隨著我國公路、鐵路的不斷發展擴建,隧道施工也越來越多。目前,隧道施工面臨的工作危險系數高、隧道長、工作人數多等多方面的問題。
對于這些這些問題,目前主要依靠人員實時定位系統。應用的技術不同,人員定位系統的特點也是不同的。UWB定位技術由于功耗低、抗多徑效果好、安全性高、系統結構簡單,尤其是能提供非常精確的定位精度等優點,而成為人員定位系統的技術熱點和首選。
本文主要基于UWB定位技術在隧道中的運用分析
基于UWB技術的隧道人員定位系統,具有以下幾個特點:
1.系統簡單、成本低
UWB不使用載波,它通過發送納秒級脈沖來傳輸數據信號。UWB發射器直接用脈沖小型激勵天線,不需要傳統收發器所需要的上變頻,從而不需要功用放大器與混頻器,因此,UWB允許采用非常低廉的寬帶發射器。此外,在接收端,UWB接收機不需要中頻處理。
2.數據傳輸快
民用商品中,一般要求UWB信號的傳輸范圍為10m以內,再根據經過修改的信道容量公式,其傳輸速率可達500Mbit/ s,是實現個人通信和無線局域網的一種理想調制技術。UWB 以非常寬的頻率帶寬來換取高速的數據傳輸,并且不單獨占用已經擁擠不堪的頻率資源,而是共享其他無線技術使用的頻帶。
3.定位精確高
沖激脈沖具有很高的定位精度,采用超寬帶無線電通信,很容易將定位與通信合一,而常規無線電難以做到這一點。超寬帶無線電具有極強的穿透能力,可在室內和地下進行精確定位,而GPS定位系統只能工作在GPS 定位衛星的可視范圍之內;與GPS 提供絕對地理位置不同,UWB高精度定位基站可以給出相對位置,其定位精度可達厘米級。
4.功耗低、耐用
UWB 系統使用脈沖來發送數據,脈沖持續時間很短,一般在0. 20ns~1. 5ns 之間,有很低的占空因數,系統耗電可以做到很低,在高速通信時系統的耗電量僅為幾百μW~幾十mW。民用的UWB定位 設備功率一般是傳統移動電話所需功率的1/ 100 左右,是藍牙設備所需功率的1/ 20 左右。軍用的UWB定位 電臺耗電也很低。因此,UWB 定位設備在電池壽命和電磁輻射上,相對于傳統無線設備有著很大的優越性。
5.可用性可靠性高四相科技針對隧道的運用,自主研發的位RU高精度定位系統,不僅結構簡單、定位精度高,并且該系統在國際和國內市場已有大量的實際工程應用,穩定可靠、適用于室內、室外等各種工作場景。
6.安裝調試簡單
該系統的安裝調試工作,普通工程人員在接受培訓后,即可快速掌握,無需太多的專業知識。
7.通信協議簡潔
該系統與上層應用系統的數據通信協議簡單,測距數據信息讀取方便。
UWB定(ding)(ding)位(wei)(wei)技(ji)術精度可以達到厘米級。最后對UWB定(ding)(ding)位(wei)(wei)技(ji)術主要的(de)應(ying)用(yong)領域和前景進(jin)行討論。UWB定(ding)(ding)位(wei)(wei)技(ji)術的(de)優勢(shi)勢(shi)必使其前途一片(pian)光(guang)明。隨著通信技(ji)術的(de)進(jin)步和定(ding)(ding)位(wei)(wei)技(ji)術的(de)發展,UWB定(ding)(ding)位(wei)(wei)的(de)應(ying)用(yong)還遠不(bu)止于此。新(xin)的(de)應(ying)用(yong)領域將不(bu)斷涌現,高精度定(ding)(ding)位(wei)(wei)技(ji)術的(de)應(ying)用(yong)在智(zhi)慧隧道項(xiang)目方(fang)面會越來越多(duo)。
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