1. 技术简介

华星智控隧道人员定位管理系统采用UWB无线定位技术，主要用于实时掌握施工人员在隧道内的位置和移动情况。

由于隧道通常呈狭长、线性分布，系统采用一维定位方式，即以隧道入口为起点，通过沿隧道布设UWB定位基站，实时计算人员距离隧道入口的里程。例如，系统显示某人员位于“K1+350”，表示该人员当前位于距离设定起点约1.35公里的位置。管理人员可以在软件平台上直观查看人员所在里程、所属区域及移动方向。

进入隧道的人员随身佩戴UWB定位标签。定位标签与隧道内的UWB定位基站进行无线通信，系统通过测量无线信号的传输时间计算人员与基站之间的距离，再结合基站的安装位置，确定人员在隧道内的具体位置。定位结果通过通信网络上传至管理平台，实现人员位置的实时显示和统一管理。

系统定位精度可达到约30厘米，定位数据更新速度快，能够及时反映人员进入、离开、停留和移动等情况。当发生安全事故或其他紧急情况时，管理人员可以通过平台快速了解隧道内人员数量及所在位置，为人员搜救、应急疏散和现场指挥提供可靠依据。

UWB定位信号具有抗干扰能力强、传输速度快、系统容量大和发射功率低等特点，适合隧道、地下管廊等卫星定位信号无法覆盖的环境。设备采用较低的无线发射功率，在满足定位和通信要求的同时，可以有效降低定位标签的耗电量，延长设备续航时间。

与GPS、北斗等主要适用于室外开阔区域的卫星定位技术相比，UWB定位系统不依赖卫星信号，可以在隧道和地下空间内稳定工作。系统通过在隧道沿线合理设置定位基站，即可实现人员位置的连续跟踪，具有定位准确、响应及时、部署灵活和维护方便等优点，为隧道施工安全管理和人员应急救援提供有效的技术支持。

2. 定位原理

如下图所示，在隧道墙壁上按一定间距安装双通道UWB定位基站，进入隧道的人员佩戴定位标签。

定位标签相当于一个主动发送信号的小型信标，每秒发送1次UWB脉冲信号。定位基站接收到信号后，根据脉冲信号到达不同基站的时间和测距结果，计算标签与基站之间的距离。系统再对数据进行滤波和误差修正，并通过华星专利融合定位算法，最终确定人员在隧道长度方向上的实时位置。

隧道属于狭长空间，人员通常沿隧道前后移动，因此系统主要计算人员在隧道轴线方向上的位置，即“一维定位”。这种方式不需要精确计算人员距离左右墙壁的位置，更适合隧道、管廊和狭长通道等应用场景。

基站安装注意事项

双通道定位基站的天线应安装在视野相对开阔的位置，并尽量远离大型金属设备、金属管道及其他遮挡物。

金属物体会遮挡或反射UWB脉冲信号，使信号绕行或产生多条传播路径，可能造成测距误差增大、信号不稳定，甚至完全接收不到标签信号，最终导致人员位置跳动、定位精度下降或暂时无法定位。因此，安装时应尽量保证标签与定位基站天线之间具有良好的信号传播条件。



安装定位基站时，需要准确测量并记录每台基站与隧道洞口之间的距离。系统以这些距离数据作为位置计算基准，结合定位标签与基站之间的测距结果，计算人员距离洞口的实际位置。

因此，基站位置测量得越准确，人员定位结果也越准确。下图为隧道现场定位基站的实际安装照片。

 

 

 



3. 系统拓扑图

系统主要由数据中心、数据传输部分、数据采集部分和定位标签四部分组成。

1. 数据中心

数据中心由服务器及部署在服务器上的定位引擎软件组成，服务器也可根据项目需求采用云服务器。定位引擎负责接收、处理和计算现场上传的定位数据，获得定位标签的实时位置信息，并为上层管理平台提供数据支持。

2. 数据传输部分

数据传输部分主要由POE交换机和汇聚交换机组成。对于规模较小的定位系统，可根据实际情况不配置汇聚交换机。POE交换机通过网线与定位基站连接，在传输数据的同时为定位基站供电。现场采集的数据可通过光纤、网线或4G/5G网络传输至数据中心服务器。

