傳統(tǒng)鐵路巡檢正面臨定位精度不足、安全監(jiān)管困難的挑戰(zhàn)。云翎智能基于UWB與5G融合技術，開創(chuàng)性地推出了鐵路高精度定位巡檢方案。實現(xiàn)了定位能力從開闊區(qū)域的亞米級到關鍵區(qū)域的厘米級跨越，為鐵路運維裝上了“智慧之眼”，標志著鐵路安全管理與智能運維進入了全新的時代。

一、 行業(yè)痛點與需求分析

傳統(tǒng)鐵路巡檢主要依賴人工、固定監(jiān)控和GNSS（全球導航衛(wèi)星系統(tǒng)），存在諸多痛點：

定位精度不足：GNSS在開闊地帶可達米級，但在隧道、站場、峽谷等信號遮擋嚴重的區(qū)域，定位精度急劇下降甚至失效，無法滿足高精度巡檢需求。

實時性差：人工巡檢結果無法實時上傳與反饋，存在信息滯后，難以實現(xiàn)動態(tài)調度和應急指揮。

人員安全管理薄弱：無法實時精確掌握巡檢人員、作業(yè)人員在鐵路沿線的具體位置，存在與列車碰撞的安全風險。

巡檢過程難監(jiān)管：巡檢路線、停留時間、任務完成質量等缺乏客觀、量化的數(shù)據(jù)支撐，管理效率低下。

數(shù)據(jù)孤島：定位系統(tǒng)、視頻監(jiān)控系統(tǒng)、作業(yè)管理系統(tǒng)等相互獨立，數(shù)據(jù)無法融合，難以形成統(tǒng)一的智能決策視圖。

二、 技術核心：UWB與5G的深度融合

本方案的核心在于創(chuàng)新性地將UWB和5G兩種技術的優(yōu)勢進行深度融合，構建一張無縫覆蓋、全天候、高精度的定位網絡。

UWB厘米級超高精度、抗多徑干擾能力強、功耗低，在關鍵區(qū)域（如站場、隧道口、檢修車間）部署UWB基站，為人員和設備提供靜態(tài)或低速移動下的厘米級定位，是實現(xiàn)“跨越”的關鍵。

5G大帶寬、低時延、廣連接、網絡切片、移動性好，提供高速、可靠的數(shù)據(jù)回傳通道，利用5G原生定位技術（如TDoA、AoA）在開闊區(qū)域實現(xiàn)亞米級到米級的廣域覆蓋；保障高速移動場景下的連續(xù)通信。

融合模式：

主從協(xié)同：在UWB覆蓋區(qū)內，以UWB的厘米級定位為主，5G負責數(shù)據(jù)傳輸。在UWB覆蓋區(qū)外，平滑切換至5G網絡定位，確保定位的連續(xù)性。

數(shù)據(jù)融合：通過融合定位算法（如卡爾曼濾波），將UWB、5G、IMU（慣性測量單元）等多源數(shù)據(jù)進行智能融合，即使在信號短暫丟失時，也能通過慣性導航進行補償，提供穩(wěn)定、平滑的軌跡。

三、 方案架構：云翎智能定位系統(tǒng)

