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智慧工地人员定位系统的原理与应用

发布日期:2025-04-02 16:30:58  浏览次数:

在现代化的建筑施工领域,智慧工地概念正迅速兴起,旨在借助先进技术提升工地管理效率、保障人员安全。其中,人员定位系统作为智慧工地的关键组成部分,发挥着至关重要的作用。它不仅能实时追踪施工人员位置,还能深度优化施工流程、强化安全管控,成为推动建筑行业数字化转型的重要力量。

 
一、智慧工地人员定位系统的原理
UWB技术:UWB技术利用纳秒级的非正弦波窄脉冲传输数据,具有极高的时间分辨率和定位精度。在智慧工地中,通过在关键位置安装UWB信标,与人员佩戴的定位终端进行双向测距,计算出位置后上传服务器,实现室内或卫星信号遮挡较严重区域的精准实时定位。
 
北斗RTK技术:北斗RTK技术基于北斗导航卫星系统,通过接收多颗北斗卫星的信号,并利用差分技术,即同时接收已知位置基准站和待测位置移动站的信号,计算卫星信号的误差,从而修正移动站的位置,实现高精度定位。在室外环境中,北斗RTK技术能够提供亚米级的定位精度。
 
新锐科创基于室内外融合定位技术,自主研发适用于工地的北斗RTK+4G+蓝牙+UWB人员定位系统解决方案。在该方案中,室内采用蓝牙/UWB定位,可基于场景及预算灵活分配,支持全程无线部署,施工更便捷,维护更简单;室外采用双频RTK高精度定位,位置更准确。
 
北斗RTK+4G+蓝牙+UWB人员定位系统拓扑图:
 
二、智慧工地人员定位系统的应用
(一)实时定位与人员管理
人员分布监控
在智慧工地管理平台的电子地图上,以直观的可视化方式实时呈现所有施工人员的位置。管理人员可清晰看到不同工种人员在各个施工区域的分布情况,如在主体施工区、装修区、物料加工区等,从而根据施工进度合理调配人力资源。
 
人员考勤管理
系统与考勤平台联动,记录施工人员的出勤情况。通过发卡机,系统识别并记录工作人员进入离开时间,精准生成考勤报表。这有效避免了传统人工考勤的繁琐与误差,同时防止代打卡等作弊行为。企业可依据考勤数据对员工进行绩效考核,激励员工提高工作积极性与责任心。
 
(二)安全管理与应急响应
危险区域预警
在工地内设置电子围栏,划分出危险区域,如深基坑周边、高处作业区、电气设备集中区等。当施工人员靠近或进入危险区域时,定位系统立即发出警报,向管理人员发送预警信息。
 
紧急救援支持
一旦工地发生安全事故,如坍塌、火灾等,定位系统能迅速锁定事故现场及周边人员位置,为救援人员提供准确的人员分布信息。救援人员可依据这些信息制定科学救援方案,快速找到被困人员,缩短救援时间,最大程度保障人员生命安全。
(三)施工流程优化
施工进度跟踪
通过追踪施工人员在不同施工阶段、不同区域的活动轨迹,分析人员在各个施工任务上的停留时间、移动路径等数据,管理人员可直观了解施工进度。例如,通过分析泥瓦工在砌墙任务中的施工轨迹与时间,判断砌墙进度是否符合计划,若发现进度滞后,及时查找原因并采取相应措施,如增加人员、调整施工工艺等,确保工程按时交付。
 
设备协同作业
在一些需要人员与大型施工设备协同作业的场景中,如塔吊吊运物料、大型挖掘机施工等,人员定位系统可实现人员与设备的精准配合。通过定位系统,实时知晓施工人员位置,避免因视线盲区等原因造成碰撞事故,同时提高设备作业效率,保障施工流程顺畅进行。
 
(四)培训与行为分析
新员工培训辅助
对于新入职的施工人员,定位系统可记录其在工地内的活动轨迹,分析其对施工区域、安全设施、工作流程的熟悉程度。管理人员根据这些数据,为新员工制定个性化培训计划,重点加强其对不熟悉区域和流程的培训,帮助新员工快速适应工作环境,提升工作技能。
 
人员行为分析
长期积累的人员定位数据可用于分析施工人员的行为模式,如工作习惯、行动规律等。通过分析这些数据,企业可发现潜在的安全隐患或管理问题。例如,发现某区域经常有人员违规穿越,可在该区域加强安全警示或优化施工布局,规范人员行为,提高工地整体管理水平。
 
综上所述,智慧工地人员定位系统凭借多种定位技术的融合,实现了对施工人员的精准定位与全方位管理。从实时人员监控到安全保障,从施工流程优化到人员培训与行为分析,该系统在建筑施工领域展现出巨大应用价值,有力推动了智慧工地的建设与发展,提升了建筑行业的现代化管理水平,为建筑工程的高效、安全开展提供了坚实支撑。随着技术的不断进步,智慧工地人员定位系统将持续创新,在未来建筑施工中发挥更为重要的作用。
 

多模融合高精度人员定位系统
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