1、CONSTRUCTION MACHINERY 41SURVEYING专题论述精准定位技术应用场景选择及解决方案探讨闫海生（北京安捷工程咨询有限公司，北京 100050）摘要本文从目前城市轨道交通工程施工现场施工安全管理现状出发，说明精准定位技术应用的必要性。通过实施精准定位，实现对工程施工人员的工作状态和安全状态的自动判断，并据此提供安全提示，保障施工人员的安全。在分析精准定位技术在轨道交通工程施工中发挥的关键作用的基础上，从人员对象、设备对象、多因素耦合三个方面探讨精准定位技术应用场景的选取以及对应的解决方案，并对各类场景存在的事故隐患进行分析，提出隐患等级和相应的告警机制，通过设置电子围栏
2、探测灵敏度、分析告警形式、告警状态、告警反馈形式等方式，实现契合对应场景时的告警触发。关键词城市轨道交通；精准定位；隐患；告警中图分类号U239.5 文献标识码B 文章编号1001-554X（2023）02-0041-05Application scenario selection and solution of precise positioning technologyYAN Hai-sheng近年来，城市轨道交通工程建设安全事故频发。导致生产安全事故发生的四个主要因素包括：人的不安全行为、物的不安全状态、环境的不安全条件、管理的缺陷1。其中，人员、设备管控失效是导致事故的直接原因，而几乎
3、所有事故究其根本均存在管理缺陷因素。因此，通过多种技术和管理手段，尤其控制人员和设备因素引起的各类不安全因素，提高施工现场安全管理水平，消除事故隐患，是规避生产安全事故的基本途径2。城市轨道交通工程建设环境复杂、作业难度大、危险性大，施工现场危险源和危险区域众 多3，对于擅入工地现场或是禁区的人员很难及时发现。在作业现场存在着许多危险区，包括各类孔洞、临边，以及施工机械作业影响范围，稍有不慎，就会酿成物体打击、高处坠落、机械伤害等事故。因此在现场安全管理中，要严禁现场人员误入这类区域。目前很难对现场人员进行位置上的实时管理，有效保障施工现场人员安全。如何改变目前施工现场对作业人员的管理模式，实
4、现管理的现代化、信息化，是管理者非常关心的问题4。对施工人员的精细粒度管控和施工安全的提高一直是工程管理发展的方向5，越来越多的技术手段被应用到项目建设期，以提高管理的自动化。门禁系统、视频监控系统、应急广播通讯系统、人员定位系统等技术手段的应用已经越来越成熟，发挥着越来越重要的作用。人员定位系统因其全局性更强，在工程管理中的重要性越来越明显，而受到 重视6。通过实施精准定位，可以实现实时监测、安全保障、查询回调等功能。人员定位系统的应用，使项目管理的粒度精细到了个人，即精确到了工程施工的基本单元。通过实时获取施工人员的实时位置，可以明确判断工程施工人员的工作状态、是否安全（及必要的安全提示）
5、，保障施工人员的安全、提供紧急状态下处置方案的数据支撑；通过与视频监控系统、应急播报系统等的联动，及时发现和确认异常、及时提供针对性极强的干预，保障项目的规范和安全。1 精准定位技术的作用为使管理人员能及时准确掌握施工现场作业人 DOI:10.14189/ki.cm1981.2023.02.001收稿日期2022-06-10通讯地址闫海生，北京市西城区珠市口西大街105号42 建筑机械SURVEYING专题论述员的定位和轨迹跟踪信息，保证施工现场作业人员的安全，应对各类突发事件，提高城市轨道交通工程建设安全管理水平，采用基于UWB超宽带精准定位技术，可发挥以下关键作用：（1）提高施工现场作业人
6、员安全可视化管理，通过先进技术手段和措施，保证了现场人员的行为可控、位置可视。基于UWB超宽带高精度无线定位系统，采用先进的脉冲无线定位技术，系统容量大，实时性 好7，8。通过在作业现场部署定位基站，为现场人员佩戴定位标签、为机械设备配置定位标签的方式，能够实现对现场人员、机械设备的实时高精度定位，最高精度高达1530cm。（2）提高施工现场人员各项操作的规范化和标准化，通过先进技术手段和措施，保证现场人员的各项操作有序可查。通过实施精准定位，可实现人员管理信息 化9。通过人员定位功能可实现现场人员信息化管理，掌握现场人员考勤情况和行动轨迹。可以对现场人员违规情况进行统计，了解施工人员常发生的
