华云时空研制的UWB精准定位系统（LocYuen）适用于隧道场景的开挖、铺轨和运维阶段，可以实现对隧道施工人员、物资、车辆的实时定位，有效获取人员、物资、车辆位置信息、时间信息、轨迹信息等，及时发现遗漏异常行为，实现自动化监管设施联合动作，提高应急响应速度和事件的处置速度，有效提高施工现场的管理水平和管理效率。 图1 系统架构设计 1）系统采用典型的物联网架构。
图1 系统架构设计
1）系统采用典型的物联网架构。
a.基础层：包括网关、基站、标签及配套网络设备；
b.数据层：华云时空自研的核心定位算法；
c.平台层：提供对外的数据接口和定位数据；
d.应用层：面向行业及场景的定制化精准位置服务及其他配套应用软件。
2）系统由应用软件（支持云端和本地引擎）、核心网关、定位基站及各类型标签组成。
1、技术方案的适用范围
1）铁路、公路隧道
适用范围：适用于铁路、公路隧道开挖和运维阶段。
a.作业人员安全管理；
b.气体检测；
c.防碰撞预警；
d.定位跟踪；
e.轨迹查询。
2）城轨隧道
适用范围：适用于城市轨道交通隧道盾构、铺轨及运维阶段。
a.作业人员安全管理；
b.气体检测；
c.防碰撞预警；
d.定位跟踪；
e.轨迹查询。
3）矿山隧道
适用范围：适用于煤矿、金属非金属矿井下人员精准定位应用。
a.人员定位；
b.车辆定位。
4）其他集成类应用
适用于隧道类应用场景，可集成到施工安全综合管理系统中。可兼容门禁、有毒有害、LED显示及电话通讯系统等应用。
2、典型场景应用
根据隧道的施工阶段不同，华云时空基于UWB的隧道场景精准定位技术方案适应于包括土建期、铺轨期、运营期等阶段的水利水电、道路交通、轨道交通及矿山隧道。
2.1、土建期
隧道建设阶段，存在大量的安全隐患。施工现场需要对作业人员进行实时在线安全管控。
通过定位基站架设、无线Wi-Fi Mesh数据回传，简单快速实现施工作业面的人员、车辆精准定位。
2.2、铺轨期
地铁隧道铺轨阶段，施工方需要快速有效进行人员调度和安全管控。在这个阶段存在多个系统集成和通信链路，如何有效进行系统整合和维护管理是项目能否落地的关键。
我们提供的技术方案即可基于Wi-Fi Mesh的数据回传链路，快速构建定位系统；亦可通过有线以太网方式集成到其他系统和通信链路中，实现统一管控和运维。
2.3、运营期
隧道运营阶段，配套的设备管理、视频监控、运营商信号等已经建设完善，有统一的系统运营商。
我们提供标准的数据协议和传输接口，融合到运营商平台中，提供集成和二次开发应用。
3、系统创新点
创新1：全无线部署，工程简单，维护便捷。
创新2：定位精度高，标签定位精度10cm。
创新3：定位频度0.1Hz~1Hz可调。
4、系统特点
1）技术先进性：自主研究基于TOF/TDOA/TOA的核心算法，以及基站自主标定算法；
2）产品可靠性：高防护、电磁兼容、高低温；
3）系统安全性：自主研发、软件可授权开放。
4）全无线部署：全无线部署，支持Wi-Fi Mesh组网方式，支持24个基站级联。
5）自动测距：基站内置6轴传感器，能够实时监测基站姿态，根据检测到移动基站运动状态，后台可自动重新标定距离。
6）定位精度高：精度高达10cm，对于多路径衰弱有更强的抗干扰能力，在高衰弱环境下也可以进行可靠的通信。
7）便捷维护：基站全部OTA无线升级，维护简单。
8）融合多种无线通信技术：支持UWB定位、蓝牙辅助定位及Wi-Fi远距离传输。
9）多场景应用
适配单导洞、多导洞、长隧道等一维线性定位场景。
可拓展应用于无人机、AGV、工业制造、公检司法、物料仓库、电力工厂、建筑工地、石油化工及其他二、三维定位场景。