3. 数据采集部分

数据采集部分主要由安装在定位区域内的UWB定位基站组成。定位基站负责与定位标签进行无线通信，采集标签发送的定位数据，并通过网络上传至服务器。基站的安装数量和具体位置需结合现场面积、建筑结构、遮挡情况及定位精度要求进行设计。

4. 定位标签

定位标签可由人员随身佩戴，也可安装在需要定位的车辆、设备或物资上。标签通过UWB无线脉冲信号与现场定位基站实时通信，从而实现对人员、车辆及物资的精准定位和动态跟踪。

图、有线定位系统架构

 



4. 定位系统功能介绍

隧道人员定位系统软件主要用于实时掌握隧道内人员的位置、数量和活动情况，为现场安全管理、人员调度及事故救援提供可靠依据。主要功能如下

1. 人员实时定位

在隧道地图上实时显示人员所在位置，以及人员距离洞口的大致距离，方便管理人员快速掌握现场情况。

2. 人员信息管理

统一管理人员姓名、部门、工种、联系方式、定位标签编号等信息，实现定位标签与佩戴人员一一对应。

3. 隧道人员统计

实时统计隧道内人员总数，并可按照施工区域、班组、部门或工种分类查看。

 

4. 人员位置查询

可通过姓名、编号、部门或标签编号快速查询人员，查看其当前位置、在线状态及最后一次定位时间。

5. 历史轨迹回放

查询人员在指定时间段内的移动路线、经过位置和停留时间，便于进行作业核查及事件追溯。

 

6. 进出隧道记录

自动记录人员进入和离开隧道的时间，形成完整的出入记录，可用于考勤统计和安全管理。

 

7. 电子围栏管理

可在系统中设置禁入区域、危险区域或重点作业区域。当未经授权的人员进入相关区域时，系统自动产生报警。

8. 异常滞留报警

当人员在某一区域停留时间过长，或超过规定时间仍未离开隧道时，系统可自动提醒管理人员。

 

9. 超员及聚集报警

可设置隧道或某一区域的人员数量上限。当人员数量超过设定值，或局部区域出现人员集中聚集时，系统自动报警。

10. SOS紧急求救

人员遇到危险时，可通过定位标签上的SOS按键发出求救信号。管理平台能够显示求救人员的身份、实时位置和报警时间。

 

11. 设备状态监测

实时查看定位基站和人员标签的在线状态、最后通信时间及标签电量，及时发现设备离线、低电量或通信异常等问题。

12. 报警信息管理

集中展示越界、超员、滞留、SOS、设备离线和低电量等报警，并记录报警时间、处理人员、处理过程及处理结果。

 

13. 数据统计与报表

支持生成在洞人数、出入记录、考勤时间、报警记录、人员停留时间及设备状态等统计报表，并可按照需要查询和导出。

14. 权限分级管理

根据不同岗位设置操作权限。例如，普通管理人员只能查看数据，系统管理员可以维护人员、设备、隧道地图及报警规则，避免误操作和数据泄露。

15. LED投屏功能

 

5. 双通道定位终端

HXZK-STD双通道定位终端是一款基于UWB（超宽带）高精度无线定位技术研发的工业级定位设备，主要应用于隧道、地下工程、矿山等复杂环境下的人员与车辆定位管理。设备采用双通道设计，配置两组高性能定向天线，通过优化无线信号覆盖能力，实现长距离、稳定可靠的定位数据采集。

在隧道应用场景中，单台HXZK-STD定位终端可覆盖约600米直径范围，配合人员定位标签或车辆定位标签使用，可实现隧道内一维位置定位。系统定位精度最高可达到10～30厘米，常规应用精度优于1米，可满足隧道人员分布监测、车辆位置跟踪、安全区域管理、应急救援等应用需求。

设备采用工业级结构设计，外壳采用高强度铝合金材质，具备良好的抗冲击、防护和散热性能。整机防护等级达到IP67，能够适应隧道内潮湿、粉尘、振动等复杂工业环境。设备支持POE网络供电，同时兼容DC12～24V电源输入，安装部署更加灵活。

