一、項(xiàng)目概述

  1.1項(xiàng)目背景

隨著物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)不斷發(fā)展，基于物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)的智慧化管理解決方案為各行各業(yè)的智能化管理水平的提升帶來很大的提升。在建筑，橋梁，隧道及基建行業(yè)的施工現(xiàn)場，信息化系統(tǒng)的應(yīng)用已經(jīng)逐漸普及。

現(xiàn)有的信息化管理系統(tǒng)大部分以視頻監(jiān)控，環(huán)境監(jiān)測，設(shè)備監(jiān)控為主。而智慧工地需要解決的核心問題還是人員安全的問題，避免人員安全事故的發(fā)生，其次需要解決的是提高生產(chǎn)效率，降低生產(chǎn)成本。隨著物聯(lián)技術(shù)的深入發(fā)展，傳感技術(shù)的成熟，傳輸技術(shù)，5G的快速發(fā)展，讓更高智能化的物聯(lián)技術(shù)具備了發(fā)展的基礎(chǔ)。

《十四五國家科技發(fā)展規(guī)劃》中的精確定位技術(shù)應(yīng)用，可實(shí)時地獲取實(shí)際的現(xiàn)場信息，對進(jìn)出工地的人員，車輛的信息以及工地內(nèi)各個區(qū)域的人員分布有一個全面、及時、準(zhǔn)確的掌握。管理者不在需要花費(fèi)大量的精力、時間對各個區(qū)域進(jìn)行。就能及時、準(zhǔn)確的掌握現(xiàn)場情況，提前發(fā)現(xiàn)安全隱患，杜絕事故的發(fā)生。

而基于室內(nèi)精確定位以及室外精確定位人員安全的管理，高精度的位置數(shù)據(jù)作為智慧工地?cái)?shù)據(jù)流的重要組成，是智慧工程業(yè)務(wù)流中時間、空間、狀態(tài)三大數(shù)據(jù)指標(biāo)之一，空間位置數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性、實(shí)習(xí)性以及覆蓋完整性，是智能工地前端感知質(zhì)量的重要評價維度。構(gòu)建基于室內(nèi)、室外定位技術(shù)的高精度定位管理系統(tǒng)，借助室內(nèi)定位技術(shù)，BDS定位技術(shù)，實(shí)現(xiàn)對工廠人、車、物等的精確定位、無縫追蹤、智能調(diào)配與高效協(xié)同，大幅提升工地的精益生產(chǎn)及精細(xì)化管理水平。

其次大部分工地建設(shè)環(huán)境復(fù)雜，高危區(qū)域眾多， 常見有高空作業(yè)，深坑作業(yè)，地下作業(yè)，隧道作業(yè)，危險如高溫作業(yè)，高原缺氧作業(yè)等。在這些區(qū)域的對于環(huán)境的實(shí)時監(jiān)測，以及施工人員生理，及心理的狀態(tài)的監(jiān)測和有效管理都可有效防止安全事故發(fā)生，保障工人職業(yè)健康。

基于此定位網(wǎng)絡(luò)，不僅能夠?qū)崿F(xiàn)精確定位，還能通過定位標(biāo)簽與穿戴設(shè)備的集成，實(shí)現(xiàn)對工地人員健康數(shù)據(jù)監(jiān)測，如心率，血氧，血壓，汗液等監(jiān)測，避免出現(xiàn)如疲勞上崗，過度勞動，防止出現(xiàn)中暑，缺氧，昏厥，乃至猝死引起未知的重大安全事故，以及實(shí)時調(diào)度系統(tǒng)，加之與視頻系統(tǒng)的的聯(lián)動，可顯著提升工地的智慧化管理需求，

智慧工地利用信息化手段提高信息綜合分析應(yīng)用能力，能夠推動和保證法規(guī)范，有效提升工地安全，有效減輕管理負(fù)擔(dān)，提升工地現(xiàn)場整體管理水平

  1.2系統(tǒng)設(shè)計(jì)與建設(shè)目標(biāo)

   1.2.1建立集約化高效的物聯(lián)感知網(wǎng)絡(luò)

物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)包含了傳感器技術(shù)和傳輸技術(shù)兩個方面。傳感器設(shè)備需要多功能融合減少設(shè)備數(shù)量，傳輸?shù)募夹g(shù)需要有前瞻性，穩(wěn)定性及強(qiáng)拓展性。

? 系統(tǒng)獨(dú)立建網(wǎng)，網(wǎng)絡(luò)可重復(fù)部署

? 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)布設(shè)簡單，維護(hù)難度低；

? 系統(tǒng)網(wǎng)絡(luò)可移動，滿足多次部署，

? 系統(tǒng)分散式部署，可集中管理

? 系統(tǒng)具有可拓展性，可升級

? 系統(tǒng)數(shù)據(jù)安全，可存儲保留

為此本系統(tǒng)將結(jié)合吾控健康科技多年的物聯(lián)網(wǎng)技術(shù)積累為工地構(gòu)建一套容量大、通信可靠，可以多系統(tǒng)融合多應(yīng)用的統(tǒng)一物聯(lián)感知網(wǎng)絡(luò)。設(shè)計(jì)原則系統(tǒng)具備以下特點(diǎn)：