7、违规行为类别，对其有针对性的培训教育，防止违规行为重复发生。（3）通过空间分布来表现现场人员的活动范围和位置轨迹，提高管理人员对生产现场的快速反应和全局把控能力。通过高精度无线定位，管理方可以实时观察到现场管理及作业人员的位置，并记录人员的历史轨迹。根据定位结果，判定现场管理及作业人员是否进入危险区域，是否在正确工位作业等。当现场管理及作业人员离开安全区域进入危险区域时，可以触发报警。施工场地场景下的人员定位能够实现考勤、点名、电子围栏报警等功能。基于系统定位功能开发的电子围栏、SOS报警等功能，对于方便施工场地人员管理具有重要作用。（4）通过使用多种先进技术手段来加强人员的现场安全管理，提升
8、安全管理方法的科技手段和现代化水平，提高施工场区的安全管理水平。基于系统定位功能开发的人员管理、实时位置检测、统计查询等功能以及开放的系统对接接口，对提高工程管理效能具有巨大价值。通过精准定位技术应用，实现对现场施工人员的实时定位，有效获取人员位置信息、时间信息、轨迹信息等，及时发现遗漏异常行为，实现自动化监管设施联合动作，提高应急响应速度和事件的处置速度，形成人管、技管、物管、联管、安管“五管合一”的立体化管控格局，变被动式管理为主动式智能化管理，有效提高施工现场的管理水平和管理效率。（5）所用UWB定位技术走在国内室内定位行业最前列10，为施工场区现场人员安全行为可视化管理做了有益尝试和示
9、范应用。2 应用场景选取及解决方案2.1 人员对象（1）外部人员进入施工场地。解决方案：限制外部人员进入施工场地。定位标签内置RFID功能，通过定位标签与工地入口的闸机联动，非现场作业人员禁止进入施工现场。（2）非作业人员进入作业现场。解决方案：限制非作业人员进入作业现场。通过人员定位标签，区分不同工种、人员，对人员实时定位（非作业人员定位标签赋工种或岗位属性，对该类人员活动范围进行限制）；划定作业现场电子围栏，非作业人员进入电子围栏报警。（3）作业人员靠近危险区域。解决方案：作业人员靠近危险区域报警。作业人员佩戴定位标签，对作业人员活动实时定位，划定危险区域电子围栏，作业人员进入电子围栏 报
10、警。（4）作业人员失踪。解决方案：作业人员规定时间内无动作报警。作业人员佩戴定位标签，对作业人员活动实时定位，划定危险区域电子围栏，作业人员进入电子围栏报警；设定定位标签无动作报警时间，人员超出规定时限无动作时进行报警。人员对象场景选取及解决方案如表1所示。2.2 设备对象（1）塔机设备异常。解决方案：在吊钩合适部位贴敷定位芯片。CONSTRUCTION MACHINERY 432023/02总第564期表1 人员对象场景选取及解决方案场景选取事故隐患危险性分析解决方案非作业人员通过作业区闸机通道进入作业区闸机范围（通过作业区闸机进入作业区）作业区闸机口外（内）设置电子围栏；非作业人员闯入电子
11、围栏（通过闸机后闯入电子围栏）时，触发预（报）警。非作业人员进入场区车辆、挖掘机等机械设备作业影响区影响范围2m（1m）以内：车辆伤害施工机械设置虚拟电子围栏；非作业人员闯入电子围栏时，触发预（报）警。非作业人员靠近场区配电柜、固定机械、锅炉等限制区域（限制区域有效防护）影响范围2m（1m）以内：触电、机械伤害、灼烫配电柜、固定机械、锅炉等限制区域设置虚拟电子 围栏；非作业人员闯入电子围栏时，触发预（报）警。非作业人员靠近场区配电柜、固定机械、锅炉等限制区域（限制区域防护失效或无防护）影响范围4m（2m）以内：触电、机械伤害、灼烫配电柜、固定机械、锅炉等限制区域设置虚拟电子围栏；非作业人员闯入
