隧道人员定位系统具有多种重要作用，具体如下：
- 实时定位与监控：隧道人员定位系统能够实时追踪和显示工作人员的准确位置，使管理人员能够随时掌握每个员工在隧道中的位置及活动轨迹。这种实时监控功能对于确保施工人员的安全至关重要，特别是在紧急情况下，可以迅速找到被困人员的位置。
- 考勤管理：系统支持全天候考勤，自动记录人员的进出情况，替代传统的翻牌制度，提高了考勤管理的效率和准确性。
- 紧急求助与报警功能：隧道人员定位系统通常配备SOS紧急求助按钮，当工作人员遇到紧急情况时，可以按下按钮进行呼救，确保安全。此外，系统还具备报警功能，如滞留预警、越界预警、超员报警等，以预防潜在的安全隐患。
- 轨迹跟踪与回放：系统可以记录并回放人员的活动轨迹，这对于分析事故原因、优化工作流程以及提高安全管理质量非常有帮助。
- 数据统计与分析：隧道人员定位系统可以实时统计隧道内人员的总数、各区域人数、各队伍人数等信息，为管理者合理配置人员提供基础数据。这些数据有助于提高调度管理的有效性和科学性。
- 智能预警与安全管理：通过智能预警系统，隧道人员定位系统能够及时发现和处理各类安全隐患，提高隧道工作人员的安全性和工作效率。例如，当人员数量超过预设值时，系统会自动报警，提醒管理人员采取措施。
- 提高救援效率：在发生突发事故时，系统可以迅速定位被困人员的位置，并提供详细的数据支持救援工作，从而提高抢险救灾和安全救护的效率。
- 全面监控与管理：隧道人员定位系统集成了多种技术和设备，如传感器、监控摄像头等，实现了对隧道内部环境、设备状态、人员活动等的全面监控和管理。
隧道人员定位系统通过高精度定位、实时监控、智能预警、紧急求助等功能，大大提高了隧道施工的安全性和管理效率，保障了施工人员的人身安全。
一、 隧道人员定位系统的最新技术进展
隧道人员定位系统的最新技术进展主要集中在以下几个方面：
- 高精度定位技术：最新的隧道人员定位系统通过高精度定位技术与物联网的深度融合，实现了对隧道内施工人员的实时、精准监控与管理。这种系统能够即时反映人员的位置信息，有效解决了人员定位难和管控复杂的问题。
- UWB和蓝牙融合定位技术：一些系统采用UWB(超宽带)和蓝牙融合定位技术，定位基站同时集成UWB模块、蓝牙模块和无线自组网通信模块，实现人员定位和台车位置实时更新，定位精度最高可达10厘米。此外，四相科技也基于厘米级UWB、蓝牙多模融合定位技术在隧道内部署定位基站，结合定位标签来实现对人员、车辆和施工机械的精确位置定位。
- 5G+北斗室内导航系统：重庆移动率先在某环道落地“5G+北斗”室内导航系统，填补了隧道内无卫星导航的技术空白，能够实现隧道内的秒级定位。通过在环道内部署卫星定位设备，实现动态3至5厘米、静态5厘米的高精度定位。
- 智能化解决方案：隧道管廊人员定位系统是一种基于现代科技的智能化解决方案，通过定位技术和管理系统的配合，提高了隧道与管廊工作人员的安全性和管理效率。
二、 隧道人员定位系统在实际应用中的效果和准确性?