（1）安全性；系統(tǒng)通信安全保密性高，不易截獲，很難入侵，

（2）*性和成熟性；系統(tǒng)采用符合國內(nèi)標(biāo)準(zhǔn)的成熟的技術(shù)和設(shè)備

（3）可靠性與穩(wěn)定性；系統(tǒng)數(shù)據(jù)傳輸與存儲穩(wěn)定，確保長期可靠運(yùn)行。

（4）可融合和可擴(kuò)展性；系統(tǒng)與已有系統(tǒng)可集成，軟件采用開放式結(jié)構(gòu)。

（5）補(bǔ)充性和發(fā)展性；系統(tǒng)有效彌補(bǔ)原有系統(tǒng)不足，提升整體系統(tǒng)的性能。

（6）智能化和易維護(hù)；系統(tǒng)自動運(yùn)行，自動判斷異常，維護(hù)簡單。

   1.2.2建立新型補(bǔ)充融合系統(tǒng)

新型物聯(lián)感知網(wǎng)絡(luò)可以接入智慧工地內(nèi)網(wǎng)或者4G或5G公網(wǎng)，提供有線和無線兩種接入方案。其中內(nèi)網(wǎng)由工地統(tǒng)一規(guī)劃建設(shè)，該網(wǎng)絡(luò)通過內(nèi)網(wǎng)與其他常用系統(tǒng)完成融合，為視頻監(jiān)控，門禁管理，應(yīng)急系統(tǒng)提供精確的人員位置信息及以及語音對講功能，顯著提升以上系統(tǒng)的運(yùn)行效率及智能化程度。

本方案主要針對無線物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)的建設(shè)進(jìn)行設(shè)計(jì)。無線物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)主要由無線基站設(shè)備構(gòu)成。組網(wǎng)結(jié)構(gòu)如上圖：

通過無線基站在信號覆蓋范圍內(nèi)接入多種前端設(shè)備，實(shí)現(xiàn)同一網(wǎng)絡(luò)下的跨系統(tǒng)數(shù)據(jù)匯集。采用這種方案一則可以統(tǒng)一規(guī)劃實(shí)現(xiàn)主要區(qū)域的信號覆蓋即可實(shí)現(xiàn)上述系統(tǒng)的數(shù)據(jù)上傳，極大的簡化了網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)也使得網(wǎng)絡(luò)維護(hù)難度大大降低。

    1.2.3建設(shè)實(shí)用的物聯(lián)感知技術(shù)應(yīng)用系統(tǒng)

應(yīng)用系統(tǒng)模塊包括：人員信息管理，人員位置管理、人員生命體征管理。工程車輛位置管理，潛在危險源管理，系統(tǒng)聯(lián)動融合管理。

 1.人員信息管理

? 通過進(jìn)行實(shí)名綁定，將人員身份信息、勞動合同書編號、崗位技能證書號登記入冊，

? 并確保人、證、冊、合同、證書相符統(tǒng)一，使監(jiān)管部門對工地勞務(wù)分包人數(shù)、情況明細(xì)、

? 人員對號、調(diào)配有序。

2.人員位置管理

? 人員區(qū)域流動標(biāo)準(zhǔn)化，點(diǎn)名自動化，實(shí)現(xiàn)對流動信息的精確、實(shí)時、主動采集

? 危險區(qū)異常行為自動預(yù)警，實(shí)現(xiàn)如越界，滯留，出界，聚集自動告警

 3、人員生命體征管理

? 通過生命體征實(shí)時常態(tài)化監(jiān)測及時發(fā)現(xiàn)突發(fā)體征異常人員；完善工人健康信息資源庫

? 通過行為狀態(tài)常態(tài)化監(jiān)測，及時發(fā)現(xiàn)異常行為，如疲勞，中暑，缺氧，昏厥等，預(yù)防異常事件發(fā)生

? 對人員的睡眠，精神狀態(tài)進(jìn)行智能化分析，防止危險崗位疲勞上崗，防止事故發(fā)生。

 4、工程車輛管理

? 在施工車輛上安裝定位基站，當(dāng)人員靠近施工車輛時，司機(jī)即可收到聲光報(bào)警，防止人車相撞。

? 車輛位置異常移動，非移動時后臺報(bào)警

? 車輛位置管理，車輛調(diào)度管理

5、潛在危險源管理

? 工地中零時建筑，安裝檢測標(biāo)簽，提前預(yù)警倒塌

? 斜坡，邊坡，植入滑坡預(yù)警傳感器，提前預(yù)警滑坡

? 異常移動告警，對于不能產(chǎn)生位移相關(guān)設(shè)備，通過布設(shè)物聯(lián)網(wǎng)標(biāo)簽實(shí)時監(jiān)測管理