12、电子围栏时，触发预（报）警。非作业人员靠近场区水池、洞口、临边等危险区域（危险区域有效防护）危险区边界外2m（1m）以内：淹溺、高处坠落、物体打击水池、洞口、临边等危险区域设置虚拟电子围栏；非作业人员闯入电子围栏时，触发预（报）警。非作业人员靠近场区水池、洞口、临边等危险区域（危险区域防护失效或无防护）危险区边界外4m（2m）以内：淹溺、高处坠落、物体打击水池、洞口、临边等危险区域设置虚拟电子围栏；非作业人员闯入电子围栏时，触发预（报）警。作业人员靠近场区水池、洞口、临边等危险区域（危险区域有效防护）危险区边界外2m（1m）以内：淹溺、高处坠落、物体打击水池、洞口、临边等危险区域设置虚拟电子围
13、栏；作业人员闯入电子围栏时，触发预（报）警。作业人员靠近场区水池、洞口、临边等危险区域（危险区域防护失效或无防护）危险区边界外4m（2m）以内：淹溺、高处坠落、物体打击水池、洞口、临边等危险区域设置虚拟电子围栏；作业人员闯入电子围栏时，触发预（报）警。作业人员在作业区域失踪高处坠落、物体打击、机械伤害、淹溺等设置定位标签无动作预警（报警）时间，超出该设置时间无动作，触发预（报）警。高处坠落、物体打击、机械伤害、淹溺等作业人员在特殊情况下可按动按钮主动发送SOS告警信号，触发报警。基坑、隧道坍塌，人员被埋坍塌、窒息由于坍塌导致基站、定位标签信号中断时，可调取系统平台人员轨迹记录，掌握人员失踪前的
14、最后活动位置，便于实施救援。当吊钩载物经过某一区域时，通过人员定位功能通知在该区域下方作业人员及时避让，防止高空坠物、物体打击。（2）电瓶车溜车。解决方案：电瓶车超速报警。作业人员佩戴定位标签（定位标签赋工种或岗位属性，对特定人员活动范围进行限制，下同），对作业人员活动实时定位，电瓶车安装定位标签，电瓶车车速超出限定速度行驶时进行报警。设备对象场景选取及解决方案如表2所示。44 建筑机械SURVEYING专题论述表2 设备对象场景选取及解决方案场景选取事故隐患危险性分析解决方案作业人员进入吊钩影响区影响范围5m（2m）以内：物体打击吊钩设置虚拟电子围栏；作业人员闯入电子围栏时，触发预（报）警。
15、轨道电瓶车超速、溜车轨道电瓶车超过限速的20%（50%）：车辆伤害电瓶车超速溜车时，触发预警；电瓶车运行前方20m（50m）范围内的作业人员接收警示。作业人员进入轨道电瓶车行车影响区影响范围2m（1m）以内：车辆伤害电瓶车设置虚拟电子围栏；作业人员闯入电子围栏时，触发预（报）警。2.3 多因素耦合（1）设备溜车造成人员伤害。解决方案：设备危险状态下警告人员躲避。作业人员、设备安装定位标签，对人员位置、设备状态实时监控；设置设备运动限速，超出限速时对设备运动线路上的人员进行报警提示。（2）场内车辆造成人员伤害。解决方案：使人员远离车辆作业影响区。作业人员佩戴安装定位标签，对人员位置实时监控；车辆
16、安装定位标签，划定车辆作业影响范围；作业人员进入车辆作业影响区报警。（3）施工机械造成人员伤害。解决方案：使作业人员远离施工机械作业影响区。作业人员佩戴安装定位标签（定位标签赋工种或岗位属性，对特定人员活动范围进行限制），对人员位置实时监控；施工机械安装定位标签，划定施工机械作业影响范围；作业人员进入施工机械作业影响区报警。（4）潮湿天气施工造成人员触电。解决方案：潮湿天气施工时，人员远离危险区域。作业人员佩戴安装定位标签，对人员位置实时监控；高压线、配电箱等高危区域设置电子围栏；作业人员进入电子围栏时实时报警。多因素耦合场景选取及解决方案如表3所示。表3 多因素耦合场景选取及解决方案场景选取事故隐患危险性分析解决方案作业人员进入场区车辆作业影响区影响范围2m（1m）以内：车辆伤害车辆设置虚拟电子围栏；作业人员闯入电子围栏时，触发预（报）警。作业人员靠近高压线、配电柜等高危区域（高危区域有效防护）配电柜等高危区域边界外2m（1m）以内/10kV高压线塔10m（8m）以内：触电高压线、配电柜等高危区域设置虚拟电子围栏；作业人员闯入电子围栏时，触发预（报）警。作业人员靠近高压线、配电柜等高
