UWB隧道人员实时定位系统

一、 背景

    地下隧道工作的安全生产受到社会各界高度关注，建立可靠实用的人员实时定位系统，提高对隧道人员的监控和调度水平，增强发生事故时隧道人员的快速反应能力，具有十分重要的现实和社会意义。

二、 UWB人员实时定位系统概述

    首先在隧道根据人员跟踪的区域和巷道根据现场实际情况需要放置一定数量的定位基站，保证网络覆盖范围内的人员精确定位并通信。然后为需要进行人员跟踪定位的人员佩戴一个人员定位卡，当隧道人员进入隧道以后，只要在隧道网络覆盖范围内，在任何时刻任意位置，定位基站都可以感应到信号，并上传到地面服务器，经过软件处理，得出各具体信息（如：人员ID，位置，具体时间），同时可把它动态显示（实时）在监控中心的大屏幕或电脑上，并作好备份。管理人员可随时了解隧道人员的状态。

    一旦隧道发生突发情况，隧道人员可通过所携带的定位卡发出警报。隧道人员只要按定位卡上的报警按钮可发出报警。在监控室的动态显示界面会立即弹出红色报警信号。隧道人员所携带的定位卡也可接收信息，一旦发生险情，调度室可向隧道所有人员发出遇警信号，为隧道人员第一时间逃离提供重要前提。

    管理者可随时观看大屏幕或电脑上的隧道人员及设备活动情况，并可查看任意区域、任何班组/部分/个人的信息状况，并可进行报表打印，历史数据查询，为管理带来极大的方便。

三、 UWB人员实时定位系统组成部分

    整个系统由定位标签、AP定位器和定位服务器软件三部分构成。

1. 定位标签：带有按钮报警和低电报警功能，IEEE802.11b国际标准的防冲突协议，带有USB充电口。

2. AP定位器：除了具有普通AP功能还支持定位和识别功能，1秒识别200个以上标 签，识别距离最远500米以上。

3. 定位服务器。主要功能：

1) 电子地图：电子地图形式显示人员分布、报警状态、传感参数；

2) 实时报警：紧急按钮告警、危险区域告警、低电告警、消失告警等；

3) 报表统计：实时统计区域人员数量、进出时间、停留时间等；

4) 历史轨迹回放：用于查询和分析人员轨迹记录；

5) 支持数据接口可以无缝接入现有的隧道人员系统；

6) 单个定位引擎1秒内同时计算2000个位置，可以定位上万个目标。

 

四、 UWB人员实时定位系统特点

1. 信号全覆盖

    隧道人员定位系统可对竖井、斜井、直巷、工作面等各种复杂地形，实现信号连续覆盖，真正实现信号无盲区。

2. 高精度定位

    隧道人员定位系统使用先进的2.4GHz射频识别技术，实现复杂环境下的高精度人员定位，定位精度可达到2米。

3. 识别率和识别稳定性高

    隧道人员定位系统具有100%的前端识别率，误码率小于十万分之一，真正达到无误码、无漏卡。

4. 操作简单方便

    直接导入隧道地下CAD原图，操作简单，无需重新绘制矿区图；保证显示的图形与客户的原图比例一致。软件具有良好的操作界面。识别卡内置电池，超低功耗，无须外接矿灯电源，待机时间长达3个月。

5. 丰富的查询和报表功能

    查询和报表输出、打印功能简单易操作；可对全体员工考勤信息进行查询；实现轨迹回放；可按要求输出各种信息报表（如：进入隧道时间报表、个人出勤日报表、个人出勤月报表等）。

 

五、 UWB人员实时定位系统功能

1. 考勤统计与报表查询：包括隧道人员总数、下井时间、次数、区域停留时间、考勤日报等；

2. 跟踪定位：包括区域定位、±2米高精度定位、跟踪、人员移动路线等；

3. 双向寻呼：包括地面对隧道人员的无线寻呼、隧道人员对地面的无线呼救；

4. 网络化人员信息管理：隧道人员信息实时传送，并可实现多部门、多级别共享。

5. 重点区域、限制区域管理：对重要区域和限制区域进行权限管理，非授权人员进入，系统自动报警。

 

六、 总结

    将射频卡识别技术应用于隧道地下人员管理系统，是通过建立一个完整、灵活和实时的隧道地下人员管理系统，包括隧道地下作业工人的计划安排、工人进出巷道的权限管理、巷道人员分布、作业工人资料、安全物资流动等进行管理，来实现隧道管理信息化，同时提高隧道开采生产管理和作业安全的水平。这种智能化监控系统是以矿井安全生产为基础，射频识别模块（RFID）为主要设备，有线通信网络为纽带，监管中心的PC为中枢的新型智能化计算机管理系统，综合运用了多种通信技术，突破了传统隧道安全管理模式，是隧道安全生产管理系统的新趋势。