HXZK-STD配备RJ45以太网通信接口，可直接接入工业网络，实现定位数据实时传输。凭借高精度定位、远距离覆盖、稳定通信以及工业级可靠性，该产品可广泛应用于隧道人员定位系统、矿山安全管理、地下空间监管及工业智能化定位场景，为作业人员安全管理和车辆调度提供可靠的数据支撑。

 



1. 1. 设备特点

1. 高精度UWB定位技术

采用先进UWB超宽带定位技术，结合双通道定向天线设计，实现稳定可靠的空间测距与定位。配合人员定位标签或车辆定位标签使用，可在隧道等狭长空间内实现一维精准定位，定位精度最高可达10～30厘米，常规应用精度优于1米，有效满足人员、车辆实时位置管理需求。

2. 超远距离覆盖能力

设备采用高性能射频设计，单台终端覆盖范围可达600米直径，减少隧道内设备部署数量，降低施工布线成本，提高系统部署效率，适用于长距离隧道、地下通道及大型工业场景。

3. 工业级可靠设计

设备采用高强度铝合金外壳，结构坚固耐用，具备良好的抗冲击、防护和散热能力。整机防护等级达到IP67，可有效防止粉尘、水汽进入，适应隧道、矿山等恶劣工业环境，支持长期稳定运行。

4. 灵活供电与网络通信

支持POE供电方式，同时兼容DC12～24V电源输入，安装方式灵活，满足不同现场供电条件。设备配备RJ45以太网接口，可快速接入工业网络，实现定位数据高速、稳定传输。

5. 专业化场景适配

针对隧道、地下工程等复杂环境优化设计，支持人员定位、车辆定位、区域管理、安全预警等功能，可与定位管理平台结合，实现人员轨迹查询、实时监控、异常报警和安全管理，提升工业现场智能化管理水平。

 

 



1. 2. 外观及组件

 

1. 3. 设备参数

产品型号	HXZK-STD
设备接口	RJ45网口，DC，UWB
指示灯	LED4颗，GNSS,UWB，DC，4G
RJ45通讯	支持
供电电压	DC12～24V/标准POE
设备功耗	<8w
时间同步	无线时间同步
安装方式	壁挂/抱箍安装
设备材质	铝合金
设备天线	外置定向
配置方式	网页/CS软件
定位精度	10～30厘米
通信距离	>600米（定向天线）
设备尺寸	151×141×49（毫米）
工作温度	-40℃～80℃
设备重量	<1.2（千克）
工作湿度	0%～90%无凝结
防护等级	IP67（防水防尘）

 

 



1. 4. 安装注意事项

为保证HXZK-STD双通道定位终端稳定工作并达到最佳定位效果，设备安装时需注意以下事项：

1. 避免靠近金属物体安装

设备安装位置应尽量远离大型金属结构，避免天线直接贴近金属表面。由于UWB无线信号遇到金属后会产生强烈反射，容易形成多径效应，导致信号传播路径异常，从而影响定位精度和稳定性。

2. 远离高功率设备及电磁干扰源

设备应避免安装在高功率电气设备附近，例如大型无线电设备、大型机械设备、高功率照明设备（日光灯等）。UWB信号功率接近噪声水平，强电磁干扰或设备产生的多次谐波可能影响UWB信号接收质量，造成定位异常。

3. 避免靠近液体环境

安装位置应远离大量液体或长期潮湿区域。液体对电磁波具有较强吸收作用，会降低UWB信号传播距离，严重情况下可能导致定位信号不稳定或无法正常定位。

4. 选择无遮挡、视野开阔的位置

设备安装时应优先选择开阔区域，保证定位标签与终端之间尽可能无遮挡。UWB脉冲信号传播特性类似于激光直线传播，障碍物遮挡会造成信号衰减、反射或路径变化，影响定位准确性。

5. POE供电安装要求

当设备采用POE方式供电时，应注意以下要求：

• POE供电距离建议不超过100米；
• 网络线缆应采用超五类（Cat5e）及以上规格网线；
• 避免使用质量较差或过长的网线，否则可能造成线路压降，导致设备供电电压不足，影响设备正常运行。

