UWB隧道人員實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)

一、?背景

????地下隧道工作的安全生產(chǎn)受到社會(huì)各界高度關(guān)注，建立可靠實(shí)用的人員實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)，提高對(duì)隧道人員的監(jiān)控和調(diào)度水平，增強(qiáng)發(fā)生事故時(shí)隧道人員的快速反應(yīng)能力，具有十分重要的現(xiàn)實(shí)和社會(huì)意義。

二、?UWB人員實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)概述

????首先在隧道根據(jù)人員跟蹤的區(qū)域和巷道根據(jù)現(xiàn)場(chǎng)實(shí)際情況需要放置一定數(shù)量的定位基站，保證網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)的人員精確定位并通信。然后為需要進(jìn)行人員跟蹤定位的人員佩戴一個(gè)人員定位卡，當(dāng)隧道人員進(jìn)入隧道以后，只要在隧道網(wǎng)絡(luò)覆蓋范圍內(nèi)，在任何時(shí)刻任意位置，定位基站都可以感應(yīng)到信號(hào)，并上傳到地面服務(wù)器，經(jīng)過軟件處理，得出各具體信息（如：人員ID，位置，具體時(shí)間），同時(shí)可把它動(dòng)態(tài)顯示（實(shí)時(shí)）在監(jiān)控中心的大屏幕或電腦上，并作好備份。管理人員可隨時(shí)了解隧道人員的狀態(tài)。

????一旦隧道發(fā)生突發(fā)情況，隧道人員可通過所攜帶的定位卡發(fā)出警報(bào)。隧道人員只要按定位卡上的報(bào)警按鈕可發(fā)出報(bào)警。在監(jiān)控室的動(dòng)態(tài)顯示界面會(huì)立即彈出紅色報(bào)警信號(hào)。隧道人員所攜帶的定位卡也可接收信息，一旦發(fā)生險(xiǎn)情，調(diào)度室可向隧道所有人員發(fā)出遇警信號(hào)，為隧道人員第一時(shí)間逃離提供重要前提。

????管理者可隨時(shí)觀看大屏幕或電腦上的隧道人員及設(shè)備活動(dòng)情況，并可查看任意區(qū)域、任何班組/部分/個(gè)人的信息狀況，并可進(jìn)行報(bào)表打印，歷史數(shù)據(jù)查詢，為管理帶來極大的方便。

三、?UWB人員實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)組成部分

????整個(gè)系統(tǒng)由定位標(biāo)簽、AP定位器和定位服務(wù)器軟件三部分構(gòu)成。

1.?定位標(biāo)簽：帶有按鈕報(bào)警和低電報(bào)警功能，IEEE802.11b國(guó)際標(biāo)準(zhǔn)的防沖突協(xié)議，帶有USB充電口。

2.?AP定位器：除了具有普通AP功能還支持定位和識(shí)別功能，1秒識(shí)別200個(gè)以上標(biāo)?簽，識(shí)別距離最遠(yuǎn)500米以上。

3.?定位服務(wù)器。主要功能：

1)?電子地圖：電子地圖形式顯示人員分布、報(bào)警狀態(tài)、傳感參數(shù)；

2)?實(shí)時(shí)報(bào)警：緊急按鈕告警、危險(xiǎn)區(qū)域告警、低電告警、消失告警等；

3)?報(bào)表統(tǒng)計(jì)：實(shí)時(shí)統(tǒng)計(jì)區(qū)域人員數(shù)量、進(jìn)出時(shí)間、停留時(shí)間等；

4)?歷史軌跡回放：用于查詢和分析人員軌跡記錄；

5)?支持?jǐn)?shù)據(jù)接口可以無縫接入現(xiàn)有的隧道人員系統(tǒng)；

6)?單個(gè)定位引擎1秒內(nèi)同時(shí)計(jì)算2000個(gè)位置，可以定位上萬個(gè)目標(biāo)。

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四、?UWB人員實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)特點(diǎn)