6、集群對講及智能調(diào)度系統(tǒng)：

? 智能安全帽內(nèi)置POC數(shù)字對講系統(tǒng)，可實(shí)現(xiàn)集群對講 

? 緊急通知，緊急調(diào)度可1對1，危險告警可實(shí)現(xiàn)全員廣播

? 支持系統(tǒng)自動文字轉(zhuǎn)語音，系統(tǒng)自動廣播

7、系統(tǒng)聯(lián)動融合管理：

? 實(shí)現(xiàn)與視頻系統(tǒng)，閘機(jī)門禁系統(tǒng)聯(lián)動實(shí)現(xiàn)高效管理，自動錄像，利用平臺集成傳統(tǒng)安防系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)監(jiān)控、門禁、報(bào)警、周界系統(tǒng)信息的集約化管理

二、方案詳情

   2.1系統(tǒng)構(gòu)成及技術(shù)原理

系統(tǒng)由廣域物聯(lián)網(wǎng)和局域的物聯(lián)網(wǎng)構(gòu)成，局域基于UWB與藍(lán)牙的融合技術(shù)。系統(tǒng)兼具UWB定位精確，傳輸安全性高以及藍(lán)牙的低功耗及低成本及兼容性；系統(tǒng)通過部署一套物聯(lián)網(wǎng)關(guān)，實(shí)現(xiàn)UWB與藍(lán)牙混合定位功能，并同時兼容UWB及藍(lán)牙兩種無線標(biāo)簽；移動型采用UWB標(biāo)簽，可獲取精確位置，固定型標(biāo)簽采用藍(lán)牙，成本低，免維護(hù)。系統(tǒng)標(biāo)簽容量大幅提升，成本大幅下降；系統(tǒng)基于邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)的部署方案，即支持傳統(tǒng)的網(wǎng)線接入，無線網(wǎng)橋部署，部署成本低，組網(wǎng)簡單，有效本地部署方案。也支持5G無線部署，接入無線5G專網(wǎng)及實(shí)現(xiàn)5G云部署。

廣域物聯(lián)網(wǎng)基于NB-iot，LTE網(wǎng)絡(luò)組件

該系統(tǒng)核心功能就是基于物聯(lián)網(wǎng)的，實(shí)時高精度定位與生命行為監(jiān)測管理以及基于廣域網(wǎng)絡(luò)的語音對講。融入智能穿戴產(chǎn)品中。通過一個融合的物聯(lián)網(wǎng)系統(tǒng)即可實(shí)現(xiàn)對全域的人員位置，生命體征，車輛管理，危險源監(jiān)測，環(huán)境監(jiān)測等進(jìn)行集約管理。

    2.1.1系統(tǒng)組成

系統(tǒng)主要由智能標(biāo)簽、物聯(lián)設(shè)備，輔助設(shè)備，后端系統(tǒng)4大部分組成

智能標(biāo)簽：

多功能智能安全帽

 智能健康監(jiān)測手表

物資精確定位標(biāo)簽

 藍(lán)牙多功能標(biāo)簽

物聯(lián)設(shè)備：

防爆型UWB藍(lán)牙物聯(lián)定位網(wǎng)關(guān)

5G邊緣計(jì)算設(shè)備

其他輔助設(shè)備：

 讀卡控制器：

 LED展示大屏

后端系統(tǒng)：

 數(shù)據(jù)管理模塊

 定位引擎模塊

 地圖引擎模塊

 大屏展示系統(tǒng)

客戶管理端APP

 系統(tǒng)API接口

  2.2局域網(wǎng)系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

  2.3技術(shù)路線

本統(tǒng)系統(tǒng)核心功能主要是對人行為和健康的管理，以及移動物品及固定物品的軌跡以及位移狀態(tài)監(jiān)測。正確的技術(shù)方案是確保系統(tǒng)功能可靠的重要保證。為實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)功能，本方案通過幾步對各種技術(shù)方案進(jìn)行優(yōu)選：

   2.3.1基于統(tǒng)一物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)實(shí)現(xiàn)跨系統(tǒng)的融合網(wǎng)絡(luò)應(yīng)用

本方案前端基于UWB（超寬帶定位技術(shù)）+藍(lán)牙來構(gòu)建智慧工地的無線物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，并結(jié)合工地局域網(wǎng)絡(luò)或快速接入廣域網(wǎng)絡(luò)形成完整的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)架構(gòu)。符《2016-2020年建筑業(yè)信息化發(fā)展綱要》中的要求。

   2.3.2物聯(lián)網(wǎng)傳輸技術(shù)的選擇

     廣域物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)：

主要依托運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)，性能穩(wěn)定，可靠，我國主推的物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)，以NB-IOT窄帶物聯(lián)網(wǎng)，CAT1的中速網(wǎng)絡(luò)，4G高速網(wǎng)絡(luò)，以及5G骨干網(wǎng)絡(luò)

     局域物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)：

主要為用戶自建，常見如LORA網(wǎng)絡(luò)，RFID網(wǎng)絡(luò)，藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)，UWB網(wǎng)絡(luò)等。每個網(wǎng)絡(luò)都有自身特點(diǎn)適合不同場景。

