地下管廊“隐形向导”：人员定位系统如何破解密闭空间导航难题

　　在城市的地下深处，纵横交错的管廊犹如城市的 “生命线”，承担着电力、通信、给排水等重要功能。然而，这些管廊内部环境复杂，空间密闭，卫星信号难以穿透，给人员的定位和导航带来了极大的挑战。如何在这样的环境中实现精准定位，成为了保障管廊安全运行和人员高效作业的关键问题。人员定位系统作为地下管廊的 “隐形向导”，正逐渐崭露头角，为这一难题提供解决方案。

　　一、密闭空间导航难题：卫星信号 “失灵”

　　与我们日常在室外使用的卫星导航不同，地下管廊属于卫星导航信号完全遮蔽空间。在管廊内，卫星信号受到厚厚的土层、混凝土结构等阻挡，几乎无法传播进来，导致常用的 GPS、北斗等卫星定位技术 “失灵”。这就好比在一片茫茫的黑暗森林中，失去了指南针的指引，人员很容易迷失方向。

　　而且，管廊内部空间结构复杂，存在大量的弯道、分支，并且环境相对封闭，信号传播容易受到反射、折射和干扰的影响。传统的室内定位技术，如 WiFi 定位、蓝牙定位等，在这样的环境下也面临诸多挑战。WiFi 定位受多径效应和信号遮挡影响，定位精度较低;蓝牙定位有效传输距离短，范围有限。对于管廊这种狭长且复杂的空间，要实现高精度、全覆盖的定位，难度可想而知。

　　二、人员定位系统 “各显神通”

　　为了攻克地下管廊的定位难题，多种人员定位技术应运而生，它们各有千秋，在不同场景下发挥着重要作用。

　　三、超宽带(UWB)定位：精准的 “空间测绘师”

　　超宽带定位技术是目前在地下管廊应用中较为广泛的一种技术。它就像一位精准的 “空间测绘师”，通过发送和接收纳秒级的超宽带脉冲信号来精确测量距离。在管廊中，每隔一定距离安装 UWB 基站，工作人员佩戴 UWB 定位标签。当标签发送信号后，多个基站根据接收到信号的时间差，利用特定算法就能精确计算出标签的位置，定位精度可达 10 厘米至 30 厘米。

　　以某城市的地下管廊项目为例，采用 UWB 定位系统后，能够实时掌握施工人员和巡检人员在管廊内的精确位置。在紧急情况下，如管廊内发生火灾或气体泄漏，救援人员可以根据系统提供的精准位置信息，快速找到受困人员，大大提高了救援效率。并且，UWB 定位系统还支持一维、二维甚至三维定位，能够适应管廊不同的空间布局和定位需求。

　　四、蓝牙 AOA 定位：解决定位盲区的 “信号侦探”

　　蓝牙 AOA(到达角度)定位技术通过计算信号的到达角度来确定位置，在地下管廊等无卫星信号区域也有独特的优势。它如同一位敏锐的 “信号侦探”，利用多个蓝牙基站接收到信号的角度差异，精确计算出定位标签的位置。

　　在一些管廊项目中，蓝牙 AOA 定位技术被用于解决特定区域的定位盲区问题。比如在管廊的一些狭窄分支或设备密集区域，其他定位技术可能会受到干扰或信号衰减影响，而蓝牙 AOA 定位能够通过合理部署基站，实现精准定位。它不仅可以定位人员位置，还能与其他传感器集成，监测人员的行为状态，如是否跌倒、是否长时间停留等，为人员安全提供全方位保障。

　　五、基于环境信息的定位：巧妙利用现有资源的 “智慧大脑”

　　还有一种创新的基于环境信息的定位方法，它如同一个 “智慧大脑”，巧妙地利用管廊内已有的环境信息实现定位，降低了建设成本。该方法先在管廊内安装若干定位辅助装置，如近场通信装置，并按预设间隔以直线型布设。然后使用智能小车采集管廊中的环境数据，如 WiFi 信号值、蓝牙信号值等，利用定位辅助装置确定智能小车收集环境数据时的实时坐标，并将环境数据和实时坐标上传到定位服务器。服务器对这些数据进行处理后，输入到提前构建好的定位预测模型(如使用 xgboost 算法进行训练的模型)进行训练。当待定位人员手持巡检仪进入管廊收集环境数据时，系统就能通过训练好的模型预测人员所属区域，实现定位。

　　这种定位方法不需要专门部署大量复杂的定位设备，而是充分利用管廊内现有的无线设备和环境信息，极大地节约了成本，并且在满足国标管廊人员定位精度要求的前提下，实现了高效定位。

　　人员定位系统功能丰富，助力管廊安全高效运行

　　地下管廊人员定位系统除了实现精准定位外，还具备一系列丰富的功能，为管廊的安全管理和高效运行提供有力支持。

　　六、实时位置监测与轨迹回放：全面掌控人员动态

　　通过定位系统，管理人员可以在监控中心实时查看管廊内所有人员的位置分布情况，就像拥有一双 “透视眼”，对管廊内的人员动态了如指掌。同时，系统还能记录人员的移动轨迹，并支持轨迹回放功能。这在事故调查、工作流程优化等方面具有重要意义。例如，当管廊内发生设备故障或安全事故时，可以通过回放相关人员的轨迹，分析事故发生的原因和过程，为后续的改进措施提供依据。

　　7、电子围栏与报警功能：筑起安全防线

　　电子围栏功能为管廊内的危险区域、限制进入区域筑起了一道无形的 “安全防线”。管理人员可以在系统中灵活设置电子围栏的范围和报警规则，当人员未经授权进入危险区域或离开规定工作区域时，系统会 立即发出警报，提醒管理人员及时处理。此外，定位标签通常还配备 SOS 一键告警求救功能，工作人员在遇到紧急情况时，只需按下按钮，就能向监控中心发送求救信号，监控中心可根据其位置迅速展开救援行动。

　　8、人员考勤与统计分析：提升管理效率

　　在人员管理方面，定位系统还可实现人员考勤功能。系统能够自动记录人员的进出时间，根据预设的排班规则统计考勤情况，大大减少了人工考勤的繁琐工作。同时，通过对人员位置数据、工作轨迹等信息的统计分析，管理人员可以了解不同区域的人员工作强度、工作时长等情况，为优化人员调度、合理安排工作任务提供数据支持，从而提升整个管廊管理的效率和科学性。