件后臺會向在該區(qū)域內(nèi)的施工人員發(fā)送撤離指令,區(qū)域內(nèi)施工人員攜帶的標簽收到撤離指令后,通過聲光報警提示人員緊急撤離危險區(qū)域。
如隧道施工人員遇到緊急情況發(fā)生時,也可以長按標簽中的“呼救”按鍵,及時發(fā)送求救信號,管理軟件接收到求救信號后會彈出窗口提示監(jiān)管人員及時進行處理。防止危險情況擴大化、嚴重化、不可估量化。
5. 隧道人員定位功能之異常行為檢測
由于隧道施工環(huán)境的特殊性,對施工人員行為管控十分重要,對人員消失、聚眾、超時和脫崗等異常行為進行實時監(jiān)控,如有發(fā)現(xiàn)立即報警,提高對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。
通過管理軟件對重要物資設置權限監(jiān)管,只允許有權限人員搬離物資,若無權限人員搬離物資,系統(tǒng)將會自動報警、攝像拍照并通知管理人員。