LORA網(wǎng)絡(luò):適合電信網(wǎng)絡(luò)不能覆蓋地區(qū)，部署成本低，單站覆蓋范圍廣，但是不具備定位功能，標(biāo)簽容量低，適合低頻，低速的數(shù)據(jù)傳輸，農(nóng)業(yè)領(lǐng)域使用較多。

RFID網(wǎng)絡(luò):適合物流等相關(guān)行業(yè)，標(biāo)簽成本極低，具備一定定位功能，但是數(shù)據(jù)傳輸身份ID，傳輸量有限。

藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)：適合面較廣，標(biāo)簽成本較低，支持上下行，帶寬較大，支持模糊定位及小區(qū)域AOA精確定位，單站覆蓋面積較小。

UWB網(wǎng)絡(luò)：適合面較廣，標(biāo)簽功耗低，成本高，標(biāo)簽容量大，帶寬大，定位精度高，整體成本偏高。

我們解決方案，結(jié)合廣域物聯(lián)網(wǎng)和局域物聯(lián)結(jié)合， 融合藍(lán)牙和UWB兩種網(wǎng)絡(luò)優(yōu)勢，以可穿戴設(shè)備為融合標(biāo)簽，構(gòu)建了一個多模協(xié)同的高效物聯(lián)網(wǎng)絡(luò)。

  2.3.3 定位技術(shù)的選擇

室外定位網(wǎng)絡(luò)：

主要為GNSS定位技術(shù)，如北斗GPS，普通定位可以實(shí)現(xiàn)車道級的定位；

基于RTK定位技術(shù)，通過地面的COSR基站差分，實(shí)現(xiàn)戶外亞米或厘米級的定位，但需要依靠廣域網(wǎng)絡(luò)或建立通訊，實(shí)現(xiàn)位置管理

室內(nèi)定位網(wǎng)絡(luò)：

主要以目前常見用于定位的技術(shù)大致分為兩大類：

一類是實(shí)現(xiàn)連續(xù)坐標(biāo)測算定位技術(shù)，如：RSSI（通過信號強(qiáng)度測算目標(biāo)坐標(biāo)）、AOA（通過信號到達(dá)角度測算目標(biāo)坐標(biāo)）、TDOA（通過信號到達(dá)時差測算目標(biāo)坐標(biāo)）；

第二類是區(qū)域感知定位技術(shù)，如：超聲波區(qū)域感知定位技術(shù)、低頻信號激發(fā)區(qū)域感知定位技術(shù)。

連續(xù)坐標(biāo)測算定位技術(shù)以獲取人員的實(shí)時位置坐標(biāo)為基礎(chǔ)，因此可以不僅可以識別人員跨區(qū)域活動也可以識別出人員在某個區(qū)域內(nèi)的具體位置。

區(qū)域感知定位技術(shù)的優(yōu)勢是可以較為準(zhǔn)確的區(qū)分出人員的跨區(qū)域活動但缺點(diǎn)是在人員進(jìn)入某區(qū)域后無法感知到具體的位置。

綜合上述兩大類定位技術(shù)的優(yōu)缺點(diǎn)，本系統(tǒng)將融合多種定位技術(shù)根據(jù)不同的功能和區(qū)域使用不同的定位技術(shù)。

1.紅外藍(lán)牙錨點(diǎn)定位，主要用于狹小空間的室內(nèi)定個位，有效減少基站部署數(shù)據(jù)，降低成本

2.藍(lán)牙AOA，主要適合在30平米以下空間，需要精確定位的空間，綜合成本低

3.UWB一維，適合狹長空間定位，節(jié)省成本，優(yōu)勢明顯

4.UWB二維，優(yōu)勢適合空曠大空間定位，綜合成本極低，是室內(nèi)定位的選擇

 2.3.4典型部署方案

     1）建筑地基，路基建設(shè)，貨物堆場等區(qū)域

采用二維部署方案，每8臺UWB基站，加邊緣計(jì)算中心，組成一個網(wǎng)絡(luò)，矩陣式分布，覆蓋一片區(qū)域。邊緣計(jì)算中心通過POE為UWB基站供電，快速處理數(shù)據(jù)后將坐標(biāo)或其他數(shù)據(jù)傳回系統(tǒng)統(tǒng)一管理， 邊緣計(jì)算中心可通過網(wǎng)線，網(wǎng)橋接回中心機(jī)房，或通過5G無線網(wǎng)絡(luò)接入云端。 無遮擋情況下一組可覆蓋4萬平米。

圖 8 TDOA定位示意圖

     2）隧道工程

? 掌子面：部署二維精確定位系統(tǒng)，實(shí)時掌控掘進(jìn)區(qū)域人員分布

? 完工段：部署一維定位系統(tǒng)，施工人員進(jìn)入工作面后，全線監(jiān)控?zé)o盲區(qū)

 二維部署方案

一維部署方案

圖 17 基站部署拓?fù)鋱D

掌子面是隧道施工區(qū)域中最重要的區(qū)域，加固未完善的工作環(huán)境，復(fù)雜的工序流程，以及開挖面高風(fēng)險作業(yè)等，導(dǎo)致安全事故風(fēng)險急劇增加。在該工區(qū)的人員實(shí)時位置給安全救援與事故防范提供了關(guān)鍵信息。為了保證定位系統(tǒng)的穩(wěn)定運(yùn)行與高精度性能，掌子面的部署放如下：工作臺車、防水臺車、二襯臺車分別部署兩個基站。

