一、引言
在現代城市基礎設施建設中，隧道與管廊承擔著交通、能源輸送、通信等關鍵功能。然而，因其內部環境復雜，存在諸多安全隱患與管理難題。UWB（Ultra - Wideband，超寬帶）模組作為新興無線通信技術，以其獨特優勢為隧道管廊智能化管理提供創新方案，正成為行業關注焦點。
二、UWB 模組技術概述
（一）技術原理
UWB 技術通過發射和接收納秒級甚至皮秒級的極窄脈沖信號進行通信與定位。這些脈沖信號占據從幾百兆赫茲到數吉赫茲的極寬頻譜范圍。其定位基于信號飛行時間（ToF，Time of Flight）測量。UWB 標簽與基站相互發射和接收 UWB 脈沖信號，依據信號傳播時間結合光速，精確算出兩者間距離。利用至少三個基站與標簽的距離信息，通過三角定位算法確定標簽空間位置，實現高精度定位。
（二）技術特點
高精度定位：UWB 模組可達厘米級定位精度，相比藍牙、Wi - Fi 等定位技術優勢顯著。在對人員和設備位置精度要求極高的隧道管廊環境中，能準確掌握實時位置，有效避免碰撞、誤操作等安全事故。
抗干擾能力強：UWB 信號波形獨特、頻譜極寬，對多徑效應、非視距傳播等信道衰落現象不敏感。隧道管廊空間狹窄、結構復雜，信號易受反射、散射干擾，UWB 模組卻能穩定工作，保障定位和通信可靠性。
低功耗：UWB 模組工作時功耗低，這對需長時間持續運行的隧道管廊應用場景極為重要。如 UWB 定位標簽可用電池供電，低功耗使標簽電池續航時間延長，減少頻繁更換電池的麻煩，降低維護成本。
穿透性較好：UWB 信號有一定穿透能力，可穿透混凝土墻壁、金屬管道等障礙物。即便穿透后信號強度衰減，仍能維持有效通信和定位功能。在隧道管廊內，即便標簽與基站存在部分遮擋，也能實現定位，確保定位系統全面覆蓋。
三、UWB 模組在隧道管廊的應用場景
（一）人員定位與管理
實時位置監控：隧道管廊施工或運維時，給工作人員佩戴 UWB 定位標簽，在內部部署 UWB 定位基站，可實時獲取人員精確位置信息。管理人員在監控中心平臺，能直觀看到人員在隧道管廊內的實時位置分布，便于合理調度，提高工作效率。例如，緊急調配人員執行任務時，可迅速找到距離最近人員下達指令。
考勤管理：UWB 定位系統自動記錄人員進出隧道管廊時間及內部停留時間，實現精準考勤。有助于企業準確統計員工工作時長，避免考勤漏洞，還能追溯員工工作軌跡，了解其工作狀態。
安全預警：借助 UWB 定位系統的電子圍欄功能，在隧道管廊危險區域（如施工區、高電壓設備附近等）設置虛擬圍欄。當佩戴 UWB 標簽的人員進入危險區域，系統立即報警，提醒人員注意安全，同時向管理人員發送預警信息，及時防范事故。人員在管廊內長時間靜止（可能突發疾病或遇緊急情況）時，系統也能及時察覺并報警，以便快速救援。
（二）設備定位與追蹤
施工設備管理：隧道管廊施工階段，挖掘機、裝載機、運輸車輛等大型設備在有限空間頻繁作業。在這些設備上安裝 UWB 車載定位器，可實時掌握設備位置和運行軌跡。這不僅利于合理安排作業路線，避免設備碰撞，還能統計設備使用情況，如工作時長、閑置時間等，為設備維護保養和調度管理提供數據依據。
巡檢設備追蹤：隧道管廊運維時，巡檢人員攜帶巡檢設備檢查管廊設施。為巡檢設備配備 UWB 模組，可實時追蹤其位置，確保巡檢人員按預定路線工作，避免漏檢。巡檢設備檢測到異常時，通過 UWB 通信及時將數據傳至管理中心，并在地圖標記異常位置，方便后續處理。
（三）安全預警與應急救援
碰撞預警：隧道管廊內車輛與車輛、車輛與人員碰撞風險高。UWB 模組可實現車輛與車輛、車輛與人員相互測距。距離過近時，車載定位器或人員佩戴的定位標簽自動觸發碰撞預警，提醒駕駛員和相關人員避讓，有效降低碰撞事故發生概率。例如，在隧道管廊狹窄路段，兩車相向行駛距離接近危險閾值時，系統及時報警，避免相撞。
火災等緊急情況救援：隧道管廊一旦發生火災，煙霧迅速彌漫，嚴重影響人員視線和逃生路徑。此時 UWB 定位系統優勢凸顯，被困人員佩戴的定位標簽在煙霧環境持續發送位置信號。救援人員接收信號，可在復雜環境快速準確找到被困人員，提高救援效率，為人員生命安全爭取寶貴時間。