隧洞精准定位助力珠三角引水工程施工安全保障

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  粤海珠江三角洲水资源配置工程是国务院部署的172项节水供水重大水利工程之一,工程输水线路总长113.1千米,总投资约338亿元,工程设计年平均供水量为17.87亿立方米,受益水区人口3000万,将有效解决广州、深圳、东莞生活生产缺水问题,改善东江下游河道枯水期生态环境,并为香港等地提供应急备用水源。是迄今为止广东省历史上投资额最大、输水线路最长、受水区域最广的水资源调配工程。珠江三角洲水资源配置工程的规划及概况如下图:

 

  实施珠江三角洲水资源配置工程,旨在解决深圳、东莞、广州南沙等地发展缺水问题的同时,有效改变以往受水区单一供水格局,提高城市的供水安全性和应急保障能力,对保障城市供水安全和经济社会发展具有重要作用,同时也将对粤港澳大湾区发展提供战略支撑。为贯彻落实党的十九大精神,作为珠三角水资源配置工程的项目法人(广东粤海珠三角供水有限公司)站在更高的历史定位考虑,努力将珠江三角洲水资源配置工程建设成新时代的生态智慧水利工程,引领广东水利工程建管水平再上新台阶。

 

      粤港澳大湾区首个超大型水利工程——珠江三角洲水资源配置工程于2019年5月6日全面开工建设,工程将引西江优质水源,经广州、东莞,输送到珠江口东岸,从而大大缓解深莞等粤港澳大湾区东部城市缺水问题和东江水资源不堪重负的局面。北京凯丰源股份作为水利工程应急通信解决方案的产品研发及供应商,专门为珠江三角工程施工方定制配套基于隧洞安全管控(包括人员精准定位系统,隧洞内采用UWB精准定位技术,通过无线自组网基站实现隧洞内的安全保障措施,以防患于未然,实时监测到工人在隧洞内的具体位置以及行动轨迹。定位管理平台可展示隧洞人员时时精准位置,通过可视化界面,可整体展示人员移动情况,并可分区域、分隧洞查看工人位置。通过对施工隧洞内精准定位和应急通信双技术手段助力施工安全监测和安全管控的有力保障,通过上述前端技术手段、与后台指挥调度系统融合,既满足了业主监管和政府应急管理对安全的要求,同时又满足了标段施工方对项目的管理,预防施工现场事故发生时,第一时间实时洞察和搜寻人员及重要物质的信息对称,为保障紧急救援指导和指挥决策提供重要依据。

总体部署架构如图示:

 

基站通讯及精准定位在内径4.8米隧洞内,基站安装高度于4米左右,通过壁装支架外延30cm~50cm,以不影响正常施工为宜。每台基站配置两面无线组网板状天线,两面定位天线。两面组网天线通过连接横杆分别对向隧洞两个方向,定位天线同样通过连接横杆分别对向隧洞的两个方向。

■ 相关设备安装及部署如图示:

■ 精准定位管理系统:

从前端到机房的整条传输链路已通,通电开启基站。通过精准定位管理系统将这个隧洞段制作为精准隧洞平面图,并在图中标识定位基站位置,从而可实现人员在隧洞中的具体位置定位,并且获知人员距离洞口多远,人员在哪个隧洞段施工等。

 

定位系统登录界面

    定位管理

 

隧洞定位平面图在系统中展示

  珠三角水资源配置项目涵盖13个标段方,共计建设隧洞多达38条施工区,大约4000+人员参与隧洞引水施工建设,本项目配套智慧供水深度应用交付使用后满足了隧洞建设人员定位系统,以无线专网通信为数据传输链路,以满足隧洞施工期人员管理、人员定位需求,从而保障工人安全、提高工人管理效率,同时在出现突发事件时,可借助专网通信及时预警,通过精准定位可及时确认人员位置及人员数量,为事件处理提供保障。系统专门针对隧洞施工场景设计的无线自组网不但可以为隧洞施工提供人员精准定位功能,同时将宽带网络、窄带网络、定位网络有效融合为一套网络——“隧洞综合无线专网,可以支持实现语音通信、视频监控、精准定位、环境监测等功能。

  随着隧洞段的不断掘进,递式部署UWB定位系统,始终保证隧洞网络全覆盖。通过工人佩戴的智能定位安全帽,实现隧洞内 通过工人佩戴的智能定位安全帽,实现隧洞内 一维定位(线性),实现施工人员时定位、 可实时监测到工人所处的位置以及工人的行进轨迹。查询历史轨迹区域出入监管实现施工人员时定位、查询历史轨迹区域出入监管低电 报警及一键等功能 报警及一键等功能

  无线自组网定位基站通过基站自有的wifi无线网络自动组网,建立大带宽、高速率的数据传输链路,无需额外的架设有线网络(光纤、网线),减少施工难度,节约成本。同时,无线自组网具备业务扩展的优势,支持移动音视频通话、移动视频监控、环境实时监测和隧洞应急通信和抢险救援通信功能,可快速网络恢复,一机多能、一网多用,集无线自组网+定位+物联网监测于一体,同时也很好满足了应急保障需求。

系统优势简介

本系统是北京凯丰源股份公司专门针对隧洞施工场景设计,强化隧洞施工安全管控,采用先进无线自组网技术有效解决隧洞人员定位和通信难题。与传统智慧工地方案相比,本系统具有如下优势:

  1. (1)多网合一,功能丰富

无线自组网不但提供人员定位,同时将宽带网络、窄带网络、定位网络有效融合为一套网络——“隧洞综合无线专网”,可以支持实现语音通信、视频监控、精准定位、环境监测等功能。以更低的成本实现更丰富的业务应用。

  1. (2)业务无线化,应用移动化

数据传输均采用无线网络,针对工地的临时性、移动性特点,最大程度满足智慧工地的移动化应用。

  1. (3)数据标准化,隧洞可视化

本系统提供标准化数据,便于与各标段智慧工地“BIM+GIS”综合管理平台进行融合,以及与工程总控中心监控平台进行融合,实现隧洞施工可视化,为智慧工地提供数据与网络支撑。

  1. (4)周期布站,简化实施

本方案采用无线自组网技术,可随隧洞掘进进行动态组网、灵活部署。由于每套基站具备较大覆盖距离,根据挖掘速度,仅需每隔数周甚至数月进行一次建站施工。

  1. (5)重复利用,节省成本

本方案所有设备均具有拆装简单、上电即用的特点,可根据项目施工顺序在不同隧洞施工段进行重复使用,从而最大化节省成本投入。

2021年2月22日 16:02