1.?信號(hào)全覆蓋

????隧道人員定位系統(tǒng)可對(duì)豎井、斜井、直巷、工作面等各種復(fù)雜地形，實(shí)現(xiàn)信號(hào)連續(xù)覆蓋，真正實(shí)現(xiàn)信號(hào)無盲區(qū)。

2.?高精度定位

????隧道人員定位系統(tǒng)使用先進(jìn)的2.4GHz射頻識(shí)別技術(shù)，實(shí)現(xiàn)復(fù)雜環(huán)境下的高精度人員定位，定位精度可達(dá)到2米。

3.?識(shí)別率和識(shí)別穩(wěn)定性高

????隧道人員定位系統(tǒng)具有100%的前端識(shí)別率，誤碼率小于十萬分之一，真正達(dá)到無誤碼、無漏卡。

4.?操作簡(jiǎn)單方便

????直接導(dǎo)入隧道地下CAD原圖，操作簡(jiǎn)單，無需重新繪制礦區(qū)圖；保證顯示的圖形與客戶的原圖比例一致。軟件具有良好的操作界面。識(shí)別卡內(nèi)置電池，超低功耗，無須外接礦燈電源，待機(jī)時(shí)間長(zhǎng)達(dá)3個(gè)月。

5.?豐富的查詢和報(bào)表功能

????查詢和報(bào)表輸出、打印功能簡(jiǎn)單易操作；可對(duì)全體員工考勤信息進(jìn)行查詢；實(shí)現(xiàn)軌跡回放；可按要求輸出各種信息報(bào)表（如：進(jìn)入隧道時(shí)間報(bào)表、個(gè)人出勤日?qǐng)?bào)表、個(gè)人出勤月報(bào)表等）。

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五、?UWB人員實(shí)時(shí)定位系統(tǒng)功能

1.?考勤統(tǒng)計(jì)與報(bào)表查詢：包括隧道人員總數(shù)、下井時(shí)間、次數(shù)、區(qū)域停留時(shí)間、考勤日?qǐng)?bào)等；

2.?跟蹤定位：包括區(qū)域定位、±2米高精度定位、跟蹤、人員移動(dòng)路線等；

3.?雙向?qū)ず簦喊ǖ孛鎸?duì)隧道人員的無線尋呼、隧道人員對(duì)地面的無線呼救；

4.?網(wǎng)絡(luò)化人員信息管理：隧道人員信息實(shí)時(shí)傳送，并可實(shí)現(xiàn)多部門、多級(jí)別共享。

5.?重點(diǎn)區(qū)域、限制區(qū)域管理：對(duì)重要區(qū)域和限制區(qū)域進(jìn)行權(quán)限管理，非授權(quán)人員進(jìn)入，系統(tǒng)自動(dòng)報(bào)警。

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六、?總結(jié)

????將射頻卡識(shí)別技術(shù)應(yīng)用于隧道地下人員管理系統(tǒng)，是通過建立一個(gè)完整、靈活和實(shí)時(shí)的隧道地下人員管理系統(tǒng)，包括隧道地下作業(yè)工人的計(jì)劃安排、工人進(jìn)出巷道的權(quán)限管理、巷道人員分布、作業(yè)工人資料、安全物資流動(dòng)等進(jìn)行管理，來實(shí)現(xiàn)隧道管理信息化，同時(shí)提高隧道開采生產(chǎn)管理和作業(yè)安全的水平。這種智能化監(jiān)控系統(tǒng)是以礦井安全生產(chǎn)為基礎(chǔ)，射頻識(shí)別模塊（RFID）為主要設(shè)備，有線通信網(wǎng)絡(luò)為紐帶，監(jiān)管中心的PC為中樞的新型智能化計(jì)算機(jī)管理系統(tǒng)，綜合運(yùn)用了多種通信技術(shù)，突破了傳統(tǒng)隧道安全管理模式，是隧道安全生產(chǎn)管理系統(tǒng)的新趨勢(shì)。