6. 工作环境温度要求

设备建议安装在环境温度 -40℃～80℃ 范围内的位置，避免长期处于超过设备工作温度范围的环境中，以保证设备可靠运行。

7. 安装高度要求

为了提升设备无线覆盖能力和定位稳定性，建议安装高度为 2～8米。合理的安装高度有助于扩大覆盖范围，减少遮挡影响，提高整体定位效果。

8. 室外安装防水要求

设备在室外安装时，应做好防水保护措施。特别是网口、电源接口、天线接口等连接位置，需要进行防水密封处理，避免雨水进入设备内部，影响设备长期可靠运行。

9. 天线安装要求

双通道定位终端安装时，应确保两根定向天线方向正确、固定牢固，避免安装过程中天线方向偏移或松动。同时应保证天线周围无遮挡物，确保无线信号正常覆盖。

 



1. 5. 安装前准备

1)UWB供应商工程师提供现场勘察后的调整方案图纸，基站建设表，且表中设备编号(参考UWB编号) 应与图纸方案对应，方便施工人员参考。

2)施工方需要根据调整并确认后的基站部署方案进行施工进度及成本估。

3)UWB供应商项目工程师给出一般安装方式的说明，特殊点位的安装方式由项目工程师和施工方负责人沟通解决。

注意：基站架设前，需要集成商现场项目负责人根据甲方指定的可用 IP 网络地址对每台基站进行网络配置。

4)施工方在安装基站时，集成商现场负责人需要记录当前安装位置基站的编号和IP 地址，方便后期系统录入和维护。

5)施工方在完成每个基站的安装时，需要拍照记录，以便 UWB 供应商项目工程师确认点位安装情况是否满足要求，若不满足要求，会及时给出调整建议。

可以根据现场情况采购如下的安装立杆，立杆也可以自行加工，立杆直径不能大于50毫米，大于50毫米U型螺栓抱不上杆子。

 

 



6. 定位标签

 

1. 1. SH定位标签

SH定位标签一款面向隧道、工厂、仓库及施工现场等场景设计的人员定位终端。设备支持UWB高精度定位，可与现场部署的UWB定位基站配合使用，实时获取佩戴人员的位置信息，为人员管理、安全预警和应急救援提供可靠的位置数据。

标签采用可拆卸式表带设计，既可以佩戴在手腕上，也可以拆下表带后通过魔术贴固定在安全帽上，能够灵活适应不同人员及作业场景的佩戴需求。

设备防护等级达到IP67，具备良好的防尘、防水能力，可适应隧道、施工现场等较为复杂的工作环境。同时支持震动提示功能，管理平台可通过手环向现场人员发送提醒或报警信息。

手环采用低功耗设计，正常使用情况下续航时间大于20天，可减少频繁充电带来的使用和管理不便。

1. 2. 标签参数

设备名称	定位标签
型号	HXZK-SH
充电电压	DC5V/1A
续航时间	>20天（1HZ/25℃）
充电口	4pin磁吸充电
指示灯	电源指示灯1颗，定位指示灯1颗
刷新频率	1-20HZ可调
OLED屏	可选配0.83寸（选配）
NFC功能	可选配
佩戴方式	支持表带佩戴和安全帽佩戴
定位算法	融合定位算法
定位精度	10~30厘米（无遮挡）
时间同步	无线时间同步
通信距离	>100米
尺寸（厘米）	5.4*3.9*1.4
工作温度	-20℃~65℃
重量（克）	40
工作湿度	0%～90%无凝结
防护等级	IP68
电池容量	600mAh
自动休眠	支持
震动报警	支持
低电量告警	支持
静止报警	支持

 



1. 3. 物资定位标签

华星智控物资定位标签（HXZK-WZ）是一款面向物资、车辆、设备及资产管理场景设计的UWB定位终端。设备采用UWB超宽带定位技术，可实时获取被定位对象的位置，并支持轨迹查询和物资快速查找，帮助企业提高物资管理效率。

标签内置1800mAh可充电锂电池，具有较长的续航时间，适合长期部署使用。设备采用一体化结构设计，并配有高强度磁吸固定装置，可直接吸附在车辆、设备或金属物资表面，无需打孔或复杂布线，安装和拆卸更加方便。

设备内置高响度蜂鸣器。当管理人员需要查找某件物资时，可通过管理平台远程下发寻物指令，标签收到指令后会发出声音，帮助现场人员快速找到目标物资，特别适合大型仓库、厂区和设备集中区域使用。

