王瑞峰， 席旭宁

(兰州交通大学 自动化与电气工程学院， 甘肃 兰州 730070)

目前隧道人员安全管理保障手段仍比较落后，加之隧道中的条件复杂、工作环境恶劣，导致爆炸、倒塌等事件屡屡发生；特别是在发生事故时，由于隧道人员不能及时沟通，营救时很难掌握隧道下人员的分布状况，造成抢险效率低，搜救困难大等问题。随着计算机技术和通信技术的发展，基于射频识别RFID技术(Radio Frequency Identification)的隧道安全定位系统以安装容易、实时无线通信、定位精度高、成本低等优势，将成为隧道定位管理的发展趋势。该系统不仅可以对隧道中的温度、湿度、烟尘等进行检测和报警，更主要的是实现了对人员的实时定位，掌握其位置及活动轨迹，对合理的调配资源，尤其是发生隧道事故时及时抢救有重要作用。

1 定位系统的设计

1.1 RFID的基本原理

通常RFID系统由存储被识别物体信息的电子标签、读写器和上位机管理系统组成[1]，按照电子标签本身是否带有电源，可将其分为有源和无源两大类[2]。本系统采用无源电子标签存储人员的基本信息，当读写器检测到其天线范围内有电子标签后，发送特定频率的电磁波，产生共振，建立无线通信链路后，进行数据传输，具体的工作原理见图1。

1.2 系统的基本构架

隧道中人员定位系统主要由地面管理中心、定位读写器、电子标签、必要的通信设备以及各类传感器组成，总体结构见图2。地面管理中心由数据管理系统和通信服务器组成，负责整个定位系统的管理与控制，记录工作人员在隧道内的地点、时间和活动轨迹，并显示隧道的实时温度、湿度、有害气体浓度等指标；……