隧道工地人员定位与考勤管理


概述

隧道建筑工地,是一个安全事故多发的场所。由于工地人员灵活性大、移动性高,难以实时监督,使隧道建筑施工企业面临巨大的管理困难,一直是其管理工作中的盲点区域。

地下隧道工地人员定位考勤管理

过人员定位系统,可以实时远程地对工地人员进行定位,实现高效考勤管理,也能为事故处理及救援提供可靠依据,进一步提升安全生产的水平。


问题与挑战

在隧道之中,很多传统的人员定位技术会受到限制。比如,人们熟知的GPS全球定位系统,无法在隧道内接收到卫星信号。又因为隧道内部没有移动网络,或者由于隧道蔓延很长无法部署网际网络,所以,对于像Wi-Fi定位、iBeacon定位、UWB定位等可用于室内的技术,也要寻求如何将定位结果有效地传输至隧道外界的方法。


技术方案

我们采用先进的HOHWave™无线自组网技术,使得不同定位基站之间可以相互组网,再通过iBeacon定位技术及RSSI信号强度指纹算法,发现定位基站所属区域内人员。后续,定位基站通过HOHWave™自组网将定位信息层层传递至隧道外界,实现隧道中人员的实时、远程定位,并以此建立高效、智能的人员定位与考勤系统。

定位系统由微标签、定位基站、网关、云端(数字地图)等组件构成。

人员定位系统拓扑结构

微标签

微标签由人随身携带,它支持低功耗蓝牙、iBeacon、2.4GHz等无线射频通讯,体积小巧,可以集成至手环腕表、头盔或胸卡等。微标签会广播携带者的身份ID信息。

定位标签,人员随身携带,发射ibeacon、低功耗蓝牙

定位基站

定位基站支持与微标签之间的低功耗蓝牙、iBeacon、2.4GHz等无线射频通讯,同时,它支持HOHWave™无线自组网协议,不同定位基站之间可以联网传递信息。在隧道内,可以使用顶部的照明电源作为供电。

定位基站,在隧道内部署

不同定位基站划分隧道里的区域。每个定位基站会监听来自微标签的身份ID信息。

定位标签发射iBeacon,低功耗蓝牙信号,定位基站接收信号

网关

网关是HOHWave™网络中Data Sink的角色(数据接收器),它部署于隧道外界,通过移动网络,将定位信息发送至云端。

网关与云端互联

业务数据流程

  • 微标签发送人员ID消息。
  • 定位基站接收到微标签消息,获知人员所在区域。
  • 定位基站通过HOHWave™将人员位置信息发送至网关。
  • 网关将数据发至云端。
定位消息传递流程

云端算法与数字地图

云端服务器通过RSSI信号强度指纹算法,针对多个基站同时收到微标签消息的情况进行匹配优化,提高定位准确度。然后从人员数据库与基站数据库中,识别人员身份与坐标信息,最终生成数字地图,在中控大屏幕上显示。

信号强度指纹算法与数字地图

结论

我们采用先进的HOHWave™无线自组网+低功耗蓝牙/iBeacon定位技术,通过为人员携带定位微标签,在隧道内部署自组网的定位基站,能够实现对人员的实时、远程定位,并以此建立高效、智能的人员定位与考勤系统。


相比于传统人员定位方案,本方案具有成本低、功耗低、可扩展等优势,在定位精度方面,能够达到人员考勤的要求。

iBeacon低功耗蓝牙近场通信的室内定位精度等主要技术规格

(略)