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技術基礎:UWB(超寬帶技術)
定義:UWB(Ultra-Wideband)是一種通過納秒級窄脈沖傳輸數據的無線通信技術,占用500MHz以上的超寬頻段。
核心優勢:
高精度定位:時間分辨率極高,可實現10-30厘米的定位精度。
強抗干擾性:寬頻信號有效抑制多徑效應,適合復雜環境(如隧道金屬結構)。
低功耗:適合長時間佩戴的便攜式標簽。 -
系統組成
定位基站:部署在隧道關鍵節點,接收標簽信號并計算距離。
人員標簽:工人攜帶的小型設備,定時發送UWB脈沖信號。
通信網絡:有線或無線(如LoRa、Wi-Fi)傳輸數據至控制中心。
數據處理中心:融合多基站數據,通過算法(如TDOA、TOA)計算實時位置。
監控平臺:可視化界面顯示人員位置、運動軌跡及報警信息。
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工作原理
測距方法:基于信號飛行時間(TOA)或到達時間差(TDOA)計算標簽與基站的距離。
實時更新:每秒多次刷新位置數據,支持動態跟蹤。
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核心優勢
厘米級精度:遠超藍牙/Wi-Fi(米級),精準監控人員分布。
穿透能力強:適應隧道混凝土、金屬遮擋環境。
低延遲:實時響應突發情況(如塌方、氣體泄漏)。
多標簽支持:單系統可同時追蹤數百人,適合大型施工團隊。
5. 應用場景
施工安全:實時監控人員位置,防止進入危險區域(如挖掘面、塌方區)。
應急搜救:事故后快速定位被困人員,縮短救援時間。
考勤管理:自動記錄人員進出隧道時間及作業區域。
電子圍欄:設置虛擬禁區,觸發越界報警。
- 擴展功能
智能預警:結合環境傳感器(如瓦斯、溫濕度),觸發復合報警。
歷史軌跡回溯:分析人員活動路徑,優化施工流程或事故調查。
設備聯動:與門禁、照明系統集成,實現智能化管控。