评估隧道人员定位系统在实际应用中的效果和准确性，可以从以下几个方面进行：
- 定位精度：根据，基于物联网无线通信技术的隧道施工人员示踪与定位技术研究显示，定位精度优于20cm，定位时延优于1s，定位效果平滑、连续。这表明在隧道环境中，该定位系统能够提供高精度的定位服务。
- 响应时间：同样在中，定位响应时间仅为2秒，远小于60秒的要求，说明系统能够快速响应定位请求，适用于紧急情况下的快速定位。
- 覆盖范围：中提到的定位覆盖范围达到230米，大于200米的要求，确保了隧道内大部分区域都能被有效覆盖。
- 设备性能与算法优化：中提到，为了进一步提高精度，可以优化设备性能并采用额外的定位算法，如三角测量技术，以及结合不同的无线技术(如Wi-Fi和蓝牙)来提高定位精度。
- 实际应用效果：中提到的系统已在安吉至洞头公路工程的陈岙坑隧道工程、兰州至海口国家高速公路重庆至遵义段(贵州境)扩容工程项目桐梓隧道工程进行了实际安装部署及应用，经过现场测试和验收，证明了系统的实用性和有效性。
- 安全性与报警功能：中提到的系统具备SOS报警功能、高空坠落报警功能、塌方砸到报警功能等，报警成功率均为100%，各类报警时延均优于1秒，这些功能在紧急情况下能够及时发出警报，提高救援效率。
- 经济性与便捷性：中提到的基于北斗的隧道应急定位系统方案经济、便捷并经过应用验证，能够有效地满足在应急场景下的需求。
三、 隧道人员定位系统在不同类型的隧道中的应用差异
隧道人员定位系统在不同类型的隧道(如地铁、公路隧道)中的应用存在一些差异，主要体现在技术选择、定位精度要求以及功能需求上。
1. 技术选择：
在地铁隧道中，通常采用UWB(超宽带)技术来实现高精度定位。这种技术能够将地铁视频监控系统融合，包括前端视频采集设备、通讯传输设备和后端的视频处理服务器。此外，地铁隧道人员定位系统还利用无线射频技术和网络技术进行实时跟踪定位，并可与应急指挥中心联动。
对于公路隧道，由于其环境更为复杂且封闭，定位技术的选择更加多样。例如，在东伍岭隧道和贵州桐梓隧道的测试中，采用了WIFI和UWB技术，平均定位精度分别为1.03米和0.138米。此外，还可能使用融合wifi、蓝牙、惯导等多模式信号的多维数据库来提高定位精度。
2. 定位精度要求：
地铁隧道由于其高密度的人流和车辆流，对定位精度的要求较高。地铁隧道人员定位系统需要达到亚米级的定位精度，以确保施工人员的安全管理。
公路隧道则根据具体区域的不同，对定位精度的要求也有所不同。普通区域的平均定位精度应优于10米，而危险区域(如掌子面)的平均定位精度应优于2米。
3. 功能需求：
地铁隧道人员定位系统不仅需要实时定位和历史轨迹回放，还需要视频联动跟踪、LED大屏实时统计等功能。这些功能有助于管理人员及时掌握相关信息，确保人员安全。
公路隧道人员定位系统除了基本的定位功能外，还需要支持智能报警、定位穿戴设备以及逃生救援装备等功能。这些功能在突发险情时能够提供有效的应急救援支持。
四、 隧道人员定位系统面临的主要技术挑战和解决方案
隧道人员定位系统面临的主要技术挑战包括在复杂环境下的定位精度、定位器的大小和耐用性等方面的问题。此外，隧道作业环境的封闭性和复杂性也给人员的安全带来了很大的挑战。为了应对这些挑战，解决方案主要集中在高精度定位技术的应用、物联网和大数据的融合，以及采用UWB技术，通过在隧道内部署定位基站和为施工人员佩戴定位标签的方式，来实现对人员、车辆或施工机械的精确定位。例如，EHIGH恒高UWB定位系统和华信高精度定位管理系统都采用了UWB技术，通过在隧道内以及工作台车上部署定位基站，对工人、车辆及物资佩戴定位标签的方式，当人员进入隧道中，在任何位置都能实时获取其位置信息。此外，新锐科创的隧道人员定位方案融合了蓝牙、LORA定位技术以及4G/5G通信技术，在隧道施工现场部署高精度人员定位管理系统，将定位标签集成至施工人员胸卡、安全帽等穿戴设备内。
五、 隧道人员定位系统的成本效益分析
隧道人员定位系统的成本效益分析显示，虽然初期投资包括高精度定位设备和数据传输设备的成本较高，以及需要专门的管理人员进行监测和分析，增加了管理成本，但长期来看，该系统能够显著提高隧道运营的安全性和效率。
自动化监测方式可以节约大量人力成本，预计每年可节约运行费用200万元。此外，通过实时采集、传输和分析隧道内关键位置的数据，掌握其变形规律，可以及早发现和处理隧道安全隐患，避免重大结构安全事故的发生，从而减少潜在的损失和维修成本。
在工业领域中，人员定位系统的部署虽然面临禁止动火作业、部分区域禁止安装设备的复杂环境，但通过保证定位精度的同时降低施工成本，可以实现经济效益。例如，在车间应用中，定位系统硬件和业务软件合计成本为500万，而系统稳定运行3年内，可以挽回约675万的损失，这远远大于整个系统的软硬件成本。
基于无线传感器网络的煤矿盲区人员定位方案也表明，该方案具有低成本和高精度的特点，能够有效提高定位性能和可靠性。此外，基于蓝牙低功耗(BLE)技术的隧道定位系统强调了系统的成本效益和易部署性。
基于UWB技术的隧道人员定位系统则因其系统简单、成本低的特点而受到关注。这些系统不仅能够提供精确的定位服务，还能在隧道内实现高效便捷的通信和安全管控，从而提高轨道交通项目的生产效率和决策层对现场的把控能力。