1、 二維實(shí)時定位

實(shí)時定位工作人員的精確位置，定位精度在30cm。統(tǒng)計(jì)區(qū)域?qū)崟r人數(shù)。

2、 網(wǎng)絡(luò)接入方式

工作臺車，二襯臺車和防水臺車均使用POE的接入方式，安全、穩(wěn)定。在接近施工區(qū)域，安裝部署邊緣計(jì)算中心并接入網(wǎng)線或無線網(wǎng)橋，

  主干網(wǎng)絡(luò)部署方案：

主干網(wǎng)絡(luò)推薦使用無線網(wǎng)橋進(jìn)行部署，可由甲方自行采購設(shè)備，推薦型號例如Tplink的CPE510，或者拓達(dá)的DIP326H等。每個基站需要一個無線網(wǎng)橋，通過LAN口連接到基站的LAN口。同時，服務(wù)器網(wǎng)絡(luò)接口處也需要接一個無線網(wǎng)橋，用于連接每個基站的無線網(wǎng)橋到服務(wù)器。

可根據(jù)隧道施工具體環(huán)境，選擇接入UWB基站，支持8臺，二維采用平行部署，1維采用直線部署，安裝完在施工圖紙標(biāo)準(zhǔn)基站位置，便于繪制地圖

此方案一次部署，解決撐子面和完工段，不需分開部署。

   2.3.5基礎(chǔ)組網(wǎng)方案優(yōu)勢分析

1）數(shù)據(jù)準(zhǔn)確

系統(tǒng)采用了*設(shè)計(jì)的通信策略，可以使系統(tǒng)中的所有設(shè)備都在可管理的狀態(tài)下進(jìn)行工作。不僅可以避免因大量設(shè)備無序工作而導(dǎo)致的數(shù)據(jù)錯誤，可以確保人員進(jìn)出數(shù)量等重要數(shù)據(jù)準(zhǔn)確。

2）系統(tǒng)容量大

本系統(tǒng)可以滿足人數(shù)眾多的大型監(jiān)管單位使用，目前本系統(tǒng)已在國內(nèi)5千人以上的大型工地得到了應(yīng)用。

3）可維護(hù)性強(qiáng)

系統(tǒng)自身采取分層管理模式，可以實(shí)現(xiàn)系統(tǒng)設(shè)備狀態(tài)的自行檢測，從而可以提高系統(tǒng)的可維護(hù)性。實(shí)時性系統(tǒng)通過級聯(lián)的方式，可實(shí)現(xiàn)基站無限擴(kuò)容，無數(shù)量限制。

4）高精確性

根據(jù)不同場所的定位精度要求不同，在特別敏感區(qū)域，系統(tǒng)可達(dá)到 10厘米的定位精度。掃描時間（即數(shù)據(jù)刷新時間）不超過 1 秒。

5）全覆蓋性

根據(jù)應(yīng)用需求，實(shí)現(xiàn)了室內(nèi)室外，局域與廣域的全覆蓋。局域的實(shí)時性，低成本，廣域的覆蓋全，穩(wěn)定性。

 三．系統(tǒng)功能

     3.1系統(tǒng)框架

定位系統(tǒng)由傳感層，傳輸層，中間層，業(yè)務(wù)層組成，如圖 9所示。 傳感層由智能標(biāo)簽和穿戴標(biāo)簽構(gòu)成，傳輸層由局域物聯(lián)網(wǎng)和廣域物聯(lián)網(wǎng)組成，其中局域物聯(lián)網(wǎng)基于藍(lán)牙網(wǎng)絡(luò)和UWB網(wǎng)絡(luò)，實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)采集和室內(nèi)精確定位，廣域物聯(lián)網(wǎng)借助運(yùn)營商網(wǎng)絡(luò)，包含NB，CAT，4G以及地面COSR站。實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)上報(bào)及室外精確定位，

圖 9  IMYFIT人員綜合管理系統(tǒng)框圖

    3.1人員信息管理

     1．通過進(jìn)行實(shí)名綁定，實(shí)現(xiàn)定位和人員身份ID的統(tǒng)一

     2．將施工人員，人員身份信息、含工種，職責(zé)，以及管理責(zé)任，管理范圍綁定

     3，將訪客，身份信息與佩戴標(biāo)簽綁定，

     4. 建立施工人員健康檔案，既往病史，風(fēng)險病史等等

     人員信息管理，人員位置管理、人員生命體征管理。工程車輛位置管理，潛在危險源管理，系統(tǒng)聯(lián)動融合管理。

    3.2人員位置管理

     1．工地平面地圖建模

工地地理模型，分級管理，逐級設(shè)置

         在工地平面地理模型上設(shè)置電子圍欄區(qū)域，電子圍欄區(qū)域?qū)傩钥稍O(shè)置堆場去，施工區(qū)，挖掘區(qū)，危險區(qū)等，設(shè)置區(qū)域編號，監(jiān)控視頻編號，禁入時間，監(jiān)控級別等信息