整個方案通常采用“端-邊-管-云”的架構。

感知層（端）：

巡檢終端：集成UWB標簽、5G通信模組、IMU、高清攝像頭、傳感器等設備的智能安全帽、手持終端或穿戴設備。

定位基礎設施：在鐵路沿線、站場、隧道等關鍵區(qū)域部署UWB定位基站和5G小基站。

網絡層（管）：

利用鐵路專網或公網，構建一張覆蓋全域的5G網絡，實現(xiàn)終端與平臺間數(shù)據(jù)的高速、低延時、可靠傳輸。

邊緣計算層（邊）：

在車站、區(qū)域中心部署邊緣計算節(jié)點，負責處理本區(qū)域的實時定位數(shù)據(jù)、視頻分析等，實現(xiàn)快速響應，減輕云端壓力。

平臺層（云）：

云翎智能巡檢平臺：作為大腦，集成了：

高精度定位引擎：解算UWB、5G等原始數(shù)據(jù)，輸出厘米級位置信息。

數(shù)字孿生：構建鐵路設施的三維高精度地圖，實現(xiàn)物理世界與數(shù)字世界的實時映射。

業(yè)務應用中心：提供電子圍欄、智能巡檢、安全預警、人員調度、數(shù)據(jù)分析等SaaS服務。

四、 從“亞米級”到“厘米級”的跨越式應用場景

亞米級應用（廣域覆蓋，5G主導）

線路宏觀巡檢：巡檢人員沿鐵路線巡查，5G網絡提供其大致位置和運動軌跡，管理人員可宏觀掌握巡檢進度。

應急響應與調度：發(fā)生突發(fā)事件時，能快速定位事故區(qū)域附近的所有人員，實現(xiàn)快速集結和調度。

物資車輛區(qū)域管理：在大型編組站或車輛段，對作業(yè)車輛進行區(qū)域級定位，了解其大概分布。

厘米級應用（關鍵區(qū)域，UWB主導）

關鍵設施精細化巡檢：對道岔、信號機、接觸網支柱等關鍵設備進行巡檢時，系統(tǒng)能厘米級記錄巡檢位置，并與設備臺賬綁定，確?！把矙z到位”?？勺詣幼R別螺栓松動、部件裂紋等細微缺陷，并精準標記位置。

高精度電子圍欄：在鐵軌、高壓設備等危險區(qū)域設置厘米級虛擬電子圍欄。一旦人員非法闖入，系統(tǒng)立即報警，聯(lián)動現(xiàn)場聲光報警器，有效防止安全事故。

施工作業(yè)安全監(jiān)護：在大型站場改造或線路維修等復雜施工中，能精確區(qū)分人員和設備與運行軌道的安全距離，實現(xiàn)“一人一圖”的精準安全監(jiān)護。

巡檢過程量化管理：精確記錄巡檢員的停留時間、移動路徑，分析工作效率，優(yōu)化巡檢流程。

1. 方案價值與優(yōu)勢

安全躍升：實現(xiàn)了從“區(qū)域預警”到“厘米級防撞”的本質安全提升，極大保障了人員與行車安全。

效率革新：巡檢過程數(shù)字化、可視化、可追溯，巡檢質量與效率大幅提高，降低了運維成本。

管理智能化：基于精準的位置大數(shù)據(jù)，實現(xiàn)人員、車輛的智能調度與協(xié)同作業(yè)，推動鐵路運維從“經驗驅動”向“數(shù)據(jù)驅動”轉變。

無縫覆蓋：解決了鐵路全場景（從開闊地帶到封閉隧道）下的高精度定位難題，實現(xiàn)了定位服務“一張網”。

云翎智能鐵路高精度定位巡檢方案通過UWB與5G的深度融合，成功突破了單一技術的局限，實現(xiàn)了定位能力從廣域亞米級到關鍵區(qū)域厘米級的質的跨越。這不僅是技術的升級，更是鐵路運維管理模式的一次智能化革命，為構建“安全、高效、綠色、智能”的現(xiàn)代化鐵路體系提供了堅實的技術底座。

云翎智能是一家衛(wèi)星低軌通訊系統(tǒng)方案服務廠商，始終致力于智能通訊系統(tǒng)軟硬件生產、銷售及服務的高科技企業(yè)。為行業(yè)用戶提供全系列單北斗記錄儀，高精度執(zhí)法記錄儀，工作記錄儀，智能巡檢終端，自組網系統(tǒng)，應急自組網，北斗定位終端，低軌衛(wèi)星物聯(lián)網，衛(wèi)星便攜站，指揮調度系統(tǒng)等智能通訊設備，可支持單北斗定制。