一、引言
在现代城市基础设施建设中，隧道与管廊承担着交通、能源输送、通信等关键功能。然而，因其内部环境复杂，存在诸多安全隐患与管理难题。UWB（Ultra - Wideband，超宽带）模组作为新兴无线通信技术，以其独特优势为隧道管廊智能化管理提供创新方案，正成为行业关注焦点。
二、UWB 模组技术概述
（一）技术原理
UWB 技术通过发射和接收纳秒级甚至皮秒级的极窄脉冲信号进行通信与定位。这些脉冲信号占据从几百兆赫兹到数吉赫兹的极宽频谱范围。其定位基于信号飞行时间（ToF，Time of Flight）测量。UWB 标签与基站相互发射和接收 UWB 脉冲信号，依据信号传播时间结合光速，精确算出两者间距离。利用至少三个基站与标签的距离信息，通过三角定位算法确定标签空间位置，实现高精度定位。
（二）技术特点
高精度定位：UWB 模组可达厘米级定位精度，相比蓝牙、Wi - Fi 等定位技术优势显著。在对人员和设备位置精度要求极高的隧道管廊环境中，能准确掌握实时位置，有效避免碰撞、误操作等安全事故。
抗干扰能力强：UWB 信号波形独特、频谱极宽，对多径效应、非视距传播等信道衰落现象不敏感。隧道管廊空间狭窄、结构复杂，信号易受反射、散射干扰，UWB 模组却能稳定工作，保障定位和通信可靠性。
低功耗：UWB 模组工作时功耗低，这对需长时间持续运行的隧道管廊应用场景极为重要。如 UWB 定位标签可用电池供电，低功耗使标签电池续航时间延长，减少频繁更换电池的麻烦，降低维护成本。
穿透性较好：UWB 信号有一定穿透能力，可穿透混凝土墙壁、金属管道等障碍物。即便穿透后信号强度衰减，仍能维持有效通信和定位功能。在隧道管廊内，即便标签与基站存在部分遮挡，也能实现定位，确保定位系统全面覆盖。
三、UWB 模组在隧道管廊的应用场景
（一）人员定位与管理
实时位置监控：隧道管廊施工或运维时，给工作人员佩戴 UWB 定位标签，在内部部署 UWB 定位基站，可实时获取人员精确位置信息。管理人员在监控中心平台，能直观看到人员在隧道管廊内的实时位置分布，便于合理调度，提高工作效率。例如，紧急调配人员执行任务时，可迅速找到距离最近人员下达指令。
考勤管理：UWB 定位系统自动记录人员进出隧道管廊时间及内部停留时间，实现精准考勤。有助于企业准确统计员工工作时长，避免考勤漏洞，还能追溯员工工作轨迹，了解其工作状态。
安全预警：借助 UWB 定位系统的电子围栏功能，在隧道管廊危险区域（如施工区、高电压设备附近等）设置虚拟围栏。当佩戴 UWB 标签的人员进入危险区域，系统立即报警，提醒人员注意安全，同时向管理人员发送预警信息，及时防范事故。人员在管廊内长时间静止（可能突发疾病或遇紧急情况）时，系统也能及时察觉并报警，以便快速救援。
（二）设备定位与追踪
施工设备管理：隧道管廊施工阶段，挖掘机、装载机、运输车辆等大型设备在有限空间频繁作业。在这些设备上安装 UWB 车载定位器，可实时掌握设备位置和运行轨迹。这不仅利于合理安排作业路线，避免设备碰撞，还能统计设备使用情况，如工作时长、闲置时间等，为设备维护保养和调度管理提供数据依据。
巡检设备追踪：隧道管廊运维时，巡检人员携带巡检设备检查管廊设施。为巡检设备配备 UWB 模组，可实时追踪其位置，确保巡检人员按预定路线工作，避免漏检。巡检设备检测到异常时，通过 UWB 通信及时将数据传至管理中心，并在地图标记异常位置，方便后续处理。
（三）安全预警与应急救援
碰撞预警：隧道管廊内车辆与车辆、车辆与人员碰撞风险高。UWB 模组可实现车辆与车辆、车辆与人员相互测距。距离过近时，车载定位器或人员佩戴的定位标签自动触发碰撞预警，提醒驾驶员和相关人员避让，有效降低碰撞事故发生概率。例如，在隧道管廊狭窄路段，两车相向行驶距离接近危险阈值时，系统及时报警，避免相撞。
火灾等紧急情况救援：隧道管廊一旦发生火灾，烟雾迅速弥漫，严重影响人员视线和逃生路径。此时 UWB 定位系统优势凸显，被困人员佩戴的定位标签在烟雾环境持续发送位置信号。救援人员接收信号，可在复杂环境快速准确找到被困人员，提高救援效率，为人员生命安全争取宝贵时间。