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技术基础:UWB(超宽带技术)
定义:UWB(Ultra-Wideband)是一种通过纳秒级窄脉冲传输数据的无线通信技术,占用500MHz以上的超宽频段。
核心优势:
高精度定位:时间分辨率极高,可实现10-30厘米的定位精度。
强抗干扰性:宽频信号有效抑制多径效应,适合复杂环境(如隧道金属结构)。
低功耗:适合长时间佩戴的便携式标签。 -
系统组成
定位基站:部署在隧道关键节点,接收标签信号并计算距离。
人员标签:工人携带的小型设备,定时发送UWB脉冲信号。
通信网络:有线或无线(如LoRa、Wi-Fi)传输数据至控制中心。
数据处理中心:融合多基站数据,通过算法(如TDOA、TOA)计算实时位置。
监控平台:可视化界面显示人员位置、运动轨迹及报警信息。
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工作原理
测距方法:基于信号飞行时间(TOA)或到达时间差(TDOA)计算标签与基站的距离。
实时更新:每秒多次刷新位置数据,支持动态跟踪。
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核心优势
厘米级精度:远超蓝牙/Wi-Fi(米级),精准监控人员分布。
穿透能力强:适应隧道混凝土、金属遮挡环境。
低延迟:实时响应突发情况(如塌方、气体泄漏)。
多标签支持:单系统可同时追踪数百人,适合大型施工团队。
5. 应用场景
施工安全:实时监控人员位置,防止进入危险区域(如挖掘面、塌方区)。
应急搜救:事故后快速定位被困人员,缩短救援时间。
考勤管理:自动记录人员进出隧道时间及作业区域。
电子围栏:设置虚拟禁区,触发越界报警。
- 扩展功能
智能预警:结合环境传感器(如瓦斯、温湿度),触发复合报警。
历史轨迹回溯:分析人员活动路径,优化施工流程或事故调查。
设备联动:与门禁、照明系统集成,实现智能化管控。