产品防护等级达到IP67，具备良好的防水、防尘能力，可适应车间、仓库、矿山和港口等工业环境。在无遮挡条件下，UWB通信距离大于100米，定位精度可达到10～30厘米，能够满足物资定位、车辆管理和资产追踪等需求。

HXZK-WZ与定位管理平台配合使用，可实现物资实时位置查看、历史轨迹查询、区域管理、异常移动报警和远程声音寻物等功能，为企业物资及资产的数字化管理提供可靠支持。

 

 

1. 4. 标签参数

设备名称	定位标签
型号	HXZK-WZ
品牌	华星智控
充电电压	DC5V/1A
设备功耗	瞬时功耗<1W
续航时间	可充电锂电池>10个月（1HZ/3小时/天）/（一次性电池>2年）
充电口	4pin磁吸
指示灯	电源指示灯1颗，定位指示灯1颗
刷新频率	1-10HZ可调
NFC功能	可选配
定位算法	融合定位算法
定位精度	10~30厘米（无遮挡）
时间同步	无线时间同步
通信距离	>100米
尺寸（厘米）	5.4*5.4*2.4
工作温度	-20℃~65℃
重量（克）	74
安装方式	磁吸安装
工作湿度	0%～90%无凝结
防护等级	IP67
电池	1800mAh
休眠	智能休眠
蜂鸣动报警	支持
低电量告警	支持
静电放电抗扰度	3级
工频磁场抗扰度	5级
静止报警	支持

 

 

 

 



7. 室内外融合定位
8. 产品介绍

本产品是一款集成UWB（超宽带）与RTK（实时动态差分）技术的室内外融合定位工卡，旨在为复杂环境下的人员定位与管理提供高精度、高可靠性的解决方案。该工卡通过多模定位系统的智能切换，实现从室内到室外无缝的亚米级乃至厘米级定位精度，广泛应用于露天矿山、化工厂、施工工地等高风险、高精度定位需求的行业场景。

1. 1. 核心技术特性

1. 室外RTK高精度定位

工卡支持北斗与GPS双卫星系统（可选配单北斗），结合RTK差分定位技术，在室外开阔环境下可实现亚米级定位精度；即便在无差分信号条件下，单点定位精度仍可达2~3米，充分满足户外作业区域的实时位置监控需求。

2. 室内UWB高精度定位

针对室内复杂环境（如厂房、仓库、地下空间），工卡采用UWB定位技术，需配合UWB定位基站使用。其定位刷新频率可在1~10Hz范围内调节，定位精度优于30厘米（无递进误差），有效通信距离超过100米，穿透能力强，显著克服了传统射频信号易受遮挡干扰的问题。

3. 室内外定位自动无缝切换

工卡内置智能切换算法，能够根据信号质量与环境特征自动判断当前所处区域，在UWB与RTK定位模式之间实现无感切换，始终为用户提供最佳定位效果，无需人工干预，保障连续追踪的稳定性。

1. 2. 核心功能与设计

精准定位，实时守护：以1Hz的默认定位频率上传位置信息，通过4G全网通（可选5G或LoRa）实时回传至管理平台，支持运动监测与自动休眠/唤醒策略，兼顾续航与数据连续性。

一键求助（SOS告警）：工卡设有物理按键，遇紧急情况可触发SOS报警，迅速通知管理中心并联动应急响应，为高危作业人员提供关键生命安全保障。

TTS语音播报：支持文字转语音功能，可接收平台下发的语音提示或预警信息，便于现场调度与安全提醒。

磁吸充电与智能发卡：工卡采用磁吸充电接口，便捷高效；可配套“人脸智能识别充电发卡一体机（HXZK-FKJ）”，实现人脸识别自动发卡、集中充电及人员卡片管理的一体化操作，提升企业后勤管理效率。

 

 

 

 



1. 3. 产品参数

 

