公路、铁路隧道的建筑施工环境艰苦恶劣，工种危险系数高，工作人员人数多，使隧道建筑施工企业面临巨大的管理困难，迫切需求一种能够高效、准确的隧道人员定位系统。综合来说，这种需求主要包括人员考勤、跟踪定位、灾后急救、日常管理。

恒高科技通过采用先进的uwb超宽带无线定位技术，通过在隧道部署定位基站，为工人佩戴定位安全帽的方式，能够实现对人员或物资的实时高精度定位。

一、应用背景

隧道施工过程中作业现场点多面广，安全管控难度增加，为了保证隧道施工安全、施工质量、施工进度等，需要把规范现场安全管理放在首要位置来抓，采取有力措施强化现场安全风险管控，查找和改进薄弱环节，特别要防范人身安全事故的发生。

为实现隧道施工过程的安全高效，有必要提供一套集风险管控、人员管理、实时显示、应急救援等功能的智慧监管系统。

二、方案介绍

我方针对隧道施工环境，提出一套基于UWB（Ultra-Wide-Band，超宽带）技术的实时定位监管系统，结合人脸识别、视频监控系统等实现对隧道施工人员、设备、物资的实时定位，有效获取人员、物资位置信息、时间信息、轨迹信息等，及时发现遗漏异常行为，实现自动化监管设施联合动作，提高应急响应速度和事件的处置速度，有效提高施工现场的管理水平和管理效率。系统结构如1图所示。

1. 定位准确度、精度

定位准确度是空间实体位置信息（通常为坐标）与其真实位置之间的接近程度，本系统中通俗讲就是系统定位引擎计算出来的标签位置与标签真实位置之间的偏差，系统2维定位准确度为10cm。

2维定位精度即定位系统输出定位标签坐标值的方差，系统2维定位的3σ精度（3σ精度即最多有0.3%的测量结果超过该精度）为0.3m。

我们通过定位准确率衡量0维定位的性能指标，系统0维定位的准确率不小于99%。

2. 基站性能指标

本次系统定位设备采用两类基站，其中通信定位基站主要功能如下：

1) 现场人员精确定位；

2) 接收定位基站的原始数据；

3) 与WIFI之间的数据传输；

4) 小区时间同步；

5) 定位标签卡的接入调度。

定位基站主要功能如下：

1）现场人员精确定位；

2）进行通信功能，将定位标签卡与自身的原始数据发送给通信定位基站。

基站外形如图2、图3所示。

表1为两类基站性能指标。

3. 标签卡性能指标

本次定位标签卡提供工业型标签卡及安全帽安装套件，标签卡如图4所示，安全帽安装套件如图5所示。

具体性能指标如下表所示：

表2标签卡性能指标

三、盘点：隧道人员定位功能实现哪些功能？

1. 隧道人员定位功能之实时显示

通过实时显示监管施工人员，实现对人员的管控。

隧道人员定位系统可通过平面、立体和列表三种视图方式实时显示定位区域内不同类型人员（标签）的实时位置，方便监管人员随时了解定位区域内不同类型人员（标签）的实时状态，可以分区域统计人数。

2. 隧道人员定位功能之轨迹回放

针对异常情况，可回放查看员工运动轨迹。

隧道人员定位系统会自动保存定位区域内不同类型人员的运动轨迹，监管人员可以通过姓名或卡号、工号查看人员在某个时间段内的运动轨迹，运动轨迹数据保存时长（自动保存多少天的数据）可根据客户需求定制。

3. 隧道人员定位功能之考勤管理

软件自动考勤，提高考勤效率及现场施工效率。

隧道人员定位系统可自动生成某个时间段的考勤报表，通过姓名和卡号、工号可以进行查询、导出个人的考勤记录。也可以通过定位区域内人员工种类型、部门类型等查询、导出团体的考勤记录。通过图表的方式直观查看出勤率和出勤人数。

4. 隧道人员定位功能之呼叫求救

当隧道施工场地发生灾情或其他异常情况时，监管人员在软件实时监控界面点击撤离指令后，通过鼠标选定需要撤离的区域，软件后台会向在该区域内的施工人员发送撤离指令，区域内施工人员携带的标签收到撤离指令后，通过声光报警提示人员紧急撤离危险区域。

如隧道施工人员遇到紧急情况发生时，也可以长按标签中的“呼救”按键，及时发送求救信号，管理软件接收到求救信号后会弹出窗口提示监管人员及时进行处理。防止危险情况扩大化、严重化、不可估量化。

5. 隧道人员定位功能之异常行为检测

由于隧道施工环境的特殊性，对施工人员行为管控十分重要，对人员消失、聚众、超时和脱岗等异常行为进行实时监控，如有发现立即报警，提高对施工人员自身安全的管理措施。

6. 隧道人员定位功能之重要物资管理

通过物资管理，提高物资的利用效率。

通过管理软件对重要物资设置权限监管，只允许有权限人员搬离物资，若无权限人员搬离物资，系统将会自动报警、摄像拍照并通知管理人员。

7. 隧道人员定位功能之人员管理

通过人员管理可以新增、删除隧道施工人员信息，也可以通过Excel文件（xls、xlsx等格式）批量导入、导出人员信息；可以通过姓名查询施工人员状态；可以管理各类人员出入时间。

四、预期效果

1. 实时显示施工人员位置信息，方便施工管理人员指挥调度；

2. 一键回放，合理利用历史信息；

3. 定时考勤，提高施工人员工作积极性；

4. 及时响应救援，有效保障员工人身安全，实现生产“零事故”；

5. 实现作业现场人员行为管控，防止或纠正“三违”；

6. 物资合理监管，减少人工管理成本，提高物资利用率。