云南恩田隧道 UWB 定位系统应用于隧道场景的高精度定位技术系统

技术原理

超宽带信号传输：UWB（Ultra-Wideband）技术通过发送纳秒级或纳秒级以下的超窄脉冲来传输数据，能够获得 GHz 级的数据带宽，具有很强的抗干扰能力和穿透能力，可在复杂的隧道环境中实现稳定的信号传输。

高精度测距与定位：利用 TDOA（Time Difference of Arrival）定位算法，通过测量被测标签与已知位置基站间的报文传输时间差，计算出距离差，进而确定被测标签的位置，定位精度优于 30 厘米。

系统组成

定位基站：分布于隧道内的关键位置，作为信号接收和传输的节点，接收定位标签发送的 UWB 信号，并将数据上传至服务器进行处理。

定位标签：佩戴在施工人员或车辆上，当进入基站的信号覆盖范围内，会自动与基站建立联系并发送信号，每个标签都有独立的 ID 号，用于标识不同的人员或车辆。

解算引擎：安装在服务器上，负责存储、计算采集端上报的数据，得出被定位对象的物理位置坐标。

显示终端：用于呈现定位引擎计算出的标签坐标，管理人员可以通过显示终端直观地了解隧道内人员和车辆的实时位置情况。

功能特点

实时定位与监控：能够实时准确地获取隧道内人员和车辆的位置信息，管理人员可以在监控中心的地图上实时查看其位置分布，便于进行调度和管理。

历史轨迹回放：系统会自动记录人员和车辆的运动轨迹，可回放任意时间段内的轨迹信息，有助于分析工作流程、查找安全隐患以及在事故发生后进行责任追溯。

电子围栏与报警：可以在隧道内设定安全区、警报区和禁区等电子围栏，当人员或车辆进入禁止区域时，系统会立即触发报警，标签也会震动发出告警提示，确保施工安全。

视频联动跟踪：能够与隧道内的视频监控系统联动，当发生报警或需要关注特定人员或车辆时，可自动切换到相应位置的视频画面，实现全方位的跟踪和监控。

多卡判断与行为分析：可以对多个定位标签进行同时监测和判断，分析人员的行为模式，如是否存在异常停留、超速行驶等情况，及时发现潜在的安全风险。

人车定位考勤：实现对施工人员和车辆的考勤管理，记录其进出隧道的时间和工作时长，方便进行绩效考核和工资核算。

应用优势

高精度保障安全：在隧道复杂的环境中，能够精确到 30 厘米以内的定位精度，有助于在紧急情况下快速准确地找到被困人员或车辆，提高救援效率，保障施工人员的生命安全。

大容量与高速度：系统具有较大的容量，能够同时支持大量的定位标签，满足大规模隧道施工的需求。并且识别速度快，可实时更新人员和车辆的位置信息，不会出现卡顿或延迟现象。

良好的兼容性：可以与云南恩田隧道的其他安全管理系统，如门禁系统、应急电话系统、气体监测系统等集成，实现信息共享和协同工作，构建全面的隧道安全管理体系。

稳定性和可靠性：采用工业级设计，具备良好的抗干扰能力和环境适应能力，能够在恶劣的隧道环境下稳定运行，确保系统长期可靠工作。

审核编辑 黄宇