    2.實(shí)時監(jiān)控人員位置

         人員移動軌跡;通過電子地圖實(shí)時顯示1個或多個人員移動軌跡

 跟蹤人員：地圖隨著標(biāo)簽的移動自動雀環(huán)，將鼠標(biāo)移動到標(biāo)簽上可以看到標(biāo)簽的當(dāng)前狀態(tài)

 人員報(bào)警狀態(tài)信息;通過平面電子地圖上不同的顏色和形狀顯示人員的報(bào)警狀態(tài)將鼠標(biāo)移動到施工人員圖標(biāo)上可以看到施工人員當(dāng)前狀態(tài)，狀態(tài)信息可自定義

 歷史軌跡查詢，追溯查詢?nèi)我鈺r間段內(nèi)人員的活動路線?？梢园凑諘r間軸查詢對應(yīng)時間點(diǎn)的位置信息

    3.實(shí)時人員點(diǎn)名

 區(qū)域點(diǎn)名：在區(qū)域，顯示實(shí)到人數(shù)，人員及狀態(tài)，由系統(tǒng)自動進(jìn)行辨別，記錄及統(tǒng)計(jì)，實(shí)時統(tǒng)計(jì)施工區(qū)人員總數(shù)和人員明細(xì)可以按照設(shè)定的條件，

 出入統(tǒng)計(jì)：可實(shí)時統(tǒng)計(jì)某一時間段內(nèi)進(jìn)入某出入口的人員數(shù)量，可根據(jù)不同施工區(qū)域，等屬性進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

    4.報(bào)警提示：

 越界報(bào)警：針對不同施工人員，對某些重點(diǎn)區(qū)域設(shè)置禁入進(jìn)入，禁止離開，滯留超時等，一旦有施工人員超過設(shè)置條件，馬上報(bào)警

 主動求助報(bào)警：施工人員佩戴有呼叫器求救按鈕的標(biāo)簽卡，當(dāng)遇到危險時，只要按下按鈕，系統(tǒng)就會收到該人員發(fā)出的報(bào)警及位置信息

 人員脫崗報(bào)警；根據(jù)系統(tǒng)顯示，可以判斷值班人員是否脫崗

 設(shè)備故障報(bào)警，主要針對各類標(biāo)簽，基站等設(shè)置的故障進(jìn)行報(bào)警，如信號中斷，設(shè)備電量不足，設(shè)備損壞等。

    5.智能分析

 超時提示∶ 對標(biāo)簽設(shè)置，在某區(qū)域內(nèi)停留不得超過時間，如

 如果超過時間就會報(bào)警，可以限制人員在區(qū)域的停留時間，以防危險情況發(fā)生。

 人員接近靠近危險區(qū)域時，系統(tǒng)自動通過語音提醒報(bào)警

 告警管理

  6.異常行為分析 

         腕表能檢則人員的靜止、運(yùn)行狀態(tài)并針對不同的狀態(tài)制訂不同的報(bào)警提示策略，如人員在非休息時間（位置）長時間處于靜止?fàn)顟B(tài)時（暈倒），或有跌倒，掉落時，系統(tǒng)都可進(jìn)行報(bào)警提示。

   7.報(bào)表統(tǒng)計(jì)功能

可根據(jù)某段時間段進(jìn)行數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì);執(zhí)行次數(shù)統(tǒng)計(jì)、人員工作時間分配，如高峰期和閑置時間、停留區(qū)域，工作狀態(tài)等;

  3.2人員生命體征管理

   3.2.1

 通過連續(xù)疲勞度檢測，工作強(qiáng)度檢測，高危環(huán)境，如高原作業(yè)的缺氧檢測，高溫狀態(tài)的體溫過高檢測，汗液檢測防脫水檢測，

? 實(shí)時血氧偵測            

? 實(shí)時心率偵測     

? 實(shí)時血壓偵測

? 實(shí)時壓力情緒監(jiān)測

              ? 6.實(shí)時體溫監(jiān)測

              ? 5.睡眠監(jiān)測

              ? 7.活動量實(shí)時監(jiān)測

  3.4工程車輛管理

1.車輛內(nèi)置UWB及GPS定個位器， 實(shí)時追蹤工程車輛在工地的位置

2.車輛內(nèi)置PDOA定位基站， 發(fā)現(xiàn)佩戴UWB標(biāo)簽的人員過于靠近車輛，提示報(bào)警。

3、通過車輛定位，判斷車量使用情況，通大數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)，分析車量設(shè)備使用率

  3.5潛在危險源管理

1.在零時搭建的工程建筑，如擋墻，大門，立柱，等安裝位移傳感器，在擋墻發(fā)生異常，如晃動，位移等狀態(tài)時，及時報(bào)警， 便于提前發(fā)現(xiàn)問題，防止傾倒。

2．一些施工邊坡，植入壓力傳感器，監(jiān)測邊坡，當(dāng)發(fā)生滑動時提前預(yù)警。

3.危險源靠近預(yù)警， 如豎井，大功率電源，等非人員靠近時報(bào)警。

  3.6 人員智能告警與調(diào)度系統(tǒng)