设备型号	HXZK-UBK
充电电压	DC5V/1A
指示灯	4个
充电接口	typc充电
电池容量	3000mAh
SIM卡	Nano小卡座
支持运营商	移动/电信/联通
通信方式	4G/（5G选配）
定位频率	1 HZ
卫星系统	北斗+GPS（可选配单北斗）
RTK精度	亚米（空旷环境）
单点精度	2～3米（空旷环境）
工卡尺寸（mm）	123*67*13
工卡重量（克）	<130
工作温度	-20℃~65℃
工作湿度	0%～90%无凝结
防护等级	IP66
自动休眠	支持
SOS告警	支持
TTS语音	支持
自动休眠唤醒	支持
运动状态监测	支持
防爆等级	Ex ib IIC T4 Gb/Ex ia IIIC T200130℃ Da
UWB定位选配功能参数（需要配合UWB定位基站使用）
刷新频率	1-10HZ
UWB天线	内置全向天线
定位算法	融合定位算法
定位精度	30cm（无遮挡）
通信距离	>100米

 

 

 

 

 

1. 4. 智能充电发卡机

 

人脸识别自动发卡机（HXZK-FKJ）由我司自主研发，是为方便定位设备集中管理而设计的集充电、发卡等功能于一体的综合性产品。设备支持60口卡片同时集中充电，数量可灵活定制。

HXZK-FKJ人脸识别发卡机采用柜台式设计，搭配人脸识别与触摸屏幕技术，与定位平台联动，实现卡片身份动态绑定，人脸识别发卡，卡片集中充电与管理，提高卡片利用率等功能。自动发卡机解决了充电不规范易发生隐患，设备数量多管理繁琐等各项问题。优化了用户使用体验感，提升了服务效率与质量，也有效提升企业的服务形象，美化了办公环境。

结构组成及用材:产品外壳采用金属材质，配备 LED 屏幕、LED 指示灯及人脸识别机于一体，内置控制与通信主板，结合软件引擎系统。可通过定制小程序或 PC 端远程管理后台。

 



技术特点：人脸识别发卡融入人脸识别技术，发卡需要通过识别面部才可使用，对卡片使用管理更严格，识别面部才可取卡，使卡片使用更高效。

身份动态绑定：设备会对身份进行动态绑定，人脸识别成功后会领取“唯一卡”，使人员形成一人一卡，防止出现乱拿，错拿等现象，减少了人为错误的出现。

 

卡片集中充电与管理：针对卡片集中管理，为客户提供智能人脸识别智能个性且专业的完善服务，提升服务效率和服务质量，防止出现乱丢，乱放等现象，提升服务水平，美化办公环境，可对定位识别卡片集中充电，便于使用，优化用户体验感，使用效率大大提升。

提高卡片利用率：人脸发卡机会对人员进行动态发卡，可减少设备数量便于利用资源，卡片充电时长 4-5 小时，若企业采用三班倒制可节省 1/3 卡片数量，使设备使用更高效。

提升发卡效率，减少卡片分配步骤，直观查看领卡记录。身份绑定卡片，定位设备丢失还需重新录入人员信息，登记，领卡。支持语音播报，使用更直观。实现透明管理，减少工作量。

1. 5. 发卡机设备参数

人脸识别屏	8 英寸高清IPS 液晶屏；分辨率 800*1280
卡槽数量	60个
摄像头	200W双目活体摄像头
准确率	98%
识别时间	小于 300ms
识别距离	0.5～2M
人脸库容量	1:N，N<=50000
尺寸	50*50*180cm
额定电压	AC220V



9. 定位基站的安装

定位基站安装高度尽量高于3米，远离遮挡，两个基站之间的间距不能大于600米。要保证信标至少可以看到1台双通道定位基站基站通信才能定位。

基站天线需要垂直地面向下安装。

安装时候需要确定每个基站的坐标，可以以洞口为原点。

 



下图是台车上定位基站的安装

10. 项目案例（部分）

 

 

 

 

 



 

1. 1. 青岛跨海隧道人员定位

1. 2. 广州地铁11号线隧道施工人员定位系统

 

1. 3. 中铁23局高铁隧道施工车辆定位系统

 

 

 

 

 

1. 4. 云南西山营隧道二维定位

 

 



1. 5. 南通跨江隧道人员定位

 

 

1. 6. 巴朗山隧道人员定位

1. 7. 四川大凉山地下隧道人员定位





1. 8. 西藏某隧道