——人员定位与安全步距监测集成应用

一、人员定位系统技术规范

1. 系统架构

  • 前端感知层

    采用UWB超宽带技术，部署纽扣式定位卡（安全帽安装）与腰带式报警卡（集成SOS按钮）。

  • 数据传输层

    定位基站单节点覆盖半径≥400米（无遮挡环境），支持CAN总线与光纤冗余传输。

  • 数据处理层

    实时位置解算引擎（刷新率1Hz），轨迹数据存储周期≥5年。

2. 核心性能

  • 静态定位精度：30-50cm（无遮挡环境）

  • 动态响应延迟：＜500ms（SOS报警触发至平台响应）

  • 环境适应性：IP67防水等级，工作温度-30℃~70℃

3. 功能实现

  • 空间管控：电子围栏虚拟划定掌子面等高风险区，越界触发声光报警。
  • 智能考勤：进/出洞事件自动生成工时报表，误差＜1秒。
  • 应急响应：SOS报警同步推送受困人员坐标、身份信息及生命体征数据。
二、安全步距监测系统技术规范

1. 监测原理

  • 硬件部署

    二衬台车安装主站毫米波雷达（77GHz频段），防水/开挖台车部署辅站。

  • 测距逻辑

    双向飞行时间测距法（ToF），抗多径干扰误差补偿算法。

2. 技术参数

  • 量程范围：0-800米
  • 测距精度：±1cm（温度补偿后）
  • 防护等级：IP68（防喷射水流）

3. 预警机制

  • 围岩分级管控

    IV级围岩：仰拱距≤35米，二衬距≤90米

    V级围岩：仰拱距≤25米，二衬距≤70米

  • 三级响应策略

    • 超限10%：洞内声光预警

    • 超限20%：平台弹窗定位

    • 超限30%：联动设备断电保护

三、系统协同控制逻辑

1. 风险联防机制

  • 步距值超限时，自动触发定位系统清空危险区人员。
  • 瓦斯浓度＞1%时，联动抽风系统，直接抽走有毒有害气体。

2. 应急救援协同

事故场景下：

  1. 步距系统测算塌方段长度

  2. 定位系统标记受困人员坐标

  3. 融合生成三维救援通道模型

3. 数据融合应用

  • 人员分布密度叠加步距值，输出施工资源调配建议。

  • 历史轨迹关联步距变化，生成支护时效性分析报告。
  • 隧道人员超过直接报警