1. PoC對講是依托運(yùn)營商移動通信網(wǎng)絡(luò)建立起來的一種用于調(diào)度指揮的移動通信系統(tǒng)。。由于其覆蓋廣、成本低等特點(diǎn)，可快速批量部署，可提高應(yīng)急響應(yīng)速度和工作效率的需求。

2. 智能安全帽配備POC智能數(shù)字對講機(jī)，與定位系統(tǒng)*打通實(shí)現(xiàn)智能應(yīng)用

3. 危險語音提醒，智能調(diào)度管理

  3.7系統(tǒng)聯(lián)動融合管理

1.人員信息聯(lián)動

系統(tǒng)可定制開發(fā)接口從人員信息庫中自動獲取個人信息，使用戶可以在系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)人員信息與移動設(shè)備的綁定。

2.視頻聯(lián)動管理

系統(tǒng)通過定制開發(fā)接口實(shí)現(xiàn)與視頻監(jiān)控系統(tǒng)的對接。系統(tǒng)將依據(jù)管理規(guī)則在特定事件發(fā)生時自動依據(jù)人員當(dāng)前的位置聯(lián)動監(jiān)控系統(tǒng)提供抓拍、實(shí)時視頻彈出等功能。系統(tǒng)也可以根據(jù)人員歷史關(guān)鍵位置調(diào)取相應(yīng)的監(jiān)控視頻。

3.一卡通融合管理

系統(tǒng)為人員提供的智能手表內(nèi)置符合一卡通管理要求的無源電子腕帶（例如IC或ID卡），可與相關(guān)的信息系統(tǒng)可以通過智能手表識別施工人員身份并實(shí)現(xiàn)相應(yīng)功能，從而為實(shí)現(xiàn)施工人員一卡通管理提供基礎(chǔ)。

四.核心設(shè)備及參數(shù)

 4.1定位基站選型

考慮主干網(wǎng)絡(luò)使用網(wǎng)橋進(jìn)行傳輸，同時施工階段定位基站需要有一定的防水能力和結(jié)構(gòu)強(qiáng)度，定位基站選用W02

外觀如圖 14所示。

圖 14

    產(chǎn)品介紹

W02 是基于UWB超寬帶技術(shù)室內(nèi)精確定位基站，在物聯(lián)網(wǎng)場景下為人員及移動設(shè)備提供精確的室內(nèi)定位，及活動軌跡追蹤。定位基站采用TDOA定位技術(shù)，標(biāo)簽容量大，適合室外部署，基站每4個為1組，可多組部署，支持網(wǎng)線或無線網(wǎng)橋通訊，客戶可便捷部署自己的物聯(lián)網(wǎng)控制系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)人員位置的智能化管理。

可廣泛應(yīng)用于運(yùn)動訓(xùn)練， 智慧工地項(xiàng)目，智慧工廠， 智慧消防、建筑工地等需要人員定位及管理的室內(nèi)定位場所。

    產(chǎn)品特點(diǎn)

1．可靠性。

此款產(chǎn)品采用防雷，防爆結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，采用鋅合金外殼，，整機(jī)采用結(jié)構(gòu)膠密絕緣膠圈。防水可以達(dá)到IP67級別，達(dá)到防爆認(rèn)證標(biāo)準(zhǔn)；

2．易維護(hù)。

安裝方便，靠墻，抱桿均可安裝

3.性能強(qiáng)大。

采用外置玻璃鋼天線，增益可達(dá)5DB。覆蓋范圍遠(yuǎn)

圖 2 1產(chǎn)品接口

    網(wǎng)口

網(wǎng)口：支持五類線和超五類線，可傳輸數(shù)據(jù)同時也能支持 POE 供電（由 POE 交換機(jī)供電，POE 供電，電壓范圍 44~57V）。網(wǎng)口為WAN/LAN 可變網(wǎng)口。工作模式   網(wǎng)口AP Client LAN Getway WAN

復(fù)位按鍵：長按 復(fù)位按鈕 5 秒鐘以上，WiFi 會恢復(fù)出廠設(shè)置。

指示燈：

電源：上電LED 燈常亮

網(wǎng)口：上電網(wǎng)口插網(wǎng)線后LED 燈常亮

WIFI：上電 1-2 秒后，LED 燈常亮

UWB：上電LED 燈閃爍

    基站參數(shù)

    適用場景

      適合工業(yè)場景安裝，防塵，防撞，防水，防雷，防爆。主要用于在智慧工廠，智慧工地，煤礦，化工廠，鋼鐵廠等環(huán)境要求高的區(qū)域的人員精確定位。

  4.2定位標(biāo)簽選型

定位標(biāo)簽使用安全帽型定位標(biāo)簽M02，可以安裝于安全帽上。

其外觀如圖 16所示。

圖 16 安全帽定位標(biāo)簽

圖 17 佩戴示意圖

  4.2.1 產(chǎn)品介紹

M1一款通用型的UWB標(biāo)簽，適合多種場合使用，可裝配至多種設(shè)備上實(shí)現(xiàn)定位功能。

備內(nèi)部集成內(nèi)置BLE藍(lán)牙芯片，支持BLE5.0，兼容4.0， 集成了Dec wave公司的DW1000 UWB芯片，符合IEEE802.15.4-2011，空曠距離可達(dá)200米， 基于TDOA的定位算法，定位精度可達(dá)30CM； 內(nèi)置RFID標(biāo)簽，支持入場激活。

采用PC外殼，防水設(shè)計(jì)可達(dá)IP68級別，適合各種嚴(yán)酷環(huán)境使用。

此產(chǎn)品內(nèi)置450MHA鋰離子電池，可循環(huán)使用充電，適用于工廠，倉庫等移動物資及人員的定位。

支持兩種定位上傳方式，藍(lán)牙模糊定位及UWB精確定位傳輸健康數(shù)據(jù)，同時支持吾控健康藍(lán)牙網(wǎng)關(guān)及UWB網(wǎng)關(guān)。。

  4.2.2產(chǎn)品特點(diǎn)

? 支持BLE藍(lán)牙5.0協(xié)議，向下兼容4.0

? UWB 超遠(yuǎn)距離標(biāo)簽

? 超長待機(jī),5秒定位可達(dá)6個月

? 內(nèi)置IRID，支持入場激活

? 防水設(shè)計(jì)

? 磁吸充電+數(shù)據(jù)通訊接口

  4.2.3基本參數(shù)

  4.2.4  適用場景

UWB定位標(biāo)簽，適合工業(yè)場所，用于人員及移動物資及車輛的管理定位與簽到、電子圍欄，適合智慧工廠員工定位，智慧工地，智慧園區(qū)等人員及移動物資的管理

 4.3 邊緣計(jì)算網(wǎng)關(guān)

基站設(shè)備電源

數(shù)據(jù)存儲

邊緣計(jì)算

5G數(shù)據(jù)通訊

   4.4 健康管理手表

      4.4.1 產(chǎn)品介紹

B10是一款遠(yuǎn)程健康管理智能手表

集成了業(yè)界的健康監(jiān)測傳感器陣列，可同時連續(xù)監(jiān)測心率，血氧，血壓，HRV，睡眠等核心生理指標(biāo)，可連續(xù)監(jiān)測計(jì)步，樓梯，跌倒，久坐，久臥等行為動作

支持室內(nèi)及室外定位，支持固定基站和通訊網(wǎng)絡(luò)接入。

    本產(chǎn)品設(shè)計(jì)為遠(yuǎn)程健康管理，適合戶外作業(yè)人員的遠(yuǎn)程健康定位管理

產(chǎn)品內(nèi)置多種芯片模組

? 內(nèi)置半透半反彩屏，超低功耗，常亮顯示，戶外適用

? 內(nèi)置MAXIM醫(yī)療級生理型號模擬前端，

? 內(nèi)置醫(yī)療級分立光學(xué)器件，

? 支持PPG  ECG，SPO2多路生理數(shù)據(jù)采集

? 內(nèi)置藍(lán)牙芯片，支持BLE5.1協(xié)議，支持藍(lán)牙AOA定位，

? 內(nèi)置RFID芯片，支持門禁及小額消費(fèi)

? 內(nèi)置高精度氣壓傳感器

? 內(nèi)置加速度及陀螺輔助定位，及動作識別。

? 內(nèi)置環(huán)境及體溫監(jiān)測傳感器，精度高達(dá)+-0.1度

? 內(nèi)置北斗及GPS雙模定位，

? 支持WiFi定位

? 內(nèi)置eSIM卡，支持CAT1數(shù)據(jù)上報(bào)。

      4.4.2 產(chǎn)品應(yīng)用

l 遠(yuǎn)程健康管理

l 遠(yuǎn)程位置管理

l 遠(yuǎn)程心理健康評估

l 遠(yuǎn)程壓力疲勞度監(jiān)測

      4.4.3產(chǎn)品特點(diǎn)

1．設(shè)計(jì)。

此款覆蓋可穿戴產(chǎn)品的硬件方案，提供可靠生理數(shù)據(jù)采集，為應(yīng)用提供可靠，連續(xù)的基礎(chǔ)健康數(shù)據(jù)

2. 可靠設(shè)計(jì)

采用全包式設(shè)計(jì)，液態(tài)硅膠表帶，高強(qiáng)度玻璃蓋板，陶瓷面圈設(shè)計(jì)，不銹鋼金屬按鍵，佩戴舒適

3. 綜合生理健康監(jiān)測

支持連續(xù)的心率，血氧，血壓，RRI監(jiān)測，支持動作，行為監(jiān)測

 4. 支持多重定位

支持WIFI，藍(lán)牙，以及北斗加GPS定位

        5. 支持固移融合的物聯(lián)傳輸方案

           支持藍(lán)牙基站，及CAT1數(shù)據(jù)傳輸

    4.4.4 產(chǎn)品基本參數(shù)

    4.5 車輛追蹤標(biāo)簽

    4.6  智能安全帽